KR101310441B1 - Electrochemical capacitor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기화학 커패시터 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 적어도 2개로 적층되어 나선형으로 권취된 권취 타입의 세퍼레이터; 및 상기 권취된 세퍼레이터 사이 각각에 서로 교대로 중첩되며 개재된 적층 타입의 제 1 및 제 2 전극;을 포함하는 전기화학 커패시터 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical capacitor and a method for manufacturing the same, comprising: a winding-type separator stacked in at least two and spirally wound; And first and second electrodes of the stacked type, which are alternately overlapped with each other between the wound separators and interposed therebetween.

Description

전기화학 커패시터{Electrochemical capacitor}Electrochemical Capacitor

본 발명은 전기화학 커패시터에 관한 것으로, 전극의 양면과 리드단자를 서로 전기적으로 접촉시키는 전기화학 커패시터 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrochemical capacitor, and more particularly, to an electrochemical capacitor and a method of manufacturing the same, in which both surfaces of the electrode and the lead terminal are electrically contacted with each other.

일반적으로, 전기화학적 에너지 저장장치는 모든 휴대용 정보통신기기, 전자기기에 필수적으로 사용되는 완제품 기기의 핵심부품이다. 또한, 전기화학적 에너지 저장장치는 미래형 전기자동차 및 휴대용 전자장치등에 적용될 수 있는 신재생 에너지 분야의 고품질 에너지원으로써 확실하게 사용될 것이다.In general, electrochemical energy storage devices are a key component of finished devices essential for all portable information and communication devices and electronic devices. In addition, electrochemical energy storage devices will be reliably used as high quality energy sources in the renewable energy field that can be applied to future electric vehicles and portable electronic devices.

전기화학 커패시터는 이차전지보다 에너지 입출력이 우수하여 순간 정전시 보조 전원인 백업 전원으로 널리 이용되고 있다. 또한, 전기화학 커패시터는 이차전지보다 높은 충방전 효율성, 장수명, 큰 사용가능 온도 및 큰 전압 범위를 가질뿐만 아니라 환경친화적이며 유지 보수가 필요 없어, 이차전지 대체용으로 검토되고 있다.Electrochemical capacitors have better energy input and output than secondary batteries, and thus are widely used as backup power sources for secondary power failures. In addition, the electrochemical capacitor has a higher charge and discharge efficiency, longer life, greater usable temperature and greater voltage range than the secondary battery, and is environmentally friendly and requires no maintenance, and is being considered as a secondary battery replacement.

그러나, 전기화학 커패시터는 다양한 적용분야에서 사용되기 위해서 출력특성이나 낮은 등가직렬저항(ESR) 특성을 개선해야 할 필요가 있다.
However, electrochemical capacitors need to improve output characteristics or low equivalent series resistance (ESR) characteristics in order to be used in a variety of applications.

따라서, 본 발명은 전기화학 커패시터에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구체적으로 전극의 양면과 리드단자를 서로 전기적으로 접촉시키는 전기화학 커패시터를 제공함에 그 목적이 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems that may occur in an electrochemical capacitor. Specifically, an object of the present invention is to provide an electrochemical capacitor in which both surfaces of the electrode and the lead terminal are electrically contacted with each other.

본 발명의 목적은 전기화학 커패시터를 제공하는 것이다. 상기 전기화학 커패시터는 세퍼레이터를 사이에 두고 교대로 배치된 제 1 및 제 2 전극을 구비하는 전극 조립체; 용접을 통해 상기 제 1 전극의 양면과 접촉하며 외부로 돌출된 제 1 리드단자; 및 용접을 통해 상기 제 2 전극의 양면과 접촉하며 외부로 돌출된 제 2 리드단자;를 포함할 수 있다.It is an object of the present invention to provide an electrochemical capacitor. The electrochemical capacitor includes an electrode assembly having first and second electrodes disposed alternately with a separator interposed therebetween; A first lead terminal contacting both surfaces of the first electrode through welding and protruding to the outside; And a second lead terminal contacting both surfaces of the second electrode through welding and protruding to the outside.

여기서, 상기 제 1 및 제 2 리드단자 각각은 외부로 돌출되는 외부 리드단자부와 상기 외부 리드단자부의 일측으로부터 적어도 2개로 분기되어 상기 제 1 및 제 2 전극 각각의 양면에 접촉하는 콘택 리드단자부를 포함할 수 있다.Here, each of the first and second lead terminals includes an external lead terminal portion protruding to the outside and a contact lead terminal portion branched into at least two from one side of the external lead terminal portion to contact both surfaces of each of the first and second electrodes. can do.

또한, 상기 외부 리드단자부와 상기 콘택 리드단자부는 서로 용접에 의해 서로 연결될 수 있다.In addition, the external lead terminal portion and the contact lead terminal portion may be connected to each other by welding with each other.

또한, 상기 외부 리드단자부와 상기 콘택 리드단자부는 일체로 형성될 수 있다.In addition, the external lead terminal portion and the contact lead terminal portion may be integrally formed.

또한, 상기 외부 리드단자부는 서로 분기된 상기 콘택 리드단자부의 연장부들을 용접에 의해 접합하여 형성될 수 있다.In addition, the external lead terminal portion may be formed by joining extensions of the contact lead terminal portions branched from each other by welding.

또한, 상기 제 1 및 제 2 전극 각각은 집전체와 상기 집전체의 양면에 배치된 활물질층을 구비하며,In addition, each of the first and second electrodes includes a current collector and an active material layer disposed on both surfaces of the current collector,

상기 콘택 리드단자부와 접촉하기 위해, 상기 활물질층은 상기 집전체의 일부를 노출하는 개구를 가질 수 있다.In order to contact the contact lead terminal portion, the active material layer may have an opening exposing a portion of the current collector.

또한, 상기 전극 조립체는 권취타입 또는 적층타입으로 형성될 수 있다.In addition, the electrode assembly may be formed of a winding type or a stacking type.

또한, 상기 제 1 및 제 2 리드 단자 각각은 다수개로 구비되고, 상기 다수개의 제 1 및 제 2 리드 단자들 각각은 일렬로 배열될 수 있다.
In addition, each of the first and second lead terminals may be provided in plurality, and each of the plurality of first and second lead terminals may be arranged in a line.

본 발명의 실시예에 따른 전기화학 커패시터는 리드단자를 전극의 양면에 접촉시킴에 따라, 전류 패스를 넓히며 접촉저항을 최소화할 수 있어, 출력특성 및 등가직렬저항(ESR) 특성을 개선할 수 있다.The electrochemical capacitor according to the embodiment of the present invention can widen the current path and minimize the contact resistance by contacting the lead terminals on both sides of the electrode, thereby improving output characteristics and equivalent series resistance (ESR) characteristics. .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기화학 커패시터는 리드단자를 전극에 용접을 통해 접합함에 따라, 전극의 손상을 방지하며 리드단자와 전극간의 접합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
In addition, the electrochemical capacitor according to the embodiment of the present invention may prevent the damage of the electrode and improve the bonding reliability between the lead terminal and the electrode by welding the lead terminal to the electrode.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기화학 커패시터의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 분해된 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기화학 커패시터의 일부 분해된 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 확대 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 단면도이다.1 is a perspective view of an electrochemical capacitor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially exploded perspective view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 1.
3 is a partially enlarged view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 2.
4 is a partial cross-sectional view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 3.
5 is a partially exploded perspective view of an electrochemical capacitor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged perspective view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 5.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 6.

본 발명의 실시예들은 전기화학 커패시터의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings of the electrochemical capacitor. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of an apparatus may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기화학 커패시터를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.1 to 4 are diagrams for explaining the electrochemical capacitor according to the first embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기화학 커패시터의 사시도이다.1 is a perspective view of an electrochemical capacitor according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 분해된 사시도이다.FIG. 2 is a partially exploded perspective view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 확대도이다.3 is a partially enlarged view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 2.

도 4는 도 3에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 3.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기화학 커패시터는 전극 조립체(100)와 리드 단자(110)를 포함할 수 있다.1 to 4, an electrochemical capacitor according to a first embodiment of the present invention may include an electrode assembly 100 and a lead terminal 110.

전극 조립체(100)는 세퍼레이터(120)를 사이에 두고 교대로 배치된 제 1 및 제 2 전극(130, 140)을 포함할 수 있다. 여기서, 세퍼레이터(120), 제 1 및 제 2 전극(130, 140)은 나선형으로 권취되어 있는 권취타입일 수 있다. The electrode assembly 100 may include first and second electrodes 130 and 140 alternately disposed with the separator 120 interposed therebetween. Here, the separator 120 and the first and second electrodes 130 and 140 may be a winding type wound in a spiral shape.

세퍼레이터(120)는 제 1 전극(130) 하부에 배치된 제 1 세퍼레이터(121)와 제 1 및 제 2 전극(130, 140) 사이에 개재된 제 2 세퍼레이터(122)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)이 권취될 때, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)은 제 1 세퍼레이터(121)나 제 2 세퍼레이터(122)에 의해 절연될 수 있다.The separator 120 may include a first separator 121 disposed below the first electrode 130 and a second separator 122 interposed between the first and second electrodes 130 and 140. Accordingly, when the first and second electrodes 130 and 140 are wound, the first and second electrodes 130 and 140 may be insulated by the first separator 121 or the second separator 122. .

세퍼레이터(120)는 전해액이나 활물질에 대해 내구성을 갖는 절연재질로 이루어질 수 있다. 또한, 세퍼레이터(120)는 이온의 이동을 위해 다공성을 가질 수 있다. 세퍼레이터(120)를 형성하는 재질의 예로서는 셀룰로오스, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌등일 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서, 세퍼레이터(120)의 재질에 대해 한정하는 것은 아니다.The separator 120 may be made of an insulating material having durability against an electrolyte or an active material. In addition, the separator 120 may have porosity for movement of ions. Examples of the material for forming the separator 120 may be cellulose, polyethylene, polypropylene, or the like. However, in the embodiment of the present invention, the material of the separator 120 is not limited.

제 1 및 제 2 전극(130, 140) 각각은 집전체와 집전체의 적어도 일면에 배치된 활물질층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 전극(130)은 양극일 수 있다. 이때, 제 1 전극(130)은 양극 집전체(131)와 양극 집전체(131)의 양면에 도포된 양극 활물질층(132)을 포함할 수 있다. 양극 집전체(131)는 금속, 예컨대 알루미늄, 티탄, 탄탈 및 니오브 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 양극 집전체(131)는 박막의 형태를 가지거나, 이온의 이동을 효율적으로 수행하기 위해 다수의 관통홀을 구비할 수도 있다. 양극 활물질층(132)은 가역적으로 이온을 도핑하거나 탈도핑할 수 있는 탄소재질, 예컨대 활성탄을 포함할 수 있다.Each of the first and second electrodes 130 and 140 may include a current collector and an active material layer disposed on at least one surface of the current collector. For example, the first electrode 130 may be an anode. In this case, the first electrode 130 may include the positive electrode current collector 131 and the positive electrode active material layer 132 coated on both surfaces of the positive electrode current collector 131. The positive electrode current collector 131 may include any one of a metal such as aluminum, titanium, tantalum, and niobium. In addition, the positive electrode current collector 131 may have a shape of a thin film or may include a plurality of through holes in order to efficiently move ions. The positive electrode active material layer 132 may include a carbon material, for example, activated carbon, which may reversibly dope or undo the ions.

양극 활물질층(132)은 양극 집전체(131)의 일부를 노출하는 개구(133)를 가질 수 있다. 여기서, 개구(133)는 후술 될 리드 단자(110)와 양극 집전체(131)를 서로 전기적으로 연결시키기 위해 형성될 수 있다. The positive electrode active material layer 132 may have an opening 133 exposing a portion of the positive electrode current collector 131. Here, the opening 133 may be formed to electrically connect the lead terminal 110 and the positive electrode current collector 131 to be described later.

한편, 제 2 전극(140)은 음극일 수 있다. 이때, 제 2 전극(140)은 음극 집전체와 음극 집전체의 양면에 도포된 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 음극 집전체는 금속, 예컨대 구리, 니켈 및 스테인레스 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 음극 집전체는 박막의 형태를 가지거나, 이온의 이동을 효율적으로 수행하기 위해 다수의 관통홀을 구비할 수도 있다. 음극 활물질층은 이온을 가역적으로 도핑하거나 탈도핑할 수 있는 탄소재질, 예컨대 활성탄 및 흑연 중 어느 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the second electrode 140 may be a cathode. In this case, the second electrode 140 may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer coated on both surfaces of the negative electrode current collector. The negative electrode current collector may comprise a metal, such as any of copper, nickel and stainless steel. The negative electrode current collector may have a form of a thin film or may include a plurality of through holes in order to efficiently carry out ion movement. The negative electrode active material layer may include any one of carbon materials such as activated carbon and graphite capable of reversibly doping or undoping ions.

음극 활물질층은 음극 집전체를 노출하는 개구를 가질 수 있다. 이때, 개구는 후술 될 리드 단자와 음극 집전체를 서로 전기적으로 연결시키기 위해 형성될 수 있다. The negative electrode active material layer may have an opening exposing the negative electrode current collector. In this case, the opening may be formed to electrically connect the lead terminal and the negative electrode current collector to be described later.

이에 더하여, 전기화학 커패시터가 리튬 이온 커패시터일 경우, 음극 활물질층에 리튬 이온이 미리 도핑되어 있을 수 있다.In addition, when the electrochemical capacitor is a lithium ion capacitor, lithium ions may be previously doped in the anode active material layer.

본 발명의 실시예에서 전기화학 커패시터는 권취 타입인 것으로 설명 및 도시하였으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 예컨대 전기화학 커패시터는 세퍼레이터(120)를 사이에 두고 제 1 및 제 2 전극(130, 140)이 교대로 적층되어 있는 적층타입일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the electrochemical capacitor has been described and illustrated as being a winding type, but is not limited thereto. For example, the electrochemical capacitor may include the first and second electrodes 130 and 140 with the separator 120 interposed therebetween. It may be a laminated type that is alternately stacked.

리드 단자(110)는 제 1 및 제 2 전극(130, 140)에 각각 연결된 제 1 및 제 2 리드단자(111, 112)를 구비할 수 있다.The lead terminal 110 may include first and second lead terminals 111 and 112 connected to the first and second electrodes 130 and 140, respectively.

제 1 리드단자(111)는 제 1 전극(130)의 양면에 접촉하며 외부로 돌출될 수 있다. 여기서, 제 1 리드단자(111)는 제 1 전극(130)의 양면에 접촉하는 콘택 리드단자부(A1)와, 콘택 리드단자부(A1)와 연결되어 외부로 돌출된 외부 리드단자부(A2)를 포함할 수 있다. 콘택 리드단자부(A1)는 외부 리드단자부(A2)의 일단부에서 적어도 두 갈래로 분기되어 제 1 전극(130)의 양면, 즉 개구(133)에 의해 노출된 집전체의 양면에 구비될 수 있다. 이때, 콘택 리드단자부(A1)와 외부 리드단자부(A2)는 서로 용접에 의해 접합되어 있을 수 있다. The first lead terminal 111 may contact both surfaces of the first electrode 130 and protrude to the outside. Here, the first lead terminal 111 includes a contact lead terminal portion A1 in contact with both surfaces of the first electrode 130, and an external lead terminal portion A2 protruding outwardly connected to the contact lead terminal portion A1. can do. The contact lead terminal portion A1 may be provided on both sides of the first electrode 130, i.e., both sides of the current collector exposed by the opening 133, branched at least two branches from one end of the external lead terminal portion A2. . In this case, the contact lead terminal portion A1 and the external lead terminal portion A2 may be joined to each other by welding.

콘택 리드단자부(A1)는 제 1 전극(130)의 집전체와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 콘택 리드단자부(A1)는 알루미늄으로 형성될 수 있다.The contact lead terminal A1 may be made of the same material as the current collector of the first electrode 130. For example, the contact lead terminal A1 may be formed of aluminum.

외부 리드단자부(A2)는, 납땜에 의해 인쇄회로기판과 접합될 때 변형되거나 손상되는 것을 방지하기 위해, 콘택 리드단자부(A1)보다 큰 융점을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 외부 리드단자부(A2)는, 외부에 노출될 경우 노출되는 것을 방지하기 위해, 콘택 리드단자부(A1)보다 내식성을 갖는 재질, 예컨대 니켈 합금으로 이루어질 수 있다.The external lead terminal portion A2 may be made of a material having a melting point greater than that of the contact lead terminal portion A1 in order to prevent deformation or damage when bonded to the printed circuit board by soldering. In addition, the external lead terminal portion A2 may be made of a material having more corrosion resistance than the contact lead terminal portion A1, for example, a nickel alloy, in order to prevent exposure when exposed to the outside.

콘택 리드단자부(A1)에 다수의 돌출부(A3)를 구비할 수 있다. 다수의 돌출부(A3)를 통해, 콘택 리드단자부(A1)와 제 1 전극(130)은 용접, 예컨대 냉간 용접(cold welding) 또는 레이저 용접에 의해 서로 접합되어 있을 수 있다. 이에 따라, 제 1 전극(130)의 손상, 즉 찢어짐 없이 제 1 리드단자(111)와 제 1 전극(130)을 서로 안정적으로 접합시킬 수 있다. 즉, 종래 제 1 리드단자(111)와 제 1 전극(130)은 점철 방식을 통해 물리적인 힘을 가하여 서로 접합시킴에 따라, 제 1 전극(130), 즉 집전체가 찢어지는 문제점이 있었다. 그러나, 제 1 리드단자(111)와 제 1 전극(130)은 용접에 의해 접합됨에 따라, 종래와 같이 집전체의 찢어짐 불량을 방지할 수 있었다.A plurality of protrusions A3 may be provided in the contact lead terminal portion A1. Through the plurality of protrusions A3, the contact lead terminal A1 and the first electrode 130 may be joined to each other by welding, for example, cold welding or laser welding. Accordingly, the first lead terminal 111 and the first electrode 130 can be stably bonded to each other without damaging or tearing the first electrode 130. That is, according to the conventional first lead terminal 111 and the first electrode 130 are bonded to each other by applying a physical force through the dot-iron method, there is a problem that the first electrode 130, that is, the current collector is torn. However, since the first lead terminal 111 and the first electrode 130 are joined by welding, the tearing failure of the current collector can be prevented as in the prior art.

제 2 리드단자(112)는 제 2 전극(140)의 양면에 접촉하며 외부로 돌출된 것을 제외하고 제 1 리드단자(111)와 동일한 형태를 가짐에 따라, 반복된 설명은 생략하기로 한다. Since the second lead terminal 112 has the same shape as the first lead terminal 111 except for contacting both surfaces of the second electrode 140 and protruding to the outside, repeated description thereof will be omitted.

제 1 및 제 2 리드단자(111, 112)는 전기화학 커패시터에 각각 하나로 구비되는 것으로 설명 및 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제 1 및 제 2 리드단자(111, 112) 각각은 다수개로 구비될 수 있다. 이때, 다수개의 제 1 리드단자(111)들은 서로 일렬로 배치될 수 있다. 또한, 다수개의 제 2 리드단자(112)들은 서로 일렬로 배치될 수 있다. Although the first and second lead terminals 111 and 112 are respectively described and illustrated as being provided in one electrochemical capacitor, the present invention is not limited thereto. That is, each of the first and second lead terminals 111 and 112 may be provided in plurality. In this case, the plurality of first lead terminals 111 may be arranged in a line with each other. In addition, the plurality of second lead terminals 112 may be arranged in a line with each other.

이에 따라, 제 1 전극(130)과 제 1 리드단자(111)간 및 제 2 전극(140)과 제 2 리드단자(112)간의 접합 면적을 증대시킬 수 있어, 결국 전류의 흐름 경로를 증대시키며 이와 함께 제 1 전극(130)과 제 1 리드단자(111)간의 접촉저항을 줄일 수 있으므로, 전기화학 커패시터의 등가직렬저항(ESR)특성 및 출력 특성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the junction area between the first electrode 130 and the first lead terminal 111 and between the second electrode 140 and the second lead terminal 112 can be increased, thereby increasing the flow path of the current. In addition, since the contact resistance between the first electrode 130 and the first lead terminal 111 can be reduced, the equivalent series resistance (ESR) characteristics and output characteristics of the electrochemical capacitor can be improved.

이에 더하여, 도면에는 도시되지 않았으나 전기화학 커패시터는 전극 조립체(100)를 외부와 밀봉하며 수용하는 케이스를 더 포함할 수 있다. 이때, 전극 조립체는 전해액을 함침하고 있을 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 리드단자(111, 112), 즉 외부 리드단자부(A2)는 케이스 외부에 설치되어 외부 전원, 예컨대 인쇄회로기판상에 납땜에 의해 직접적으로 접합될 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, the electrochemical capacitor may further include a case that seals and receives the electrode assembly 100 from the outside. At this time, the electrode assembly may be impregnated with the electrolyte. Here, the first and second lead terminals 111 and 112, that is, the external lead terminal portion A2 may be installed outside the case and directly joined by soldering on an external power source, for example, a printed circuit board.

따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 전극의 양면에 리드 단자를 접촉시킴으로써, 전류의 흐름 경로 및 전극과 리드단자간의 접촉 저항을 줄일 수 있으므로, 결국 전기화학 커패시터의 출력 특성 및 등가직류저항(ESR 특성)을 개선할 수 있다.Therefore, as in the embodiment of the present invention, by contacting the lead terminal on both sides of the electrode, it is possible to reduce the flow path of the current and the contact resistance between the electrode and the lead terminal, so that the output characteristics and equivalent DC resistance of the electrochemical capacitor ( ESR characteristics) can be improved.

또한, 전극과 리드단자는 용접에 의해 접합함에 따라, 종래와 대비하여 전극의 변형을 방지할 수 있으므로, 전극과 리드단자간의 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.
In addition, since the electrode and the lead terminal are joined by welding, the deformation of the electrode can be prevented as compared with the conventional one, and thus the joint reliability between the electrode and the lead terminal can be secured.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기화학 커패시터를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.5 to 7 are diagrams for explaining the electrochemical capacitor according to the second embodiment of the present invention.

여기서, 리드단자의 형태를 제외하고 앞서 설명한 제 1 실시예에 따른 전기화학 커패시터와 동일한 기술적 구성을 구비함에 따라, 제 1 실시예와 반복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 기술적 구성에 대해선 동일한 참조번호를 부여하기로 한다.Here, since the same technical configuration as the electrochemical capacitor according to the first embodiment except for the shape of the lead terminal is provided, repeated descriptions of the first embodiment will be omitted, and the same reference numerals refer to the same technical configuration. We will assign a number.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기화학 커패시터의 일부 분해된 사시도이다.5 is a partially exploded perspective view of an electrochemical capacitor according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 확대 사시도이다.FIG. 6 is a partially enlarged perspective view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 5.

도 7은 도 6에 도시된 전기화학 커패시터의 일부 단면도이다.FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the electrochemical capacitor shown in FIG. 6.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기화학 커패시터(100)는 세퍼레이터(120)를 사이에 두고 교대로 배치된 제 1 및 제 2 전극(130, 140)을 구비하는 전극 조립체(100)와 용접을 통해 제 1 전극(130)의 양면과 접촉하며 외부로 돌출된 제 1 리드단자(211), 및 용접을 통해 제 2 전극(140)의 양면과 접촉하며 외부로 돌출된 제 2 리드단자(212)를 포함할 수 있다.5 to 7, the electrochemical capacitor 100 according to the second embodiment of the present invention includes first and second electrodes 130 and 140 alternately disposed with the separator 120 interposed therebetween. Contact with both sides of the first electrode 130 through welding with the electrode assembly 100 to protrude outwards, and contact with both sides of the second electrode 140 through welding and to the outside. It may include a protruding second lead terminal 212.

제 1 및 제 2 전극(130, 140) 각각은 집전체와 집전체의 양면에 배치된 활물질층을 포함할 수 있다. 이때, 활물질층은 집전체의 일부를 노출하는 개구(133)를 가질 수 있다.Each of the first and second electrodes 130 and 140 may include a current collector and an active material layer disposed on both surfaces of the current collector. In this case, the active material layer may have an opening 133 exposing a part of the current collector.

제 1 및 제 2 리드단자(211, 212) 각각은 외부로 돌출되는 외부 리드단자부(B2)와 외부 리드단자부(B2)의 일측으로부터 적어도 2개로 분기되어 제 1 및 제 2 전극(130, 140) 각각의 양면에 접촉하는 콘택 리드단자부(B1)를 포함할 수 있다.Each of the first and second lead terminals 211 and 212 is branched into at least two from one side of the external lead terminal portion B2 and the external lead terminal portion B2 protruding to the outside and thus the first and second electrodes 130 and 140. It may include a contact lead terminal portion (B1) in contact with each side.

외부 리드단자부(B2)와 콘택 리드단자부(B1)는 일체로 형성될 수 있다. 이때, 외부 리드단자부(B2)는 전극, 즉 제 1 및 제 2 전극(130, 140)의 양면에 각각 배치된 콘택 리드단자부(B1)의 연장부들을 서로 접합하여 형성될 수 있다. 즉, 외부 리드단자부(B2)는 콘택 리드단자부(B1)의 연장부들을 서로 마주하도록 배치시킨 후, 레이저 용접이나 냉간 용접을 통해 접합하여 형성할 수 있다. 이때, 콘택 리드단자부(B1)의 연장부는 용접을 위한 돌출부(B3)를 구비할 수 있다.The external lead terminal portion B2 and the contact lead terminal portion B1 may be integrally formed. In this case, the external lead terminal portion B2 may be formed by bonding the extension portions of the contact lead terminal portions B1 disposed on both surfaces of the electrodes, that is, the first and second electrodes 130 and 140, respectively. That is, the external lead terminal portion B2 may be formed by arranging the extension portions of the contact lead terminal portion B1 to face each other and then joining them through laser welding or cold welding. In this case, the extension of the contact lead terminal portion B1 may include a protrusion B3 for welding.

도면에 도시되지는 않았지만, 추후 외부 리드단자부(B2)는 케이스 외부에 형성된 전극단자에 연결될 수 있다. 여기서, 외부 리드단자부(B2)와 전극단자는 용접에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 외부 리드단자부(B2)는 케이스 내부에 배치되므로, 외부 환경에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있으므로, 콘택 리드단자부(B1)와 동일한 재질로 이루어져도 무방하다. Although not shown in the drawings, the external lead terminal portion B2 may be connected to an electrode terminal formed outside the case. Here, the external lead terminal portion B2 and the electrode terminal may be electrically connected to each other by welding. At this time, since the external lead terminal portion B2 is disposed inside the case, the external lead terminal portion B2 may be prevented from being corroded by the external environment, and thus may be made of the same material as the contact lead terminal portion B1.

전지화학 커패시터 모듈을 형성할 경우, 전극단자를 통해 다수개의 전지화학 커패시터들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 전극단자는 용이하게 조립될 수 있도록, 볼트의 형태를 가질 수 있으나, 본 발명의 실시예에세 전극단자의 형태를 한정하는 것은 아니다.When forming an electrochemical capacitor module, a plurality of electrochemical capacitors may be electrically connected to each other through an electrode terminal. In this case, the electrode terminal may have a form of a bolt so that it can be easily assembled, but is not limited to the form of the electrode terminal in the embodiment of the present invention.

따라서, 본 발명에서와 같이, 외부 리드단자부와 콘택 리드단자부를 일체화하여 형성함에 따라, 외부 리드단자부와 콘택 리드단자부의 접합 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
Therefore, as in the present invention, by forming the external lead terminal portion and the contact lead terminal portion integrally, it is possible to prevent the occurrence of poor bonding of the external lead terminal portion and the contact lead terminal portion.

100 : 전극 조립체 110 : 리드 단자
111. 211 : 제 1 리드 단자 112, 212 : 제 2 리드단자
120 : 세퍼레이터 130 : 제 1 전극
140 : 제 2 전극 A1, B1 : 외부 리드단자부
A2, B2 : 콘택 리드단자부100 electrode assembly 110 lead terminal
111. 211: first lead terminal 112, 212: second lead terminal
120: separator 130: first electrode
140: second electrode A1, B1: external lead terminal portion
A2, B2: Contact lead terminal part

Claims (9)

세퍼레이터를 사이에 두고 교대로 배치된 제 1 및 제 2 전극;
상기 제 1 전극의 양면과 접촉하며 외부로 돌출된 제 1 리드단자; 및
상기 제 2 전극의 양면과 접촉하며 외부로 돌출된 제 2 리드단자;
를 포함하는 전기화학 커패시터.
First and second electrodes alternately disposed with separators interposed therebetween;
A first lead terminal in contact with both surfaces of the first electrode and protruding to the outside; And
A second lead terminal contacting both surfaces of the second electrode and protruding to the outside;
Electrochemical capacitor comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 리드단자 각각은 외부로 돌출되는 외부 리드단자부와 상기 외부 리드단자부의 일측으로부터 적어도 2개로 분기되어 상기 제 1 및 제 2 전극 각각의 양면에 접촉하는 콘택 리드단자부를 포함하는 전기화학 커패시터.
The method of claim 1,
Each of the first and second lead terminals includes an external lead terminal portion protruding to the outside and a contact lead terminal portion branched into at least two from one side of the external lead terminal portion to contact both surfaces of each of the first and second electrodes. Chemical capacitors.
제 2 항에 있어서,
상기 외부 리드단자부와 상기 콘택 리드단자부는 서로 용접에 의해 서로 연결된 전기화학 커패시터.
3. The method of claim 2,
The external lead terminal portion and the contact lead terminal portion is an electrochemical capacitor connected to each other by welding with each other.
제 2 항에 있어서,
상기 외부 리드단자부와 상기 콘택 리드단자부는 일체로 형성된 전기화학 커패시터.
3. The method of claim 2,
And the external lead terminal portion and the contact lead terminal portion are integrally formed.
제 4 항에 있어서,
상기 외부 리드단자부는 서로 분기된 상기 콘택 리드단자부의 연장부들을 용접에 의해 접합하여 형성된 전기화학 커패시터.
5. The method of claim 4,
And the external lead terminal portion is formed by welding the extension portions of the contact lead terminal portions branched from each other by welding.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 전극 각각은 집전체와 상기 집전체의 양면에 배치된 활물질층을 구비하며,
상기 콘택 리드단자부와 접촉하기 위해, 상기 활물질층은 상기 집전체의 일부를 노출하는 개구를 갖는 전기화학 커패시터.
3. The method of claim 2,
Each of the first and second electrodes includes a current collector and an active material layer disposed on both surfaces of the current collector.
And the active material layer has an opening exposing a portion of the current collector to contact the contact lead terminal portion.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전극은 전극 조립체를 이루고,
상기 전극 조립체는 권취타입 또는 적층타입으로 형성된 전기화학 커패시터.
The method of claim 1,
The first and second electrodes constitute an electrode assembly,
The electrode assembly is an electrochemical capacitor formed of a winding type or a laminated type.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 리드 단자 각각은 다수개로 구비되고, 상기 다수개의 제 1 및 제 2 리드 단자들 각각은 일렬로 배열되는 전기화학 커패시터.The method of claim 1,
And a plurality of each of the first and second lead terminals, and each of the plurality of first and second lead terminals is arranged in a line. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 리드 단자는 용접을 통해 상기 제 1 전극의 양면에 접합되고,
상기 제 2 리드 단자는 용접을 통해 상기 제 2 전극의 양면에 접합되는 전기화학 커패시터.
The method of claim 1,
The first lead terminal is bonded to both sides of the first electrode through welding,
And the second lead terminal is bonded to both sides of the second electrode by welding.
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