KR102079677B1 - 전기이중층 커패시터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기이중층 커패시터이 개시된다. 본 발명의 전기이중층 커패시터는 양극, 음극, 전해액 및 분리막을 포함하고, 전기화학 에너지가 저장되는 전극소자, 양극과 접속하는 양극 접속부가 형성되는 양극단자, 음극과 접속하는 음극 접속부가 형성되는 음극단자 및 음극 접속부가 덮이도록 부착되는 절연 테이프를 포함한다.

Description

전기이중층 커패시터{Electric Double Layer Capacitor}
본 발명은 전기이중층 커패시터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음극과 음극단자의 접합부분에 절연 테이프를 부착하는 전기이중층 커패시터에 관한 것이다.
정보화 시대에는 각종 정보통신기기를 통해 다양하고 유용한 정보를 실시간으로 수집 및 활용하는 고부가가치 산업이 주도하고 있으며, 이러한 시스템의 신뢰성 확보를 위해서는 안정적인 에너지의 공급이 중요한 요소로 인식되고 있다.
안정적인 에너지 확보의 일환으로서, 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장하였다가 필요시 다시 전기에너지로 변환하여 쓸 수 있는 전기이중층 커패시터(electrochemical energy storage device)가 사용되고 있다.
가장 일반적인 전기이중층 커패시터인 배터리는 비교적 작은 부피와 중량으로 상당히 많은 에너지를 저장할 수 있고, 여러 용도에서 적당한 출력을 내어 줄 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나 배터리는 종류에 무관하게 저장특성 및 사이클 수명이 낮은 공통적인 문제점을 가지고 있다. 이는 배터리에 내포되어 있는 화학물질의 자연적인 열화현상 또는 사용에 따른 열화현상 때문이다. 이러한 배터리의 단점은 자연적인 현상이기 때문에 별다른 대안이 제시되지 못하고 있는 실정이다.
한편, 전기이중층 커패시터(electric double-layer capacitor, EDLC)는 화학반응을 이용하는 배터리와는 달리 전극과 전해액 사이에 형성되는 전기 이중층을 이용한 에너지 저장장치이다.
전기이중층 커패시터의 기본구조는 전극(electrode), 전해액(electrolyte), 집전체(current collector), 분리막(separator)으로 이루어져 있으며, 단위 셀 전극의 양단에 수 볼트의 전압을 가해 전해액 내의 이온들이 전기장을 따라 이동하여 전극표면에 흡착되는 일련의 전기 화학적 메커니즘을 작동원리로 한다.
전기이중층 커패시터에서 전해액은 주로 유기계 용액에 금속염 또는 유기계염을 일정량 용해시켜 사용한다. 이 경우, 기존의 커패시터보다 많은 에너지를 저장할 수 있으며, 급속 충방전이 가능하다는 장점이 있다.
하지만 전기이중층 커패시터는 음극단자와 전해액 사이의 화학반응으로 발생되는 이물질에 의해 수명이 단축되는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 전기이중층 커패시터가 필요한 실정이다.
한국공개특허공보 제10-2009-0103432호(2009.10.01.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기이중층 커패시터의 음극단자와 전해액 사이의 화학반응으로 발생되는 이물질을 미연에 방지하는 전기이중층 커패시터를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기이중층 커패시터는, 양극, 음극, 전해액 및 분리막을 포함하고, 전기화학 에너지가 저장되는 전극소자, 상기 양극과 접속하는 양극 접속부가 형성되는 양극단자, 상기 음극과 접속하는 음극 접속부가 형성되는 음극단자 및 상기 음극 접속부가 덮이도록 부착되는 절연 테이프를 포함한다.
또한 상기 음극 접속부는, 상기 음극 및 상기 분리막을 관통하는 복수의 천공을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복수의 천공은, 상기 음극 접속부가 펀칭(punching)되면서 생성된 버(barr)를 상기 분리막의 하면 방향으로 압착하여 상기 음극, 상기 분리막 및 상기 음극 접속부가 고정되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 절연 테이프는, 상기 음극, 상기 분리막 및 상기 음극 접속부가 적층된 일면과, 타면이 둘러싸이도록 부착하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기이중층 커패시터는 전기이중층 커패시터의 음극단자와 전해액 사이의 화학반응으로 발생되는 이물질을 미연에 방지하여 전기이중층 커패시터의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기이중층 커패시터를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극소자를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 설명하기 위한 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기이중층 커패시터를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극소자를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2는 전기이중층 커패시터(100)는 전극소자(10), 전극단자(20), 케이스(50), 러버캡(60), 고분자 수지(70) 및 절연 테이프(80)를 포함한다.
전극소자(10)는 전기화학 에너지를 저장하며, 전기 에너지를 화학 에너지 또는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 전극소자(10)는 양극(11), 음극(13), 전해액(미도시) 및 분리막(15)을 포함한다.
양극(11)은 양극 집전체와 양극 집전체 양면 또는 일면에 구비된 슬러리(slurry)로 만들어진 양극재료를 포함하고, 음극(13)은 음극 집전체와 음극 집전체 양면 또는 일면에 구비된 슬러리로 만들어진 음극재료를 포함한다.
양극 집전체 및 음극 집전체는 전극소자(10)에서 활물질의 전기화학 반응으로 생성된 전자를 축적하여 외부회로로 전달하는 역할을 한다. 양극 집전체 및 음극 집전체는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 알루미늄, 니켈, 티타늄, 동, 금, 은, 백금, 코발트 등의 단체, 합금 혹은 화학물이 사용될 수 있고, 도전성 카본, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리프리필 등의 도전성 폴리머 등이 사용될 수 있다. 특히, 슬러리로 만들어진 양극재료 및 음극재료는 전극 활물질, 도전재 및 바인더가 사용된다.
전극 활물질로는 전해액 내 염(salt)의 양이온 또는 음이온이 양극 집전체 및 음극 집전체에 흡착되거나, 탈착이 가능한 물질이 사용될 수 있다. 즉, 전극 활물질로 활성탄이 사용될 수 있는데, 활성탄은 높은 전기전도성, 열전도성, 낮은 밀도, 적합한 내부식성, 낮은 열팽창율 그리고 높은 순도를 지닌 다공성 탄소계 물질이 이용될수 있다. 예를 들어, 활성 탄소분말(activated carbon powder, ACP), 탄소나노튜브(carbon nano tube, CNT), 흑연, 기상 성장 탄소섬유(vapor grown carbon fiber, VGCF), 탄소 에어로겔(carbon aerogel), 폴리아크릴로나이트릴(poly acrylonitrile, PAN) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride, PVdF)와 같은 고분자를 탄화하여 제조하는 탄소나노섬유(carbon nano fiber, CNF) 등이 사용될 수 있다.
도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위한 물질로서, 카본 블랙(carbon black, CB), 아세틸렌 블랙(acetylene black), 캐첸 블랙(ketjen black), 흑연 또는 슈퍼-피(super-p) 등이 사용될 수 있다.
바인더는 전극 활물질과 도전재의 결합 및 전극 활물질과 양극 집전체 및 음극 집전체 결착을 위한 가교역할을 한다. 바인더로 사용될 수 있는 물질로는 CMC(carboxy methyl cellulose), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, PVP), 불소계의 폴리테트라플루오로에틸렌(poly tetra fluoroethylene, PTFE) 분말이나 에멀젼 및 고무계의 스티렌 부타디엔 러버(styrene butadiene rubber, SBR) 등이 사용될 수 있고, 이와 같은 물질이 적어도 하나 이상이 혼합된 형태로 사용될 수 있다.
CMC는 전극 슬러리의 점도를 풀과 비슷한 상태로 유지하면서 양극 집전체 및 음극 집전체와 결착력을 높이는 역할을 한다. CMC는 결착력을 높이지만 전극 슬러리가 캐스팅(casting)된 후에는 전극물질층의 취성(embrittlement)을 증가시킨다. CMC는 집전체와 전극 슬러리의 결착력을 얻기 위해 사용될 수 있다.
폴리비닐피롤리돈은 분산제로 작용하며 전극 슬러리를 이루고 있는 입자들의 분산을 도와주는 역할을 한다. 폴리비닐피롤리돈은 첨가량이 적고 분산에 도움을 줄 수 있는 다른 물질이 있다면 대체 가능하다.
폴리테트라플루오로에틸렌은 전극 슬러리 내부에서 에멀젼 상태로 포진하고 있다가 용융점 이상에서 용융되면 거미줄과 같이 폴리머가 입자들을 감싸 안게 된다. 폴리테트라플루오로에틸렌은 입자간의 결합력을 안정적으로 높여줄 수 있다.
고무계의 스티렌 부타디엔 러버는 입자들의 표면을 코팅하여 표면을 보호하는 역할을 한다.
추가적으로, 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드, 카르복시메틸셀룰로오즈, 하이드로프로필메틸셀룰로오즈 및 폴리비닐알콜로 등을 더 포함할 수 있다.
전해액은 양극 및 음극에서 발생하는 전하가 원활하게 이동하게 할 수 있으며, 액체 상태의 용매로 양이온과 음이온으로 이루어진 염으로 구성할 수 있다. 예를 들어, 전해액으로는 염산, 황산, 질산, 초산을 단독으로 또는 2종 이상을 선택하여 증류수와 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, Li2SO4, Na2SO4, K2SO4, (NH4)2SO4, LiOH, NaOH, KOH, NH4OH을 단독으로 또는 2종 이상을 선택하여 증류수와 혼합하여 사용될 수 있다.
또한, 전해액으로는 환형 카보네이트, 선형 카보네이트, 락톤, 에테르, 에스테르, 케톤, 및/또는 물을 사용할 수 있다.
환형 카보네이트의 예로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 있고, 선형 카보네이트의 예로는 디에틸 카보네이트(DEC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디프로필 카보네이트(DPC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 및 메틸 프로필 카보네이트(MPC) 등이 있다. 락톤의 예로는 감마부티로락톤(GBL)이 있으며, 에테르의 예로는 디부틸에테르, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄 등이 있다. 또한 에스테르의 예로는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 메틸 프로피오네이트, 메틸 피발레이트 등이 있으며, 케톤으로는 폴리메틸비닐 케톤이 있으나, 이에 한정하지 않는다. 이와 같은 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이 뿐만 아니라, 전해액으로 Li+, Na+, K+와 같은 알칼리 금속 양이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하고, PF6 -, BF4 -, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, ASF6 -, CH3CO2 -, CF3SO3 -, N(CF3SO2)2 -, C(CF2SO2)3 -와 같은 음이온이나 이들의 조합으로 이루어진 이온을 포함하는 염인 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 디프로필카보네이트(DPC), 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴(AN), 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 에틸메틸카보네이트(EMC), 감마 부티로락톤 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 유기 용매를 사용할 수 있고, 이와 같은 유기 용매에 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluorborate), TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluorborate), LiCl04(lithium perchlorate), LiPF6(lithium hexafluorophosphate), LiAsF6(lithium hexafluoroarsenate), LiBF4(lithium tetraflouroborate)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 단독으로 또는 2종 이상의 염을 혼합하여 사용할 수 있다.
이와 같은 전해액은 분리막(15)에 함침 또는 코팅되도록 사용될 수 있다.
분리막(15)은 양극(11)과 음극(13) 사이에 위치하여 이들을 전기적으로 절연시켜주는 역할을 한다. 분리막(15)은 특정 형태로 한정되는 것은 아니지만, 다공성 분리막을 사용하는 것이 바람직하며, 일 예로서 펄프계, 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계, 또는 폴리올레핀계 다공성 분리막 등이 이용될 수 있다.
전극소자(10)는 양극(11), 음극(13), 양극(11)과 음극(13) 사이 또는 양극(11)과 음극(13) 양면에 분리막(15)을 적층하고, 권취하여 형성이 된다. 즉, 전극소자(10)는 권취되어 원통형으로 형성될 수 있다.
전극소자(10)는 전극소자(10) 상부에 각각 돌출 형성된 한 쌍의 전극단자(20)를 포함한다. 한 쌍의 전극단자(20)는 양극단자(30) 및 음극단자(40)로 구분할 수 있으며, 각각 양극(11) 및 음극(12)과 연결되어, 전극소자(10)를 외부전력과 연결해주는 역할을 한다.
양극단자(30)는 양극(11)과 접속하는 양극 접속부(31), 양극 접속부(31)와 연결된 양극 환봉부(32)로 이루어지는 양극 전극탭(33) 및 양극 환봉부(32)에 용접된 양극 외부 접속부(34)를 포함한다.
음극단자(40)는 음극(13)과 접속하는 음극 접속부(41), 음극 접속부(41)와 연결된 음극 환봉부(43)로 이루지는 음극 전극탭(45) 및 음극 환봉부(43)에 용접된 음극 외부 접속부(47)를 포함한다.
이 때, 양극단자(30) 및 음극단자(40)는 알루미늄 스틸 또는 스테인레스 스틸 중 하나의 재질로 사용될 수 있으며, 표면은 니켈 또는 주석에 의해 코팅될 수 있다.
여기서, 음극(13), 분리막(15) 및 음극 접속부(41)는 서로 간의 단단한 고정을 위해 음극(13), 분리막(15) 및 음극 접속부(41)를 관통하는 복수의 천공(46)을 형성한다. 복수의 천공(46)은 펀칭(punching)으로 형성되고, 펀칭되면서 생성된 버를 압착하여 음극(13), 분리막(15) 및 음극 접속부(41)를 고정시킨다. 여기서, 복수의 천공(46)은 제1 천공(47), 제2 천공(48) 및 제3 천공(49)으로 한정하였지만 이에 한정하지 않고 천공의 개수를 설정할 수 있다.
절연 테이프(80)는 음극(13)과 음극 접속부(41)가 접속되는 부분이 덮이도록 부착된다. 바람직하게는, 절연 테이프(80)는 음극 접속부(41)와 전해액이 서로 접속되지 않게 부착을 한다. 이를 통해, 전기 이중층 커패시터(100)는 음극 접속부(41)와 전해액 사이에서의 화학반응으로 인한 발생되는 이물질을 미연에 방지함으로써, 이물질의 외부 노출을 막을 수 있다.
케이스(50)는 상부에 개방부가 형성되고, 개방부를 통하여 전극소자(10)가 내장된다. 케이스(50) 내부에는 전극소자(10)뿐만 아니라 전극소자(10)에서 발생되는 가스 등도 함께 존재하게 되므로, 케이스(50)의 소재로는 가벼우면서도 가스 등에 의한 부식의 영향이 적은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 사용될 수 있다.
케이스(50)는 후술되는 러버캡(60)과 접하는 측면이 외부의 압력에 의해 눌려 오목하게 형성되는 고정부(51)를 포함한다. 고정부(51)는 러버캡(60)이 케이스(50)의 개방부를 통해 삽입된 후, 외부의 압력에 의해 안쪽 방향으로 오목하게 변형되는 부분이며, 이를 통해 케이스(50)와 러버캡(60)을 밀착시켜 1차 밀봉을 한다. 또한 케이스(50)는 러버캡(60)이 삽입된 후, 케이스 끝단(53)을 갈고리 형상으로 변형을 하며, 이 때 갈고리 형상은 러버캡(60)과 이격되게 형성될 수 있다.
케이스(50)는 원통형으로 형성될 수 있다. 이 때, 최대지름(Φ1)이 18.1mm±0.1이고, 고정부(51)가 형성된 부분의 지름(Φ2)이 16.3mm±0.1이며, 높이(H1)는 40.7mm±0.05이고, 고정부(51)에서 케이스의 상부까지의 높이(H2)는 3.8mm±0.1이다.
하지만 케이스(50)는 원통형으로 한정되지 않고, 전극소자(10)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다. 달리 말하면, 전극소자(10)가 원통형일 경우 케이스(50)도 원통형이 되며, 전극소자(10)가 다각형 형상일 경우 케이스(50)도 다각형 형상일 수 있다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며, 전극소자(10)가 원통형일 때, 케이스(50)가 다각형 형상일 수 있고, 전극소자(10)가 다각형 형상일 때, 케이스(50)가 원통형일 수 있다.
러버캡(60)은 개방부 상부에 내측에 결합하여 케이스(50)를 밀봉한다. 즉, 러버캡(60)은 케이스(50)의 내부가 밀봉된 상태로 만들어, 전극소자(10)의 내부와 외부를 차단시킬 수 있다.
러버캡(60)은 탄성이 있는 고무 소재가 사용될 수 있다. 예컨대, 고무 소재로는 에틸렌프로필렌 공중합체(EPT), 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(EPDM) 등의 올레핀계 합성 고무, 실리콘계 고무, 불소계 고무, 부틸계 고무 등이 사용될 수 있다.
러버캡(60)에는 제1 관통구(61) 및 제2 관통구(63)가 형성되어 각각 양극단자(30) 및 음극단자(40)와 끼움 결합을 할 수 있다. 즉, 러버캡(60)은 제1 관통구(61) 및 제2 관통구(63)를 통해 전극소자(10)의 상부에 이격되어 설치될 수 있다. 따라서, 러버캡(60)과 전극소자(10) 사이에 0.4mm 내지 10mm의 이격거리를 두고 설치될 수 있다. 이를 통해, 러버캡(60)은 표면에 이물질의 발생을 억제시킬 수 있다.
즉, 전기이중층 커패시터(100)는 러버캡(60)과 전극소자(10) 사이에 이격거리를 두고 설치함으로서, 장시간 사용하여도 이물질이 발생하지 않아 수명이 증가될 수 있다.
전술된 바와 같이, 전기이중층 커패시터(100)는 러버캡(60)과 전극소자(10) 사이에 0.4 내지 10mm의 이격거리를 두고 설치하며, 만일 이격거리가 0.4mm 보다 짧아지면, 전기이중층 커패시터(100)를 장시간 사용시 러버캡(60)의 표면에 이물질이 생성되거나 수명이 빨리 단축되고, 이격거리가 10mm보다 멀어지면, 전기이중층 커패시터(100)의 에너지밀도가 낮아지게 된다.
고분자 수지(70)는 러버캡(60) 상부면에 개방부 끝단(53)이 잠기도록 형성된다. 따라서, 고분자 수지(70)는 케이스(50)를 2차 밀봉을 함으로써, 전해액이 외부로 누출되는 누액 현상을 방지할 수 있다. 특히, 고분자 수지(70)는 개방부 끝단(53)이 덮어지도록 형성하여 케이스 끝단(53)에 대한 마감처리도 동시에 할 수 있다.
고분자 수지(70)는 기계적 성질 및 내열성이 우수한 고분자 수지로 이루어진 것일 수 있으며, 바람직하게는 에폭시 수지로 이루어질 수 있다.
에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기를 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지로서, 굽힘 강도 및 굳기 등 기계적 성질이 우수하고, 경화 시에 휘발성 물질의 발생 및 부피의 수축이 없고, 경화할 때는 재료면에 큰 접착력을 가지는 특징을 지닌다.
특히, 고분자 수지(70)는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 하이드로제네이티드 비스페놀 A형 에폭시 수지, 브로민에이티드 에폭시 수지, BPA-노볼락형 에폭시 수지, 시클로알리파틱형 에폭시 수지 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 군 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 A부분을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 절연 테이프(80)는 복수의 천공으로 인해 고정된 음극 접속부(41), 음극(13) 및 분리막(15)이 덮이도록 부착된다.
여기서, 복수의 천공을 형성하기 위해, 음극 접속부(41)는 펀칭을 이용하여 음극(13)과 분리막(15)을 관통하는 제1 내지 제3 천공(47, 48, 49)을 형성한다. 제1 내지 제3 천공(47, 48, 49)은 음극 접속부(41)가 펀칭되면서 생성된 버를 분리막(15)의 하면 방향으로 압착하여 음극(13), 분리막(15) 및 음극 접속부(41)가 고정되도록 형성한다.
즉, 펀칭으로 발생되는 버는 음극(13)과 분리막(15)을 관통하여 분리막(15)의 하면 밖으로 돌출되고, 돌출된 버는 분리막(15)의 하면 방향으로 압착되어 음극 접속부(41), 음극(13) 및 분리막(15)을 고정시킨다.
음극(13), 분리막(15) 및 음극 접속부(41)가 고정되면, 절연 테이프(80)는 고정된 부분이 전체적으로 덮이도록 부착한다. 즉, 절연 테이프(80)는 음극(13), 분리막(15) 및 음극 접속부(41)가 적층된 일면과 적층되지 않은 타면이 둘러싸이도록 부착한다. 바람직하게는, 절연 테이프(80)는 전해액이 음극 접속부(41)에 접속되지 않도록 부착한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 전극소자 11: 양극
13: 음극 15: 분리막
20: 전극단자 30: 양극단자
31: 양극 접속부 32: 양극 환봉부
33: 양극 전극탭 34: 양극 외부 접속부
40: 음극단자 41: 음극 접속부
42: 음극 환봉부 43: 음극 전극탭
44: 음극 외부 접속부 46: 천공
47: 제1 천공 48: 제2 천공
49: 제3 천공 50: 케이스
51: 고정부 53: 케이스 끝단
60: 러버캡 61: 제1 관통구
63: 제2 관통구 70: 고분자 수지
80: 절연 테이프 100: 전기이중층 커패시터

Claims (4)

  1. 양극, 음극, 전해액 및 분리막을 포함하고, 전기화학 에너지가 저장되는 전극소자;
    상기 양극과 접속하는 양극 접속부가 형성되는 양극단자;
    상기 양극단자와 동일한 분리막 상에 형성되고, 상기 음극과 접속하면서 상기 음극 및 상기 분리막을 관통하는 복수의 천공을 포함하는 음극 접속부가 형성되는 음극단자; 및
    상기 음극 접속부가 덮이도록 부착되는 절연 테이프;를 포함하되,
    상기 복수의 천공은,
    상기 음극 접속부, 상기 음극 및 상기 분리막이 중첩된 상태에서 펀칭(punching)되면서 생성된 버(barr)가 상기 분리막의 하면 방향으로 압착되어 상기 음극 접속부, 상기 음극 및 상기 분리막이 하나로 고정되도록 형성되고,
    상기 절연 테이프는,
    상기 음극 접속부와 상기 전해액이 접속되지 않도록 상기 고정된 음극 접속부, 상기 음극 및 상기 분리막이 적층된 일면과, 상기 일면과 대응되고 상기 음극 접속부, 상기 음극 및 상기 분리막이 적층되지 않은 타면이 둘러싸이도록 부착되는 것을 특징으로 하는 전기이중층 커패시터.
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