KR101791988B1 - 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터 - Google Patents

접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터 Download PDF

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윤은혜
최영선
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주식회사 비츠로셀
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Abstract

내부 단자와 외부 단자 간의 접합 면적을 높여 우수한 접촉저항 특성을 구현할 수 있는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터는 상측이 개방되는 실린더 형태를 갖는 케이스; 상기 케이스의 내부에 삽입되며, 펀칭에 의해 절개 패턴을 갖는 내부 단자를 구비하는 권취 소자; 상기 권취 소자를 덮으며, 외부 단자를 갖는 단자판; 상기 단자판의 하면에 부착되어, 상기 내부 단자와 접촉하는 오링; 및 상기 외부 단자, 내부 단자의 절개 패턴 및 오링을 관통하여, 상기 외부 단자, 내부 단자 및 오링을 결속시키는 리벳;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터{ELECTRIC DOUBLE LAYER CAPACITOR WITH EXCELLENT CONTACT RESISTANCE PROPERTY}
본 발명은 전기이중층 커패시터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 단자와 외부 단자 간의 접합 면적을 높여 우수한 접촉저항 특성을 구현할 수 있는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터에 관한 것이다.
전기이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor : EDLC)는 부호가 다른 한 쌍의 전하층, 즉 전기이중층이 생성된 것을 이용한 에너지 저장장치로써, 계속적인 충전 및 방전이 가능하고, 일반적인 축전지에 비해 에너지 효율 및 출력이 높고, 내구성 및 안정성이 뛰어난 장점이 있다.
일반적으로, 전기이중층 커패시터는 분리막을 사이에 두고 2개의 전극, 즉 양극 및 음극을 서로 대향하도록 배치한 다음, 전해질을 함침시켜 구성한 셀(cell) 형태를 갖는다. 이러한 전기이중층 커패시터의 정전용량은 전기이중층에 축적되는 전하량에 따라 정해지며, 그 전하량은 전극의 표면적이 클수록 증가하게 된다. 구체적으로, 전기이중층 커패시터의 전극은 무수한 세공의 표면에 전해질 이온의 흡착과 탈착이 일어날 수 있는 다공성 활성탄 입자와, 이들 다공성 활성탄 입자 간의 사이 그리고 활성탄 입자와 금속 집전체의 사이를 전기적으로 연결시켜 주는 도전재와, 이들을 결합시켜 주는 바인더를 포함하여 조성된다.
전술한 구성을 갖는 종래의 전기이중층 커패시터는 권취 소자의 내부 단자에 대하여 원형 펀칭 공정을 진행하여, 내부 단자를 관통하는 관통 홀을 형성한 후, 내부 단자의 관통 홀 내에 단자판을 관통하는 리벳을 삽입시키는 형태로 리벳팅 공정을 진행하였다.
그러나, 종래의 전기이중층 커패시터는 펀칭 공정시 내부 단자를 관통하는 관통 홀을 형성하고, 내부 단자에 단자판을 관통하는 리벳을 관통 홀 내에 단순히 삽입시키는 형태로 리벳팅이 실시되고 있다.
이 결과, 종래의 전기이중층 커패시터는 내부 단자의 관통 홀 내에 리벳이 단순히 삽입된 상태에서 리벳을 압착하는 방식으로 리벳팅이 실시되므로 내부 단자와 리벳 간의 접합면적이 감소하는데 기인하여 내부 단자와 리벳 간의 접합 부분에서의 접촉저항이 증가하였다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0025855호(2012.03.16. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 이차 전지의 단자 및 그 조립 방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 권취 소자의 내부 단자를 펀칭하는 것에 의해 제조되는 절개 패턴의 형상을 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나로 형성하는 것에 의해, 오링 및 리벳과의 접합면적을 증가시켜 접촉저항을 감소시킬 수 있는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 권취 소자의 내부 단자와 외부 단자 간의 접합시, 오링 및 리벳을 이용한 리벳팅 방법으로 실시하되, 최적의 리벳 압착률로 리벳을 압착하는 것에 의해 접촉저항 특성을 극대화할 수 있는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터는 상측이 개방되는 실린더 형태를 갖는 케이스; 상기 케이스의 내부에 삽입되며, 펀칭에 의해 절개 패턴을 갖는 내부 단자를 구비하는 권취 소자; 상기 권취 소자를 덮으며, 외부 단자를 갖는 단자판; 상기 단자판의 하면에 부착되어, 상기 내부 단자와 접촉하는 오링; 및 상기 외부 단자, 내부 단자의 절개 패턴 및 오링을 관통하여, 상기 외부 단자, 내부 단자 및 오링을 결속시키는 리벳;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터는 내부 단자의 펀칭 형상을 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상으로 설계하는 것에 의해 리벳팅 후 오링 및 리벳과의 접촉면적을 확장시킬 수 있음과 더불어, 최적의 리벳 압착률 조건을 제공함으로써 접촉저항 특성 및 직류저항 특성이 우수하고, 이에 따라 충반전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기이중층 커패시터를 나타낸 결합 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기이중층 커패시터를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 4는 도 1의 전극 단자에 대한 펀칭 후 상태를 나타낸 확대 단면도.
도 5는 도 1의 전극 단자를 리벳을 이용하여 리벳팅하는 과정을 나타낸 사시도.
도 6은 도 1의 전극 단자를 리벳팅한 후의 상태를 나타낸 확대 단면도.
도 7은 도 1의 전극 단자를 리벳팅한 후의 상태를 나타낸 실측 사진들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기이중층 커패시터를 나타낸 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기이중층 커패시터를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ' 선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터(100)는 케이스(110), 권취 소자(120), 단자판(130), 오링(140) 및 리벳(150)을 포함한다.
케이스(110)는 상측이 개방되는 실린더 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 케이스(110)는 직육면체 형상, 육각 기둥 형상 등 다양한 형태로 설계될 수도 있다. 이때, 케이스(110)의 내부에는 전해액이 함침된다. 이때, 전해액으로는 프로필렌카보네이트(propylene carbonate : PC), 아세토니트릴(acetonitrile : AN) 및 술포란(sulfolane : SL) 중 선택된 1종 이상의 용매에 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoborate) 및 TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluoborate) 중 선택된 1종 이상의 염이 용해된 것이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
권취 소자(120)는 케이스(110)의 내부에 삽입되며, 펀칭에 의해 절개 패턴(도 4의 126)을 갖는 내부 단자(125)를 구비한다. 이러한 내부 단자(125)의 재질로는 전도성을 갖는 금속이 이용될 수 있다. 구체적으로, 내부 단자(125)는 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.
이때, 내부 단자(125)는 권취 소자(120)의 양극 및 음극으로부터 각각 돌출되며, 복수개가 적층되어 포개어지는 적층 구조를 가질 수 있다. 이러한 권취 소자(120)는 적어도 1개 이상이 장착되며, 2개 이상을 장착할 시에는 상호 간이 인접한 위치에서 이격 배치될 수 있다.
도면으로 상세히 나타내지는 않았지만, 권취 소자(120)는 외부 분리막, 양극 활물질을 포함하는 양극, 내부 분리막 및 음극 활물질을 포함하는 음극을 포함한다. 이때, 권취 소자(120)는 외부 분리막, 양극 활물질을 포함하는 양극, 내부 분리막 및 음극 활물질을 포함하는 음극을 차례로 적층하고, 코일링(coiling)하여 롤(roll) 형태로 제작한 후, 롤 주위로 접착 테이프 등을 부착하여 롤 형태가 유지될 수 있게 한다.
단자판(130)은 권취 소자(120)를 덮어 밀봉하며, 외부 단자(135)를 갖는다. 이러한 단자판(130)은 케이스(110)의 내부에 삽입된 권취 소자(120)의 내부 단자(125)와 체결되어 외부와의 도선 역할을 수행함과 동시에, 케이스(110)와 함께 밀봉재 역할을 수행하여 권취 소자(120) 및 전해액을 오염 및 노출로부터 방지하는 역할을 한다.
이러한 단자판(130)은 원 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 케이스(110)의 형태에 따라 그 형상이 달라질 수 있다. 이때, 단자판(130)은 절연 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 단자판(130)의 재질로는 이소부틸렌 이소프렌 러버(isobutylene-isoprene rubber), UV 경화성 수지, PTFE(Polytetrafluoroethylene), 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin), PVA(polyvinyl alcohol), PVB(polyvinyl butyral) 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
이때, 단자판(130)의 상면에는 외부 단자(135)가 배치되고, 단자판(130)의 하면에는 내부 단자(125)를 구비하는 권취 소자(120)가 배치된다. 외부 단자(135)는 단자판(130)의 상면 상에 배치되어 리벳(150)에 체결되는 외부 단자 체결부(135a)와, 외부 단자 체결부(135a)로부터 수직 방향으로 돌출되는 외부 단자 돌출부(135b)를 구비한다. 이에 따라, 외부 단자 체결부(135a)는 단자판(130)과 리벳(150) 사이에 배치된다.
이러한 외부 단자(135)는, 내부 단자(125)와 마찬가지로, 전도성을 갖는 금속 재질이 이용될 수 있다. 구체적으로, 외부 단자(135)는 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된다.
오링(140)은 단자판(130)의 하면에 배치되어, 전극 단자(125)와 접촉한다. 이때, 오링(140)은 단자판(130)의 하면에 배치되는 내부 단자(125)의 하부에 장착되어, 내부 단자(125)를 리벳(150)을 이용하여 외부 단자(135)와 결속시키는 리벳팅 과정시, 내부 단자(125)와 리벳(150) 간의 결속력을 강화하기 위한 목적으로 장착하게 된다. 이를 위해, 오링(140)은 리벳(150)이 관통하기 위한 링 구조로 설계될 수 있다. 이러한 오링(140)의 재질로는 알루미늄이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
리벳(150)은 단자판(130), 내부 단자(125)의 절개 패턴 및 오링(140)을 관통하여, 단자판(130)의 외부 단자(135), 내부 단자(125) 및 오링(140)을 결속시킨다.
특히, 내부 단자(125)는 내부 단자의 절개 패턴에 결속되는 리벳(150)이 압착되는 것에 의해, 절개 패턴 부분의 내부 단자(125)의 일부가 절곡되어 오링(140) 및 리벳(150)에 각각 접합되는 더미부(127)를 갖는다.
이와 같이, 본 발명에서는 권취 소자(120)의 양극 및 음극으로부터 각각 돌출되며, 복수개가 적층되어 포개어지는 적층 구조를 갖는 내부 단자(125)를 일체화함과 더불어, 권취 소자(120)의 내부 단자(125)와 외부 단자(135) 간의 접합을 위해 내부 단자(125)에 펀칭 공정을 진행할 시, 리벳(150)과의 접촉면적을 넓혀 접촉저항 특성을 개선하기 위한 목적으로 펀칭 형상을 의도적으로 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상으로 설계하였다.
또한, 권취 소자(120)의 내부 단자(125)에 리벳(150)을 강제 끼움 결속하기 위한 리벳팅 공정시 최적의 리벳 압착율 조건을 제공함으로써, 접촉저항 특성을 극대화하였다.
일반적으로, 접촉저항 특성은 전기이중층 커패시터(100)의 직류저항 특성에 가장 큰 영향을 미치며, 접촉저항이 클 경우 직류저항이 증가하며, 이는 충방전시 IR 드롭(drop)을 유발하여 전기이중층 커패시터(100)의 충방전 효율을 감소시키는 요인으로 작용한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터(100)는 내부 단자(125)의 펀칭 형상을 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상으로 설계하는 것에 의해 리벳팅 후 오링(140) 및 리벳(150)과의 접촉면적을 확장시킬 수 있음과 더불어, 최적의 리벳 압착률 조건을 제공함으로써 접촉저항 특성 및 직류저항 특성이 우수하고, 이에 따라 충반전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이에 대해서는 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 도 1의 전극 단자에 대한 펀칭 후 상태를 나타낸 확대 단면도이고, 도 5는 도 1의 전극 단자를 리벳을 이용하여 리벳팅하는 과정을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 6은 도 1의 전극 단자를 리벳팅한 후의 상태를 나타낸 확대 단면도이고, 도 7은 도 1의 전극 단자를 리벳팅한 후의 상태를 나타낸 실측 사진들이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)은 리벳(150)과 중첩되는 내측에 배치된다. 이에 따라, 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)은 리벳(150)의 직경보다 작은 면적으로 절개된다.
이때, 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)은 펀칭 공정시 내부 단자(125)의 절개 면적을 최소화할 수 있는 형상이라면 제한 없이 적용될 수 있다. 즉, 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)은 펀칭 공정시 일부가 절개되어, 리벳(150)과의 결속시 리벳(150)이 삽입될 수 있는 최소한의 공간만을 확보할 수 있는 구조라면 어떠한 형상이든 적용 가능하다.
이를 위해, 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)은 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상으로 절개 패턴(126)을 설계할 시, 내부 단자(125)의 절개 면적이 최소화될 수 있으므로 리벳(150)과의 결속시 접촉 면적을 확장시킬 수 있으므로 접촉 면적이 확장되어 내부 단자(125)와 리벳(150) 간의 접촉저항을 감소시킬 수 있게 된다.
다시 말해, 내부 단자(125)는 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)에 결속되는 리벳(150)이 압착되는 것에 의해, 절개 패턴(126) 부분의 내부 단자(125)의 일부가 절곡되어 오링(140) 및 리벳(150)에 각각 접합되는 더미부(127)를 갖는다.
도 4 및 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 내부 단자(125)의 펀칭 공정시 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상을 갖도록 절개 패턴(126)을 설계한 상태에서 오링(140) 및 리벳(150)을 이용한 리벳 공정을 실시하게 되면, 리벳(150)이 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)에 강제 끼움 결합 형태로 결속되면서 내부 단자(125)의 절개 패턴(126)이 리벳(150)과 접촉하면서 확장되고, 이 상태에서 리벳(150)이 압착되는 것에 의해 절개 패턴(126) 부분의 내부 단자(125)의 일부가 절곡되는 형태로 오링(140) 및 리벳(150)에 각각 접합되는 더미부(127)가 설계된다. 이 결과, 내부 단자(125)의 더미부(127)는 리벳(150)과 측면 접합되어, 내부 단자(125)와 리벳(150) 간의 접촉면적을 극대화할 수 있게 된다.
이때, 리벳(150)은 120 ~ 150%의 압착률로 압착되는 것이 바람직하다. 이러한 리벳(150)의 압착률은 하기 식 1에 의해 계산될 수 있다.
식 1 : 리벳 압착률(%) = 압착 후 리벳 직경 / 압착 전 리벳 직경 × 100
이때, 리벳 압착률이 120% 미만일 경우에는 리벳(150)의 압착이 제대로 이루어지지 않아 내부 단자(125)의 더미부(127)와 리벳(150) 간의 측면 접합이 원활이 이루어지지 못하는 관계로 내부 단자(125)와 리벳(150) 간의 접촉 면적이 감소하는 문제를 유발할 수 있다. 반대로, 리벳 압착률이 150%를 초과할 경우에는 과도한 리벳(150)의 압착으로 인해 리벳(150)의 형상이 변하여 장기 신뢰성에 문제를 야기할 수 있으므로 바람직하지 못하다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터는 내부 단자의 펀칭 형상을 십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상으로 설계하는 것에 의해 리벳팅 후 오링 및 리벳과의 접촉면적을 확장시킬 수 있음과 더불어, 최적의 리벳 압착률 조건을 제공함으로써 접촉저항 특성 및 직류저항 특성이 우수하고, 이에 따라 충반전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 전기이중층 커패시터 제조
실시예 1
권취 소자의 내부 단자에 대하여 펀칭 공정을 진행하여, 내부 단자에 십자 형상의 절개 패턴을 형성하였다. 다음으로, 펀칭 공정이 진행된 권취 소자의 내부 단자에 단자판을 관통하는 리벳을 강제 끼움 결합으로 결속시킨 후, 내부 단자에 오링을 장착하고 나서 리벳을 120%의 압착률로 압착하여 리벳팅 공정을 진행하였다.
다음으로, 케이스 내부에 권취 소자를 삽입시킨 상태에서 전해액을 함침시킨 후, 케이스의 상측을 단자판으로 씰링하여 전기이중층 커패시터를 제조하였다.
실시예 2
리벳 압착률을 130%로 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기이중층 커패시터를 제조하였다.
실시예 3
리벳 압착률을 150%로 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기이중층 커패시터를 제조하였다
실시예 4
내부 단자에 엑스자 형상의 절개 패턴을 형성하고, 리벳 압착률을 130%로 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기이중층 커패시터를 제조하였다.
실시예 5
내부 단자에 엑스자 형상의 절개 패턴을 형성하고, 리벳 압착률을 150%로 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전기이중층 커패시터를 제조하였다.
비교예 1
권취 소자의 내부 단자에 대하여 원형 펀칭 공정을 진행하여, 내부 단자를 관통하는 관통 홀을 형성하였다. 다음으로, 내부 단자의 관통 홀 내에 단자판을 관통하는 리벳을 삽입시킨 후, 내부 단자에 오링을 장착하고 나서 리벳을 120%의 압착률로 압착하여 리벳팅 공정을 진행하였다.
다음으로, 케이스 내부에 권취 소자를 삽입시킨 상태에서 전해액을 함침시킨 후, 케이스의 상측을 단자판으로 씰링하여 전기이중층 커패시터를 제조하였다.
2. 접촉저항 평가
표 1은 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1에 따라 제조된 전기이중층 커패시터에 대한 접촉저항을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
1) 접촉저항 측정
접촉저항 측정은 HIOKI 접촉저항 측정계를 사용하여 진행하였다. 접촉저항 측정 위치는 리벳팅 공정 후 압착된 리벳부와 권취 소자의 내부 단자에 대한 저항을 측정하였으며, 그 측정 값은 아래의 표 1에 나타내었다.
2) 리벳 압착률 측정
리벳의 압착률을 측정하기 위해 압착 전후의 리벳의 직경을 측정하여 압착률을 계산하였으며, 리벳의 압착률은 아래의 식 1에 따라 계산하였다.
식 1 : 리벳 압착률(%) = 압착 후 리벳 직경 / 압착 전 리벳 직경 × 100
위의 식 1에서, 압착 전 리벳의 직경은 2.5 mm로 동일하였다.
[표 1]
Figure 112016049051943-pat00001
표 1에 도시된 바와 같이, 원형 구조의 펀칭 형상 및 리벳의 압착률이 120% 조건에 의해 제조된 비교예 1에 따른 전기이중층 커패시터의 경우에는 접촉저항이 0.39mΩ으로 측정된 것을 확인할 수 있다.
반면, 동일한 리벳 압착률인 비교예 1과 실시예 1의 접촉저항 특성을 비교하면, 실시예 1의 접촉저항은 0.37mΩ으로 비교예 1의 접촉저항에 비하여 대략 0.2mΩ이 감소한 것을 알 수 있다. 이때, 실시예 1의 경우에는 펀칭 형상으로 십자 형상(+)을 적용하는 것에 의해, 리벳과 내부 단자 간의 접촉면적이 증가하는데 기인하여 접촉저항이 감소한 것으로 판단된다.
이때, 리벳의 압착률에 따른 접촉저항의 변화는 실시예 1 ~ 5를 통해 알 수 있는 바와 같이, 리벳 압착률이 120 ~ 150%로 증가함에 따라 접촉저항이 0.37 ~ 0.14mΩ으로 변화하는 것을 확인할 수 있다.
특히, 실시예 1 및 비교예 1에 비하여, 실시예 2 ~ 5의 경우가 보다 우수한 접촉저항 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있는데, 이는 접촉저항 특성은 내부 단자의 펀칭 형상이 십자 형상일 경우가 원형 펀칭 형상일 경우보다 우수하였으며, 리벳 압착률을 최적화함으로써 내부 단자와 외부 단자 간을 리벳을 이용하여 접합할 시 발생되는 접촉저항 특성을 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 전기이중층 커패시터 110 : 케이스
120 : 권취 소자 125 : 내부 단자
126 : 절개 패턴 127 : 내부 단자의 더미부
130 : 단자판 135 : 외부 단자
140 : 오링 150 : 리벳

Claims (10)

  1. 상측이 개방되는 실린더 형태를 갖는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 삽입되며, 펀칭에 의해 절개 패턴을 갖는 내부 단자를 구비하는 권취 소자;
    상기 권취 소자를 덮으며, 외부 단자를 갖는 단자판;
    상기 단자판의 하면에 부착되어, 상기 내부 단자와 접촉하는 오링; 및
    상기 외부 단자, 내부 단자의 절개 패턴 및 오링을 관통하여, 상기 외부 단자, 내부 단자 및 오링을 결속시키는 리벳;을 포함하며,
    상기 내부 단자는 상기 내부 단자의 절개 패턴에 결속되는 리벳이 압착되는 것에 의해, 상기 절개 패턴 부분의 내부 단자의 일부가 절곡되어 상기 오링 및 리벳에 각각 접합되는 더미부를 갖되, 상기 내부 단자의 더미부는 오링과는 면 접합되고, 리벳과는 측면 접합되며, 상기 리벳은 120 ~ 150%의 압착률로 압착되는 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 권취 소자는
    외부 분리막, 양극 활물질을 포함하는 양극, 내부 분리막 및 음극 활물질을 포함하는 음극을 차례로 적층하고, 코일링하는 것에 의해 롤 형태를 갖도록 권취되는 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부 단자는
    상기 양극 및 음극으로부터 각각 돌출되며, 복수개가 적층되어 포개어지는 적층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 단자의 절개 패턴은
    상기 리벳과 중첩되는 내측에 배치되어, 상기 리벳의 직경보다 작은 면적으로 절개된 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내부 단자의 절개 패턴은
    십자 형상, 엑스자 형상 및 별표 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리벳의 압착률은
    하기 식 1에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.

    식 1 : 리벳 압착률(%) = 압착 후 리벳 직경 / 압착 전 리벳 직경 × 100
  10. 제1항에 있어서,
    상기 내부 단자 및 외부 단자는 각각
    구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 주석(Sn) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 접촉저항 특성이 우수한 전기이중층 커패시터.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100366551B1 (ko) * 1994-09-29 2003-03-12 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 전해콘덴서
JP4139941B2 (ja) * 2001-12-28 2008-08-27 エルナー株式会社 端子付電解コンデンサ
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