KR101593532B1 - Electric energy storage improved in inner terminal structure and Inner terminal structure for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부 터미널 구조가 개선된 에너지 저장장치 및 이를 위한 내부 터미널 구조를 개시한다. 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치는, 베어셀이 수용되는 금속 케이스; 상기 금속 케이스의 상부 내에 끼워져서 개방부가 밀폐되도록 결합되고, 원형의 외주를 가지는 상판 부재; 상기 금속 케이스 내에서 상기 베어셀의 음극전극 및 양극전극에 각각 대면하여 배치되는 음극 및 양극 내부 터미널; 및 상기 음극 및 양극 내부 터미널에 각각 전기적으로 연결되는 음극 및 양극 외부 터미널;을 포함하며, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널 중 적어도 어느 하나는, 일면이 상기 베어셀과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트와, 상기 평면 플레이트의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임으로 이루어지고, 상기 금속 케이스에는 상기 음극 또는 양극 내부 터미널 중 선택된 적어도 어느 한쪽에서 상기 측면 프레임에 대응하는 위치의 측부를 부분적으로 비딩 처리하여 상기 측면 프레임의 변형과 함께 밀착 가능하게 형성된 비딩부가 형성되고, 상기 비딩부에 의해 상기 음극 또는 양극 내부 터미널을 체결 고정하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses an improved energy storage device with an internal terminal structure and an internal terminal structure therefor. An electrical energy storage device according to the present invention includes: a metal case in which a bare cell is accommodated; An upper plate member fitted into the upper portion of the metal case and coupled to the open portion so as to be hermetically sealed, the upper plate member having a circular outer periphery; A negative electrode and a positive electrode internal terminal disposed facing the negative electrode and the positive electrode of the bare cell respectively in the metal case; And a negative electrode and a positive electrode external terminal electrically connected to the negative electrode and the positive electrode internal terminal, respectively, wherein at least one of the negative electrode and the positive electrode internal terminal has a one surface connected to the bare cell, Wherein the metal case comprises a flat plate and a side frame extending in the vertical direction from the other edge of the flat plate and having a cylindrical shape, And a beading portion formed to be in close contact with the deformation of the side frame, and the cathode or the anode internal terminal is fastened and fixed by the beading portion.
Description
본 발명은 전기에너지 저장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부 터미널 구조가 개선된 전기에너지 저장장치 및 이를 위한 내부 터미널 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric energy storage device, and more particularly, to an electric energy storage device having an improved internal terminal structure and an internal terminal structure therefor.
이 중 커패시터로서, 울트라 커패시터(Ultra Capacitor)는 슈퍼 커패시터(Super Capacitor)라고도 불리우며, 전해콘덴서와 이차전지의 중간적인 특성을 갖는 에너지 저장장치로서 높은 효율, 반영구적인 수명특성으로 인해 이차전지와의 병용 및 대체가 가능한 차세대 전기에너지 저장장치이다.As a capacitor, an Ultra Capacitor is also called an "Super Capacitor". It is an energy storage device having an intermediate characteristic between an electrolytic capacitor and a secondary battery. Due to its high efficiency and semi-permanent lifetime characteristics, And alternative energy storage devices.
울트라 커패시터는, 유지보수(Maintenance)가 용이하지 않고 장기간의 사용 수명이 요구되는 애플리케이션(Application)에 대해서는 축전지 대체용으로 이용되기도 한다. 울트라 커패시터는 빠른 충방전 특성을 가지며, 이에 따라 이동통신 정보기기인 핸드폰, 노트북, PDA 등의 보조 전원으로서 뿐만 아니라, 고용량이 요구되는 전기자동차, 야간 도로 표시등, UPS(Uninterrupted Power Supply) 등의 주전원 혹은 보조 전원으로 매우 적합하며, 이와 같은 용도로 많이 이용되고 있다.Ultracapacitors are also used to replace batteries for applications where maintenance is not easy and long service life is required. Ultracapacitors have fast charging / discharging characteristics, and thus can be used not only as an auxiliary power source for mobile communication information devices such as a mobile phone, a notebook, and a PDA, but also for an electric vehicle requiring high capacity, a night road indicator, an uninterrupted power supply It is very suitable as main power or auxiliary power source and it is widely used for such purpose.
이러한 다양한 용도를 가지는 울트라 커패시터의 전극은 넓은 비표면적을 통한 고에너지와, 낮은 비저항을 통한 고출력화, 그리고 계면에서의 전기화학 반응의 억제를 통한 전기화학적 안정성 등을 가지는 것이 중요하다.It is important that the electrode of the ultracapacitor having such various applications has high energy through a large specific surface area, a high output through a low resistivity, and electrochemical stability through suppression of an electrochemical reaction at an interface.
울트라 커패시터는 소형화를 위해 도 1에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 이루어진 형태가 많이 이용되고 있다.For miniaturization of the ultracapacitor, a cylindrical shape as shown in Fig. 1 is often used.
도 1을 참조하면, 원통형 울트라 커패시터는 양극, 음극 및 세퍼레이터를 구비한 권취소자 형태의 베어셀(10)과, 베어셀(10)을 수용하는 금속 케이스(40)와, 베어셀의 음극과 양극에 각각 연결되어 금속 케이스(40)의 상부와 하부에 결합되는 내부 터미널(20, 30)과, 금속 케이스(40)의 상단에 위치하는 음극측 외부 터미널(51)과, 금속 케이스(40)의 하단에 위치하는 양극측 외부 터미널(45)을 포함한다.1, a cylindrical ultracapacitor includes a
이러한 원통형 울트라 커패시터에 있어서, 음극측 내부 터미널(20)은 절연부재(60)에 의해 금속 케이스(40)에 대하여 절연되는 동시에 상판(50)의 중심에 위치하는 음극측 외부 터미널(51)에 전기적으로 연결되고, 양극측 내부 터미널(30)은 금속 케이스(40)와 전기적으로 연결된다.In this cylindrical ultracapacitor, the cathode-side
그런데, 울트라 커패시터는 상온에서 과충전이나 과방전, 과전압과 같은 이상 동작시 전해질과 전극의 계면에서 부반응이 진행되어 그에 따른 부산물로서 가스가 발생한다. 이와 같이 가스가 발생하여 내부에 축적되면 금속 케이스(40)의 내부압력이 지속적으로 증가하게 되고 결국에는 금속 케이스(40)가 변형되거나 최악의 경우 폭발이 발생하게 된다.However, in an abnormal operation such as overcharging, overdischarge, and overvoltage at room temperature, an ultracapacitor undergoes a side reaction at the interface between the electrolyte and the electrode, thereby generating gas as a by-product. When the gas is generated and accumulated inside, the internal pressure of the
이러한 가스 발생을 고려하여, 종래에는 금속 케이스(40) 내면과 베어셀(10) 간에 일정한 여유 공간을 구비하도록 설계하거나, 상판(50)에 형성된 중공(52)에 안전변(71)을 설치하여 가스가 배출될 수 있도록 설계하였다.In consideration of such gas generation, conventionally, it is designed to have a constant clearance space between the inner surface of the
그러나, 금속 케이스(40)와 베어셀(10) 간에 여유 공간을 구비하도록 설계된 경우, 외부로부터 가해지는 진동에 의해 베어셀(10)이 좌우로 유동될 수 있었고, 이로 인해 음극측 외부 터미널(51)과 음극측 내부 터미널(20)이 상호 분리되어 접촉 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.However, in the case where the
또한, 상판(50)에 형성된 중공(52)은 안전변(71)을 설치하기 위한 공간으로 사용될 뿐만 아니라, 전해질을 주입하기 위한 패스와 진공 작업을 위한 에어 벤트(Air Vent)로도 사용되는데, 안전변(71)의 설치를 고려하여 형성되어야 하는 관계로 설계에 제약이 많이 따를 수밖에 없었고, 근래에는 울트라 커패시터가 소형화됨에 따라 안전변(71)과 중공(52)의 크기 또한 점차 소형화되고 있는 추세로 인하여 중공(52)이 미세화됨에 따라 전해질 함침을 위한 전해질의 주입이 원활히 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 진공 작업 시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.The hollow 52 formed in the
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 단순한 구조로 내부 터미널 구조를 개선함으로써, 진동 등의 외력에 대한 내진동성을 확보하면서도 터미널과 베어셀 사이의 내부 공간과 전해질 통로를 증대시킬 수 있어 내압특성과 전해질 함침성을 향상시킬 수 있는 전기에너지 저장장치 및 이를 위한 터미널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to improve the internal terminal structure with a simple structure, and to provide an internal space between the terminal and the bare cell, And to provide a terminal structure for an electric energy storage device capable of enhancing a pressure resistance characteristic and an electrolyte impregnation property.
본 발명의 다른 목적은 터미널 구조의 단순화로 부피 및 무게를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조공정의 비용과 시간을 감소시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 전기에너지 저장장치 및 이를 위한 터미널 구조를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an electric energy storage device and a terminal structure therefor that can reduce productivity and cost by reducing the volume and weight as well as reducing the cost and time of the manufacturing process by simplifying the terminal structure have.
본 발명의 또 다른 목적은 터미널과 베어셀 간의 접촉면적 증대와 접촉 안정성 향상을 통해 저항특성을 향상시킬 수 있는 전기에너지 저장장치 및 이를 위한 터미널 구조를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an electric energy storage device and a terminal structure therefor that can improve the resistance characteristics by increasing the contact area between the terminal and the bare cell and improving the contact stability.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치는, 베어셀이 수용되는 금속 케이스; 상기 금속 케이스의 상부 내에 끼워져서 개방부가 밀폐되도록 결합되고, 원형의 외주를 가지는 상판 부재; 상기 금속 케이스 내에서 상기 베어셀의 음극전극 및 양극전극에 각각 대면하여 배치되는 음극 및 양극 내부 터미널; 및 상기 음극 및 양극 내부 터미널에 각각 전기적으로 연결되는 음극 및 양극 외부 터미널;을 포함하며, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널 중 적어도 어느 하나는, 일면이 상기 베어셀과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트와, 상기 평면 플레이트의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임으로 이루어지고, 상기 금속 케이스에는 상기 음극 또는 양극 내부 터미널 중 선택된 적어도 어느 한쪽에서 상기 측면 프레임에 대응하는 위치의 측부를 부분적으로 비딩 처리하여 상기 측면 프레임의 변형과 함께 밀착 가능하게 형성된 비딩부가 형성되고, 상기 비딩부에 의해 상기 음극 또는 양극 내부 터미널을 체결 고정하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrical energy storage device including: a metal case accommodating a bare cell; An upper plate member fitted into the upper portion of the metal case and coupled to the open portion so as to be hermetically sealed, the upper plate member having a circular outer periphery; A negative electrode and a positive electrode internal terminal disposed facing the negative electrode and the positive electrode of the bare cell respectively in the metal case; And a negative electrode and a positive electrode external terminal electrically connected to the negative electrode and the positive electrode internal terminal, respectively, wherein at least one of the negative electrode and the positive electrode internal terminal has a one surface connected to the bare cell, Wherein the metal case comprises a flat plate and a side frame extending in the vertical direction from the other edge of the flat plate and having a cylindrical shape, And a beading portion formed to be in close contact with the deformation of the side frame, and the cathode or the anode internal terminal is fastened and fixed by the beading portion.
바람직하게, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 평면 플레이트는 평면상에 복수개의 통공이 형성된다.Preferably, the flat plate of the cathode or anode internal terminal is formed with a plurality of through holes on a plane.
바람직하게, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 평면 플레이트는 상기 베어셀과 레이저 또는 초음파 용접되어 결합된다.Preferably, the flat plate of the cathode or anode internal terminal is welded to the bare cell by laser or ultrasonic welding.
바람직하게, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널은 상기 측면 프레임에 의해 상기 금속 케이스의 바닥면 또는 상판 부재 사이에 내부 공간을 제공한다.Preferably, the cathode or anode internal terminal provides an internal space between the bottom surface of the metal case or the top plate member by the side frame.
바람직하게, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 측면 프레임은 상기 금속 케이스에 형성되는 비딩부의 높이에 비해 높은 높이로 형성된다.Preferably, the side frame of the cathode or anode internal terminal is formed at a height higher than the height of the beading portion formed in the metal case.
바람직하게, 상기 금속 케이스는 바닥면 측에 위치하는 음극 또는 양극 내부 터미널에 대응하는 위치의 측면 두께가 다른 부분의 측면 두께보다 상대적으로 두껍도록 형성된다.Preferably, the metal case is formed such that the side wall thickness at the position corresponding to the cathode or anode internal terminal located on the bottom surface side is relatively thicker than the lateral thickness of the other portion.
바람직하게, 상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 측면 프레임은 상기 금속 케이스에 형성되는 두꺼운 측면 높이에 비해 낮은 높이로 형성된다.Preferably, the side frame of the cathode or anode internal terminal is formed at a lower height than a thick side height formed in the metal case.
바람직하게, 상기 상판 부재와 이에 결합되는 상기 음극 또는 양극 내부 터미널과, 상기 금속 케이스 사이에는 절연부재가 더 구비된다.Preferably, an insulating member is further provided between the upper plate member and the cathode or anode internal terminal coupled to the upper plate member and the metal case.
바람직하게, 상기 상판 부재는 상기 금속 케이스의 상부를 절곡하여 형성된 커링 가공부에 의해 고정된다.Preferably, the upper plate member is fixed by a curling portion formed by bending an upper portion of the metal case.
바람직하게, 상기 상판 부재는 상기 커링 가공부가 위치하는 부분에 기밀용 절연부재가 더 구비된다.Preferably, the upper plate member further includes an airtight insulation member at a portion where the curling process unit is located.
바람직하게, 상기 음극 또는 양극 외부 터미널은 상기 상판 부재의 상단부 또는 상기 금속 케이스의 하단부에 형성된다.Preferably, the cathode or anode external terminal is formed at the upper end of the upper plate member or the lower end of the metal case.
바람직하게, 상기 전기에너지 저장장치는 울트라 커패시터이다.Preferably, the electrical energy storage device is an ultracapacitor.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기에너지 저장장치에 이용되는 내부 터미널 구조에 있어서, 베어셀이 수용되는 금속 케이스; 및 상기 금속 케이스 내에서 상기 베어셀의 전극과 대면하여 배치되는 내부 터미널;을 포함하며, 상기 내부 터미널은 일면이 상기 베어셀과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트와, 상기 평면 플레이트의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임으로 이루어지고, 상기 금속 케이스에는 상기 내부 터미널의 측면 프레임에 대응하는 위치의 측부를 부분적으로 비딩 처리하여 상기 측면 프레임의 변형과 함께 밀착 가능하게 형성된 비딩부가 형성되고, 상기 비딩부에 의해 상기 내부 터미널을 체결 고정하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 내부 터미널 구조가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an internal terminal structure for use in an electric energy storage device, comprising: a metal case in which a bare cell is accommodated; And an inner terminal disposed in the metal case so as to face the electrode of the bare cell, wherein the inner terminal includes a planar plate having a disk shape and having a face-to-face contact with one face of the bare cell, And a side frame having a cylindrical shape extending in a vertical direction from the other side edge of the inner terminal, wherein the metal case is partially beaded with a side portion at a position corresponding to the side frame of the internal terminal, And an internal terminal structure of the electric energy storage device is provided, wherein the internal terminal is fastened and fixed by the beading portion.
본 발명에 따르면, 단순한 구조로 내부 터미널 구조를 개선함으로써, 진동 등의 외력에 대한 내진동성을 확보하면서도 터미널과 베어셀 사이의 내부 공간과 전해질 통로를 증대시킬 수 있어 내압특성과 전해질 함침성을 향상시킬 수 있다. 또한, 터미널 구조의 단순화로 부피 및 무게를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 제조공정의 비용과 시간을 감소시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 터미널과 베어셀 간의 접촉면적 증대와 접촉 안정성 향상을 통해 저항특성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by improving the internal terminal structure with a simple structure, the inner space between the terminal and the bare cell and the electrolyte passage can be increased while ensuring vibration resistance against external force such as vibration, thereby improving the breakdown voltage characteristic and electrolyte impregnation . In addition, not only the volume and weight can be reduced by simplifying the terminal structure, but also the cost and time of the manufacturing process can be reduced, and the productivity can be improved. In addition, the resistance characteristic can be improved by increasing the contact area between the terminal and the bare cell and improving the contact stability.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 울트라 커패시터의 구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치의 내부를 도시한 내부 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 내부 터미널 구조에 대한 정면 및 배면 사시도이다.
도 5는 도 2의 A부분을 부분 확대한 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치의 실제 단면 구조를 보여주는 엑스레이(X-ray) 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, And shall not be interpreted.
1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ultracapacitor according to a related art.
2 is an internal cross-sectional view illustrating the interior of an electric energy storage device according to the present invention.
3 and 4 are front and rear perspective views of an internal terminal structure according to the present invention.
5 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG.
6 is an X-ray photograph showing an actual sectional structure of an electric energy storage device according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 2는 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치의 내부를 도시한 내부 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 내부 터미널 구조에 대한 정면 및 배면 사시도이고, 도 5는 도 2의 A부분을 부분 확대한 확대 단면도이다.FIG. 2 is an internal cross-sectional view illustrating the inside of the electric energy storage device according to the present invention, FIGS. 3 and 4 are a front view and a rear perspective view of the internal terminal structure according to the present invention, Fig.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치는 베어셀(100)과, 상기 베어셀(100)의 음극전극과 양극전극에 각각 대면하여 배치되는 음극 및 양극 내부 터미널(120, 140)과, 상기 베어셀(100)을 비롯하여 상기 음극 및 양극 내부 터미널(120, 140)을 수용하는 금속 케이스(110)와, 상기 금속 케이스(110)의 상부 내에 끼워져서 개방부가 밀폐되도록 결합되고 원형의 외주를 가지는 상판 부재(130)와, 상기 음극 및 양극 내부 터미널(120, 140)에 각각 전기적으로 연결되며 상기 상판 부재(130)의 상부와 상기 금속 케이스(110)의 하부에 형성되는 음극 및 양극 외부 터미널(131, 111)을 포함한다.2, the electric energy storage device according to the present invention includes a
상기 베어셀(100)은 베어셀은 양극전극, 음극전극, 세퍼레이터 및 전해질로 구성되어 전기화학적 에너지 저장기능을 제공한다.The
상기 금속 케이스(110)는 권취소자 형태로 가공된 베어셀(100)을 수용할 수 있는 수용공간이 형성된 원통형의 몸체를 갖는다. 바람직하게, 금속 케이스(110)는 알루미늄 원통 형태로 구성될 수 있다. 또한, 금속 케이스(110)는 하단부 중심에 양극 내부 터미널(140)과 전기적으로 연결되는 양극 외부 터미널(111)이 하방으로 돌출되게 형성된다. 또한, 금속 케이스(110)는 상기 상판 부재(130)를 고정하기 위하여 상단에서 내측으로 구부러진 형태의 커링 가공부(160)가 형성될 수 있다. 이러한 커링 가공부(160)에 의해 금속 케이스(110) 내부의 내압을 유지할 수 있다. 여기서, 상기 상판 부재(130)에는 상기 커링 가공부(160)가 위치하는 부분에 기밀용 절연부재(152)가 구비될 수 있다.The
부가적으로, 상기 금속 케이스(110)는 바닥면 측에 위치하는 양극 내부 터미널(140)에 대응하는 위치의 측면 두께가 다른 부분의 측면 두께보다 상대적으로 두껍도록 형성될 수 있다.In addition, the
상기 상판 부재(130)는 상기 금속 케이스(110)의 상부 내에 끼워져서 개방부가 밀폐되도록 결합되고, 원형의 외주를 가지는 판상체 구조를 갖는다. 또한, 상판 부재(130)는 상단부 중심에 음극 내부 터미널(120)과 전기적으로 연결되는 음극 외부 터미널(131)이 상방으로 돌출되게 형성된다. 또한, 상판 부재(130)에는 전해질을 주입하기 위한 패스와 진공 작업을 위한 에어 벤트(Air Vent)로 사용되는 중공이 형성될 수 있고, 이러한 중공에는 금속 케이스(110) 내의 증가된 압력을 외부로 배출하기 위한 안전변(170)이 설치될 수 있다.The
상기 음극 내부 터미널(120)과 양극 내부 터미널(140)은 상기 금속 케이스(110) 내에서 상기 베어셀(100)의 음극전극과 양극전극에 각각 대면하여 배치되어 연결된다. The cathode
상기 양극 내부 터미널(140)은 상기 금속 케이스(110)의 바닥면 측에 배치되며, 상기 베어셀(100)의 양극전극과 전기적으로 연결되고, 상기 금속 케이스(110)에 접촉되어 금속 케이스(110)의 하단부 중심에 마련된 양극 외부 터미널(111)과 연결된다. 그리고, 상기 음극 내부 터미널(120)은 상기 금속 케이스(110)의 개방부 측에 배치되며, 상기 베어셀(100)의 음극전극과 전기적으로 연결되고, 절연부재(151)에 의해 금속 케이스(110)에 대하여 절연되는 동시에 상기 상판 부재(130)에 접촉되어 상판 부재(130)의 상단부 중심에 마련된 음극 외부 터미널(131)과 연결된다. 이때, 상기 음극 및 양극 내부 터미널(120, 140)과 상기 베어셀(100)은 레이저 또는 초음파 용접에 의해 면접촉 결합될 수 있다.The anode
상기 음극 및 양극 내부 터미널(120, 140)은 일면이 상기 베어셀(100)과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트(121, 141)와, 상기 평면 플레이트(121, 141)의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임(122, 142)으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 음극 및 양극 내부 터미널(120, 140)의 평면 플레이트(121, 141)에는 평면상에 복수개의 통공(125, 145)이 형성될 수 있다. 이는 상기 상판 부재(130)의 중공을 통해 주입되는 전해질을 베어셀(100)로 공급하기 위한 패스를 제공하기 위함이다.The cathode and anode
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치는 내부 터미널 구조가, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 양극 내부 터미널(140)이 비딩 처리에 의해 금속 케이스(110)와 함께 변형되어 체결 고정될 수 있는 단순화된 구조를 가진다는데 발명의 특징이 있다.More specifically, the electrical energy storage device according to the present invention has an internal terminal structure in which the anode
상기 양극 내부 터미널(140)은 일면이 상기 베어셀(100)의 양극전극과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트(141)와, 상기 평면 플레이트(141)의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임(142)으로 이루어지고, 상기 평면 플레이트(141)의 평면상에는 전해액의 주입 패스를 제공할 수 있는 복수개의 통공(145)이 형성된다.The anode
상기 양극 내부 터미널(140)은 상기 금속 케이스(110)의 바닥면 측에 위치하고, 상기 금속 케이스(110)에는 상기 양극 내부 터미널(140)의 측면 프레임(142)에 대응하는 위치의 측부를 부분적으로 비딩 처리하여 상기 측면 프레임(142)의 변형과 함께 밀착 가능하게 형성된 비딩부(112)가 형성되고, 상기 비딩부(112)에 의해 상기 양극 내부 터미널(140)을 체결 고정하게 된다.The anode
상기 양극 내부 터미널(140)의 측면 프레임(142)은 상기 금속 케이스(110)에 형성되는 비딩부(112)의 높이에 비해 높은 높이(H)로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속 케이스(110)는 바닥면 측에 위치하는 양극 내부 터미널(140)에 대응하는 위치의 측면 두께가 다른 부분의 측면 두께보다 상대적으로 두껍도록 형성되고, 이 경우, 상기 측면 프레임(142)은 상기 금속 케이스(110)의 두꺼운 측면 높이에 비해 낮은 높이로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조로, 상기 금속 케이스(110)에 양극 내부 터미널(140)이 체결 고정됨에 따라 상기 측면 프레임(142)에 의해 상기 금속 케이스(110)의 바닥면과의 사이에는 내부 공간(115)이 마련되어 금속 케이스(110) 내부의 압력을 낮출 수 있는 공간으로 활용될 수 있다.The
도 6은 본 발명에 따른 전기에너지 저장장치의 실제 단면 구조를 보여주는 엑스레이(X-ray) 사진이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 적용시 비딩 가공에 따른 금속 케이스(110)의 비딩부(112)가 양극 내부 터미널(140)의 측면 프레임(142)을 그루브와 같은 형태로 함께 변형시키면서 긴밀하게 밀착되어 체결 고정되고, 양극 내부 터미널(140)의 내측에 내부 공간(115)이 형성된다는 것을 확인할 수 있다.6 is an X-ray photograph showing an actual sectional structure of an electric energy storage device according to the present invention. Referring to FIG. 6, in the application of the present invention, the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
100: 베어셀 110: 금속 케이스
111: 양극 외부 터미널 112: 비딩부
115: 내부 공간 120, 140: 음극 및 양극 내부 터미널
121, 141: 평면 플레이트 122, 142: 측면 프레임
125, 145: 통공 130: 상판 부재
131: 음극 외부 터미널 151, 152: 절연부재
160: 커링 가공부 170: 안전변100: bare cell 110: metal case
111: anode external terminal 112: beading portion
115:
121, 141:
125, 145: through hole 130: upper plate member
131: cathode
160: curling processing unit 170:
Claims (13)
상기 금속 케이스의 상부 내에 끼워져서 개방부가 밀폐되도록 결합되고, 원형의 외주를 가지는 상판 부재;
상기 금속 케이스 내에서 상기 베어셀의 음극전극 및 양극전극에 각각 대면하여 배치되는 음극 및 양극 내부 터미널; 및
상기 음극 및 양극 내부 터미널에 각각 전기적으로 연결되는 음극 및 양극 외부 터미널;을 포함하며,
상기 음극 또는 양극 내부 터미널 중 적어도 어느 하나는, 일면이 상기 베어셀과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트와, 상기 평면 플레이트의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임으로 이루어진 단일부재이고,
상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 평면 플레이트는 상기 베어셀과 초음파 용접에 의해 상기 면접촉 결합되고,
상기 금속 케이스는 바닥면 측에 위치하는 상기 음극 또는 양극 내부 터미널에 대응하는 위치의 측면 두께가 다른 부분의 측면 두께보다 상대적으로 두껍도록 형성되고,
상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 측면 프레임은 상기 금속 케이스에 형성되는 두꺼운 측면 높이에 비해 낮은 높이로 형성되고,
상기 금속 케이스에는 상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 측면 프레임에 대응하는 위치의 측부를 부분적으로 비딩 처리하여 상기 측면 프레임의 변형과 함께 밀착 가능하게 형성된 비딩부가 형성되고, 상기 비딩부에 의해 상기 음극 또는 양극 내부 터미널을 체결 고정하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.A metal case in which the bare cell is accommodated;
An upper plate member fitted into the upper portion of the metal case and coupled to the open portion so as to be hermetically sealed, the upper plate member having a circular outer periphery;
A negative electrode and a positive electrode internal terminal disposed facing the negative electrode and the positive electrode of the bare cell respectively in the metal case; And
And a cathode and a cathode external terminal electrically connected to the cathode and the anode internal terminal, respectively,
At least one of the negative electrode and the positive electrode internal terminal includes a planar plate having a disk shape and having a surface facing the bare cell and facing the bare cell; ≪ / RTI >
Wherein the flat plate of the cathode or anode internal terminal is surface-contact bonded to the bare cell by ultrasonic welding,
Wherein the metal case is formed such that the lateral thickness of the position corresponding to the cathode or the anode internal terminal located on the bottom surface side is relatively thicker than the lateral thickness of the other portion,
The side frame of the cathode or anode internal terminal is formed at a lower height than the thick side height formed in the metal case,
The metal case is formed with a beading portion which is partially formed by bending the side portion corresponding to the side frame of the cathode or anode internal terminal so as to be in close contact with the deformation of the side frame, And the internal terminal is fastened and fixed.
상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 평면 플레이트는 평면상에 복수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the flat plate of the cathode or anode internal terminal is formed with a plurality of through holes on a plane.
상기 음극 또는 양극 내부 터미널은 상기 측면 프레임에 의해 상기 금속 케이스의 바닥면 또는 상판 부재 사이에 내부 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the cathode or anode internal terminal provides an internal space between the bottom surface of the metal case or the top plate member by the side frame.
상기 음극 또는 양극 내부 터미널의 측면 프레임은 상기 금속 케이스에 형성되는 비딩부의 높이에 비해 높은 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein a side frame of the cathode or anode internal terminal is formed at a height higher than a height of a beading portion formed in the metal case.
상기 상판 부재와 이에 결합되는 상기 음극 또는 양극 내부 터미널과, 상기 금속 케이스 사이에는 절연부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein an insulating member is further provided between the upper plate member and the cathode or anode internal terminal coupled to the upper plate member and the metal case.
상기 상판 부재는 상기 금속 케이스의 상부를 절곡하여 형성된 커링 가공부에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the upper plate member is fixed by a curling portion formed by bending an upper portion of the metal case.
상기 상판 부재는 상기 커링 가공부가 위치하는 부분에 기밀용 절연부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.10. The method of claim 9,
Wherein the upper plate member further comprises an airtight insulating member at a portion where the curling process unit is located.
상기 음극 또는 양극 외부 터미널은 상기 상판 부재의 상단부 또는 상기 금속 케이스의 하단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the cathode or anode external terminal is formed at an upper end of the upper plate member or a lower end of the metal case.
상기 전기에너지 저장장치는 울트라 커패시터인 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the electrical energy storage device is an ultracapacitor.
베어셀이 수용되는 금속 케이스; 및
상기 금속 케이스 내에서 상기 베어셀의 전극과 대면하여 배치되는 내부 터미널;을 포함하며,
상기 내부 터미널은 일면이 상기 베어셀과 대면하여 면접촉 결합되고 원판 형상을 가지는 평면 플레이트와, 상기 평면 플레이트의 타면 가장자리로부터 수직방향으로 연장되고 원통 형상을 가지는 측면 프레임으로 이루어진 단일부재이고,
상기 내부 터미널의 평면 플레이트는 상기 베어셀과 초음파 용접에 의해 상기 면접촉 결합되고,
상기 금속 케이스는 바닥면 측에 위치하는 상기 내부 터미널에 대응하는 위치의 측면 두께가 다른 부분의 측면 두께보다 상대적으로 두껍도록 형성되고,
상기 내부 터미널의 측면 프레임은 상기 금속 케이스에 형성되는 두꺼운 측면 높이에 비해 낮은 높이로 형성되고,
상기 금속 케이스에는 상기 내부 터미널의 측면 프레임에 대응하는 위치의 측부를 부분적으로 비딩 처리하여 상기 측면 프레임의 변형과 함께 밀착 가능하게 형성된 비딩부가 형성되고, 상기 비딩부에 의해 상기 내부 터미널을 체결 고정하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 저장장치의 내부 터미널 구조.In an internal terminal structure used in an electric energy storage device,
A metal case in which the bare cell is accommodated; And
And an internal terminal disposed in the metal case so as to face the electrode of the bare cell,
Wherein the inner terminal is a single member formed by a flat plate having a disk shape and a face-to-face contact with one face of the bare cell, and a side frame extending in the vertical direction from the other edge of the flat plate,
Wherein the flat plate of the internal terminal is surface-contact-coupled to the bare cell by ultrasonic welding,
Wherein the metal case is formed such that a lateral thickness of a position corresponding to the inner terminal located on the bottom surface side is relatively thicker than a lateral thickness of the other portion,
The side frame of the internal terminal is formed at a lower height than the thick side height formed in the metal case,
A beading portion formed to be in contact with the deformation of the side frame by partially beading the side portion corresponding to the side frame of the internal terminal is formed in the metal case, And an internal terminal structure of the electric energy storage device.
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