KR102501502B1 - Electrochemical energy storage device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기화학 에너지 저장장치에 관한 것으로, 전해액의 누액 발생을 억제하면서 출력을 향상시키기 위한 것이다. 본 발명은 전기화학 에너지를 저장하는 축전 소자; 축전 소자의 하부에 접합되어 전기적으로 연결되는 하부 단자판; 한 쪽이 개방된 개방부가 형성된 내부 공간을 갖고, 바닥면에 벤트부가 형성되어 있고, 하부 단자판이 바닥면을 향하도록 개방부를 통하여 축전 소자가 내부 공간에 삽입되어 내장되는 금속 소재로 제조된 케이스; 케이스의 개방부에 삽입되어 축전 소자에 전기적으로 연결되며, 케이스의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정되며, 케이스의 개방부를 밀봉하는 상부 단자판; 및 상부 단자판과 케이스 사이에 개재되는 고무 소재의 가스켓;을 포함하는 전기화학 에너지 저장장치를 제공한다.The present invention relates to an electrochemical energy storage device, and is intended to improve output while suppressing leakage of an electrolyte solution. The present invention is a storage device for storing electrochemical energy; a lower terminal plate bonded to and electrically connected to a lower portion of the storage element; a case made of a metal material having an inner space with an open portion formed on one side, a vent portion formed on a bottom surface, and a storage element inserted into the inner space through the opening portion so that the lower terminal plate faces the bottom surface; an upper terminal plate inserted into the opening of the case, electrically connected to the power storage element, fixed to the upper end of the case by beading and curling, and sealing the opening of the case; and a gasket made of rubber interposed between the upper terminal plate and the case.
Description
본 발명은 전기화학 에너지 저장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누액 발생을 억제하면서 출력을 향상시킬 수 있는 전기화학 에너지 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical energy storage device, and more particularly, to an electrochemical energy storage device capable of improving output while suppressing leakage.
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.In the information age, high value-added industries that collect and utilize various useful information in real time through various information and communication devices are leading, and stable energy supply is recognized as an important factor to secure the reliability of these systems.
안정적인 에너지 확보의 일환으로서, 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장하였다가 필요시 다시 전기에너지로 변환하여 쓸 수 있는 전기화학 에너지 저장장치(electrochemical energy storage device)가 사용되고 있다.As part of securing stable energy, an electrochemical energy storage device that converts electrical energy into chemical energy and stores it, and then converts it into electrical energy when necessary, is used.
전기화학 에너지 저장장치로는 전해 콘덴서, 슈퍼 커패시터(Super Capacitor), 전기 이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC), 리튬 이온 커패시터(Lithium Ion Capacitor; LIC) 등이 있으며, 그 형태에 따라 파우치형, 캔형 등이 있다. 캔형은 원통형(권취형), 각형 등을 포함한다. 이때, 원통형은 축전 소자를 젤리롤 형태로 와인딩(winding)한 다음, 원통형 케이스에 내장하여 제작하고 있다.Electrochemical energy storage devices include electrolytic capacitors, super capacitors, electric double layer capacitors (EDLCs), and lithium ion capacitors (LICs). cans, etc. The can shape includes a cylindrical shape (wound shape), a prismatic shape, and the like. At this time, the cylindrical shape is manufactured by winding the power storage element in the form of a jelly roll and then inserting it into a cylindrical case.
원통형의 전기화학 에너지 저장장치 예를 들어, 전기이중층 커패시터(EDLC) 및 리튬 이온 커패시터 등은 주로 알루미늄(Al) 재질의 원통형 케이스와 원통형 케이스에 내장된 축전 소자를 포함한다. 이때 축전 소자는 띠 형상의 전극 적층체, 구체적으로 양극 및 음극의 전극소자, 양극과 음극의 전극소자의 사이에 개재된 분리막으로 이루어지는 띠 형상의 전극 적층체를 원통형으로 와인딩(winding)한 후, 와인딩된 형태가 풀리지 않도록 외부 둘레를 테이핑(taping)하여 구성되고 있다. 이와 같이 와인딩된 축전 소자는 전해액에 함침된 다음, 원통형 케이스 내부에 내장된다. 그리고 와인딩된 축전 소자의 상부에는 축전 소자를 외부와 전기적으로 연결시키는 한 쌍의 리드가 형성된다. 한 쌍의 리드는 각각 양극 및 음극에 각각 접합되어 전극 적층체의 상부로 돌출된다.Cylindrical electrochemical energy storage devices, such as electric double layer capacitors (EDLCs) and lithium ion capacitors, mainly include a cylindrical case made of aluminum (Al) and a storage element embedded in the cylindrical case. At this time, the power storage element is a strip-shaped electrode laminate, specifically, a strip-shaped electrode laminate composed of an anode and cathode electrode elements and a separator interposed between the anode and cathode electrode elements in a cylindrical shape After winding, It is configured by taping the outer circumference to prevent the winding form from unraveling. The electrical storage element wound in this way is impregnated with an electrolyte and then embedded in a cylindrical case. A pair of leads electrically connecting the power storage element to the outside is formed on the top of the winding power storage element. A pair of leads are bonded to the positive electrode and the negative electrode, respectively, and protrude upward from the electrode stack.
이와 같은 원통형의 전기화학 에너지 저장장치를 안전하게 이용하기 위해, 전극 적층체를 케이스에 내장시키고 러버캡(rubber cap)으로 밀봉하여 사용한다. 이때 러버캡은 케이스의 상단부에 대한 비딩(beading)과 컬링(curling)을 통해서 밀봉 및 고정된다. 리드의 상단부는 리버캡을 관통하여 밖으로 돌출된다.In order to safely use such a cylindrical electrochemical energy storage device, an electrode laminate is built into a case and sealed with a rubber cap before use. At this time, the rubber cap is sealed and fixed through beading and curling with respect to the upper end of the case. The upper end of the lead protrudes out through the liver cap.
이와 같은 원통형의 전기화학 에너지 저장장치를 장시간동안 이용하게 되면 러버캡 표면에 이물질이 발생하게 되고, 이물질로 인한 원통형의 전기화학 에너지 저장장치의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 즉 러버캡을 비딩과 컬렁으로 고정하기는 했지만, 금속 소재인 케이스와 고무 소재인 러버캡 간의 열팽창계수의 차이로 인해서, 케이스와 러버캡 사이로 누액이 발생될 수 있다. When such a cylindrical electrochemical energy storage device is used for a long time, foreign matter is generated on the surface of the rubber cap, and the life of the cylindrical electrochemical energy storage device is shortened due to the foreign matter. That is, although the rubber cap is fixed with beading and curling, leakage may occur between the case and the rubber cap due to the difference in thermal expansion coefficient between the metal case and the rubber cap.
또한 원통형의 전기화학 에너지 저장장치는 한 쌍의 리드를 통하여 충방전이 수행되기 때문에, 원활한 충방전을 수행하는 데는 한계가 있다. 이로 인해 리드를 사용하는 원통형의 전기화학 에너지 저장장치의 경우 출력을 향상시키는 데도 한계가 있다.In addition, since charging and discharging of the cylindrical electrochemical energy storage device is performed through a pair of leads, there is a limitation in performing smooth charging and discharging. For this reason, in the case of a cylindrical electrochemical energy storage device using a lead, there is a limit to improving output.
따라서 본 발명의 목적은 러버캡의 사용으로 인한 누액 발생 문제를 해소할 수 있는 전기화학 에너지 저장장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrochemical energy storage device capable of solving the leakage problem caused by the use of a rubber cap.
본 발명의 다른 목적은 출력을 향상시킬 수 있는 전기화학 에너지 저장장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrochemical energy storage device capable of improving output.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전기화학 에너지를 저장하는 축전 소자; 상면이 상기 축전 소자의 하부면에 접촉되어 접합되고, 전기적으로 연결되는 하부 단자판; 한 쪽이 개방된 개방부가 형성된 내부 공간을 갖고, 바닥면에 벤트부가 형성되어 있고, 상기 하부 단자판이 바닥면을 향하도록 상기 개방부를 통하여 상기 축전 소자가 상기 내부 공간에 삽입되어 내장되는 금속 소재로 제조된 케이스; 상기 케이스의 개방부에 삽입되어 하면이 상기 축전 소자의 상부면에 접촉되어 접합되어져 전기적으로 연결되며, 상기 케이스의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정되며, 상기 케이스의 개방부를 밀봉하는 상부 단자판; 및 상기 상부 단자판과 상기 케이스 사이에 개재되는 고무 소재의 가스켓;을 포함하는 전기화학 에너지 저장장치.In order to achieve the above object, the present invention provides a storage device for storing electrochemical energy; a lower terminal plate having an upper surface contacted and bonded to a lower surface of the power storage element and electrically connected thereto; A metal material having an inner space with an open portion on one side, a vent portion formed on a bottom surface, and inserting the power storage element into the inner space through the opening portion so that the lower terminal plate faces the bottom surface. manufactured case; It is inserted into the opening of the case, the lower surface is contacted and bonded to the upper surface of the power storage element to be electrically connected, and is fixed to the upper end of the case by beading and curling, and the opening of the case is an upper terminal board for sealing; and a gasket made of rubber material interposed between the upper terminal plate and the case.
상기 축전 소자는 양극, 분리막, 음극, 및 전해액을 포함하며 와인딩된 전극 적층체를 포함한다.The power storage device includes an electrode laminate including an anode, a separator, a cathode, and an electrolyte solution, and is wound.
상기 하부 단자판은 케이스의 하부에 비딩 또는 초음파 용접에 의해 고정될 수 있다.The lower terminal plate may be fixed to the lower portion of the case by beading or ultrasonic welding.
상기 상부 단자판은, 상기 축전 소자의 상부면에 접합되는 접합판; 상기 접합판의 가장자리 둘레에서 상부로 돌출되게 형성되며, 외측면에 상기 가스켓이 끼워지는 가스켓 끼움관; 및 상기 가스켓 끼움관의 안쪽의 접합판의 상부면에서 상기 가스켓 끼움관 보다 높게 돌출된 단자;를 포함할 수 있다.The upper terminal plate may include a bonding plate bonded to an upper surface of the power storage element; a gasket fitting pipe formed to protrude upward from the circumference of the bonding plate and having the gasket fitted to an outer surface thereof; and a terminal protruding higher than the gasket fitting tube on the upper surface of the bonding plate inside the gasket fitting tube.
상기 가스켓은 상기 가스켓 끼움관을 덮으며, 상기 가스켓 끼움관의 상부로 일정 부분이 돌출된 돌출부를 갖는다.The gasket covers the gasket fitting tube, and has a protruding portion of which a certain portion protrudes from an upper portion of the gasket fitting tube.
상기 가스켓의 돌출부는 컬링되는 상기 케이스의 상단과 상기 가스켓 끼움관의 상단면 사이에 위치한다.The protruding portion of the gasket is positioned between an upper end of the curled case and an upper end of the gasket fitting pipe.
상기 가스켓은, 상기 가스켓 끼움관의 하부에 결합되며, 비딩되는 케이스 부분이 삽입되는 제1 가스켓부; 및 상기 제1 가스켓부와 연결되며, 상기 제1 가스켓부 보다 큰 외경을 가지며, 상단부에 컬링되는 상기 케이스의 상단과 상기 가스켓 끼움관의 상단면 사이에 위치하는 상기 돌출부를 구비하는 제2 가스켓부;를 포함한다.The gasket may include a first gasket portion coupled to a lower portion of the gasket fitting pipe and into which a case portion to be beaded is inserted; and a second gasket portion connected to the first gasket portion, having an outer diameter larger than that of the first gasket portion, and including the protruding portion positioned between an upper end of the case curled at the upper end and an upper end surface of the gasket fitting pipe. includes;
상기 가스켓의 고무 소재는 뷰틸고무일 수 있다.The rubber material of the gasket may be butyl rubber.
본 발명은 또한, 전기화학 에너지를 저장하는 축전 소자; 상기 축전 소자의 하부에 접합되어 전기적으로 연결되는 하부 단자판; 상기 축전 소자의 상부에 접합되어 전기적으로 연결되는 상부 단자판; 상기 상부 단자판의 외측면에 끼워지는 고무 소재의 가스켓; 및 한 쪽이 개방된 개방부가 형성된 내부 공간을 갖고, 바닥면에 벤트부가 형성되어 있고, 상기 하부 단자판이 바닥면을 향하도록 상기 개방부를 통하여 상기 축전 소자가 상기 내부 공간에 삽입되어 내장되고, 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 상기 가스켓을 매개로 상기 상부 단자판으로 밀봉되는 금속 소재의 케이스;를 포함하는 전기화학 에너지 저장장치를 제공한다.The present invention also provides a storage device for storing electrochemical energy; a lower terminal plate bonded to and electrically connected to a lower portion of the power storage element; an upper terminal plate bonded to and electrically connected to an upper portion of the power storage element; a gasket made of rubber material inserted into an outer surface of the upper terminal plate; and an inner space formed with an opening portion having one side open, a vent portion formed on a bottom surface, and the power storage element being inserted into the inner space through the opening portion so that the lower terminal plate faces the bottom surface, and is embedded therein. It provides an electrochemical energy storage device including a metal case sealed to the upper terminal plate via the gasket by beading and curling.
본 발명에 따르면, 금속 소재의 상부 단자판과 케이스 사이에 고무 소재의 가스켓을 개재하여 비딩 및 컬링을 통하여 케이스를 밀봉함으로써, 누액 발생 문제를 억제할 수 있다.According to the present invention, the leakage problem can be suppressed by sealing the case through beading and curling by interposing a gasket made of rubber between the upper terminal plate made of metal and the case.
또한, 본 발명은 전극 적층체의 하부면과 상부면에 각각 하부 단자판과 상부 단자판을 접합하여 전기화학 에너지 저장장치의 전극 단자로 사용함으로써, 기존의 리드를 사용하는 것과 비교하여 출력 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention improves the output characteristics compared to using a conventional lead by bonding the lower terminal plate and the upper terminal plate to the lower and upper surfaces of the electrode stack, respectively, and using them as electrode terminals of an electrochemical energy storage device. can
그리고, 본 발명은 하부 단자판이 케이스의 하부에 비딩 또는 초음파 용접 방식으로 접합되고, 상부 단자판이 고무 소재의 가스켓을 개재하여 비딩 및 컬링으로 케이스의 개방부를 밀봉하면서 내부의 전극 적층체를 케이스의 내부 공간에 안정적으로 고정시킬 수 있다.In the present invention, the lower terminal plate is bonded to the lower part of the case by beading or ultrasonic welding, and the upper terminal plate seals the open portion of the case with beading and curling through a gasket made of rubber, and the electrode laminate inside the case is sealed. It can be stably fixed in space.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기화학 에너지 저장장치의 분해 시시도이다.
도 2는 도 1의 전기화학 에너지 저장장치를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 전기화학 에너지 저장장치의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of an electrochemical energy storage device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing the electrochemical energy storage device of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of the electrochemical energy storage device of FIG. 1;
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted without disturbing the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 바람직한 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.The terms or words used in this specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors have appropriately used the concept of terms to describe their inventions in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기화학 에너지 저장장치의 분해 시시도이다. 도 2는 도 1의 전기화학 에너지 저장장치를 보여주는 사시도이다. 그리고 도 3은 도 1의 전기화학 에너지 저장장치의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of an electrochemical energy storage device according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view showing the electrochemical energy storage device of FIG. 1; and FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrochemical energy storage device of FIG. 1 .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전기화학 에너지 저장장치(100)는 축전 소자(10), 하부 단자판(20), 금속 소재로 제조된 케이스(30), 상부 단자판(40) 및 고무 소재의 가스켓(60)을 포함한다. 축전 소자(10)는 전기화학 에너지를 저장한다. 하부 단자판(20)은 축전 소자(10)의 하부에 접합되어 전기적으로 연결된다. 케이스(30)는 한 쪽이 개방된 개방부(31)가 형성된 내부 공간(33)을 갖고, 바닥면에 벤트부(35)가 형성되어 있고, 하부 단자판(20)이 바닥면을 향하도록 개방부(31)를 통하여 축전 소자(10)가 내부 공간(33)에 삽입되어 내장된다. 상부 단자판(40)은 케이스(30)의 개방부(31)에 삽입되어 축전 소자(10)에 전기적으로 연결되며, 케이스(30)의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정된다. 그리고 가스켓(60)은 상부 단자판(40)과 케이스(30) 사이에 개재된다.1 to 3, the electrochemical
본 실시예에 따른 케이스(30) 형태에 따라 전기화학 에너지 저장장치(100)는 원통형 구조로 구현된 예를 개시하였지만, 사각기둥의 형태로 구현될 수도 있다.According to the shape of the
여기서 축전 소자(10)는 권심(11; winding core)과, 권심(11)에 권취된 전극 적층체(13)를 포함한다. 권심(11)은 전극 적층체(13)를 권취한 이후에 제거될 수도 있다.Here, the
전극 적층체(13)는 양극, 음극, 분리막 및 전해액을 포함한다. 양극은 산화 반응에 의해 전자를 생성한다. 음극은 생성된 전자를 흡수하여 환원반응이 일어난다. 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되어 음극과 양극을 물리적으로 분리시켜 산화반응과 환원반응이 일어나는 장소를 격리하여 서로 구분한다. 전해액은 양극 및 음극에 전기에너지를 저장시키는 이온의 이동매개체이다. 이러한 전극 적층체(13)는 양극, 음극 및 분리막이 권심(11)을 중심으로 차례로 권취되어 전체적으로 원통 형상을 이룬다. 예컨대 전극 적층체(13)는 슈퍼 커패시터, 전기 이중층 커패시터(EDLC), 리튬 이온 커패시터(LIC)를 형성하는 셀 구조를 가질 수 있다.The
케이스(30)는 축전 소자(10)를 외부와 격리시키기 위한 것으로, 축전 소자(10)의 종류에 따라 다양한 소재와 형상으로 제조될 수 있다. 케이스(30)는 관형으로, 한 쪽에 개방부(31)가 형성되고 반대쪽은 막혀 있는 형태를 갖는다. 케이스(30)는 개방부(31)를 통하여 축전 소자(10)가 삽입되어 내장될 수 있는 내부 공간(33)이 마련되어 있다. 케이스(30)는 바닥면에 전기화학 에너지 저장장치(100)의 동작 중 발생되는 가스가 내부 공간(33) 내에 일정 이상의 압력으로 차게 되면 케이스(30) 밖으로 배출시키는 벤트부(35)가 형성되어 있다. 케이스(30)의 소재로는 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 주석 도금강 등의 금속 소재가 사용될 수 있다.The
케이스(30)에서 "B"는 비딩 부분을 나타내고, "C"는 컬링 부분을 나타낸다. 비딩 부분은 케이스(30)의 외측면에서 안쪽으로 오목하게 형성된다. 컬링 부분은 케이스(30)의 상단을 C 자형으로 굽혀서, 상부 단자판(40)의 상부면에 가스켓(60)이 개재된 상태로 밀착시켜 형성한다. 이로 인해 가스켓(60)에 의해 케이스(30)와 상부 단자판(40)은 전기적으로 이격되어 있다.In
하부 단자판(20)의 상면은 축전 소자(10)의 하부면에 접촉되어 접합되고, 전기적으로 연결된다. 하부 단자판(20)의 접합 방법으로 레이저 용접 또는 초음파 용접 방법이 사용될 수 있다. 하부 단자판(20)은 케이스(30)의 하부에 비딩 또는 초음파 용접에 의해 고정된다. 본 실시예에서는 하부 단자판(20)이 비딩에 의해 고정된 예를 개시하였고, "B1"이 해당 부분을 나타낸다.The upper surface of the
상부 단자판(40)의 하면은 축전 소자(10)의 상부면에 접촉되어 접합된다. 상부 단자판(40)의 접합 방법으로 레이저 용접 또는 초음파 용접 방법이 사용될 수 있다.The lower surface of the
이때 하부 단자판(20) 및 상부 단자판(40)은 케이스(30)와 동일한 금속 소재로 제조될 수 있다.In this case, the
또한 하부 단자판(20)의 상면 및 상부 단자판(40)의 하면은 전극 적층체(13)의 하부면 및 상부면에 각각 접촉되어 접합되고 전기적으로 연결되기 때문에, 본 실시예에 따른 전기화학 에너지 저장장치(100)의 출력 특성을 향상시킬 수 있다. 즉 기존에는 한 쌍의 리드를 통해서만 충방전을 수행했지만, 본 실시예에 따른 전기화학 에너지 저장장치(100)는 기존의 리드보다는 하부 단자판(20)의 상면 및 상부 단자판(40)의 하면이 상기 전극 적층체(13)의 하부면 및 상부면에 각각 접촉된 상태에서 접합되어져 전기적으로 연결됨으로 인해 접촉 면적이 넓은 하부 단자판(20) 및 상부 단자판(40)을 통하여 충방전을 수행하기 때문이다. 예컨대 상부 단자판(40)은 음극 단자로 사용되고, 하부 단자판(20)에 연결된 케이스(30)가 양극 단자로 사용될 수 있다.In addition, since the upper surface of the
이러한 상부 단자판(40)은 접합판(41), 가스켓 끼움관(43) 및 단자(45)를 포함한다. 접합판(41)은 축전 소자(10)의 상부면에 접합된다. 가스켓 끼움관(43)은 접합판(41)의 가장자리 둘레에서 상부로 돌출되게 형성되며, 외측면에 가스켓(60)이 끼워진다. 그리고 단자(45)는 가스켓 끼움관(43)의 안쪽의 접합판(41)의 상부면에서 가스켓 끼움관(43) 보다 높게 돌출된다.The
그리고 가스켓(60)은 절연성을 갖는 고무 소재로 제조되며, 케이스(30)와 상부 단자판(40) 사이에 전해액의 누액이 발생되는 것을 억제한다. 가스켓(60)은 상부 단자판(40)의 외측면에 끼워진 형태로 제공될 수 있다. 가스켓(60)의 소재로는 뷰틸 고무가 사용될 수 있다.Further, the
가스켓(60)은 가스켓 끼움관(43)을 덮으며, 가스켓 끼움관(43)의 상부로 일정 부분이 돌출된 돌출부(65)를 갖는다. 가스켓(60)의 돌출부(65)는 컬링되는 케이스(30)의 상단과 가스켓 끼움관(43)의 상단면 사이에 위치한다. 즉 돌출부(65)는 케이스(30)와 상부 단자판(40)의 전기적인 연결을 차단한다.The
이러한 가스켓(60)은 제1 가스켓부(61)와 제2 가스켓부(63)을 포함한다. 제1 가스켓부(61)는 가스켓 끼움관(43)의 하부에 결합되며, 비딩되는 케이스 부분(B)이 삽입된다. 제2 가스켓부(63)는 제1 가스켓부(61)와 연결되며, 제1 가스켓부(61) 보다 큰 외경을 가지며, 상단부에 컬링되는 케이스(30)의 상단과 가스켓 끼움관(43)의 상단면 사이에 위치하는 돌출부(65)를 구비한다.This
이와 같이 케이스(30)의 개방부(31)를 통하여 하부 단자판(20), 축전 소자(10) 및 상부 단자판(40)이 케이스(30)의 내부 공간(33)에 삽입된 후, 가스켓(60)을 매개로 케이스(30)의 상단부가 비딩과 컬링으로 상부 단자판(40)에 밀착되어 케이스(30)의 개방부(31)를 밀봉하게 된다. 즉 본 실시예에서는 리드와 러버캡을 사용하지 않고, 고무 소재의 가스켓(60)을 끼운 상부 단자판(40)에 대한 비딩과 컬링으로 케이스(30)의 개방부(31)를 상부 단자판(40)으로 밀봉할 수 있기 때문에, 전해액의 누액 문제를 해소할 수 있고, 외부의 충격에 대한 강성도 높일 수 있다. 또한 케이스(30)의 개방부(31) 밀봉을 보다 간소하게 수행할 수 있다.In this way, after the
전극 적층체(13)의 하부면과 상부면에 각각 하부 단자판(20)과 상부 단자판(30)을 접합하여 전기화학 에너지 저장장치(100)의 전극 단자로 사용함으로써, 기존의 리드를 사용하는 것과 비교하여 출력 특성을 향상시킬 수 있다.By bonding the
그리고 하부 단자판(20)은 케이스(30)의 하부에 비딩 또는 초음파 용접 방식으로 접합되고, 상부 단자판(40)은 고무 소재의 가스켓(60)을 개재하여 비딩 및 컬링으로 케이스(30)의 개방부(31)를 밀봉하면서 내부의 전극 적층체(13)를 케이스(30)의 내부 공간(33)에 안정적으로 고정할 수 있다.In addition, the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in this specification and drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
10 : 축전 소자
11 : 권심
13 : 전극 적층체
20 : 하부 단자판
30 : 케이스
31 : 개방부
33 : 내부 공간
35 : 벤트부
40 : 상부 단자판
41 : 접합판
43 : 가스켓 끼움관
45 : 단자
60 : 가스켓
61 : 제1 가스켓부
63 : 제2 가스켓부
65 : 돌출부
100 : 전기화학 에너지 저장장치10: power storage element
11: Kwon Shim
13: electrode laminate
20: lower terminal board
30: case
31: opening
33: inner space
35: vent part
40: upper terminal board
41: joining plate
43: gasket fitting pipe
45: terminal
60: gasket
61: first gasket part
63: second gasket part
65: protrusion
100: electrochemical energy storage device
Claims (9)
상면이 상기 축전 소자의 전극 적층체의 하부면에 접촉되어 접합되고, 전기적으로 연결되는 하부 단자판;
한 쪽이 개방된 개방부가 형성된 내부 공간을 갖고, 바닥면에 벤트부가 형성되어 있고, 상기 하부 단자판이 바닥면을 향하도록 상기 개방부를 통하여 상기 축전 소자가 상기 내부 공간에 삽입되어 내장되는 금속 소재로 제조된 케이스;
상기 케이스의 개방부에 삽입되어 하면이 상기 축전 소자의 전극 적층체의 상부면에 접촉되어 접합되어져 전기적으로 연결되며, 상기 케이스의 상단부에 대한 비딩(beading) 및 컬링(curling)으로 고정되며, 상기 케이스의 개방부를 밀봉하는 상부 단자판; 및
상기 상부 단자판과 상기 케이스 사이에 개재되는 고무 소재의 가스켓;을 포함하되,
상기 상부 단자판은,
상기 축전 소자의 상부면에 접합되는 접합판;
상기 접합판의 가장자리 둘레에서 상부로 돌출되게 형성되며, 외측면에 상기 가스켓이 끼워지는 가스켓 끼움관; 및
상기 가스켓 끼움관의 안쪽의 접합판의 상부면에서 상기 가스켓 끼움관 보다 높게 돌출된 단자;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 에너지 저장장치.an electricity storage element that stores electrochemical energy and includes an electrode laminate;
a lower terminal plate having an upper surface contacted and bonded to a lower surface of the electrode stack of the power storage element and electrically connected thereto;
A metal material having an inner space with an open portion on one side, a vent portion formed on a bottom surface, and inserting the power storage element into the inner space through the opening portion so that the lower terminal plate faces the bottom surface. manufactured case;
Inserted into the opening of the case, the lower surface is contacted and bonded to the upper surface of the electrode stack of the power storage element to be electrically connected, and is fixed to the upper end of the case by beading and curling, an upper terminal plate sealing the opening of the case; and
A gasket made of rubber material interposed between the upper terminal plate and the case,
The upper terminal plate,
a bonding plate bonded to an upper surface of the power storage element;
a gasket fitting pipe formed to protrude upward from the circumference of the junction plate and having the gasket fitted to an outer surface thereof; and
a terminal protruding higher than the gasket fitting tube on the upper surface of the bonding plate inside the gasket fitting tube;
An electrochemical energy storage device comprising a.
상기 축전 소자는 양극, 분리막, 음극, 및 전해액을 포함하는 전기화학 에너지 저장장치.According to claim 1,
The electrical storage device is an electrochemical energy storage device comprising an anode, a separator, a cathode, and an electrolyte.
상기 하부 단자판은 케이스의 하부에 비딩 또는 초음파 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 전기화학 에너지 저장장치.According to claim 1,
The electrochemical energy storage device, characterized in that the lower terminal plate is fixed to the lower portion of the case by beading or ultrasonic welding.
상기 가스켓은 상기 가스켓 끼움관을 덮으며, 상기 가스켓 끼움관의 상부로 일정 부분이 돌출된 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학 에너지 저장장치.According to claim 1,
The electrochemical energy storage device according to claim 1 , wherein the gasket covers the gasket fitting tube and has a protruding portion protruding from an upper portion of the gasket fitting tube.
상기 가스켓의 돌출부는 컬링되는 상기 케이스의 상단과 상기 가스켓 끼움관의 상단면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기화학 에너지 저장장치.According to claim 5,
The electrochemical energy storage device, characterized in that the protruding portion of the gasket is located between the upper end of the curled case and the upper surface of the gasket fitting pipe.
상기 가스켓 끼움관의 하부에 결합되며, 비딩되는 케이스 부분이 삽입되는 제1 가스켓부; 및
상기 제1 가스켓부와 연결되며, 상기 제1 가스켓부 보다 큰 외경을 가지며, 상단부에 컬링되는 상기 케이스의 상단과 상기 가스켓 끼움관의 상단면 사이에 위치하는 상기 돌출부를 구비하는 제2 가스켓부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학 에너지 저장장치.The method of claim 5, wherein the gasket,
a first gasket portion coupled to a lower portion of the gasket fitting pipe and into which a beaded case portion is inserted; and
a second gasket portion connected to the first gasket portion, having an outer diameter larger than that of the first gasket portion, and including the protruding portion positioned between an upper end of the case curled at the upper end and an upper end surface of the gasket fitting pipe;
An electrochemical energy storage device comprising a.
상기 가스켓의 고무 소재는 뷰틸고무인 것을 특징으로 하는 전기화학 에너지 저장장치.According to claim 1,
Electrochemical energy storage device, characterized in that the rubber material of the gasket is butyl rubber.
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KR1020160037569A KR102501502B1 (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Electrochemical energy storage device |
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Family Applications (1)
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인용발명 2: 공개특허공보 제10-2008-0016047호(2008.02.21.) 1부.* |
인용발명 3: 일본 공개특허공보 특개2007-019082호(2007.01.25.) 1부.* |
인용발명 4: 일본 공개특허공보 특개2009-016587호(2009.01.22.) 1부.* |
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