KR102625388B1 - 전극 구조체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전극 구조체 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전극 호일 기술 분야에 속하며, 전극 구조체 및 이의 제조 방법을 개시한다. 상기 전극 구조체는 기재 및 소결체를 포함하며, 상기 소결체는 상기 기재의 표면 상에 형성되고, 상기 소결체는 상기 소결체의 수화 처리 후에 형성된 균열을 구비한다. 상기 전극 구조체의 균열 연속성은 우수하며, 제조 방법은 산업적 생산에 적합하다. 한편으로는, 균열을 갖는 상기 전극 구조체는 굽힘 강도가 효과적으로 증가되고, 상기 전극 구조체의 권취 과정 동안 응력이 감소되어, 적용 과정 동안의 파손 위험이 감소될 수 있다. 다른 한편으로는, 상기 전극 구조체의 성능에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 상기 전극 구조체의 본래의 높은 정전 용량(electrostatic capacity) 및 더 낮은 누설 전류(leakage current) 값을 유지하면서 상기 전극 구조체의 굴곡 강도가 개선될 수 있다.

Description

전극 구조체 및 이의 제조 방법
본 발명은 전극 호일의 기술 분야에 속하며, 구체적으로 전극 구조체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은, 2019년 3월 1일자로 중국 국가 특허청에 출원된 중국 특허 출원 제 201910153801.4 호를 우선권으로 주장하며, 상기 출원 전체를 본원에 참고로 인용한다.
커패시터는 다양한 전자 제품에서 대체불가능한 기본 부품이며, 다양한 분야에서 폭넓은 용도를 가진다. 알루미늄 호일은 커패시터에 통상적으로 사용되는 전극 재료이다. 일반적으로, 에치 피트(etch pit)를 형성하여 비표면적을 증가시키기 위해 전극으로서 사용되는 알루미늄 호일을 에칭할 필요가 있으며, 이어서 상기 표면을 양극 산화시켜(anodized), 유전체로서 기능하는 산화물 필름을 수득한다. 그러나, 상기 에칭 처리는 일반적으로, 질산, 인산, 황산 등을 함유하는 염산 수용액 중에서 수행되며, 이는 필연적으로 환경 오염을 유발하고, 기업의 경제적 부담을 증가시킨다.
최근, 일본의 토요 알루미늄 캄파니 리미티드(Toyo Aluminium Co., Ltd.)는 전통적인 에칭 공정을 대체하기 위해 알루미늄 호일 상에 알루미늄 분말 소결체를 접합하는 방법을 제안하였다. 상기 방법으로 수득된 전극의 표면적은 에칭 공정에 의해 형성된 피트 면적보다 크거나 같으며, 상기 방법은 강산에 의해 야기되는 환경 오염을 피할 수 있다. 이는 에칭 처리에 비해 기업의 환경 부하와 경제적 부담을 크게 줄인다. 그러나, 전술된 개선된 방법으로 수득된 전극 호일을 생산 라인의 포메이션 공정에 적용하는 경우, 전극 호일에 균열이 생기거나 균열 및 파괴되는 문제가 있었다. 특히, 커패시터 제조 과정에서, 절단 및 권취 공정은 호일을 쉽게 파손시키며, 이는 소결된 전극 호일의 적용을 심각하게 방해한다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 종래 기술, 예를 들면 중국 특허 출원 제 103658660A 호, 중국 특허 출원 제 중국 특허 출원 제 102009170A 호, 중국 특허 출원 제 103688327A 호, 중국 특허 출원 제 CN103563028A 호, 중국 특허 출원 제 CN102804302A 호 및 국제 특허 출원 공개 제 WO2016136804 호 등에서는, 알루미늄 합금 다공성 소결체 또는 알루미늄 합금 기재를 채용하거나 소결체의 표면 조도를 증가시킴으로써 소결된 전극 호일의 굽힘 강도를 개선하려고 시도하였있다. 그러나, 합금 원소를 첨가하는 상기 방법은 전극 호일의 누설 전류를 증가시킬 것이며, 소결된 전극 호일의 굽힘 강도를 특정 정도로만 개선할 수 있을 뿐이다. 이의 굽힘 강도는 전극 재료의 실제 적용의 요건 및 연속 생산의 요건과 여전히 특정 거리에 있다. 지금까지, 소결체를 포함하는 전극 재료의 생산을 성공적으로 상용화한 회사는 없었다. 동시에, 이러한 기술적 문제는 전극 재료의 업그레이드를 제한하고, 전극 재료의 개발 속도를 심각하게 방해한다.
본 발명의 목적은, 높은 정전 용량 및 높은 굽힘 강도를 갖는 전극 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 권취 시 응력이 감소될 수 있고, 전극 호일의 제조 및 적용시 파손 위험이 감소될 수 있고, 전극 호일의 생산 효율 및 적용 효율이 개선될 수 있는 전극 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 높은 정전 용량 및 높은 굽힘 강도를 갖는 전극 구조체를 제조할 수 있고 산업적 생산에 적합한 전극 구조체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 하기 기술적 해결책이 제공된다:
한편으로는, 전극 구조체가 제공된다. 상기 전극 구조체는 기재 및 소결체를 포함하며, 상기 소결체는 상기 기재의 표면 상에 형성되고, 상기 소결체는 상기 소결체의 수화 후 형성되는 균열을 구비한다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열은 상기 소결체의 수화 처리 후 상기 소결체의 포메이션 공정 전에 형성된다.
또다른 바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 소결체는 수화 처리 후 균열 형성 전에 0V 내지 160V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수반하고, 상기 포메이션 공정의 전압은 0V가 아니다. 또다른 바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 소결체는, 수화 처리 후 균열 형성 전에 0V 내지 120V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수반하고, 상기 포메이션 공정 전압은 0V가 아니다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 소결체는 상기 기재의 일측에 형성되거나, 또는 상기 소결체는 상기 기재의 양측에 형성된다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 기재는, 밸브 금속 산화물 및 밸브 금속 질화물 중 하나 이상을 포함하는 호일이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 밸브 금속은 마그네슘(Mg), 토륨(Th), 카드뮴(Cd), 텅스텐(W), 주석(Sn), 철(Fe), 은(Ag), 규소(Si), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb) 및 이들 금속의 합금 중 하나 이상으로부터 선택된다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 밸브 금속은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 소결체는 다공성 구조를 가진다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 소결체는, 밸브 금속, 밸브 금속 산화물 및 밸브 금속 질화물 중 하나 이상을 포함하는 소결 층이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 밸브 금속은 마그네슘, 토륨, 카드뮴, 텅스텐, 주석, 철, 은, 규소, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄, 알루미늄, 지르코늄, 니오븀 및 이들 금속의 합금 중 하나 이상으로부터 선택된다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 밸브 금속은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열은 상기 전극 구조체의 양쪽 단부로 침투한다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열들은 동일한 방향으로 연장된다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열의 폭은 100 μm 이하이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열들 간의 간격은 0.5 mm 이하이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열들 간의 간격은 0.3 mm 이하이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열들 간의 간격은 0.15 mm 이하이다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 균열들 간의 간격은 0.05 mm 이하이다.
다른 한편으로는, 전술된 전극 구조체의 제조 방법이 제공된다. 바람직하게는, 상기 제조 방법은,
(S10) 기재의 표면 상에 형성된 소결체를 제공하는 단계;
(S20) 상기 소결체에 수화 처리를 수행하는 단계;
(S40) 수화된 상기 소결체에 물리적 처리를 수행하여 균열을 생성하는 단계; 및
(S50) 균열을 갖는 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계
를 포함한다.
또다른 바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 전극 구조체의 제조 방법은,
(S10) 기재의 표면 상에 형성된 소결체를 제공하는 단계;
(S20) 상기 소결체에 수화 처리를 수행하는 단계;
(S30) 수화된 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계;
(S40) 포메이션 공정이 수행된 상기 소결체에 물리적 처리를 수행하여 균열을 생성하는 단계; 및
(S50) 균열을 갖는 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계
를 포함한다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 0V 내지 160V이고, 0V는 아니다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 0V 내지 120V이고, 0V는 아니다.
바람직한 기술적 해결책으로서, 상기 (S20) 단계에서 수화 처리 온도는 70℃ 내지 100℃이고, 수화 처리 시간은 0.5분 내지 20분이다.
이후로, 첨부된 도면 및 실시예에 기초하여 본 발명이 상세히 추가로 기술될 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 전극 구조체의 개략적인 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 전극 구조체의 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 3b는, 실시예 1A에 기술된 전극 구조체의 SEM 사진이며, 이때 도 3a는 표면 사진이고, 도 3b는 단면 사진이다.
도 4a 및 4b는, 비교예 1에 기술된 전극 구조체의 SEM 사진이며, 이때 도 4a는 표면 사진이고, 도 4b는 단면 사진이다.
도 1 내지 4에서, 11은 기재이고, 12는 소결체이고, 13은 균열이고, 14는 산화물 필름이고, NS는 균열들 간의 간격이다.
1. 전극 구조체
상기 전극 구조체의 구조는 도 1 및 2에 도시되어 있다.
도 1은 전극 구조체의 개략적인 평면도이다. 상기 전극 구조체는 기재(11) 및 소결체(12)를 포함한다. 소결체(12)는 기재(11)의 양측에 형성되고, 소결체(12)는 균열(13)을 구비한다. 산화물 필름(14)은 균열(13)을 갖는 소결체(12)의 포메이션 공정에 의해 형성된다.
도 2는 전극 구조체의 개략적인 단면도이며, 균열(13)의 깊이는 기본적으로 소결체(12)의 두께와 동등하다.
균열(13), 소결체(12) 및 기재(11)에 대해서는 하기에서 자세히 기술될 것이다.
(1) 균열:
구체적으로, 상기 균열은 미세균열이다. 본 발명은, 종래 기술에 사용된 합금 원소를 증가시키거나 소결체에서 표면 조도를 증가시켜 이의 굽힘 강도를 개선하려는 기술적 경향을 제거하기 위해, 균열을 갖고 생성된 균열의 연속성이 우수한 전극 구조체를 제공한다. 본 발명에서는, 한편으로는, 전극 구조체의 굽힘 강도가 균열 설정에 의해 효과적으로 개선되고 전극 구조체의 권취 공정 동안의 응력이 감소되어 적용 공정 동안 파단 위험이 감소되며, 다른 한편으로는, 전극 구조체의 성능에 부정적인 영향을 미치지 않고 전극 구조체의 본래의 높은 정전 용량 및 더 낮은 누설 전류 값을 유지하면서 전극 구조체의 굴곡 강도가 개선될 수 있다.
상기 소결체 상의 균열의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 균열은, 굽힘 강도에 부정적인 영향을 미치지 않고, 상기 소결체 상에 임의의 가능한 형태로 존재할 수 있다.
바람직하게는, 균열들은 동일한 방향으로 연장된다. 연장 방향은 호일의 권취 방향에 대해 수직이다.
"균열들이 동일한 방향으로 연장된다"는 것은, 균열들이 거의 또는 실질적으로 동일한 방향으로 연장됨을 의미하며, 굽힘 강도에 부정적인 영향을 미치지 않고 전극 구조체의 표면 상에 임의의 가능한 분기(bifurcation) 균열이 존재할 수 있다.
또한, 균열은 상기 전극 구조체의 양쪽 단부로 침투한다.
또한, 균열은 상기 전극 구조체의 양쪽 단부로 연속적으로 침투할 수 있거나, 상기 전극 구조체의 양쪽 단부로 불연속적으로 침투할 수도 있다.
"불연속"은 주로, 인위적으로 불연속을 설정한다기 보다는, 제조 과정 동안 몇몇 불가피한 인자(예를 들면, 호일 자체의 결함, 기계의 변동 등)로 인해 야기되는 불연속을 지칭한다. 구체적으로, 균열들이 거의 또는 실질적으로 동일한 방향으로 연장되도록 설정함으로써, 전극 구조체의 각각의 부분에 적용되는 힘이 권취 적용 동안 균일해지는 경향이 있고, 전극 구조체의 표면의 상이한 부분들 간의 과도한 힘 차이가 방지되어 전극 구조체의 굽힘 강도가 더욱 안정해질 수 있다.
굽힘 강도에 부정적인 영향을 미치지 않는 정도로, 단위 면적당 균열의 개수가 많을수록 상기 전극 구조체의 굽힘 강도가 더 높다.
균열들 간의 간격은 동일하거나 상이할 수 있으며, 바람직하게는 동일하다.
"균열들 간의 간격이 동일하다"는 것은, 균열들 간의 간격이 거의 동일하거나 실질적으로 동일함을 의미한다.
균열들 간의 간격은 1 mm 이하이고, 바람직하게는 균열들 간의 간격은 0.8 mm 이하이고, 더욱 바람직하게는 균열들 간의 간격은 0.5 mm 이하이고, 특히 바람직하게는 균열들 간의 간격은 0.3 mm 이하이며, 균열들 간의 간격이 0.15 mm 이하인 것이 더욱 특히 바람직하고, 균열들 간의 간격이 0.05 mm 이하인 것이 더더욱 특히 바람직하다.
균열들 간의 간격은 동일한 방향의 인접한 2개의 균열들 간의 간격의 평균 값을 지칭한다(즉, 인접한 2개의 균열의 경우, 측정 위치에 따라 간격의 크기가 변함).
균열의 폭은 100 μm 이하이고, 바람직하게는 균열의 폭은 20 μm 이하이며, 더욱 바람직하게는, 균열의 폭은 10 μm 이하이고, 특히 바람직하게는, 균열의 폭은 5 μm 이하이다.
구체적으로, "균열의 폭"은, 균열의 연장 방향에 대해 수직인 방향의 균열의 간극 거리를 지칭하고, "균열의 폭"은 구체적으로 전극 구조체의 외부 표면 상의 균열의 개방 간극 거리를 지칭한다.
균열의 폭은 상기 전극 구조체가 평평한 상태일 때 측정된다.
균열의 폭이 각각의 균열의 폭의 평균 값을 지칭함(즉, 동일한 균열의 경우, 균열의 폭은 측정 위치에 따라 변함)에 주목할 필요가 있다.
예를 들어, 동일한 균열의 경우, 5개의 상이한 위치 A, B, C, D 및 E를 선택하여 측정하고 수득된 폭은 A: 8 μm, B: 20 μm, C: 12 μm, D: 30 μm, E: 22 μm이다.
균열의 깊이는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는, 균열의 깊이는 상기 소결체의 두께 미만이고, 더욱 바람직하게는 균열의 깊이는 상기 소결체의 두께와 실질적으로 동일하다.
상기 전극 구조체의 사용 동안 균열의 연장 방향은 권취 축에 평행하거나, 또는 균열의 연장 방향은 권취 축에 대해 수직이거나, 또는 균열의 연장 방향은 권취 축에 대해 또다른 각도, 예를 들어 15°, 30°, 45°, 60° 또는 75° 등이다. 여기서, 권취 축은, 전극 구조체의 권취 및 형성에 의해 형성된 원통형 구조체의 중심 축을 지칭한다. 구체적으로, "균열의 연장 방향이 권취 축에 평행하다"는 것은, 균열이 권취 축에 거의 또는 실질적으로 평행함을 의미하고, "균열의 연장 방향이 권취 축에 대해 수직이다"는 것은, 균열이 권취 축에 대해 거의 또는 실질적으로 수직임을 의미하고. "균열 및 권취 축의 연장 방향이 또다른 각도이다"는 것은, 균열 및 권취 축의 연장 방향이 거의 또는 실질적으로 또다른 각도임을 의미한다.
(2) 소결체:
상기 소결체는, 밸브 금속, 밸브 금속 산화물 및 밸브 금속 질화물 중 하나 이상을 포함하는 소결 층이다.
바람직하게는, 상기 밸브 금속은 마그네슘, 토륨, 카드뮴, 텅스텐, 주석, 철, 은, 규소, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄, 알루미늄, 지르코늄, 니오븀, 및 이들 금속의 합금 중 하나 이상으로부터 선택된다.
상기 소결체는, 커패시터의 어노드 물질로서 사용되는 경우, 바람직하게는 알루미늄, 알루미늄 합금, 알루미늄 산화물 및 알루미늄 질화물 중 하나 이상을 포함하는 소결 층이고, 더욱 바람직하게는 상기 소결체는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 소결 층이다.
바람직하게는, 알루미늄은 99.8중량% 이상의 순도를 갖는 알루미늄이다.
전극 호일의 굽힘 강도에 부정적인 영향을 미치지 않는다는 전제 하에, 알루미늄 합금은 원소 주기율표에서 알루미늄을 제외한 모든 가능한 원소를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 알루미늄 합금은 알루미늄에 더하여 규소, 철, 구리, 망간, 마그네슘, 크롬, 아연, 티타늄, 바나듐, 갈륨, 니켈, 붕소 및 지르코늄 중 하나 이상의 원소를 포함한다. 그 중에서도, 각각의 이들 원소의 함량은 바람직하게는 3000 중량ppm 이하이다. 알루미늄 이외의 합금 성분은 필요한 범위 내에서 첨가되거나 불가피한 불순물로서 존재할 수 있다.
바람직하게는, 상기 소결체는 다공성 소결체이다.
상기 다공성 소결체는, 밸브 금속 등의 분말들 간의 간극을 유지하면서 소결시킴으로써 형성된다. 이와 같은 다공성 소결체를 갖는 커패시터용 전극 구조체에서는, 에칭 공정을 수행하지 않음에도 불구하고, 목적하는 높은 정전 용량(capacitance)이 수득될 수 있다는 면에서 매우 유리하다. 커패시터용 전극 구조체의 정전 용량은 다공성 소결체의 다공도에 의존한다. 10% 이상의 범위 내에서 다공도를 조절하면 목적하는 정전 용량을 달성할 수 있다. 상기 소결체의 다공도는 임의의 방법으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 소결체의 다공도는 소결체의 원료 물질(즉, 상기 분말의 평균 입자 크기(D50), 물질의 유형(수지 결합제 등), 또는 원료 물질 분말을 포함하는 페이스트 조성물에 첨가되는 조성 비)를 조절함으로써 제어될 수 있다.
상기 분말의 평균 입자 크기는 0.5 μm 이상 100 μm 이하이다. 바람직하게는, 상기 분말의 평균 입자 크기는 1 μm 이상 80 μm 이하이고, 더욱 바람직하게는, 상기 분말의 평균 입자 크기는 1 μm 이상 20 μm 이하이고, 특히 바람직하게는, 상기 분말의 평균 입자 크기는 1 μm 이상 10 μm 이하이다.
본 명세서에서 "평균 입자 크기(D50)"는, 레이저 회절 방법에 의해 입자 크기 및 상기 입자 크기에 해당하는 입자 개수를 수득함으로써 수득된 입자 크기 분포 곡선에서의 입자의 총 개수의 50%에 해당하는 입자 크기이다. 또한, 소결 후 상기 분말의 평균 입자 크기(D50)는 주사 전자 현미경으로 소결체의 단면을 관찰함으로써 측정된다. 예를 들어, 소결 후 상기 분말의 일부는, 상기 분말이 용융되거나 서로 연결된 상태이며, 대략적으로 원형인 부분이 입자로서 간주될 수 있다. 즉, 상기 입자 크기 및 상기 입자 크기에 해당하는 입자 개수를 계산함으로써 수득된 입자 크기 분포 곡선에서, 총 입자 개수의 50%에 해당하는 입자의 입자 크기를 상기 소결된 분말의 평균 입자 크기(D50)로서 취한다. 또한, 상기에서 수득된 소결 전 평균 입자 크기(D50)와 소결 후 평균 입자 크기(D50)는 기본적으로 동일하다.
상기 소결체의 형태에는 제한이 없다. 그러나, 일반적으로 평균 두께는 필름(또는 호일-유사) 형태에서 5 μm 이상 1,000 μm 이하, 바람직하게는 20 μm 이상 600 μm 이하, 특히 바람직하게는 20 μm 이상 100 μm 이하이다. 평균 두께는 마이크로미터로 측정된다.
상기 소결체는 상기 기재의 일측에 형성되거나, 상기 소결체는 상기 기재의 양측에 형성된다. 바람직하게는, 상기 소결체는 상기 기재의 양측에 형성된다.
(3) 기재:
상기 기재는, 밸브 금속, 밸브 금속 산화물 및 밸브 금속 질화물 중 하나 이상을 포함하는 호일이다.
바람직하게는, 상기 밸브 금속은 마그네슘, 토륨, 카드뮴, 텅스텐, 주석, 철, 은, 규소, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄, 알루미늄, 지르코늄, 니오븀, 및 이들 금속의 합금 중 하나 이상으로부터 선택된다.
상기 기재는, 커패시터의 애노드 물질로서 사용되는 경우, 바람직하게는 알루미늄, 알루미늄 합금, 알루미늄 산화물 및 알루미늄 질화물 중 하나 이상을 포함하는 호일이고, 더욱 바람직하게는, 상기 기재는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 함유하는 호일이다. 예를 들어, 알루미늄 호일 또는 알루미늄 합금 호일이 적합하게 사용될 수 있다.
바람직하게는, 알루미늄 호일은 99.0 중량% 이상의 순도를 갖는 알루미늄 호일이다.
전극 호일의 굽힘 강도에 부정적인 영향을 미치지 않는다는 전제 하에, 알루미늄 합금 호일은 주기율표에서 알루미늄을 제외한 모든 가능한 원소를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 알루미늄 합금 호일은 알루미늄에 더하여 규소, 철, 구리, 망간, 마그네슘, 크롬, 아연, 티타늄, 바나듐, 갈륨, 니켈, 붕소 및 지르코늄 중 하나 이상의 원소를 포함한다. 알루미늄 이외의 합금 성분은 필요한 범위 내에서 첨가되거나 불가피한 불순물로서 존재할 수 있다.
바람직하게는, 알루미늄 호일 기재의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 바람직한 두께는 5 μm 이상 100 μm 이하, 더욱 바람직하게는 10 μm 이상 60 μm 이하이다.
공지된 방법으로 제조된 알루미늄 호일이 본 발명의 알루미늄 호일로서 사용될 수 있다. 이러한 알루미늄 호일은, 예를 들면, 전술된 성분들을 포함하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 용융 금속을 제조하고, 상기 용융 금속을 주조하여 잉곳을 수득하고, 이어서 적절히 균질화하고, 이어서 수득된 잉곳을 열간 압연 또는 냉간 압연함으로써 수득될 수 있다.
전술된 냉간 압연 공정에서, 중간 어닐링은 50℃ 이상 500℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이상 400℃ 이하의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 냉간 압연 후, 150℃ 이상 650℃ 이하, 바람직하게는 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 범위에서 어닐링 처리를 추가로 수행하여 연질 호일을 수득할 수 있다.
2. 전극 구조체의 제조 방법
본 발명에서, 균열의 생성은 수화 처리 후에 수행되며, 균열 생성의 특정 공정의 상이한 위치에 따라 전극 구조체를 제조하는 2가지 방법이 제공된다.
제1 제조 방법에서, 균열은 수화 처리 후 포메이션 공정 전에 형성되며, 이는 구체적으로,
(S10) 기재의 표면 상에 형성된 소결체를 제공하는 단계;
(S20) 상기 소결체에 수화 처리를 수행하는 단계;
(S40) 수화된 상기 소결체에 물리적 처리를 수행하여 균열을 생성하는 단계; 및
(S50) 균열을 갖는 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계
를 포함한다.
제2 제조 방법에서, 균열은 소결체가 순차적으로 수화 처리 및 포메이션 공정에 적용된 후에 형성되며, 이는 구체적으로,
(S10) 기재의 표면 상에 형성된 소결체를 제공하는 단계;
(S20) 상기 소결체에 수화 처리를 수행하는 단계;
(S30) 수화된 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계;
(S40) 포메이션 공정이 수행된 상기 소결체에 물리적 처리를 수행하여 균열을 생성하는 단계; 및
(S50) 균열을 갖는 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 0V 내지 160V이고, 0V는 아니다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 0V 내지 120V이고, 0V는 아니다.
본 발명의 몇몇 실시양태에 따르면, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 0V 내지 80V이고, 0V는 아니다.
몇몇 실시양태에서, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 0V 내지 40V이고, 0V는 아니다.
몇몇 실시양태에서, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 40V 내지 80V이다.
몇몇 실시양태에서, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 80V 내지 120V이다.
몇몇 실시양태에서, 상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압은 120V 내지 160V이다.
그 중에서도, 제1 제조 방법이 제2 제조 방법보다 더 바람직하다.
상기 소결체는 임의의 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 이는, 예를 들어 롤러, 브러시, 분무 및 침지와 같은 코팅 방법에 더하여, 스크린 인쇄와 같은 공지된 인쇄 방법으로도 형성될 수 있다. 이는 또한, 도금 또는 증착에 의해 형성될 수도 있다.
상기 수화 처리는 상기 소결체를 70℃ 내지 100℃의 순수한 물에 넣고 0.5분 내지 20분 동안 반응시키는 것이다. 전술된 순수한 물은 25±2℃에서 2 MΩ·cm 초과의 저항률을 갖는 탈이온수이다.
더욱 바람직하게는, 상기 수화 처리의 온도는 90℃ 내지 100℃이고, 처리 시간은 2 내지 16분이다.
미세균열은 임의의 통상적인 방법으로 제조할 수 있으며, 바람직하게는 상기 소결체를 물리적인 방법으로 압연한다. 예를 들어, 둥근 막대를 압연에 사용하여 미세균열을 생성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 둥근 막대의 직경은 10 mm 미만이다.
더욱 바람직하게는, 상기 둥근 막대의 직경은 4 내지 8 mm이다.
본 발명에서, 미세균열의 형성은 상기 소결체를 수화 처리에 적용한 후에 수행된다. 주된 이유는, 상기 소결체가 수화 처리를 거친 후 이의 표면 상에 적합한 산화물 필름이 형성되기 때문이다. 상기 산화물 필름은 균열의 형성에 도움이 되고, 생성된 균열의 연속성이 더 우수하며, 또한 수화 처리 전 호일(이는 너무 연질이고 쉽게 당겨지기 때문에 균열 및 큰 용량 감쇠(attenuation)를 생성하기가 쉽지 않음)의 압연 처리를 피할 수 있다. 이는 또한, 포메이션 공정 후 호일이 너무 경질이고 압연 처리에 의해 생성된 균열이 크고 파손되기 쉬운 문제도 피할 수 있다.
또한, 미세균열의 형태는 상기 소결체의 두께, 수화 처리 강도, 압연 강도에 의해 영향을 받는다.
전술된 포메이션 공정은, 균열된 소결체를 무-할로겐 전해질(예컨대, 붕산 또는 아디프산의 수용액)에 넣어 양극 산화처리하여, 표면 상에 유전 기능을 갖는 산화물 필름을 형성하는 것이다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다: 본 발명은 전극 구조체 및 이의 제조 방법을 제공한다. 전극 구조체의 표면 상에 균열을 설정함으로써, 종래 기술에서 통상적으로 사용되는 합금 원소를 증가시키거나 소결체의 표면 조도를 증가시켜 소결체의 굽힘 강도를 개선하려는 기술적 경향을 제거하며, 균열의 연속성이 더 우수해진다. 본 발명에서는, 한편으로는, 전극 구조체의 굽힘 강도가 효과적으로 증가될 수 있고, 전극 구조체의 권취 공정 동안 응력이 감소될 수 있어서, 적용 공정 동안 파단의 위험이 감소될 수 있으며, 다른 한편으로는, 전극 구조체의 굽힘 강도를 증가시킨다는 전제 하에, 전극 구조체의 본래의 더 높은 정전 용량 및 더 낮은 누설 전류 값을 유지하면서, 전극 구조체의 성능은 부정적인 영향을 받지 않는다.
실시예
본 발명의 기술적 해결책은 첨부된 도면 및 구체적인 실시예와 함께 하기에서 추가로 기술될 것이다.
실시예 1A
전극 구조체의 제조 방법은, 알루미늄 호일 기재, 및 알루미늄 합금 분말로부터 제조된 코팅액을 제공하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 알루미늄 호일 기재의 두께는 30 μm였고, 상기 알루미늄 합금 분말은 99.9% 이상의 고순도 구형 알루미늄 분말이었고, 상기 알루미늄 합금 분말의 평균 입자 크기는 3.5 μm였다.
콤마 스크레이퍼를 사용하여 상기 알루미늄 호일 기재의 전면 및 후면 상에 상기 코팅액을 코팅하여 코팅 필름을 형성하고, 상기 코팅 필름을 건조시켰다.
상기 코팅 필름을 아르곤-충전된 환경에서 400℃에서 탈지하고, 이어서 635℃의 온도에서 8시간 동안 소결시켜, 다공성 소결체를 형성하였다. 그 중에서, 상기 알루미늄 호일 기재의 두께는 30 μm였고, 상기 알루미늄 호일 기재의 전면과 후면을 덮는 상기 소결체의 두께는 각각 50 μm이었으며, 이로써 총 130 μm였다.
상기 소결체를 97℃의 순수한 물에서 4분 동안 수화시켰다.
수화 처리 후의 상기 소결체를 둥근 막대로 압연하여 상기 소결체에 균열을 생성시켰으며, 상기 둥근 막대의 직경은 6 mm였고, 균열들 간의 간격은 약 0.106 mm였다.
압연 처리된 상기 소결체를 붕산 수용액에 넣고, 520V의 전압으로 양극 산화시켜 전극 구조체를 형성하였다. 본 실시예에서, 상기 전극 구조체는 애노드 구조체였다.
상기 전극 구조체의 SEM 사진이 도 3a 및 3b에 도시된다. 균열(13)은 상기 알루미늄 호일 기재의 폭 방향을 따라 연장되며, 기본적으로 연속적으로 분포되고, 균열들 간의 간격은 약 0.106 mm였다. 균열(13)의 깊이는 기본적으로 소결체(12)의 두께와 동등하였다. 소결체(12)는 다공성이었다.
다른 예에서, 상기 기재는 알루미늄 합금 호일 기재일 수도 있고, 소결체(12)는 기재(11)의 하나의 측면 표면 상에만 형성될 수도 있고, 상기 소결체는, 마그네슘, 토륨, 카드뮴, 텅스텐, 주석, 철, 은, 규소, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄, 알루미늄, 지르코늄, 니오븀 및 이들 금속의 합금 중 하나 이상의 분말로 이루어진 소결 층일 수도 있다.
본 실시예에서, "균열들(13)이 동일한 방향으로 연장된다"는 것은, 균열들(13)이 실질적으로 또는 기본적으로 동일한 방향으로 연장됨을 의미하며, 이는 굽힘 강도에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 전극 구조체의 표면 상에 임의의 가능한 분기 균열이 존재하도록 한다. 균열들(13)이 동일한 방향으로 연장되도록 설정함으로써, 전극 구조체의 다양한 부분에 가해지는 힘은 권취 적용 동안 일정한 경향이 있고, 전극 구조체의 표면 상의 상이한 부분들 간의 과도한 힘 차이를 피할 수 있어서, 전극 구조체의 굽힘 강도가 더욱 안정해진다.
실시예 1B
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 후 소결체에 40V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수행하고, 이어서 동일한 압연 처리를 적용하여 균열을 생성하였으며, 균열들 간의 간격은 약 0.147 mm였다. 모든 다른 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않고, 전극 구조체를 수득하였다.
실시예 1C
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 후 소결체에 80V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수행하고, 이어서 동일한 압연 처리를 적용하여 균열을 생성하였으며, 균열들 간의 간격은 약 0.179 mm였다. 모든 다른 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않고, 전극 구조체를 수득하였다.
실시예 1D
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 후 소결체에 120V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수행하고, 이어서 동일한 압연 처리를 적용하여 균열을 생성하였으며, 균열들 간의 간격은 약 0.227 mm였다. 모든 다른 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않고, 전극 구조체를 수득하였다.
실시예 1E
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은, 수화 처리 후 소결체에 160V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수행하고, 이어서 동일한 압연 처리를 적용하여 균열을 생성하고, 균열들 간의 간격이 약 0.455 mm인 점이다. 모든 다른 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않고, 전극 구조체를 수득하였다.
실시예 1F
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은, 수화 처리 후 소결체에 200V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수행하고, 이어서 동일한 압연 처리를 적용하여 균열을 생성하고, 균열들 간의 간격이 약 0.670 mm인 점이다. 모든 다른 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않고, 전극 구조체를 수득하였다.
실시예 1G
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 후 소결체에 330V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 수행하고, 이어서 압연 처리에 적용하였으며, 과도한 경도로 인해 호일이 파손되었다.
비교예 1
본 비교예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 압연 처리는 수화 처리 전에 실시하였다. 모든 다른 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않고, 전극 구조체를 수득하였다.
전극 구조체의 SEM 사진이 도 4a 및 4b에 도시된다. 균열의 연속성은 불량하고, 균열들 간의 간격은 크고 불규칙하며, 균열의 깊이는 얕고 소결체의 두께보다 훨씬 더 작았다.
비교예 2
본 비교예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 압연 처리는 생략하였고, 다른 모든 단계의 단계의 조작 및 매개변수는 변경하지 않았으며, 미세 균열이 없는 전극 구조체를 수득하였다.
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 전극 구조체를 시험 대상으로 사용하여, 호일 권취 방향을 따라 샘플을 취하고, 굽힘 강도 R1.0 시험 및 520V에서의 정전 용량 시험을 수행하였다. 구체적인 결과는 하기 표 1에 제시한다.
상기 표 1의 데이터 분석에 따르면, 표면 상에 미세균열을 갖는 전극 구조체의 굽힘 강도가 상당히 개선되었으며, 압연 처리에 의한 소결체 내의 균열 생성에 가장 좋은 시기는 수화 처리 후 포메이션 공정 전이었으며, 이는 가장 작은 균열들 간의 간격을 갖고, 강도 개선이 가장 분명하였으며, 용량에 미치는 영향이 가장 적었다.
실시예 2A
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 소결체를 둥근 막대를 이용하여 압연하여, 소결체 상에 균열을 생성하였다. 둥근 막대의 직경은 30 mm이었고, 균열들 간의 간격은 약 1.625 mm였다.
실시예 2B
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 소결체를 둥근 막대를 이용하여 압연하여, 소결체 상에 균열을 생성하였다. 둥근 막대의 직경은 22 mm였고, 균열들 간의 간격은 약 0.955 mm였다.
실시예 2C
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 소결체를 둥근 막대를 이용하여 압연하여, 소결체 상에 균열/미세균열을 생성하였다. 둥근 막대의 직경은 16 mm였고, 균열들 간의 간격은 약 0.783 mm였다.
실시예 2D
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 소결체를 둥근 막대를 이용하여 압연하여, 소결체 상에 균열/미세균열을 생성하였다. 둥근 막대의 직경은 10 mm였고, 균열들 간의 간격은 약 0.440 mm였다.
실시예 2E
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 소결체를 둥근 막대를 이용하여 압연하여, 소결체 상에 균열을 생성하였다. 둥근 막대의 직경은 8 mm였고, 균열들 간의 간격은 약 0.220 mm였다.
실시예 2F
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 소결체를 둥근 막대를 이용하여 압연하여, 소결체에 균열/미세균열을 생성하였다. 둥근 막대의 직경은 4 mm였고, 균열들 간의 간격은 약 0.101 mm였다.
물론, 다른 예에서, 균열들 간의 간격은 또한 1 mm, 0.8 mm, 0.6 mm, 0.5 mm, 0.3 mm, 0.2 mm, 0.15 mm, 0.10 mm, 0.09 mm, 0.08 mm, 0.07 mm, 0.06 mm 또는 0.05 mm일 수 있다.
실시예 2 및 실시예 1A의 전극 구조체를 시험 대상으로서 사용하여, 굽힘 강도 R1.0 시험 및 520V에서의 정전 용량 시험을 각각 수행하였다. 구체적인 결과를 하기 표 2에 제시한다:
상기 표 2의 데이터 분석에 따르면, 둥근 막대의 직경이 감소될수록, 균열들 간의 간격은 점차 감소되고 굽힘 강도는 점차 증가하였다. 둥근 막대의 직경이 4 mm로 감소되면, 미세균열들 간의 간격의 하강 범위는 감소되었지만, 용량 감쇠 범위는 증가하였다.
실시예 3A
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다:
수화 처리 시간은 24분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.470 mm였다.
실시예 3B
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 20분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.392 mm였다.
실시예 3C
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 16분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.294 mm였다.
실시예 3D
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 12분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.235 mm였다.
실시예 3E
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 6분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.147 mm였다.
실시예 3F
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 2분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.102 mm였다.
실시예 3G
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 1분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.106 mm였다.
실시예 3H
본 실시예와 실시예 2E의 차이점은 다음과 같다: 수화 처리 시간은 0.5분이었고, 균열들 간의 간격은 약 0.335 mm였으며, 균열은 불연속적 균열이었다.
실시예 3, 실시예 1A 및 실시예 2E의 전극 구조체를 시험 대상으로 하여, 굽힘 강도 R1.0 시험 및 520V에서의 정전 용량 시험을 각각 수행하였다. 구체적인 결과를 하기 표 3에 제시한다.
상기 표 3의 데이터 분석에 따르면, 수화 처리 강도가 감소될수록, 균열들 간의 간격은 점차 감소되고 굽힘 강도는 점차 증가하였다. 그러나, 수화 처리 시간이 1분으로 감소되면, 균열들 간의 간격이 증가하고 대신에 굽힘 강도가 감소되었다. 주된 이유는, 수화 처리의 강도가 너무 약해서(이는, 호일이 너무 연질이 되고 쉽게 당겨지게 함) 균열을 일으키기 쉽지 않았기 때문이다. 또한, 상이한 수화 처리 강도는 호일의 용량에 더 큰 영향을 미쳤다. 따라서, 적절한 수화 처리 강도를 제어하는 것은, 압연에 의해 생성되는 후속적 균열 형태에 중요한 역할을 하며, 전극 구조체의 굽힘 강도 및 용량에 직접적인 영향을 미칠 것이다. 본 실시예에서는, 97℃에서 2 내지 12분 동안 수화 처리 강도를 제어하는 것이 더욱 적절하였다.
전술된 수화 처리 강도는 수화 처리 시간에 의해 제어되었으며, 또한 수화 처리 온도(이는 70℃와 100℃ 사이의 임의의 값일 수 있음)에 의해 제어될 수 있거나, 수화 처리 시간과 온도 둘 다에 의해 제어될 수 있다.
실시예 4
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 알루미늄 호일 기재의 두께는 20 μm였다. 물론, 다른 예에서, 알루미늄 호일 기재의 두께는 또한 10 μm, 40 μm, 50 μm 또는 60 μm일 수 있다.
실시예 5A
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 알루미늄 호일 기재의 두께는 30 μm였고, 알루미늄 호일 기재의 전면 및 후면을 덮는 소결체의 두께는 각각 41 μm였고, 이로써 총 112 μm였다. 균열들 간의 간격은 약 0.084 mm였다.
실시예 5B
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 알루미늄 호일 기재의 두께는 30 μm였고, 알루미늄 호일 기재의 전면 및 후면을 덮는 소결체의 두께는 각각 32 μm였고, 이로써 총 94 μm였다. 균열들 간의 간격은 약 0.071 mm였다.
상기 실시예 5A, 실시예 5B 및 실시예 1A의 전극 구조체를 시험 대상으로서 사용하여, 굽힘 강도 시험을 각각 수행하였다. 구체적인 결과를 하기 표 4에 제시한다.
상기 표 4의 데이터 분석에 따르면, 소결체의 두께가 감소되면, 균열들 간의 간격이 점차 감소되고 굽힘 강도가 점차 증가하였다.
실시예 6
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 상기 분말의 평균 입자 크기는 6.5 μm였다. 물론, 다른 예에서, 상기 분말의 평균 입자 크기는 0.5 μm, 1 μm, 1.5 μm, 2 μm, 2.5 μm, 3 μm, 4 μm, 4.5 μm, 5 μm, 5.5 μm, 6 μm, 7 μm, 7.5 μm, 8 μm, 8.5 μm, 9 μm, 9.5 μm 또는 10 μm이다.
실시예 7
본 실시예와 실시예 1A의 차이점은 다음과 같다: 균열의 폭은 10 μm였다. 물론, 다른 예에서, 균열의 폭은 20 μm, 30 μm, 40 μm, 60 μm, 70 μm, 80 μm, 90 μm 또는 100 μm일 수도 있다.
전술된 구체적인 실행은 본 발명의 바람직한 실시양태 및 적용된 기술적 원리일 뿐임이 명시되어야 한다. 본 발명에 개시된 기술적 범위 내에서, 당업자가 용이하게 생각해낼 수 있는 모든 변경 또는 대체는 본 발명의 보호 범위 내에 포괄되어야 한다.

Claims (22)

  1. 기재 및 소결체(sintered body)를 포함하는 전극 구조체로서,
    상기 소결체는 상기 기재의 표면 상에 형성되고,
    상기 소결체가, 상기 소결체의 수화(hydration) 처리 후 상기 소결체의 포메이션(formation) 공정 전에 형성되는 균열(crack)을 구비하고,
    상기 균열이 상기 전극 구조체의 양쪽 단부로 침투하는,
    전극 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소결체가 수화 처리 후 균열 형성 전에 0V 내지 160V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 추가로 수반하고, 상기 포메이션 공정의 전압은 0V가 아닌, 전극 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소결체가 수화 처리 후 균열 형성 전에 0V 내지 120V의 전압을 사용한 포메이션 공정을 추가로 수반하고, 상기 포메이션 공정 전압은 0V가 아닌, 전극 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소결체가 상기 기재의 일측에 형성되거나,
    상기 소결체가 상기 기재의 양측에 형성된, 전극 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기재가, 밸브 금속, 밸브 금속 산화물 및 밸브 금속 질화물 중 하나 이상을 포함하는 호일인, 전극 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소결체가 다공성 구조를 갖는, 전극 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소결체가, 밸브 금속, 밸브 금속 산화물 및 밸브 금속 질화물 중 하나 이상을 포함하는 소결 층(sintered layer)인, 전극 구조체.
  8. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 밸브 금속이 마그네슘, 토륨, 카드뮴, 텅스텐, 주석, 철, 은, 규소, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄, 알루미늄, 지르코늄, 니오븀, 및 이들 금속의 합금 중 하나 이상으로부터 선택되는, 전극 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 밸브 금속이 알루미늄 또는 알루미늄 합금인, 전극 구조체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 균열이 동일한 방향으로 연장되는, 전극 구조체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 균열의 폭이 100 μm 이하인, 전극 구조체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 균열들 간의 간격이 0.5 mm 이하인, 전극 구조체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 균열들 간의 간격이 0.3 mm 이하인, 전극 구조체.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 균열들 간의 간격이 0.15 mm 이하인, 전극 구조체.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 균열들 간의 간격이 0.05 mm 이하인, 전극 구조체.
  16. (S10) 기재의 표면 상에 형성된 소결체를 제공하는 단계;
    (S20) 상기 소결체에 수화 처리를 수행하는 단계;
    (S40) 수화된 상기 소결체에 물리적 처리를 수행하여 균열을 생성하는 단계; 및
    (S50) 균열을 갖는 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계
    를 포함하는, 제1항의 전극 구조체의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    (S10) 기재의 표면 상에 형성된 소결체를 제공하는 단계;
    (S20) 상기 소결체에 수화 처리를 수행하는 단계;
    (S30) 수화된 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계;
    (S40) 포메이션 공정을 수행된 상기 소결체에 물리적 처리를 수행하여 균열을 생성하는 단계; 및
    (S50) 균열을 갖는 상기 소결체에 포메이션 공정을 수행하는 단계
    를 포함하는 전극 구조체의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압이 0V 내지 160V이고 0V는 아닌, 전극 구조체의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (S30) 단계에서 포메이션 공정의 전압이 0V 내지 120V인, 전극 구조체의 제조 방법.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (S20) 단계에서 수화 처리 온도가 70℃ 내지 100℃이고, 수화 처리 시간이 0.5분 내지 20분인, 전극 구조체의 제조 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
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