KR101006167B1 - An electrode for electric double layer capacitor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electric energy storing element is provided to prevent the leakage of electrolytes in a unit cell by increasing the adhesion between a case and a cap. CONSTITUTION: An electric energy storing element includes an upper case(34) and a lower case. The upper case and the lower case are combined with each other through an insulation material. A bending part(36) of the upper case inclines at 85 to 89 angles. The bending part of the upper case is formed with a U-shape. The bending part of the lower case has first to third bending points. A space between a second bending point and a third bending point inclines at 75 to 85 angles.

Description

전기 에너지 저장 소자{An electrode for electric double layer capacitor}Electric energy storage device {An electrode for electric double layer capacitor}

본 발명은 전기 에너지 저장 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코인 형태 또는 버튼 형태의 전기 에너지 저장 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an electrical energy storage device, and more particularly to an electrical energy storage device in the form of a coin or button.

캐패시터 또는 콘덴서와 같은 전기 에너지 저장 소자는 통전이 가능한 전극을 사용하여 전기적인 충전과 방전을 행한다. Electrical energy storage elements, such as capacitors or capacitors, perform electrical charging and discharging using electrodes that can be energized.

그러한 종래의 전기 에너지 저장 소자는 휴대폰, GPS수신기, MP3 플레이어 등에 RTC(Real Time Clock)회로 또는 메모리 백업의 용도로 사용된다. 다르게는, 종래의 전기 에너지 저장 소자는 태양전지, 풍력발전 등의 순간적으로 발생하는 에너지를 저장하고 2차적으로 전지에 안정적인 충전을 할 수 있도록 하는 하이브리드 용도로도 사용된다. 또 다르게는, 종래의 전기 에너지 저장 소자는 전기자동차 등의 초기구동시 및 고속 주행시 필요로 하는 고출력 에너지원 등으로 사용된다.Such conventional electric energy storage elements are used for the purpose of RTC (Real Time Clock) circuits or memory backup in mobile phones, GPS receivers, MP3 players and the like. Alternatively, the conventional electrical energy storage device is also used for a hybrid use to store the instantaneous energy, such as solar cells, wind power generation, and to make the secondary battery stable charging. Alternatively, the conventional electric energy storage element is used as a high output energy source or the like required for initial driving and high speed driving of an electric vehicle.

이러한 종래의 전기 에너지 저장 소자는 PCB기판에 실장된다. 최근에는 휴대폰, GPS수신기, MP3 플레이어 등이 점점 소형화되어 가고 있는 추세이다. 그에 따라, PCB기판상에 실장되는 부품에 대해서도 점점 소형화를 요구하고 있다. Such a conventional electrical energy storage device is mounted on a PCB substrate. Recently, mobile phones, GPS receivers, MP3 players, etc. are becoming smaller. Accordingly, miniaturization is increasingly required for components mounted on a PCB substrate.

소형화에 발맞추어 현재 출시되고 있는 전기 에너지 저장 소자는 주로 코인 형태 또는 버튼 형태를 선호한다. 이와 같이 종래의 전기 에너지 저장 소자는 서로 다른 계면에 형성된 전기이중층에서 발생하는 전위차를 이용한 것으로서, 사용이 날로 증가하고 있다.
In keeping with the miniaturization, currently available electrical energy storage devices mainly prefer a coin form or a button form. As described above, the conventional electric energy storage device utilizes a potential difference generated in an electric double layer formed at different interfaces, and its use is increasing day by day.

종래의 코인 형태 또는 버튼 형태의 전기 에너지 저장 소자의 일 예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 일반적인 전기 에너지 저장 소자의 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 결합 단면도이다.An example of a conventional coin-type or button-type electrical energy storage device will be described below. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a general electrical energy storage device, Figure 2 is a schematic cross-sectional view of FIG.

분극성의 내부 전극(12, 18)은 세퍼레이터(16)에 의해 상호 이격된다. 예를 들어, 내부 전극(12)은 양극이 되고, 내부 전극(18)은 음극이 된다. 내부 전극(12, 18) 및 세퍼레이터(16)는 금속의 케이스(10)와 캡(20)에 의해 유지된다. 케이스(10)는 내부 전극(12)과 전기적으로 통전된다. 캡(20)은 내부 전극(18)과 전기적으로 통전된다. 케이스(10)와 캡(20)은 가스켓(14)에 의해 코킹(caulking)되고 밀봉된다. 캡(20)의 하단부는 클림핑(crimping)되어 밀봉된다. 케이스(10)의 가장자리는 클림핑된다. 가스켓(14)은 케이스(10)와 캡(20)을 전기적으로 절연시킨다. 내부 전극(12, 18)의 표면에는 전해질(도시 생략)이 밀접하게 위치한다. 전해질은 외부의 전기 에너지를 물리적 또는 화학적인 에너지로 변환시킨다. 전해질은 액체상태, 고체상태 또는 겔 상태를 유지한다. 세퍼레이터(16)는 다공질 구조의 종이, 부직포 또는 폴리머 재질 등으로 이루어진다. 세퍼레이터(16)는 서로 다른 극성인 도전성의 내부 전극(12, 18)간의 접촉에 의한 전기적인 단락을 방지함과 더불어 전해질의 이동을 위한 통로 역할을 한다. 도 2와 같이 케이스(10)와 캡(20) 사이의 구성을 하나의 단위 셀이라고 표현하기도 한다.The polarizable internal electrodes 12, 18 are spaced apart from each other by the separator 16. For example, the internal electrode 12 becomes an anode and the internal electrode 18 becomes a cathode. The internal electrodes 12 and 18 and the separator 16 are held by the metal case 10 and the cap 20. The case 10 is electrically energized with the internal electrode 12. The cap 20 is in electrical communication with the internal electrode 18. The case 10 and the cap 20 are caulked and sealed by the gasket 14. The lower end of the cap 20 is crimped and sealed. The edge of the case 10 is crimped. The gasket 14 electrically insulates the case 10 and the cap 20. An electrolyte (not shown) is closely located on the surfaces of the internal electrodes 12 and 18. The electrolyte converts external electrical energy into physical or chemical energy. The electrolyte remains in liquid, solid or gel state. The separator 16 consists of paper, a nonwoven fabric, a polymer material, etc. of a porous structure. The separator 16 serves as a passage for the movement of the electrolyte while preventing electrical short circuit due to contact between the conductive internal electrodes 12 and 18 having different polarities. As shown in FIG. 2, the configuration between the case 10 and the cap 20 may be referred to as one unit cell.

이와 같이 종래에는 가스켓(14)의 표면에 화학물질의 기밀제(sealing material)를 도포하여 케이스(10)를 압착함으로써 단위 셀을 제조한다.As described above, a unit cell is manufactured by pressing a case 10 by applying a sealing material of chemical to the surface of the gasket 14.

이러한 종래의 전기 에너지 저장소자(또는 1차 전지 및 2차 전지)의 두께는 단위 셀의 두께, 및 외부 단자(케이스(10)의 저면에 연결된 외부 단자, 캡(20)의 상면에 연결된 외부 단자)(도시 생략)의 두께, 및 케이스(10)와 반대극성의 단자가 서로 간섭을 받지 않도록 하기 위한 여유 높이를 합한 값으로 나타난다.The thickness of the conventional electrical energy reservoir (or primary battery and secondary battery) is the thickness of the unit cell, and the external terminal (external terminal connected to the bottom of the case 10, external terminal connected to the upper surface of the cap 20) (Not shown) and the height of the clearance to prevent the case 10 and the terminal of the opposite polarity from interfering with each other.

특히, 이러한 단위 셀을 두 개 이상 복합하여 사용하는 경우에는 각각의 단위 셀의 두께와 각각의 단위 셀에 연결된 외부 단자의 두께의 합은 해당 전기 에너지 저장 소자의 전체적인 두께에 직접적인 영향을 미치게 된다. 통상적으로, 도 3에 도시된 높이(H1)가 종래 전기 에너지 저장 소자(또는 1차 전지, 2차 전지)의 두께가 된다. 도 3에서, 10a는 케이스(10)의 클림핑되는 부위인 말단부를 나타낸다. 도 3에서, 케이스(10)의 클림핑 R값(즉, 구부러진 형태의 R값)을 기초로 원을 그려보면 C1과 같은 원이 그려진다. 도 3에서, P는 원(C1)의 중심점이다. R1은 원(C1)의 반지름이다. 20a는 캡(20)의 벤딩부의 말단부를 지칭한다.In particular, when two or more such unit cells are used in combination, the sum of the thickness of each unit cell and the thickness of the external terminals connected to each unit cell directly affects the overall thickness of the corresponding electrical energy storage device. Typically, the height H1 shown in FIG. 3 becomes the thickness of a conventional electric energy storage element (or primary battery, secondary battery). In FIG. 3, 10a represents the distal end, which is the crimped portion of the case 10. In FIG. 3, when a circle is drawn based on the crimping R value (that is, the bent R value) of the case 10, a circle such as C1 is drawn. In FIG. 3, P is the center point of circle C1. R1 is the radius of the circle C1. 20a refers to the distal end of the bending portion of the cap 20.

이러한 종래 전기 에너지 저장 소자(또는 1차 전지, 2차 전지)의 두께를 얇게 제작하는 방법으로는 주로 단위 셀의 두께를 감소시켜 전기이중층 축전기의 두께를 얇게 한다.In the conventional method of manufacturing a thin thickness of the electrical energy storage device (or primary battery, secondary battery) to reduce the thickness of the electric double layer capacitor mainly by reducing the thickness of the unit cell.

이와 같이, 단위 셀의 두께를 감소시키고자 하는 경우 전기 에너지 저장 소자의 케이스(10)의 높이를 상대적으로 낮게 설계해야 한다. 통상적으로, 클림핑 후 케이스(10)의 클림핑 R값이 최소한 해당 케이스(10)의 두께의 2배 이상 확보되어야 한다. As such, when the thickness of the unit cell is to be reduced, the height of the case 10 of the electrical energy storage device should be relatively low. Typically, the crimping R value of the case 10 after crimping should be at least twice the thickness of the case 10.

단위 셀의 두께를 감소시키게 되면 케이스(10)의 높이가 낮아지게 된다. 케이스(10)의 높이가 낮아질수록 케이스(10)의 말단부(10a)에서의 클림핑이 어렵게 된다. 그에 따라, 케이스(10)와 캡(20)의 밀착성이 작아진다. 케이스(10)와 캡(20)의 밀착성이 작아짐에 의해서 단위 셀 내부의 전해액이 해당 단위 셀 외부로 누출되는 문제가 발생한다. When the thickness of the unit cell is reduced, the height of the case 10 is lowered. As the height of the case 10 is lowered, it becomes more difficult to crimp at the distal end 10a of the case 10. Thereby, the adhesiveness of the case 10 and the cap 20 becomes small. As the adhesion between the case 10 and the cap 20 decreases, a problem arises in which the electrolyte inside the unit cell leaks out of the unit cell.

이상에서와 같이, 클림핑 R값의 한계로 인해 케이스(10)의 높이에 한계가 있다. 이에 의해, 박막의 단위 셀을 제작하기 어렵다.
As described above, the height of the case 10 is limited due to the limitation of the crimping R value. As a result, it is difficult to produce a unit cell of a thin film.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 두께가 보다 얇아진 전기 에너지 저장 소자를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an electric energy storage device having a thinner thickness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 전기 에너지 저장 소자는, 최외곽에 벤딩부가 하방향으로 형성되되, 벤딩부가 하방향으로 갈수록 벌어지는 형태로 비스듬하게 경사지게 형성된 상부 케이스; 및 벤딩부를 감싸는 절연재를 매개로 상부 케이스와 결합된 하부 케이스;를 포함한다.In order to achieve the above object, an electrical energy storage device according to a preferred embodiment of the present invention, the outermost bending portion is formed in the downward direction, the upper case formed obliquely inclined in the form of the bending portion toward the downward direction; And a lower case coupled to the upper case through an insulating material surrounding the bending part.

바람직하게, 벤딩부는 85도 ~ 89도의 각도로 기울어진다.Preferably, the bending portion is inclined at an angle of 85 degrees to 89 degrees.

벤딩부는 U자 형상이다.The bending part is U-shaped.

하부 케이스는 75도 ~ 85도의 각도로 기울어진 영역을 포함하는 벤딩부를 구비한다.The lower case has a bent portion including an area inclined at an angle of 75 degrees to 85 degrees.

하부 케이스의 벤딩부는 제 1벤딩 포인트와 제 2벤딩 포인트 및 제 3벤딩 포인트를 포함하고, 제 2벤딩 포인트와 제 3벤딩 포인트 사이의 영역이 75도 ~ 85도의 각도로 기울어진다.The bending portion of the lower case includes a first bending point, a second bending point, and a third bending point, and an area between the second bending point and the third bending point is inclined at an angle of 75 degrees to 85 degrees.

제 1벤딩 포인트와 제 2벤딩 포인트 사이의 영역은 R0.1 ~ R0.2의 R이 형성된다.The region between the first bending point and the second bending point is formed with R of R0.1 to R0.2.

제 3벤딩 포인트에서부터 하부 케이스의 벤딩부의 말단부 사이의 영역은R0.1 ~ R0.2의 R이 형성된다.The area between the third bending point and the distal end of the bend of the lower case is formed with R of R0.1 to R0.2.

절연재의 표면에 기밀제가 도포된다.An airtight agent is applied to the surface of the insulating material.

또한, 상부 케이스와 하부 케이스 사이의 공간에 설치되되 세퍼레이터를 통해 상호 이격된 제 1내부 전극 및 제 2내부 전극을 추가로 포함하여도 된다. 이 경우, 제 1내부 전극은 일면이 상부 케이스에 접촉된다. 제 2내부 전극은 일면이 하부 케이스에 접촉된다. 제 1내부 전극과 제 2내부 전극은 극성이 상호 다르다.In addition, it may further include a first inner electrode and a second inner electrode provided in the space between the upper case and the lower case spaced apart from each other through the separator. In this case, one surface of the first internal electrode contacts the upper case. One surface of the second internal electrode contacts the lower case. The first inner electrode and the second inner electrode have different polarities.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 하부 케이스와 상부 케이스 및 절연재가 상호 최대한 압박하는 상태를 제공함으로써 초박형의 단위 셀을 제조할 수 있게 된다. According to the present invention having such a configuration, it is possible to manufacture an ultra-thin unit cell by providing a state in which the lower case, the upper case and the insulating material are pressed to each other as much as possible.

그리고, 단위 셀 내부의 액체 성분의 전해액이 셀 외부로 누출되지 않는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain an effect that the electrolyte solution of the liquid component inside the unit cell does not leak to the outside of the cell.

도 1은 일반적인 전기 에너지 저장 소자의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 개략적인 결합 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 종래의 전기 에너지 저장 소자와 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a general electrical energy storage device.
2 is a schematic cross-sectional view of FIG. 1.
3 is an enlarged view of a portion of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing an electrical energy storage device according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of a portion of FIG. 4.
6 is a view for explaining the difference between the conventional electrical energy storage device and the electrical energy storage device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 이하의 전기 에너지 저장 소자는 1차 전지 및 2차 전지를 포함하는 것으로 이해하면 된다.
Hereinafter, an electric energy storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the invention, the terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limiting in their usual or dictionary meanings. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations. It is to be understood that the following electrical energy storage element includes a primary battery and a secondary battery.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자를 나타낸 단면도이다. 도 5는 도 4의 일부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 6은 종래의 전기 에너지 저장 소자와 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a cross-sectional view showing an electrical energy storage device according to an embodiment of the present invention. 5 is an enlarged view of a portion of FIG. 4. 6 is a view for explaining the difference between the conventional electrical energy storage device and the electrical energy storage device according to an embodiment of the present invention.

기본적으로, 본 발명의 실시예의 전기 에너지 저장 소자는 종래의 전기 에너지 저장 소자와 동일한 구성요소를 갖는다. Basically, the electrical energy storage element of the embodiment of the present invention has the same components as the conventional electrical energy storage element.

다만, 본 발명은 종래보다 두께가 보다 얇은 전기 에너지 저장 소자를 구현하기 위한 것이므로, 이를 충족시키기 위해 상부 케이스에 해당하는 금속의 캡(34)과 하부 케이스에 해당하는 금속의 케이스(30)의 형상을 변형시켰다. 즉, 캡(34)은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 상부 케이스의 일 예가 되고, 케이스(30)는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 하부 케이스의 일 예가 된다.However, since the present invention is intended to implement an electric energy storage device having a thinner thickness than the prior art, in order to satisfy this, the shape of the cap 34 of the metal corresponding to the upper case and the case 30 of the metal corresponding to the lower case are satisfied. Was modified. That is, the cap 34 is an example of the upper case described in the claims of the present invention, the case 30 is an example of the lower case described in the claims of the present invention.

도 4 및 도 5의 전기 에너지 저장 소자의 구성 요소중에서 내부 전극, 가스켓, 세퍼레이터에 대해서는 도 2에 도시된 종래의 전기 에너지 저장 소자의 해당 구성 요소의 참조부호(12, 14, 16, 18)를 그대로 사용하고, 그에 대한 설명은 생략한다.
Among the components of the electrical energy storage device of FIGS. 4 and 5, reference numerals 12, 14, 16, and 18 of the corresponding components of the conventional electrical energy storage device shown in FIG. 2 are used for the internal electrodes, gaskets, and separators. Use it as is, and description thereof will be omitted.

캡(34)의 최외곽(가장자리라고 할 수도 있음)에는 벤딩부(36)가 형성된다. 즉, 벤딩부(36)는 캡(34)과 일체로 형성되되 U자 형태로 벤딩처리된다. 도 5에서, 참조부호 36a는 벤딩부(36)의 말단부를 지칭한다. 벤딩부(36)는 캡(34)의 최외곽에서 하방향으로 소정 길이 형성된다. 벤딩부(36)는 하방향으로 갈수록 벌어지는 형태로 비스듬하게 경사지게 형성된다. A bending portion 36 is formed at the outermost portion of the cap 34 (also referred to as an edge). That is, the bending part 36 is formed integrally with the cap 34 and is bent in a U shape. In FIG. 5, reference numeral 36a designates a distal end of the bending portion 36. The bending part 36 is formed at a predetermined length in the downward direction at the outermost portion of the cap 34. The bending part 36 is formed to be inclined obliquely in a shape that opens toward the downward direction.

여기서, 벤딩부(36)의 기울어진 각도를 살펴본다. 도 6의 (b)에서와 같이 벤딩부(36)의 외측면(즉, 케이스(30)의 벤딩부의 B영역(도 5 참조)에 대향된 면)(36b)과 벤딩부(36)의 저면(즉, 케이스(30)의 제 1벤딩 포인트(P1)의 주위에 대향된 면)(36c)을 이용하여 형성하는 각도(θ1)는 대략 85도 ~ 89도 정도이다. 즉, 종래에는 벤딩부가 수직하게 형성되어 저면과 이루는 각도가 직각(도 6의 (a) 참조)이 되거나 외측으로 벌어지게(즉, 90도 이상으로 됨) 형성된다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 캡(34)의 벤딩부(36)를 단위 셀의 내측 방향으로 기울어지게 하였다. 다시 말해서, 벤딩부(36)의 외측면(36b)은 빗면을 이룬다. 도 6의 (b)에서 각도(θ1)와 각도(θ2)는 동일 내지는 거의 동일한 것으로 봄이 바람직하다. 이와 같이 하게 되면 가스켓(14)과 캡(34) 및 케이스(30)의 접촉부분의 클림핑 R값이 최소한 케이스(30)의 두께의 2배 이상 확보할 수 있는 공간의 여유를 발생시킨다.
Here, the inclination angle of the bending part 36 will be described. As shown in FIG. 6B, the outer surface of the bending portion 36 (that is, the surface opposite to the B region (see FIG. 5) of the bending portion of the case 30) 36b and the bottom surface of the bending portion 36. The angle θ1 formed by using the surface 36c (that is, the surface opposite to the circumference of the first bending point P1 of the case 30) is approximately 85 degrees to 89 degrees. That is, in the related art, the bending part is formed vertically, and the angle formed with the bottom surface is formed at right angles (see FIG. However, in the embodiment of the present invention, the bending portion 36 of the cap 34 is inclined in the inward direction of the unit cell. In other words, the outer side surface 36b of the bending part 36 is inclined. In FIG. 6B, it is preferable that the angle θ1 and the angle θ2 are the same or almost the same. In this manner, the crimping R value of the contact portion between the gasket 14, the cap 34, and the case 30 generates a space in which at least two times the thickness of the case 30 can be secured.

케이스(30)는 벤딩부(36)를 감싸는 가스켓(14)을 매개로 캡(34)과 결합된다. 가스켓(14)은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 절연재의 일 예가 된다. 가스켓(14)의 표면에는 화학물질의 기밀제가 도포됨이 바람직하다. 케이스(30)의 상부는 클림핑된다. 케이스(30)의 최외곽에는 L자 형상과 유사하게 벤딩된 벤딩부가 형성된다. 케이스(30)의 벤딩부는 상방향으로 벤딩된다. 도 5에서는 케이스(30)의 벤딩부의 말단부를 참조부호 30a로 표시하였다. The case 30 is coupled to the cap 34 via a gasket 14 surrounding the bending portion 36. The gasket 14 is an example of the insulating material described in the claims of the present invention. Preferably, a gasket 14 is coated with a chemical hermetic agent. The upper part of the case 30 is crimped. The outermost part of the case 30 is formed with a bent portion similar to the L-shape. The bending part of the case 30 is bent upward. In FIG. 5, the distal end of the bending part of the case 30 is indicated by reference numeral 30a.

케이스(30)의 벤딩부는 제 1벤딩 포인트(P1)와 제 2벤딩 포인트(P2) 및 제 3벤딩 포인트(P3)를 포함한다. 제 1벤딩 포인트(P1)와 제 2벤딩 포인트(P2) 사이의 영역(A)(즉, 케이스(30)의 저면에서부터 전체 높이의 20% ~ 30% 정도되는 높이까지)은 대략 R0.1 ~ R0.2 정도의 R이 형성된다. 제 2벤딩 포인트(P2)와 제 3벤딩 포인트(P3) 사이의 영역(B)(즉, 케이스(30)의 저면에서 전체 높이의 20% ~ 30% 정도의 높이부터 전체 높이의 60% ~ 70% 정도되는 높이까지)은 셀 중앙부분 방향으로 대략 75도 ~ 85도 정도의 각도로 비스듬하게 기울어진다. 제 3벤딩 포인트(P3)에서부터 케이스(30)의 벤딩부의 말단부(30a) 사이의 영역(C)은 셀 중앙부분 방향으로 대략 R0.1 ~ R0.2 정도의 R이 형성된다. The bending part of the case 30 includes a first bending point P1, a second bending point P2, and a third bending point P3. The area A between the first bending point P1 and the second bending point P2 (ie, from the bottom of the case 30 to a height of about 20% to 30% of the overall height) is approximately R0.1 to R of about R0.2 is formed. The area B between the second bending point P2 and the third bending point P3 (that is, from the height of about 20% to 30% of the overall height at the bottom of the case 30 to 60% to 70 of the overall height) To a height of about%) tilts at an angle of about 75 to 85 degrees toward the center of the cell. The region C between the third bending point P3 and the distal end portion 30a of the bending portion of the case 30 is formed with an R of approximately R0.1 to R0.2 in the direction of the cell center portion.

여기서, 케이스(30)의 제 1벤딩 포인트(P1)와 제 2벤딩 포인트(P2) 사이의 영역(A)의 R을 대략 R0.1 ~ R0.2 정도로 한 이유는 다음과 같다. 케이스(30)의 저면에서 R의 범위가 R0.1미만이면 케이스(30)의 두께가 구부러진 부분(R부)에서 극단적으로 얇아진다. 이는 클림핑 진행후 클림핑 압력에 의한 충격으로 인하여 구부러진 부분에 크랙 등의 손상을 발생시킨다. 한편, 케이스(30)의 저면에서 R의 범위가 R0.2를 초과하면 클림핑 공간이 협소해지는 문제와 클림핑후 R부분의 형상이 변형되는 문제가 발생된다. 따라서, 케이스(30)의 제 1벤딩 포인트(P1)와 제 2벤딩 포인트(P2) 사이의 영역(A)의 R을 대략 R0.1 ~ R0.2 정도로 하는 것이 바람직하다.Here, the reason why the R of the area A between the first bending point P1 and the second bending point P2 of the case 30 is approximately R0.1 to R0.2 is as follows. If the range of R is less than R0.1 at the bottom of the case 30, the thickness of the case 30 becomes extremely thin in the bent portion (R portion). This causes damage such as cracks in the bent portion due to the impact of the crimping pressure after the crimping process. On the other hand, if the range of R on the bottom of the case 30 exceeds R0.2, the problem of narrowing the crimping space and the problem of deformation of the shape of the R portion after crimping occurs. Therefore, it is preferable to set R of the area A between the first bending point P1 and the second bending point P2 of the case 30 to approximately R0.1 to R0.2.

제 2벤딩 포인트(P2)와 제 3벤딩 포인트(P3) 사이의 영역(B)을 셀 중앙부분 방향으로 대략 75도 ~ 85도 정도의 각도로 비스듬하게 기울인 이유는 다음과 같다. 캡(34)의 벤딩부(36)의 외측면(36b)과 벤딩부(36)의 저면(36c)이 형성하는 각도(θ1)가 대략 85도 ~ 89도 정도이므로, 이러한 캡(34)을 최대한 압박하는 효과를 얻는다. 또한, 케이스(30)의 벤딩부는 캡(34)의 벤딩부(36)의 기울어진 각도보다 작은 각도를 가지고서 압박함으로써, U자 형태로 벤딩된 캡(34)의 최외곽 벤딩부분(즉, 말단부(36a)에서 가스켓(14)과 밀착된 바깥쪽 모서리 부분)이 플라스틱 소재의 가스켓(14)에 침투하여 압박하는 효과를 얻는다. The reason why the area B between the second bending point P2 and the third bending point P3 is inclined at an angle of about 75 degrees to about 85 degrees in the direction of the center of the cell is as follows. Since the angle θ1 formed between the outer surface 36b of the bending portion 36 of the cap 34 and the bottom surface 36c of the bending portion 36 is about 85 degrees to 89 degrees, such a cap 34 is removed. Get the maximum pressure effect. In addition, the bending portion of the case 30 is pressed at an angle smaller than the inclination angle of the bending portion 36 of the cap 34, so that the outermost bending portion of the cap 34 bent in a U shape (ie, the distal end portion). The outer edge portion in close contact with the gasket 14 in 36a) penetrates into the gasket 14 made of plastic material and obtains an effect of pressing.

제 3벤딩 포인트(P3)에서부터 케이스(30)의 벤딩부의 말단부(30a) 사이의 영역(C)의 R을 셀 중앙부분 방향으로 대략 R0.1 ~ R0.2 정도로 한 이유는 다음과 같다. 이와 같이 하면 캡(34)의 벤딩부(36)의 말단부(36a)와 접촉하는 플라스틱 소재의 가스켓(14)을 단위 셀의 수직방향으로 압박하는 효과를 얻는다. 또한, 가스켓(14)의 저면 부분과 접촉하는 케이스(30)의 내측 저면을 최대한 압박하여 전해액의 셀 외부로의 누출을 방지하는 효과를 얻는다.
The reason why R of the region C between the third bending point P3 and the distal end portion 30a of the bending portion of the case 30 is about R0.1 to R0.2 in the direction of the cell center portion is as follows. In this way, the effect of pressing the gasket 14 made of plastic material in contact with the distal end portion 36a of the bending portion 36 of the cap 34 in the vertical direction of the unit cell is obtained. In addition, the inner bottom of the case 30 in contact with the bottom portion of the gasket 14 is pressed as much as possible to obtain the effect of preventing leakage of the electrolyte to the outside of the cell.

여기서, 제 3벤딩 포인트(P3)에서부터 케이스(30)의 벤딩부의 말단부(30a) 사이의 영역의 R을 해당 케이스(30)의 클림핑 R이라고 할 수 있다. 케이스(30)의 클림핑 R을 근거로 원을 그려보면 도 5에서와 같은 원(C2)가 그려진다. 도 5에서, P는 원(C2)의 중심점이다. R2는 원(C2)의 반지름이다. 이와 같이 형성되는 도 5의 원(C2)의 반지름(R2)과 종래의 경우의 반지름(R1; 도 3 참조)을 비교하여 보면 본 발명의 실시예에 의해 형성된 원(C2)의 반지름(R2)이 훨씬 작음을 알 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 의한 전기 에너지 저장 소자의 두께(H2)를 종래(도 3 참조)와 비교하여 보면 본 발명의 실시예에 의한 전기 에너지 저장 소자의 두께(H2)가 훨씬 작아졌음을 알 수 있다.
Here, R of a region between the third bending point P3 and the distal end portion 30a of the bending portion of the case 30 may be referred to as a crimping R of the case 30. When a circle is drawn based on the crimping R of the case 30, a circle C2 as shown in FIG. 5 is drawn. In FIG. 5, P is the center point of circle C2. R2 is the radius of circle C2. Comparing the radius R2 of the circle C2 of FIG. 5 formed as described above with the radius R1 of the conventional case (see FIG. 3), the radius R2 of the circle C2 formed by the embodiment of the present invention is compared. You can see that this is much smaller. In addition, when comparing the thickness H2 of the electrical energy storage device according to the embodiment of the present invention with that of the related art (see FIG. 3), the thickness H2 of the electrical energy storage device according to the embodiment of the present invention is much smaller. Able to know.

이상에서와 같이 캡(34)의 벤딩부(36)의 기울어진 각도 및 케이스(30)의 제 1 내지 제 3벤딩 포인트에 의해 형성된 영역(A, B, C)의 R값 및 기울어진 각도에 의해, 종래의 전기 에너지 저장 소자의 두께(H1; 도 3 참조)에 비해 훨씬 작은 두께(H2; 도 5 참조)를 갖게 된다. 그리고, 케이스(30)와 가스켓(14) 및 캡(34)이 상호 최대한 압박하게 된다. 이는 셀 내부의 액체 성분의 전해액이 셀 외부로 누출됨을 방지하는 효과를 얻는다.
As described above, the inclination angle of the bending portion 36 of the cap 34 and the R value and the inclination angle of the regions A, B, and C formed by the first to third bending points of the case 30. This results in a much smaller thickness H2 (see FIG. 5) compared to the thickness H1 (see FIG. 3) of a conventional electrical energy storage element. In addition, the case 30, the gasket 14, and the cap 34 are pressed to each other as much as possible. This has the effect of preventing the electrolyte of the liquid component inside the cell from leaking out of the cell.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자의 제조공정에 대해서는 별도의 설명을 자세하게 하지 않더라도 동종업계에 종사하는 자라면 상술한 내용을 근거로 충분히 유추가능하리라 본다. 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 소자의 제조공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 케이스(30)의 내측면에 양극의 내부 전극(12)을 접착하고, 캡(34)의 내측면에 음극의 내부 전극(18)을 접착한다. 이어, 액체상태의 전해액을 내부 전극(12, 18)에 함침한다. 그 후, 가스켓(14)을 케이스(30)에 삽입시킨 후에 내부 전극(12)과 내부 전극(18)을 서로 대향되게 결합시킨다. 이때, 세퍼레이터(16)를 내부 전극(12, 18) 사이에 개재시킨다. 마지막으로, 케이스(30)의 벤딩부의 말단부를 압착하여 하나의 단위 셀을 완성시킨다. 이와 같이 하면 초박막형의 전기 에너지 저장 소자를 완성시키게 된다.
The manufacturing process of the electrical energy storage device according to the embodiment of the present invention as described above will be sufficiently inferred based on the above-mentioned contents even if those skilled in the same industry do not have a detailed description. Referring to the manufacturing process of the electrical energy storage device according to an embodiment of the present invention as follows. The inner electrode 12 of the positive electrode is attached to the inner surface of the case 30, and the inner electrode 18 of the negative electrode is attached to the inner surface of the cap 34. Subsequently, the liquid electrolyte is impregnated into the internal electrodes 12 and 18. Thereafter, after inserting the gasket 14 into the case 30, the inner electrode 12 and the inner electrode 18 are coupled to face each other. At this time, the separator 16 is interposed between the internal electrodes 12 and 18. Finally, the end portion of the bending portion of the case 30 is compressed to complete one unit cell. This completes the ultra-thin electrical energy storage element.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiments and can be carried out by modifications and variations within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea that such modifications and variations are also within the scope of the claims Must see

12, 18 : 내부 전극 14 : 가스켓
16 : 세퍼레이터 30 : 케이스
34 : 캡 36 : 벤딩부12, 18: internal electrode 14: gasket
16: separator 30: case
34: cap 36: bending part

Claims (12)

최외곽에 벤딩부가 하방향으로 형성되되, 상기 벤딩부가 상기 하방향으로 갈수록 벌어지는 형태로 비스듬하게 경사지게 형성된 상부 케이스; 및
상기 벤딩부를 감싸는 절연재를 매개로 상기 상부 케이스와 결합된 하부 케이스;를 포함하고,
상기 하부 케이스는 75도 ~ 85도의 각도로 기울어진 영역을 포함하는 벤딩부를 구비하되, 상기 하부 케이스의 벤딩부는 제 1벤딩 포인트와 제 2벤딩 포인트 및 제 3벤딩 포인트를 포함하고, 상기 제 2벤딩 포인트와 상기 제 3벤딩 포인트 사이의 영역이 상기 75도 ~ 85도의 각도로 기울어지고, 상기 제 1벤딩 포인트와 상기 제 2벤딩 포인트 사이의 영역은 R0.1 ~ R0.2의 R이 형성된 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.An upper case formed at an outermost side of the bending part in a downward direction, the upper case being inclined obliquely in a form in which the bending part opens toward the lower direction; And
And a lower case coupled to the upper case through an insulating material surrounding the bending part.
The lower case includes a bending part including a region inclined at an angle of 75 degrees to 85 degrees, and the bending part of the lower case includes a first bending point, a second bending point, and a third bending point, and the second bending An area between the point and the third bending point is inclined at an angle of 75 degrees to 85 degrees, and an area between the first bending point and the second bending point is formed with R of R0.1 to R0.2. Electrical energy storage element. 청구항 1에 있어서,
상기 상부 케이스의 벤딩부는 85도 ~ 89도의 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자. The method according to claim 1,
The bending portion of the upper case is an electrical energy storage device, characterized in that inclined at an angle of 85 degrees to 89 degrees. 청구항 1에 있어서,
상기 상부 케이스의 벤딩부는 U자 형상인 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자. The method according to claim 1,
The bending portion of the upper case is characterized in that the U-shaped electrical energy storage device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 최외곽에 벤딩부가 하방향으로 형성되되, 상기 벤딩부가 상기 하방향으로 갈수록 벌어지는 형태로 비스듬하게 경사지게 형성된 상부 케이스; 및
상기 벤딩부를 감싸는 절연재를 매개로 상기 상부 케이스와 결합된 하부 케이스;를 포함하고,
상기 하부 케이스는 75도 ~ 85도의 각도로 기울어진 영역을 포함하는 벤딩부를 구비하되, 상기 하부 케이스의 벤딩부는 제 1벤딩 포인트와 제 2벤딩 포인트 및 제 3벤딩 포인트를 포함하고, 상기 제 2벤딩 포인트와 상기 제 3벤딩 포인트 사이의 영역이 상기 75도 ~ 85도의 각도로 기울어지고, 상기 제 3벤딩 포인트에서부터 상기 하부 케이스의 벤딩부의 말단부 사이의 영역은 R0.1 ~ R0.2의 R이 형성된 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.An upper case formed at an outermost side of the bending part in a downward direction, the upper case being inclined obliquely in a form in which the bending part opens toward the lower direction; And
And a lower case coupled to the upper case through an insulating material surrounding the bending part.
The lower case includes a bending part including a region inclined at an angle of 75 degrees to 85 degrees, and the bending part of the lower case includes a first bending point, a second bending point, and a third bending point, and the second bending The area between the point and the third bending point is inclined at an angle of 75 degrees to 85 degrees, and the area between the distal end portion of the bent portion of the lower case from the third bending point is formed with R of R0.1 to R0.2. Electrical energy storage device, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 절연재의 표면에 기밀제가 도포된 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.The method according to claim 1,
Electrical energy storage device characterized in that the airtight agent is applied to the surface of the insulating material. 청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 7 및 청구항 8중의 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스 사이의 공간에 설치되되 세퍼레이터를 통해 상호 이격된 제 1내부 전극 및 제 2내부 전극을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.The method according to any one of claims 1 to 3, 7 and 8,
And an first internal electrode and a second internal electrode spaced apart from each other through the separator, but installed in a space between the upper case and the lower case. 청구항 9에 있어서,
상기 제 1내부 전극은 일면이 상기 상부 케이스에 접촉된 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.The method according to claim 9,
The first internal electrode of the electrical energy storage device, characterized in that one surface is in contact with the upper case. 청구항 9에 있어서,
상기 제 2내부 전극은 일면이 상기 하부 케이스에 접촉된 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.The method according to claim 9,
The second internal electrode of the electrical energy storage device, characterized in that one surface is in contact with the lower case. 청구항 9에 있어서,
상기 제 1내부 전극과 상기 제 2내부 전극은 극성이 상호 다른 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 소자.
The method according to claim 9,
And the first inner electrode and the second inner electrode have different polarities.
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