KR102256558B1 - 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법 - Google Patents

전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102256558B1
KR102256558B1 KR1020190010894A KR20190010894A KR102256558B1 KR 102256558 B1 KR102256558 B1 KR 102256558B1 KR 1020190010894 A KR1020190010894 A KR 1020190010894A KR 20190010894 A KR20190010894 A KR 20190010894A KR 102256558 B1 KR102256558 B1 KR 102256558B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
energy storage
case
contact
sub
Prior art date
Application number
KR1020190010894A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200093768A (ko
Inventor
박종온
김태윤
엄기춘
안신영
이재학
김두환
Original Assignee
삼화전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼화전기주식회사 filed Critical 삼화전기주식회사
Priority to KR1020190010894A priority Critical patent/KR102256558B1/ko
Publication of KR20200093768A publication Critical patent/KR20200093768A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102256558B1 publication Critical patent/KR102256558B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/80—Gaskets; Sealings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 제조 편의성이 증대되는 전기 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치는, 내부에 수용 공간이 형성되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수용되는 에너지 저장 소자; 상기 케이스에 설치되며, 상기 에너지 저장 소자의 일측 및 타측과 전기적으로 연결되는 제1 전극부; 및 제2 전극부;를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 적어도 하나에는, 중앙에 형성되며 어느 하나의 상기 전극부를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀을 기준으로 어느 하나의 상기 전극부의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀들이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법{ELECTRIC ENERGY STORAGE AND MANUFACTURING METOHD THEREOF}
본 발명은 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 제조 편의성이 증대되는 전기 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
슈퍼커패시터(Supercapacitor)는 축전용량이 대단히 큰 커패시터로 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 급속 방충전이 가능하고 높은 충방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조배터리나 배터리 대체용으로 사용된다. 부하응답 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력과 부하전력 사이의 차이를 흡수 또는 방출함으로써 전력품질을 확보하는데 기여한다.
슈퍼커패시터는 축전용량이 대단히 큰 커패시터로 울트라 커패시터(Ultra Capacitor) 또는 초고용량 커패시터라고 부른다. 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온의 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 이에 따라 급속 방충전이 가능하고 높은 충방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조배터리나 배터리 대체용으로 사용된다
한편, 슈퍼커패시터의 경우, 양극, 음극, 세퍼레이터 및 전해액로 구성된 에너지 저장 소자가 케이스에 결합된 상태로 마련되며, 각 구성을 결합하는 과정에서 작업 과정이 복잡하며, 이에 따른 작업 효율이 저하되는 문제가 발생된다.
한국등록특허 제1118188호(등록일: 2012.02.13)
이에, 본 발명에 따른 실시예는 제작 효율이 증대되는 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 전기 에너지 저장 장치는, 내부에 수용 공간이 형성되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수용되는 에너지 저장 소자; 상기 케이스에 설치되며, 상기 에너지 저장 소자의 일측 및 타측과 전기적으로 연결되는 제1 전극부; 및 제2 전극부;를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 적어도 하나에는, 중앙에 형성되며 어느 하나의 상기 전극부를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀을 기준으로 어느 하나의 상기 전극부의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀들이 형성된다.
또한, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부는, 상기 에너지 저장 소자와 마주보는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에는 상기 제1 면을 향하여 함몰되는 복수의 함몰부가 형성되며, 상기 함몰부가 형성된 부분의 두께는, 상기 함몰부가 형성되지 않은 부분의 두께보다 작게 형성되고, 상기 제1 면 중 상기 함몰부와 중첩되는 부분은 상기 에너지 저장 소자와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 복수의 상기 함몰부는 상기 중앙홀을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 배치되며, 어느 하나의 상기 함몰부와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부 사이에는 상기 서브홀이 배치될 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 함몰부와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부 사이의 상기 전극부의 전극부 몸체 부분의 면적은 상기 서브홀의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 전극부는 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 방향으로, 상기 전극부의 테두리를 따라서 돌출되는 벽 부를 포함하고, 상기 벽부 및 상기 제2 면은 기설정된 크기의 이격 공간을 둘러싸고, 어느 하나의 상기 전극부는, 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 함몰부가 형성되는 제1 메인 전극부측 몸체를 포함하고 상기 제1 메인 전극부측 몸체의 테두리를 따라서 상기 벽 부가 형성되는 제1 메인 전극부와, 상기 제1 메인 전극부의 상측에 배치되며 상기 제1 메인 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 서브 전극부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이스에는 상기 수용 공간의 입구 측에 인접하게 배치되며 상기 수용공간을 향하여 돌출되는 케이스측 돌출부가 형성되며, 일면이 상기 케이스측 돌출부와 접촉되어, 상기 케이스측 돌출부에 안착되는 실링 부재;를 더 포함하고, 상기 제1 메인 전극부는 상기 벽부의 외주면을 따라서 돌출 형성되는 제1 메인 전극부측 걸림부를 더 포함하고, 상기 제1 메인 전극부측 걸림부는 상기 실링 부재의 이면에 안착되며, 상기 실링 부재는 상기 제1 메인 전극부측 걸림부와 상기 케이스를 상호 절연시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 메인 전극부의 상기 제1 메인 전극부측 걸림부의 상면에 안착되며, 상면에는 상기 케이스의 단부가 컬링되며, 상기 상면의 적어도 일부가 외부로 노출되는 탄성 부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 서브 전극부는, 상기 제1 메인 전극부의 상기 제2 면과 이격되는 제1 서브 전극부 몸체와, 상기 제1 서브 전극부 몸체의 테두리 외주면을 따라서 돌출되는 제1 서브 전극부측 걸림부를 포함하고, 상기 제1 서브 전극부측 걸림부는, 상기 제1 메인 전극부의 상기 벽 부의 상측에 안착되며, 상기 벽부의 상측에는 상기 제1 서브 전극부측 걸림부가 안착되기 위한 스텝부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 전극부는 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 방향으로, 상기 전극부의 테두리를 따라서 돌출되는 벽 부를 포함하고, 상기 벽부 및 상기 제2 면은 기설정된 크기의 이격 공간을 둘러싸고, 상기 벽부의 단부는 상기 케이스의 폐쇄된 일측의 내면에 접촉될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부와 접하는 상기 케이스의 일부에는 상기 케이스의 일부와 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부와 밀착시키기 위한 접촉부가 형성되며, 상기 접촉부는, 상기 케이스의 외주면에서 상기 케이스의 내부를 향하여 함몰되어 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되며, 상호 간에 기설정된 간격으로 이격되며 상기 케이스의 외주면 둘레 방향으로 배치되는 복수의 접촉 유닛들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉부에는 상기 접촉 유닛들이 상기 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되는 접촉 영역과, 상기 접촉 유닛들이 배치되지 않는 비접촉 영역이 형성되며, 상기 접촉 영역은 상기 접촉부의 전체 영역 대비 30 % 내지 80 %의 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접촉 유닛의 폭과 상기 접촉 유닛의 길이의 비율은 1:1 내지 1:10의 범위로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접촉 유닛들 중 어느 하나의 접촉 유닛과 이에 인접되는 접촉 유닛이 상호 이격된 거리는 상기 접촉 유닛의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 전극부의 외주면에는 상기 접촉 유닛이 함몰되는 깊이에 대응되는 깊이로 함몰 형성되며, 상기 전극부의 외주면의 둘레 방향을 따라서 연장 형성되는 접속홈이 형성되며, 상기 접촉 유닛의 내면은 상기 접속홈에 삽입될 수 있다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따른 전기 에너지 저장장치의 제조 방법은, 내부에 수용 공간이 형성되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수용되는 에너지 저장 소자; 상기 케이스에 설치되며, 상기 에너지 저장 소자의 일측 및 타측과 전기적으로 연결되는 제1 전극부; 및 제2 전극부;를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 적어도 하나에는, 중앙에 형성되며 어느 하나의 상기 전극부를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀을 기준으로 어느 하나의 상기 전극부의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀들이 형성되는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법에 있어서, 제1 전극부, 에너지 저장 소자, 제2 전극부를 케이스의 내부에 배치시키는 소자 조립 단계; 및 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 상기 에너지 저장 소자와 전기적으로 연결시키는 소자 연결 단계; 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부의 중앙홀 및 서브홀들을 통하여 상기 케이스의 내부 공간으로 전해액을 주입하여, 상기 에너지 저장 소자를 함침시키는 전해액 함침 단계; 상기 중앙홀 및 상기 서브홀을 폐쇄하는 유입홀 폐쇄 단계; 및 상기 어느 하나의 전극부와 접하는 상기 케이스의 일부를 가압하여 상기 케이스의 내면 일부가 어느 하나의 상기 전극부의 외주면과 밀착시키기 위한 접촉부를 형성하는 케이스 가압 단계;를 포함하고, 상기 접촉부는, 상기 케이스의 외주면에서 상기 케이스의 내부를 향하여 함몰되어 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되며, 상호 간에 기설정된 간격으로 이격되며 상기 케이스의 외주면 둘레 방향으로 배치되는 복수의 접촉 유닛들을 포함한다.
또한, 상기 접촉부에는 상기 접촉 유닛들이 상기 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되는 접촉 영역과, 상기 접촉 유닛들이 배치되지 않는 비접촉 영역이 형성되며, 상기 접촉 영역은 상기 접촉부의 전체 영역 대비 30 % 내지 80 %의 크기로 형성될 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 전극부의 강성은 상기 케이스의 강성보다 크게 형성되며, 상기 케이스 가압 단계에서, 상기 케이스의 외주면을 상기 접촉 유닛에 대응되는 패턴이 형성되는 지그가 가압하여 상기 접촉 유닛 패턴을 형성하는 과정에서, 어느 하나의 상기 전극부의 외주면은 변형되지 않을 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 전극부는, 상기 에너지 저장 소자와 마주보는 제1 면 및 상기 일면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에는 상기 제1 면을 향하여 함몰되는 복수의 함몰부가 형성되며, 상기 함몰부가 형성된 부분의 두께는, 상기 함몰부가 형성되지 않은 부분의 두께보다 작게 형성되고, 상기 소자 연결 단계에서, 상기 제1 면 중 상기 함몰부와 중첩되는 부분은 상기 에너지 저장 소자와 전기적으로 연결되도록 상기 함몰부에 레이저를 조사하여 레이저 용접할 수 있다.
또한, 어느 하나의 상기 전극부는, 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 함몰부가 형성되는 제1 메인 전극부측 몸체를 포함하고 상기 제1 메인 전극부측 몸체의 테두리를 따라서 상기 벽 부가 형성되는 제1 메인 전극부와, 상기 제1 메인 전극부의 상측에 배치되며 상기 제1 메인 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 서브 전극부를 포함하고, 상기 제1 서브 전극부가 상기 벽 부의 내주면 둘레를 따라 형성되는 스텝부에 안착된 상태에서, 상기 제1 서브 전극부는 상기 제1 메인 전극부의 상기 제2 면과 이격되며, 상기 벽 부와 상기 제1 서브 전극부 간의 경계선은 상기 제1 서브 전극부의 상방을 향하여 노출되고, 상기 유입홀 폐쇄 단계에서, 상기 스텝부와 상기 제1 서브 전극부 간의 경계선을 상기 제1 서브 전극부의 상방에서 레이저 용접할 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 제작 효율이 증대되는 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 전기 에너지 저장 장치의 단면을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 전기 에너지 저장 장치의 구성이 분해된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 전기 에너지 저장 장치의 탄성 부재를 보여주는 평면도이다
도 5는 도 1의 제1 전극부를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 1의 전기 에너지 저장 장치의 실링 부재를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 1의 제2 전극부를 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 1의 전기 에너지 저장 장치를 제조하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 전극부를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 전극부를 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 전기 에너지 저장 장치의 단면을 보여주는 도면이며, 도 3은 도 2의 전기 에너지 저장 장치의 구성이 분해된 상태를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 4는 도 1의 전기 에너지 저장 장치의 탄성 부재를 보여주는 평면도이며, 도 5는 도 1의 제1 전극부를 보여주는 평면도이다. 그리고, 도 6은 도 1의 전기 에너지 저장 장치의 실링 부재를 보여주는 평면도이며, 도 7은 도 1의 제2 전극부를 보여주는 평면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장장치(1)는 예시적으로 전기 이중층 커패시터((EDLC; Electric Double Layer Capacitor)일 수 있으며, 외형을 형성하는 케이스(100)와, 전기 에너지를 저장 및 제공하기 위한 전기 에너지 저장 소자(700)와, 전기 에너지 저장 소자(700)의 음극과 양극에 각각 접속되는 제1 전극부(300, 400) 및 제2 전극부(200)를 포함한다.
에너지 저장 소자(700)는 양극, 음극, 세퍼레이터 및 전해질로 구성되어 전기화학적 에너지 저장기능을 제공할 수 있다.
케이스(100)는 권취된 상태의 에너지 저장 소자(700)가 삽입될 수 있도록 내부에 수용공간이 형성되는 일측이 개구된 원통 형상으로 형성된다. 예시적으로 케이스(100)는 알루미늄과 같은 금속재질로 형성될 수 있다.
제1 전극부(300, 400) 및 제2 전극부(200)는, 케이스(100)에 설치되며 에너지 저장 소자(700)의 일측 및 타측과 각각 전기적으로 연결된다.
이하에서는 제1 전극부(300, 400)의 구성을 상세하게 설명한다.
제1 전극부(300, 400)는 통전 가능한 금속 재질로 형성되며, 에너지 저장 소자(700)의 일측과 직접 연결되는 제1 메인 전극부(300)와, 제1 메인 전극부(300)과 연결되는 제2 서브 전극부(400)를 포함한다. 제1 전극부(300, 400)는 케이스(100)의 수용 공간(110)이 개구되는 케이스(100)의 상측에 마련되며, 제1 전극부(300, 400)가 케이스(100)의 상측에 설치된 상태에서 제2 전극부(200) 및 에너지 저장 소자(700)가 수용되는 수용 공간(110)을 폐쇄시킨다. 제1 전극부(300, 400)는 예시적으로 음극 일 수 있다.
제1 메인 전극부(300)는, 원형으로 형성되는 제1 메인 전극부 몸체(310)를 포함한다.
제1 메인 전극부 몸체(310)에는 중앙에 형성되며 제1 메인 전극부(300)를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀(311)과, 중앙홀(311)을 기준으로 제1 메인 전극부 몸체(310)의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀(312)이 형성된다. 본 실시예에서 서브홀(312)은 중앙홀(311)을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 배치되며, 서브홀(312)들은 상호 기설정된 간격으로 이격된다. 서브홀(312) 및 중앙홀(311)은 원형으로 제1 메인 전극부 몸체(310)에 타공되어 형성될 수 있으며, 예시적으로 중앙홀(311)이 서브홀(312) 보다 크게 형성될 수 있다.
중앙홀(311) 및 서브홀(312)들은, 에너지 저장 장치(1)를 제조하는 과정에서, 케이스(100)의 수용 공간(110)에 전해액이 보다 원활하게 유입될 수 있도록 한다. 즉, 케이스(100)의 수용 공간(110)에 제2 전극부(200) 및 에너지 저장 소자(700)가 배치된 상태에서, 케이스(100)의 개구부(111)에 제1 메인 전극부(300)가 설치된 상태에서, 상기 전해액을 공급할 때, 중앙홀(311)만이 존재하는 경우, 중앙홀(311)을 통하여 수용 공간(110) 내부로 상기 전해액이 유입되며 수용공간(110)의 내부로부터 공기가 배출됨으로써, 상기 전해액의 유입이 간섭될 수 있다. 또한, 상기 전해액이 중앙홀(311) 만을 통하여 유입되는 경우, 전해액 공급 시간이 증가되며, 상기 전해액이 수용 공간(110)으로부터 넘치는 현상 또한 빈번하게 발생한다. 따라서, 본 실시예에서는 제1 메인 전극부(300)에 중앙홀(311) 이외에 복수의 서브홀(312)을 형성함으로써, 상기 전해액의 공급을 원활하게 수행하며, 전해액 공급시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 제1 메인 전극부 몸체(310)에는 에너지 저장 소자(700)와 마주보는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대면인 제2 면이 형성되며, 상기 제2 면에는 상기 제1 면을 향하여 함몰되는 복수의 함몰부(313)가 형성된다.
함몰부(313)가 형성된 제1 메인 전극부 몸체(310)의 일부의 두께는, 함몰부(313)가 형성되지 않은 제1 메인 전극부 몸체(310)의 다른 부분의 두께보다 작게 형성되며, 제1 메인 전극부 몸체(310)의 상기 제1 면 중 함몰부(313)와 중첩되는 부분은 에너지 저장 소자(700)의 일측(예시적으로는 음극)과 전기적으로 연결된다.
즉, 함몰부(313)가 형성되는 부분의 두께는 다른 부분의 두께보다 작게 형성되며, 제1 메인 전극부(300)와 에너지 저장 소자(700) 간의 전기적인 연결 시, 두께가 얇게 형성되는 함물부(313) 측으로 상기 제2 면 방향에서 레이저 용접빔을 조사함으로써, 보다 안정적으로 제1 메인 전극부(300)와 에너지 저장 소자(700)간의 전기적인 연결을 수행할 수 있다. 이때, 함몰부(313)와 에니저 저장 소자(700) 사이에는 용접 영역이 형성될 수 있다.
이때, 복수의 함몰부(313)는 중앙홀(311)을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 배치되며, 어느 하나의 함몰부(313)와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부(313) 사이에는 하나의 서브홀(312)이 배치될 수 있다.
또한, 하나의 함몰부(313)와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부(313) 사이의 제1 메인 전극부 몸체(310) 부분의 면적은 서브홀(312)의 크기보다 크게 형성된다. 즉, 두 개의 함몰부(313) 사이의 제1 메인 전극부 몸체(310)의 면적에서 서브홀(312)이 형성되지 않은 부분의 크기는 서브홀(312)이 형성된 부분의 크기보다 크게 형성됨으로써, 제1 메인 전극부 몸체(310)는 복수의 서브홀(312)이 형성됨에도 불구하고, 기설정된 크기 이상의 강성을 가질 수 있다.
한편, 제1 메인 전극부(300)는 제1 메인 전극부 몸체(310)의 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 방향으로, 상기 제1 메인 전극부 몸체(310)의 테두리를 따라서 상방으로 돌출되는 벽 부(320)를 포함하고, 벽부(320) 및 상기 제2 면은 기설정된 크기의 이격 공간을 둘러싼다.
제1 메인 전극부(300)는 제1 메인 전극부(300)의 벽부(320)의 외주면을 따라서 환형으로 돌출 형성되는 제1 메인 전극부측 걸림부(340)를 포함한다.
한편, 제1 서브 전극부(400)는, 제1 메인 전극부(300)와 동일한 재질로 형성되며, 제1 메인 전극부(300)의 상기 제2 면과 이격되는 제1 서브 전극부 몸체(410)와, 제1 서브 전극부 몸체(410)의 테두리 외주면을 따라서 돌출되는 제1 서브 전극부측 걸림부(440)와, 제1 서브 전극부 몸체(410)의 상면에서 상방을 향하여 도출되는 제1 돌출 단자(430)와, 제1 서브 전극부 몸체(410)의 하면에서 하방을 향하여 돌출되는 돌출 삽입부(420)를 포함한다.
제1 서브 전극부측 걸림부(440)는, 제1 메인 전극부(300)의 벽 부(320)의 상측에 안착되며, 벽 부(320)의 상측에는 제1 서브 전극부측 걸림부(440)가 안착되기 위한 스텝부(330)가 함몰 형성된다. 스텝부(330)는 벽 부(320)의 내경 측에 하방을 향하여 함몰 형성되며, 스텝부(330)에는 제1 서브 전극부측 걸림부(440)의 테두리가 안착된다.
제1 서브 전극부(400)의 돌출 삽입부(420)는, 제1 서브 전극부(400)가 제1 메인 전극부(300)이 상측에 안착된 상태에서, 제1 메인 전극부(300)의 상기 이격 공간에 배치된다. 이때, 돌출 삽입부(420)의 외경은 제1 메인 전극부(300)의 내경의 크기에 대응되는 크기로 형성되어, 제1 서브 전극부(400)가 제1 메인 전극부(300)에 안정적으로 안착될 수 있도록 한다.
한편, 제1 서브 전극부(400) 가 제1 메인 전극부(300)에 안착된 상태에서, 스텝부(330)와 제1 서브 전극부(440)의 제1 서브 전극부측 걸림부(440) 사이에는 환형의 경계면이 형성되며, 상방에서 레이저 빔을 조사하여, 상기 경계면을 용접함으로써, 제1 메인 전극부(300) 및 제1 서브 전극부(400)간의 연결을 수행할 수 있다. 이때, 제1 메인 전극부(300) 및 제1 서브 전극부(400)가 용접되면, 제1 메인 전극부(300)에 형성되는 중앙홀(311), 서브홀(312) 및 상기 이격 공간은 외부에 대하여 폐쇄되며, 제1 메인 전극부(300) 및 제1 서브 전극부(400)는 상호 간에 완전하게 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 케이스(100)에는 수용 공간(110)의 개구부(111) 측에 인접하게 배치되며 수용공간(110)을 향하여 돌출되는 케이스측 돌출부(130)가 형성된다. 케이스측 돌출부(130)는 케이스(100)의 수용 공간(110)에 제2 전극부(200) 및 에너지 저장소자(700)가 배치된 상태에서, 케이스(100)의 외면을 가압하여 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치(1)는 일면이 케이스측 돌출부(130)와 접촉되어 케이스측 돌출부(130)에 안착되는 실링 부재(500)와, 제1 메인 전극부(300)의 제1 메인 전극부측 걸림부(340)의 상면에 안착되며 상면에는 케이스(100)의 단부가 컬링되며, 상기 상면의 적어도 일부가 외부로 노출되는 탄성 부재(600)를 더 포함한다.
즉, 실링 부재(500)가 케이스측 돌출부(130)의 상측에 안착된 상태에서, 제1 메인 전극부측 걸림부(340)는 실링 부재(500)의 이면에 안착되며, 실링 부재(500)는 제1 메인 전극부측 걸림부(340)와 케이스(100)를 상호 절연시키게 된다.
또한, 탄성 부재(600)는, 제1 메인 전극부측 걸림부(340)의 상면에 안착되며, 케이스(100)의 단부가 컬링된 상태에서, 탄성 부재(600)의 일부는 외부로 노출되며 다른 일부는 케이스(100)의 내부에 배치됨으로써, 제1 전극부(300, 400)와 케이스(100)가 절연되도록 하고 케이스(100)의 밀폐 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한다.
실링부재(500) 및 탄성부재(600)는 예시적으로 실리콘, 고무 등과 같은 탄성력을 갖는 절연 물질로 형성될 수 있다.
실링부재(500)는 중앙에 실링부재측 관통홀(530)이 형성되며 실링부재측 관통홀(530)을 둘러싸는 환형으로 형성되는 실링부재 몸체(520)와, 실링부재 몸체(520)의 테두리를 따라서 상방으로 돌출 형성되는 횐형의 실링부재측 벽부(510)를 포함한다. 실링부재측 벽부(510)는 제1 메인 전극부측 걸림부(340)의 테두리면과 케이스(100)의 내면 사이에 배치된다.
탄성부재(600)는 중앙에 탄성부재측 관통홀(630)이 형성되며 탄성부재측 관통홀(630)을 둘러싸는 환형으로 형성되는 탄성부재 몸체(620)와, 탄성부재 몸체(620)의 테두리를 따라서 상방으로 돌출 형성되는 환형의 탄성부재측 벽부(610)를 포함한다.
실링부재측 관통홀(530)의 직경(d51)은 제1 메인 전극부(300)의 벽부(620)의 반경에 대응되는 크기로 형성되며, 실링부재측 벽부(510)의 내경(d52)은 제1 메인 전극부측 걸림부(340)의 외경에 대응되는 크기로 형성되고, 실링부재측 벽부(510)의 외경(d53)은 케이스(100)의 내경에 대응되는 크기로 형성된다.
탄성부재측 관통홀(630)의 직경(d61)은 제1 메인 전극부(300)의 벽부(620)의 반경에 대응되는 크기로 형성되며, 탄성부재측 벽부(610)의 내경(d62)은 탄성부재측 관통홀(630)의 직경(d61)보다 크며 실링부재측 벽부(510)의 내경(d52)보다 작게 형성된다. 그리고, 탄성부재측 벽부(610)의 외경(d63)은 케이스(100)의 내경에 대응되는 크기로 형성된다.
한편 제2 전극부(200)는, 케이스(100)의 수용공간(110)의 하부에 배치되며, 일측은 에너지 저장 소자(700)의 타측(예시적으로 양극)과 연결되며 타측 및 측면은 케이스(100)의 내면과 접촉되어 전기적으로 연결된다.
제2 전극부(200)는 원형으로 형성되며 에너지 저장 소자와 마주보는 제1 면과, 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 가지며 중앙에 중앙홀(211)이 관통 형성되는 제2 전극부 몸체(210)와, 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 방향으로 제2 전극부 몸체(210)의 테두리를 따라서 돌출되는 벽 부(220)를 포함하고, 벽 부(220) 및 상기 제2 면은 기설정된 크기의 이격 공간을 둘러싼다. 이때, 벽 부(220)의 단부는 케이스(100)의 폐쇄된 일측의 내면에 접촉되며, 제2 전극부(200)의 상기 이격 공간은 벽 부(220), 케이스(100)의 상기 일측의 내면 및 상기 제2 면에 의하여 둘러싸인다. 한편, 본 실시예에서는 제2 전극부 몸체(210)에 중앙홀(211)이 형성되는 구성으로 설명되고 있으나, 중앙홀(211)이 별도로 형성되지 않는 구성 또한 본 발명의 실시예에 포함된다.
제2 전극부(200)의 제2 전극부 몸체(210)의 상기 제2 면에는 상기 제1 면을 향하여 함몰되는 복수의 함몰부(213)가 형성되며, 함몰부(213)가 형성된 부분의 두께는, 상기 함몰부가 형성되지 않은 부분의 두께보다 작게 형성된다. 그리고, 제2 전극부 몸체(210)의 상기 제1 면 중 함몰부(213)와 중첩되는 부분은 에너지 저장 소자(700)의 타측(예시적으로는 양극)와 전기적으로 연결된다.
제2 전극부(200) 및 에너지 저장 소자(700)가 상호 연결되는 경우, 용접 레이저빔 조사수단(미도시)가 상기 제2 면 방향에서 함몰부(213)에 레이저빔을 조사하여, 제2 전극부(200)와 에너지 저장 소자(700)가 상호 용접되도록 할 수 있다.
제2 전극부(200) 및 에너지 저장 소자(700)는 상호 용접된 상태에서, 케이스(100)의 수용 공간(110)에 배치될 수 있다.
제2 전극부(200) 및 에너지 저장 소자(700)가 케이스(100)의 수용 공간(110)에 배치된 상태에서, 제2 전극부(200) 및 에너지 저장 소자(700)를 용접하는 경우, 제2 전극부(200)가 배치된 케이스(100)의 외부면, 예시적으로 하면에서 레이저를 조사하여 제2 전극부(200)와 에니저 저장 소자(700)가 용접되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치(1)의 케이스(100)는 제2 전극부(200)와 케이스(100)간의 전기적인 접촉을 신뢰성 있게 수행하기 위하여, 케이스(100)와 제2 전극부(200)의 측면을 밀착시키는 접촉부(180)를 포함한다.
접촉부(180)는, 금속 케이스(100)의 외주면에서 케이스(100)의 내부를 향하여 함몰되어, 수용 공간(110)에 배치되는 제2 전극부(200)와 측면과 접촉되며, 상호 간에 기설정된 간격으로 이격되며 케이스(100)의 외주면 둘레 방향으로 배치되는 복수의 접촉 유닛(181)들을 포함한다.
접촉 유닛(181)들은 케이스(100)의 외주면에서 케이스(100)의 내부를 향하여 함몰되는 딤플(dimple) 구조물 일 수 있으며, 케이스(100)의 내부에 제2 전극부(200)와 에너지 저장 수단(700) 등이 수용된 상태에서, 케이스(100)의 하부 외주면을 접촉 유닛(181)들에 대응되는 패턴을 갖는 지그(미도시)로 가압하여 형성할 수 있다.
이때, 하나의 접촉 유닛(181)의 폭과 접촉 유닛(181)의 길이의 비율은 1:1 내지 1:10의 범위로 형성될 수 있으며, 접촉 유닛(181)들 중 어느 하나의 접촉 유닛(181)과 이에 인접되는 접촉 유닛(181)이 상호 이격된 거리는 접촉 유닛(181)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 접촉 유닛(181)은 케이스(100)의 외주면에 서로 동일한 간격으로 이격된 상태로 배치되며, 예시적으로 8개 이상으로 형성된다.
접촉 유닛(181)은 대략, 직사각형 또는 정사각형 형상으로 형성될 수 있으나, 접촉 유닛(181)의 형상은 이에 제한되지 않는다.
접촉 유닛(181)은 케이스(100)의 둘레 방향으로 배치될 수 있으며, 접촉부(181)에는 접촉 유닛(181)들이 제2 전극부(200)의 측면과 접촉되는 접촉 영역(R1)과, 접촉 유닛(181)들이 배치되지 않는 비접촉 영역(R2)이 형성된다. 접촉 영역(R1)은 접촉부(180)의 전체 영역 대비 30 % 내지 80 %의 크기로 형성될 수 있다.
즉, 케이스(100)와 제2 전극부(200)는 전기적으로 연결되는데, 제2 전극부(200)의 하면과 측면이 케이스(100)의 내면과 접촉되도록 함으로써, 전기 적인 연결이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.
또한, 접촉 유닛(181)들이 접촉부(180)에 배치되는 패턴을 조정함으로써, 케이스(100)와 제2 전극부(200) 사이의 접촉 면적을 조정하여, 케이스(100)와 제2 전극부(200)간의 저항값을 조정할 수 있다. 즉, 접촉 유닛(181)들이 조밀하게 배치되는 경우, 케이스(100)와 제2 전극부(200) 사이의 접촉 면적이 증가하여 저항값이 감소될 수 있다. 반대로, 접촉 유닛(181)들간의 간격이 넓게 배치되는 경우, 케이스(100)와 제2 전극부(200) 사이의 접촉 면적이 감소하여 저항값이 증가될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치(1)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 8은 도 1의 전기 에너지 저장 장치를 제조하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 먼저 제1 전극부(300, 400), 에너지 저장 소자(700), 제2 전극부(200)를 케이스(100)에 배치시키는 소자 조립 단계(S101)가 수행된다. 이때, 제1 전극부(300)의 제1 메인 전극부(300)를 케이스(100)의 개구부(111) 측에 배치시키며, 제1 메인 전극부(300)와 케이스(100) 사이에는 실링부재(500)를 설치한다.
그 다음, 제1 전극부(300, 400) 및 제2 전극부(200)를 에너지 저장 소자(700)와 전기적으로 연결시키는 소자 연결 단계(S102)가 수행된다. 제1 전극부(300, 400) 및 제2 전극부(200)에 형성되는 함몰부(313, 213)에 용접을 위한 레이저빔을 조사하고, 함몰부(313, 213)에 대응되는 위치의 반대면에 접촉되는 에너지 저장 소자(700)의 일측 및 타측이 각각 레이저 용접되어 연결된다.
이때, 제2 전극부(200)는 에너지 저장 소자(700)와 용접된 상태로, 케이스(100)의 수용부(110)에 배치될 수 있다.
그 다음, 제1 전극부(300, 400)의 제1 전극부 몸체(300)에 형성되는 중앙홀(311) 및 서브홀(312)들을 통하여, 케이스(100)의 수용공간(110)으로 전해액을 주입하여, 에너지 저장 소자(700)를 함침시키는 전해액 함침 단계(S103)가 수행된다.
그 다음, 중앙홀(311) 및 서브홀(312)을 폐쇄하는 유입홀 폐쇄 단계(S104)가 수행된다. 이때, 제1 메인 전극부(300)의 스텝부(330)와 제1 서브 전극부(400) 간의 경계선을 제1 서브 전극부(400)의 상방에서 레이저 용접한다. 제1 메인 전극부(300)와 제1 서브 전극부(400)를 용접하면, 제1 메인 전극부(300)의 중앙홀(311) 및 서브홀(312)와, 제1 메인 전극부(300)의 상기 이격 공간은 폐쇄된다.
즉, 제1 서브 전극부(400)가 벽 부(320)의 내주면 둘레를 따라 형성되는 스텝부(330)에 안착된 상태에서, 제1 서브 전극부(400)는 제1 메인 전극부(300)의 상기 제2 면과 이격된다. 그리고, 벽 부(320)와 제1 서브 전극부(400) 간의 경계선은 제1 서브 전극부(400)의 상방을 향하여 노출되고, 유입홀 폐쇄 단계(S104)에서, 상스텝부(330)와 제1 서브 전극부(400) 간의 경계선을 제1 서브 전극부(400)의 상방에서 레이저 용접하여, 제1 메인 전극부(300)와 제1 서브 전극부(400) 간의 연결을 수행할 수 있다
이때, 상기 제1 메인 전극부(300)와 제1 서브 전극부(400) 사이에 기설정된 크기의 이격 공간이 배치됨에 따라서, 상기 이격 공간이 없는 경우에 비하여, 전기 에너지 저장장치(1)의 전체적인 무게를 감소시킬 수 있으며, 상기 이격 공간이 전기 에너지 저장장치(1)의 사용 과정에서 내부 압력이 증가되는 경우에도 증가되는 압력을 일부 감쇄시킬 수 있는 버퍼 역할을 수행할 수 있다.
그 다음, 제1 전극부(300, 400)의 상측에 탄성 부재(600)를 설치하고, 케이스(100)의 단부를 절곡시켜 컬링하는, 케이스 폐쇄 단계가 수행된다.
그 다음, 제2 전극부(200)가 위치되는 케이스(100)의 일부를 가압하여 케이스(100)의 내면 일부가 제2 전극부(200)의 외주면과 밀착시키기 위한 접촉부(180)를 형성하는 케이스 가압 단계(S105)가 수행된다. 이때, 제2 전극부(200)의 강성은 케이스(100)의 강성보다 크게 형성되며, 케이스 가압 단계(S105)에서, 케이스(100)의 외주면을 접촉 유닛(181)에 대응되는 패턴이 형성되는 지그(미도시)가 가압하여 접촉 유닛(181)의 패턴을 형성하는 과정에서, 제2 전극부(200)의 외주면은 변형되지 않는다.
한편, 본 실시예에 따른 전기 에너지 저장 장치(1)는, 차량 또는 풍력발전기 등과 같이 순간적으로 큰 전압이 필요한 장치에 설치되어 사용될 수 있다.
예시적으로, 풍력 발전기가 작동되는 과정에서, 예기치 않은 문제에 의하여 전력 생산이 멈추는 경우, 풍력 발전기의 블레이드를 바람의 방향과 나란한 방향으로 조정함으로써, 상기 풍력발전기의 손상을 방지한다.
이때, 풍력발전기는 본 실시예에 따른 에너지 저장 장치(1)를 포함함으로써 예기치 않은 상황에 각 블레이드와 연결되는 조정모터에 에너지 저장 장치(1)로부터 전력을 순간적으로 공급함으로써, 신속하게 각 블레이드를 바람에 의하여 회전되지 않는 상태로 변형시킬 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 전기 에너지 저장 장치의 제조 공정이 신뢰성 있게 수행될 수 있는 장점이 있다.
또한, 전기 에너지 저장 장치의 자체 저항을, 접촉부의 접촉 면적을 조정함으로써, 제어할 수 있는 특징이 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 전극부를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 제2 전극부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 8의 전기 에너지 저장 장치의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 전극부(200)는 중앙에 형성되며 제2 전극부(200)를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀(211)과, 중앙홀(211)을 기준으로 제2 전극부(200)의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀(212)들을 갖는다. 이때, 함몰부(213)들은 중앙홀(211)을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 배치되며, 함몰부(213)와 이에 인접되는 다른 함몰부(213) 사이에는 서브홀(212)이 배치된다. 서브홀(212) 및 중앙홀(211)은 원형으로 형성되며, 제2 전극부(200)의 제2 전극부 몸체(210)에 관통 형성된다.
이때, 하나의 함몰부(213)와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부(213) 사이의 제2 전극부(200)의 전극부 몸체(210)의 면적은 서브홀(212)의 크기보다 크게 형성된다.
제안되는 실시예에 의하면, 에너지 저장 소자(700)의 하측에 마련되는 제2 전극부(200)에도 중앙홀(211) 및 서브홀(212) 들이 배치되어, 상기 전해액을 함침시키는 과정에서, 케이스(100)의 하측에서의 전해액 유동이 보다 원활하게 이루어짐으로써, 효율적으로 전해액 함침 공정이 수행될 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 전극부를 보여주는 도면이다.
본 실시예는 제2 전극부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐 다른 구성에 있어서는 도 1 내지 도 8의 전기 에너지 저장 장치의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분을 중심으로 설명한다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 전극부(200)의 외주면에는 접촉 유닛(181)이 함몰되는 깊이에 대응되는 깊이로 함몰 형성되며, 상기 전극부의 외주면의 둘레 방향을 따라서 연장 형성되는 접속홈(250)이 형성된다. 그리고. 접촉 유닛(181)의 내면은 접속홈(250)에 삽입되어, 하나의 접촉 유닛(181)과 접촉되는 제2 전극부(200)의 접촉면적이 보다 증가되는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (21)

  1. 전기 에너지 저장 장치에 있어서,
    내부에 수용 공간이 형성되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 수용되는 에너지 저장 소자;
    상기 케이스에 설치되며, 상기 에너지 저장 소자의 일측 및 타측과 전기적으로 연결되는 제1 전극부; 및 제2 전극부;를 포함하고,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 적어도 하나에는, 중앙에 형성되며 어느 하나의 상기 전극부를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀을 기준으로 어느 하나의 상기 전극부의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀들이 형성되고,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부는, 상기 에너지 저장 소자와 마주보는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에는 상기 제1 면을 향하여 함몰되는 복수의 함몰부가 형성되고,
    상기 어느 하나의 전극부는 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 방향으로, 상기 전극부의 테두리를 따라서 돌출되는 벽 부를 포함하고, 상기 벽부 및 상기 제2 면은 기설정된 크기의 이격 공간을 둘러싸고,
    상기 어느 하나의 상기 전극부는, 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 함몰부가 형성되는 제1 메인 전극부측 몸체를 포함하고 상기 제1 메인 전극부측 몸체의 테두리를 따라서 상기 벽 부가 형성되는 제1 메인 전극부와, 상기 제1 메인 전극부의 상측에 배치되며 상기 제1 메인 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 서브 전극부를 포함하고,
    상기 케이스에는 상기 수용 공간의 입구 측에 인접하게 배치되며 상기 수용공간을 향하여 돌출되는 케이스측 돌출부가 형성되며,
    일면이 상기 케이스측 돌출부와 접촉되어, 상기 케이스측 돌출부에 안착되는 실링 부재;를 더 포함하고,
    상기 제1 메인 전극부는 상기 벽부의 외주면을 따라서 돌출 형성되는 제1 메인 전극부측 걸림부를 더 포함하고,
    상기 제1 메인 전극부측 걸림부는 상기 실링 부재의 이면에 안착되며,
    상기 실링 부재는 상기 제1 메인 전극부측 걸림부와 상기 케이스를 상호 절연시키는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 함몰부가 형성된 부분의 두께는, 상기 함몰부가 형성되지 않은 부분의 두께보다 작게 형성되고,
    상기 제1 면 중 상기 함몰부와 중첩되는 부분은 상기 에너지 저장 소자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    복수의 상기 함몰부는 상기 중앙홀을 기준으로 상호 대칭되는 형상으로 배치되며, 어느 하나의 상기 함몰부와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부 사이에는 상기 서브홀이 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    어느 하나의 상기 함몰부와 이에 인접되는 다른 하나의 함몰부 사이의 상기 전극부의 전극부 몸체 부분의 면적은 상기 서브홀의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 메인 전극부의 상기 제1 메인 전극부측 걸림부의 상면에 안착되며, 상면에는 상기 케이스의 단부가 컬링되며, 상기 상면의 적어도 일부가 외부로 노출되는 탄성 부재;를 더 포함하는 전기 에너지 저장장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브 전극부는, 상기 제1 메인 전극부의 상기 제2 면과 이격되는 제1 서브 전극부 몸체와, 상기 제1 서브 전극부 몸체의 테두리 외주면을 따라서 돌출되는 제1 서브 전극부측 걸림부를 포함하고,
    상기 제1 서브 전극부측 걸림부는, 상기 제1 메인 전극부의 상기 벽 부의 상측에 안착되며,
    상기 벽부의 상측에는 상기 제1 서브 전극부측 걸림부가 안착되기 위한 스텝부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 어느 하나의 전극부는 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 방향으로, 상기 전극부의 테두리를 따라서 돌출되는 벽 부를 포함하고, 상기 벽부 및 상기 제2 면은 기설정된 크기의 이격 공간을 둘러싸고,
    상기 벽부의 단부는 상기 케이스의 폐쇄된 일측의 내면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  10. 전기 에너지 저장 장치에 있어서,
    내부에 수용 공간이 형성되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 수용되는 에너지 저장 소자;
    상기 케이스에 설치되며, 상기 에너지 저장 소자의 일측 및 타측과 전기적으로 연결되는 제1 전극부; 및 제2 전극부;를 포함하고,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 적어도 하나에는, 중앙에 형성되며 어느 하나의 상기 전극부를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀을 기준으로 어느 하나의 상기 전극부의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀들이 형성되고,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부와 접하는 상기 케이스의 일부에는 상기 케이스의 일부와 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부와 밀착시키기 위한 접촉부가 형성되며,
    상기 접촉부는, 상기 케이스의 외주면에서 상기 케이스의 내부를 향하여 함몰되어 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되며, 상호 간에 기설정된 간격으로 이격되며 상기 케이스의 외주면 둘레 방향으로 배치되는 복수의 접촉 유닛들을 포함하고,
    상기 접촉부에는 상기 접촉 유닛들이 상기 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되는 접촉 영역과, 상기 접촉 유닛들이 배치되지 않는 비접촉 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 접촉 영역은 상기 접촉부의 전체 영역 대비 30 % 내지 80 %의 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 접촉 유닛의 폭과 상기 접촉 유닛의 길이의 비율은 1:1 내지 1:10의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 접촉 유닛들 중 어느 하나의 접촉 유닛과 이에 인접되는 접촉 유닛이 상호 이격된 거리는 상기 접촉 유닛의 폭보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 어느 하나의 전극부의 외주면에는 상기 접촉 유닛이 함몰되는 깊이에 대응되는 깊이로 함몰 형성되며, 상기 전극부의 외주면의 둘레 방향을 따라서 연장 형성되는 접속홈이 형성되며,
    상기 접촉 유닛의 내면은 상기 접속홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
  15. 내부에 수용 공간이 형성되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수용되는 에너지 저장 소자; 상기 케이스에 설치되며, 상기 에너지 저장 소자의 일측 및 타측과 전기적으로 연결되는 제1 전극부; 및 제2 전극부;를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 적어도 하나에는, 중앙에 형성되며 어느 하나의 상기 전극부를 상하 방향으로 관통하는 중앙홀 및 상기 중앙홀을 기준으로 어느 하나의 상기 전극부의 테두리 측으로 이격된 위치에 배치되는 복수의 서브홀들이 형성되는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법에 있어서,
    제1 전극부, 에너지 저장 소자, 제2 전극부를 케이스의 내부에 배치시키는 소자 조립 단계; 및
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 상기 에너지 저장 소자와 전기적으로 연결시키는 소자 연결 단계;
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 어느 하나의 전극부의 중앙홀 및 서브홀들을 통하여 상기 케이스의 내부 공간으로 전해액을 주입하여, 상기 에너지 저장 소자를 함침시키는 전해액 함침 단계;
    상기 중앙홀 및 상기 서브홀을 폐쇄하는 유입홀 폐쇄 단계; 및
    상기 어느 하나의 전극부와 접하는 상기 케이스의 일부를 가압하여 상기 케이스의 내면 일부가 어느 하나의 상기 전극부의 외주면과 밀착시키기 위한 접촉부를 형성하는 케이스 가압 단계;를 포함하고,
    상기 접촉부는, 상기 케이스의 외주면에서 상기 케이스의 내부를 향하여 함몰되어 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되며, 상호 간에 기설정된 간격으로 이격되며 상기 케이스의 외주면 둘레 방향으로 배치되는 복수의 접촉 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 접촉부에는 상기 접촉 유닛들이 상기 어느 하나의 상기 전극부와 접촉되는 접촉 영역과, 상기 접촉 유닛들이 배치되지 않는 비접촉 영역이 형성되며,
    상기 접촉 영역은 상기 접촉부의 전체 영역 대비 30 % 내지 80 %의 크기로 형성되는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    어느 하나의 상기 전극부의 강성은 상기 케이스의 강성보다 크게 형성되며,
    상기 케이스 가압 단계에서,
    상기 케이스의 외주면을 상기 접촉 유닛에 대응되는 패턴이 형성되는 지그가 가압하여 상기 접촉 유닛 패턴을 형성하는 과정에서,
    어느 하나의 상기 전극부의 외주면은 변형되지 않는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    어느 하나의 상기 전극부는, 상기 에너지 저장 소자와 마주보는 제1 면 및 상기 제1 면의 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에는 상기 제1 면을 향하여 함몰되는 복수의 함몰부가 형성되며,
    상기 함몰부가 형성된 부분의 두께는, 상기 함몰부가 형성되지 않은 부분의 두께보다 작게 형성되고,
    상기 소자 연결 단계에서, 상기 제1 면 중 상기 함몰부와 중첩되는 부분은 상기 에너지 저장 소자와 전기적으로 연결되도록 상기 함몰부에 레이저를 조사하여 레이저 용접하는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    어느 하나의 상기 전극부는, 상기 제1 면, 상기 제2 면 및 상기 함몰부가 형성되는 제1 메인 전극부측 몸체를 포함하고 상기 제1 메인 전극부측 몸체의 테두리를 따라서 벽 부가 형성되는 제1 메인 전극부와, 상기 제1 메인 전극부의 상측에 배치되며 상기 제1 메인 전극부와 전기적으로 연결되는 제1 서브 전극부를 포함하고,
    상기 제1 서브 전극부가 상기 벽 부의 내주면 둘레를 따라 형성되는 스텝부에 안착된 상태에서, 상기 제1 서브 전극부는 상기 제1 메인 전극부의 상기 제2 면과 이격되며, 상기 벽 부와 상기 제1 서브 전극부 간의 경계선은 상기 제1 서브 전극부의 상방을 향하여 노출되고,
    상기 유입홀 폐쇄 단계에서, 상기 스텝부와 상기 제1 서브 전극부 간의 경계선을 상기 제1 서브 전극부의 상방에서 레이저 용접하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법.
  20. 제1 항 또는 제10 항의 전기 에너지 저장 장치를 포함하는 풍력 장치의 비상 전력 공급 장치.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 실링부재는 중앙에 실링부재측 관통홀이 형성되고,
    상기 실링부재는 상기 실링부재측 관통홀을 둘러싸는 실링부재 몸체와, 상기 실링부재 몸체의 테두리에 상방으로 돌출 형성되는 실링부재측 벽부를 포함하고,
    상기 실링부재측 벽부는 상기 제1 메인 전극부측 걸림부의 테두리면과 상기 케이스의 내면 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지 저장 장치.
KR1020190010894A 2019-01-29 2019-01-29 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법 KR102256558B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010894A KR102256558B1 (ko) 2019-01-29 2019-01-29 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010894A KR102256558B1 (ko) 2019-01-29 2019-01-29 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200093768A KR20200093768A (ko) 2020-08-06
KR102256558B1 true KR102256558B1 (ko) 2021-05-26

Family

ID=72040060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190010894A KR102256558B1 (ko) 2019-01-29 2019-01-29 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102256558B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101797978B1 (ko) * 2016-05-24 2017-12-12 허진우 전기에너지 저장장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118188B1 (ko) 2010-03-24 2012-03-16 삼화콘덴서공업주식회사 고전력 슈퍼 커패시터
KR102422472B1 (ko) * 2016-12-07 2022-07-18 엘에스머트리얼즈 주식회사 내압개선 구조를 갖는 에너지 저장 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101797978B1 (ko) * 2016-05-24 2017-12-12 허진우 전기에너지 저장장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200093768A (ko) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200235369A1 (en) Secondary battery
US8822065B2 (en) Rechargeable battery with current collector plate
US9064641B2 (en) Electrical energy storage device and manufacturing method thereof
US20050277020A1 (en) Secondary battery with collector plate and electrode package thereof
JP2006324244A (ja) 二次電池
KR20150112879A (ko) 가요성 금속 접촉 집전체를 갖는 전기화학적 에너지 저장 장치 및 제조 방법
KR102570969B1 (ko) 원통형 리튬 이온 이차 전지
US9870876B2 (en) Energy storage device and conductive member
KR101117622B1 (ko) 이차 전지
KR20140139958A (ko) 이차 전지
CN113853702A (zh) 二次电池
CN111566846B (zh) 二次电池
EP3726605A1 (en) Cylindrical lithium ion secondary battery
KR100971744B1 (ko) 이차 전지
KR102487890B1 (ko) 이차 전지
KR102256558B1 (ko) 전기 에너지 저장 장치 및 전기 에너지 저장 장치의 제조 방법
KR100855182B1 (ko) 용접에 의해 탑 캡이 결합된 원통형 전지
KR20160087769A (ko) 전기에너지 저장장치의 내부 터미널
KR102530332B1 (ko) 이차 전지
KR102535006B1 (ko) 홈이 형성된 케이스를 포함하는 원통형 이차전지
KR20100076701A (ko) 이차 전지
KR100319107B1 (ko) 밀폐전지 및 그 제조방법
KR20220044464A (ko) 울트라 캐패시터 및 울트라 캐패시터 연결용 조립체
KR100684848B1 (ko) 이차 전지
KR20090116450A (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant