KR200378038Y1 - Electric Double Layer Capacitor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 특히 개선된 단위 셀 및 셀 적층구조를 갖는 전기이중층 축전기(electric double layer capacitor; EDLC)에 관한 것이다. 본 고안에 따른 축전기는 셀 적층구조와, 상기 셀 적층구조의 외측 개별 집전체(15)에 각각 전기적으로 접속되는 리드 단자(19a,19b)와, 셀 적층구조를 밀봉하는 패킹 코트(20)를 포함하여 이루어진다.The invention particularly relates to an electric double layer capacitor (EDLC) with improved unit cell and cell stack structure. The capacitor according to the present invention includes a cell stack structure, lead terminals 19a and 19b electrically connected to the outer individual current collectors 15 of the cell stack structure, and a packing coat 20 for sealing the cell stack structure. It is made to include.
상기 셀 적층구조는: 전해액이 함침된 한 쌍의 분극 전극(12), 양 전극(12) 사이에 배치되는 이온 투과성 세퍼레이터(13), 각 전극(12) 외측에 접하는 베이스 집전체(14)와 개별 집전체(15), 그리고 베이스 집전체(14)와 개별 집전체(15)의 테두리 사이에서 고착되어 전극(12)의 유동 및 전해액의 누설을 방지하는 개스킷(16)을 포함하는 단위 셀(11)이, 하나의 단위 셀(11)의 베이스 집전체(14)가 다른 하나의 단위 셀(11)의 베이스 집전체(14)에 면접하는 관계로, 서로 직렬 적층되어 이루어진 하나의 셀 쌍(17)이다. 특히, 상기 셀 쌍(17)에서 서로 면접 관계에 있는 한 쌍의 베이스 집전체(14)는 하나의 평면형 집전 시트(21)를 절곡하여 얻어진 형태로 서로 연결되어 있다.The cell stack structure includes: a pair of polarized electrodes 12 impregnated with an electrolyte solution, an ion permeable separator 13 disposed between both electrodes 12, a base current collector 14 in contact with the outside of each electrode 12, and A unit cell comprising an individual current collector 15 and a gasket 16 fixed between the base current collector 14 and an edge of the individual current collector 15 to prevent flow of the electrode 12 and leakage of the electrolyte solution ( 11 is a pair of cells formed by stacking the base current collectors 14 of one unit cell 11 to the base current collectors 14 of the other unit cell 11 in series. 17). In particular, the pair of base current collectors 14 which are in an interview relationship with each other in the cell pairs 17 are connected to each other in a form obtained by bending one flat current collector sheet 21.
Description
본 고안은 전기이중층 축전기(electric double layer capacitor: 이하 '축전기'라 함)에 관한 것으로, 특히 개선된 단위 셀 및 셀 적층구조를 갖는 축전기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric double layer capacitor (hereinafter referred to as a 'capacitor'), and more particularly to a capacitor having an improved unit cell and cell stack structure.
축전기의 내전압(withstand voltage)은 전극에 함침된 전해액의 전기분해 전압에 의해 제한된다. 따라서 축전기는 일반적으로 소정의 내전압에 따라 또는 더 큰 저장 용량을 얻기 위하여, 다수의 단위 셀이 적층된 구조를 갖는다. The withstand voltage of the capacitor is limited by the electrolysis voltage of the electrolyte impregnated with the electrode. Therefore, capacitors generally have a structure in which a plurality of unit cells are stacked in accordance with a predetermined withstand voltage or to obtain a larger storage capacity.
도 1은 다수의 단위 셀을 포함하는 종래의 축전기를 나타낸다. 단위 셀(1)은 전해액이 함침된 한 쌍의 분극 전극(2)과, 양 전극(2) 사이에 배치되는 이온 투과성 세퍼레이터(3)와, 각 전극(2)의 외측에 각각 접촉하는 한 쌍의 집전체(4)와, 양 집전체(4) 사이에서 전극(2)을 둘러 싸도록 배치되는 개스킷(5)을 포함한다. 각 단위 셀(1)은, 하나의 단위 셀(1)의 집전체(4)가 인접하는 다른 단위 셀(1)의 집전체(4)에 접촉하는 관계로, 서로 직렬 적층되어 셀 적층구조(6)를 형성한다. 그리고 셀 적층구조(6)는, 리드 단자(8)를 갖는 금속판(7)이 양측 집전체(4)에 각각 접촉하는 상태로, 패킹 코트(packing coat)(9)에 의해 밀봉된다.1 shows a conventional capacitor including a plurality of unit cells. The unit cell 1 is a pair of polarized electrodes 2 impregnated with an electrolyte solution, an ion permeable separator 3 disposed between the two electrodes 2, and a pair that contacts the outside of each electrode 2, respectively. And a gasket 5 disposed to surround the electrode 2 between the current collector 4 and both current collectors 4. Each unit cell 1 is stacked in series with each other in such a manner that the current collector 4 of one unit cell 1 is in contact with the current collector 4 of another unit cell 1 adjacent thereto. 6) form. The cell laminated structure 6 is sealed by a packing coat 9 in a state where the metal plates 7 having the lead terminals 8 are in contact with both current collectors 4, respectively.
축전기가 소정의 내전압을 얻기 위하여 또는 같은 크기에서 더 큰 저장 용량을 얻기 위하여는 단위 셀(1)의 각 요소(2,3,4,5) 간 및 적층된 단위 셀 간(1)의 접촉 저항이 가능한 억제되어야 한다. 이 분야의 기술에 따르면, 접촉 저항은 셀 적층구조(6)를 양측에서 가압하도록 된 스러스트(thrust) 구조(미도시)를 이용함으로써 감소되는 것으로 알려져 있다.In order for the capacitor to obtain a predetermined withstand voltage or to obtain a larger storage capacity at the same size, the contact resistance between each element 2,3,4,5 of the unit cell 1 and between the stacked unit cells 1 This should be suppressed as much as possible. According to the art, it is known that the contact resistance is reduced by using a thrust structure (not shown) which is configured to press the cell stack 6 on both sides.
그러나 스러스트 압력이 실제로 각 요소(2,3,4,5)에 그리고 적층된 각 단위 셀(1)에 균일하게 작용하기 어렵다. 그로 인하여 전극(2) 층의 분열이나 뒤틀림 그리고 불균일한 접촉에 따른 손상이 발생한다. 또한 스러스트 동작 중에 적층된 단위 셀(1) 간의 접면에서 상호 어긋나기 쉬우며, 이 경우 단위 셀(1) 및 오버 코트(9)의 손상이나 균열이 발생한다. 이러한 문제들은 적층된 단위 셀의 수가 많을 수록 심해진다.However, it is difficult for the thrust pressure to actually act uniformly on each element 2, 3, 4, 5 and on each unit cell 1 stacked. As a result, damage due to cleavage or distortion of the electrode 2 layer and uneven contact occurs. In addition, the surface of the unit cells 1 stacked during the thrust operation is easily shifted from each other. In this case, the unit cells 1 and the overcoat 9 are damaged or cracked. These problems become worse as the number of stacked unit cells increases.
그리하여, 스러스트 구조가 사용된 축전기에 따르면 그 완제품의 신뢰성이 문제로 되는 것은 당연하며, 소정의 전기적 특성 또는 전기적 동작 안정성이 만족되지 않는다. 스러스트 압력이 균일하게 작용하도록 하기 위한 개선된 스러스트 구조가 여러가지로 제안된 바 있으나, 그 효과는 매우 약한 정도에 그친다.Thus, according to the capacitor in which the thrust structure is used, it is natural that the reliability of the finished product becomes a problem, and the predetermined electrical characteristics or electrical operation stability are not satisfied. Various improved thrust structures have been proposed to allow the thrust pressure to work uniformly, but the effect is only very weak.
본 고안은, 종래의 축전기에서의 문제점을 고려하여 이루어 진 것이다. 본 고안의 목적은 단위 셀을 구성하는 각 요소 및 적층된 각 단위 셀이 견고한 상태로 위치 정렬되도록 함으로써 우수한 전기적 특성 및 동작 안정성을 갖게 되는 축전기를 제공하고자 하는 것이다. 본 고안에서, 스러스트 구조와 같은 별도의 구조물은 사용되지 않는다. The present invention is made in consideration of the problems in the conventional capacitor. It is an object of the present invention to provide a capacitor having excellent electrical characteristics and operational stability by allowing each element constituting a unit cell and each stacked unit cell to be aligned in a rigid state. In the present invention, a separate structure such as a thrust structure is not used.
본 고안의 일 양태에 따른 축전기는, 하나의 셀 쌍으로 된 셀 적층구조를 포함한다. 각 단위 셀은 전해액이 함침된 한 쌍의 분극 전극, 양 전극 사이에 배치되는 이온 투과성 세퍼레이터, 각 전극의 외측에 접촉하는 베이스 집전체와 개별 집전체, 그리고 베이스 집전체와 개별 집전체의 테두리 사이에서 고착되어 전극의 유동 및 전해액의 누설을 방지하는 개스킷으로 이루어진다. 각 단위 셀은, 하나의 단위 셀의 베이스 집전체가 다른 하나의 단위 셀의 베이스 집전체에 면접하는 관계로, 서로 직렬 적층되어, 하나의 셀 쌍으로 된 셀 적층구조를 형성한다. 이 셀 적층구조에서, 서로 면접 관계에 있는 두 개의 베이스 집전체는 하나의 평면형 집전 시트를 절곡하여 얻어진 형태로 서로 연결되어 있다. 축전기는, 상기 셀 적층구조의 외측 개별 집전체에 각각 전기적으로 접속되는 리드 단자와, 셀 적층구조를 밀봉하는 패킹 코트를 더 포함한다.A capacitor according to an aspect of the present invention includes a cell stack structure of one cell pair. Each unit cell includes a pair of polarized electrodes impregnated with an electrolyte, an ion permeable separator disposed between both electrodes, a base current collector and an individual current collector in contact with the outside of each electrode, and between the edges of the base current collector and the individual current collector. It is made of a gasket that is fixed at and prevents the flow of the electrode and leakage of the electrolyte. Each unit cell is laminated in series with each other in such a manner that the base current collector of one unit cell is interviewed with the base current collector of another unit cell, thereby forming a cell stack structure of one cell pair. In this cell stack structure, two base current collectors which are in an interview relationship with each other are connected to each other in a form obtained by bending one flat current collector sheet. The capacitor further includes a lead terminal electrically connected to an outer individual current collector of the cell stack structure, and a packing coat for sealing the cell stack structure.
본 고안의 다른 양태에 따른 축전기는, 둘 이상의 셀 쌍으로 된 셀 적층구조를 포함한다. 각 셀 쌍에서 서로 면접 관계에 있는 두 개의 베이스 집전체는 하나의 시트를 절곡하여 얻어진 형태로 서로 연결되어 있다. 각 셀 쌍은, 하나의 셀 쌍의 개별 집전체가 인접하는 다른 셀 쌍의 개별 집전체에 면접하는 관계로, 서로 직렬 적층되어 셀 적층구조를 형성한다. 이 셀 적층구조에서, 각 셀 쌍의 각 베이스 집전체는 인접하는 다른 셀 쌍의 베이스 집전체 중 자신에게 더 가까운 베이스 집전체와 브릿지를 통하여 연결되어 있다. 축전기는, 상기 셀 적층구조의 최외측 개별 집전체에 각각 전기적으로 접속되는 리드 단자와, 셀 적층구조를 밀봉하는 패킹 코트를 더 포함한다.A capacitor according to another aspect of the present invention includes a cell stack structure of two or more cell pairs. Two base current collectors which are in an interview relationship with each other in each cell pair are connected to each other in a form obtained by bending one sheet. Each cell pair is laminated in series with each other in such a manner that the individual current collectors of one cell pair are interviewed with the individual current collectors of other adjacent cell pairs to form a cell stack structure. In this cell stack structure, each base current collector of each cell pair is connected via a bridge and a base current collector closer to itself among the base current collectors of other adjacent cell pairs. The capacitor further includes lead terminals electrically connected to the outermost individual current collectors of the cell stack structure, and a packing coat for sealing the cell stack structure.
본 고안에 따르면, 각 단위 셀을 구성하는 소자들은 베이스 집전체와 개별 집전체 사이에서 고착되는 개스킷에 의하여 고정화된다. 따라서 외력에 의한 전극 층의 분열이나 소자들 간의 불균일한 접촉이 발생하지 않는다. 또한, 셀 적층구조에서 서로 적층된 각 단위 셀은 베이스 집전체을 매개로 하여 물리적으로 서로 연결되어 있으며, 엄밀하게 서로 독립적으로 존재하는 것은 아니다. 따라서 축전기 제조과정에서 또는 완제품 상태에서 외력에 의한 단위 셀 간 상호 어긋남이 발생하지 않는다. 본 고안의 이러한 특징들에 따른 효과로서, 축전기의 전기적 특성, 예를 들어 등가 직렬 저항 특성(equivalent serial resistance) 또는 전기적 동작 안정성 등이 향상된다. 종래의 축전기 기술과 비교해 볼 때, 본 고안에 따른 셀 적층구조는 적층되는 단위 셀의 수가 많을 수록 유리하다.According to the present invention, the elements constituting each unit cell are fixed by a gasket fixed between the base current collector and the individual current collector. Therefore, the splitting of the electrode layer and the uneven contact between the elements due to external force do not occur. In addition, the unit cells stacked on each other in the cell stack structure are physically connected to each other through a base current collector, and are not strictly independent of each other. Therefore, the displacement between the unit cells due to external force does not occur in the manufacturing process of the capacitor or in the finished product state. As an effect according to these features of the present invention, the electrical characteristics of the capacitor, for example equivalent serial resistance or electrical operation stability, are improved. Compared with the conventional capacitor technology, the cell stack structure according to the present invention is advantageous as the number of unit cells to be stacked increases.
이상에서 기재되거나 또는 기재되지 않은 본 고안의 특징과 효과들은, 첨부도면을 참조하여 설명하는 이하의 실시예 기재를 통하여 보다 명백해 질 것이다. 각 도면에서 동일한 요소에 대하여는 동일한 부호를 사용하였다.Features and effects of the present invention, which are not described or described above, will become more apparent through the following description of the embodiments described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used for the same elements.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 제1실시예에 따른 축전기는 하나의 셀 쌍(17)으로 된 셀 적층구조를 포함한다. 각 단위 셀(11)은 전해액이 함침된 한 쌍의 분극 전극(12), 양 전극(12) 사이에 배치되는 이온 투과성 세퍼레이터(13), 각 전극(12)의 외측에 접촉하는 베이스 집전체(14)와 개별 집전체(15), 그리고 베이스 집전체(14)와 개별 집전체(15)의 테두리 사이에서 고착되어 전해액의 누설을 방지하는 개스킷(16)을 포함한다. 각 단위 셀(11)은 서로 직렬 적층되어 하나의 셀 쌍(17)으로 된 셀 적층구조를 형성하는데, 이 때 하나의 단위 셀(11)의 베이스 집전체(14)는 다른 단위 셀(11)의 베이스 집전체(14)에 면접한다. 2 and 3, the capacitor according to the first embodiment of the present invention includes a cell stack structure consisting of one cell pair 17. Each unit cell 11 includes a pair of polarized electrodes 12 impregnated with an electrolyte solution, an ion permeable separator 13 disposed between both electrodes 12, and a base current collector in contact with the outside of each electrode 12 ( 14 and the individual current collector 15, and a gasket 16 fixed between the base current collector 14 and the edges of the individual current collector 15 to prevent leakage of the electrolyte solution. Each unit cell 11 is stacked in series with each other to form a cell stack structure consisting of one cell pair 17, wherein the base current collector 14 of one unit cell 11 is the other unit cell 11 Is interviewed with the base current collector 14.
상기 셀 적층구조에서, 서로 면접 관계에 있는 각 베이스 집전체(14)는 하나의 평면형 집전 시트(도 4a의 부호 21)를 절곡하여 얻어진 형태로서 일측에서 서로 연결되어 있으며, 이 점에서 각각 독립적으로 제공되는 개별 집전체(15)와 다르다.In the cell stacking structure, each base current collector 14 in an interview relationship is formed by bending one flat current collector sheet (symbol 21 in FIG. 4A) and is connected to each other at one side. It is different from the individual current collector 15 provided.
축전기는, 셀 적층구조의 외측에 위치하는 각 개별 집전체(15)에 전기적으로 접속되는 각 리드 단자(19a,19b)와, 셀 적층구조를 밀봉시키는 패킹 코트(20)를 더 포함한다. 도면에서는, 각 리드 단자(19a,19b)는 개별 집전체(15)에 접촉하는 금속판(18)으로부터 인출되거나, 또는 개별 집전체(15)로부터 직접 인출될 수 있음을 보여 준다. The capacitor further includes each lead terminal 19a, 19b electrically connected to each individual current collector 15 located outside the cell stack structure, and a packing coat 20 for sealing the cell stack structure. In the figure, it is shown that each lead terminal 19a, 19b can be withdrawn from the metal plate 18 in contact with the individual current collector 15 or directly from the individual current collector 15.
상기 개스킷(16)의 재료로서, 열 가소성 재료 또는 열 경화성 재료가 모두 적용 가능하다. 패킹 코트(20)는 바람직하게 수지(예를 들어 에폭시, ABS 또는 PPS 수지 등) 몰드물이다.As a material of the said gasket 16, both a thermoplastic material or a thermosetting material is applicable. The packing coat 20 is preferably a resin (eg epoxy, ABS or PPS resin, etc.) mold.
집전체(14, 15)는 도전성의 플라스틱이나 고무 시트, 또는 금속 박(metallic foil)으로 이루어질 수 있다. 전해액은 희석 황산 수용액이나, 또는 프로필렌 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸 카보네이트, 에틸-메틸 카보네이트와 같은 비수용성 분극 용매에 테트라에틸 암모늄 테트라플루오로보레이트 등이 용해된 비수용성 전애액일 수 있다. 분극 전극(12)은 바람직하게 활성탄소 시트 또는 활성탄소 블록이다. 세퍼레이터(13)는 바람직하게 유리섬유로 이루어진 천, 또는 폴리프로필렌 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리비닐리딘 플루오라이드(PVDF)로 이루어진 다공성 수지막이다. 다만, 이들 요소들은 위에서 예시된 재료와 다른 재료로 이루어질 수도 있다.The current collectors 14 and 15 may be made of conductive plastic, rubber sheet, or metallic foil. The electrolyte solution may be a dilute sulfuric acid solution or a water-insoluble whole solution in which tetraethyl ammonium tetrafluoroborate and the like are dissolved in a non-aqueous polarization solvent such as propylene carbonate, diethyl carbonate, ethyl carbonate, and ethyl-methyl carbonate. Polarization electrode 12 is preferably an activated carbon sheet or activated carbon block. The separator 13 is preferably a cloth made of glass fiber or a porous resin film made of polypropylene polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVDF). However, these elements may be made of materials different from those exemplified above.
도 4a를 참조하면, 본 고안의 제1실시예에 따른 축전기를 제조하기 위하여 평면형 집전 시트(21)가 제공된다. 시트(21)에는 절곡용 슬롯(22)이 형성되며, 슬롯(22)의 좌·우면은 각각 베이스 집전체(14)로 된다. 각 베이스 집전체(14)의 테두리(23)는, 개스킷(16)과의 접합력 및 밀폐력을 높이기 위하여, 거칠게 처리된다. 도시되지 않았으나, 바람직하게 각 베이스 집전체(14)의 테두리(23)에 대응되는 각 개별 집전체(15)의 테두리도 동일하게 처리된다. 도면에서, 각 베이스 집전체(14)는 사각형이지만, 다르게는 도 7a와 같이 원형일 수도 있다. 4A, a planar current collector sheet 21 is provided to manufacture a capacitor according to a first embodiment of the present invention. The sheet | seat 21 is provided with the bending slot 22, and the left and right surfaces of the slot 22 become the base collector 14, respectively. The edge 23 of each base collector 14 is roughened in order to increase the bonding force and sealing force with the gasket 16. Although not shown, the edges of the respective individual current collectors 15 corresponding to the edges 23 of the respective base current collectors 14 are preferably processed in the same manner. In the drawing, each base current collector 14 is rectangular, but may alternatively be circular as shown in FIG. 7A.
도 4b를 참조하면, 각 베이스 집전체(14) 상의 테두리(23)에 맞게 개스킷(16)을 배치하고, 개스킷(16) 내에 전극(12), 세퍼레이터(13), 전극(12), 개별 집전체(15)를 연속으로 적층한 다음, 양측 집전체(14,15)에 대하여 열 프레스를 가하여 압착시킨다. 이 때 개스킷(16)이 연화되면서 내부 소자들(12,13)이 서로 밀착되고, 개스킷(16)이 다시 경화되면서 양측 집전체(14,15) 사이에서 고착된다. 그리하여 소자(12,13,14,15) 간 위치 안정화된 각 단위 셀(11)이 형성된다. Referring to FIG. 4B, the gasket 16 is disposed to fit the edge 23 on each base current collector 14, and the electrode 12, the separator 13, the electrode 12, and the individual house are disposed within the gasket 16. After stacking the whole 15 in succession, hot press is applied to both collectors 14 and 15, and it crimps | compresses. At this time, as the gasket 16 is softened, the internal elements 12 and 13 are in close contact with each other, and the gasket 16 is cured again to be fixed between both current collectors 14 and 15. Thus, each unit cell 11 having a position stabilized between the elements 12, 13, 14, and 15 is formed.
도 4c를 참조하면, 각 단위 셀(11) 형성 후에 좌·우 베이스 집전체(14)를 서로 대접되는 방향으로 폴딩함으로써, 각 단위 셀(11)이 서로 적층되고 하나의 셀 쌍(17)으로 된 셀 적층구조가 형성된다. 이 셀 적층구조에서 적층된 각 단위 셀(11)은 베이스 집전체(14)를 매개로 하여 물리적으로 서로 연결되어 있다.Referring to FIG. 4C, after the unit cells 11 are formed, the left and right base current collectors 14 are folded in a direction in which they face each other, whereby the unit cells 11 are stacked on each other and into one cell pair 17. Formed cell stack structure. Each unit cell 11 stacked in this cell stack structure is physically connected to each other via a base current collector 14.
도 4d를 참조하면, 각 리드 단자(19a,19b)가 개별 집전체(15)에 전기적으로 접속된 상태에서, 셀 어셈블리(17)는 몰드(M) 내에 안착되고, 투입되는 액상의 수지에 의하여 밀봉된다. 리드 단자(19a,19b)는, 도 2에서와 같이, 필요에 의하여 절곡 처리된다.Referring to FIG. 4D, in a state in which each lead terminal 19a and 19b is electrically connected to the individual current collector 15, the cell assembly 17 is seated in the mold M, and the liquid is injected into the resin. Is sealed. The lead terminals 19a and 19b are bent as needed, as shown in FIG.
도 5를 참조하면, 본 고안의 제2실시예에 따른 축전기는 둘 이상의 셀 쌍(17)으로 이루어진 셀 적층구조(24)를 포함한다. 이 축전기에서, 단위 셀(11)을 구성하는 요소들(12,13,14,15,16)과 그 배열, 그리고 각 셀 쌍(17)의 구조는 제1실시예와 동일하다. 본 실시예에서 각 셀 쌍(17)은 서로 직렬 적층되어 셀 적층구조(24)를 형성하는데, 이 때 하나의 셀 쌍(17)의 개별 집전체(15)가 인접하는 다른 셀 쌍(17)의 개별 집전체(15)에 면접한다. 그리고 각 셀 쌍(17)의 각 베이스 집전체(14)는 인접하는 다른 셀 쌍(17)의 베이스 집전체(14) 중 자신에게 더 가까운 베이스 집전체(14)와 브릿지(25)를 통하여 연결되어 있다.Referring to FIG. 5, a capacitor according to a second embodiment of the present invention includes a cell stack 24 composed of two or more cell pairs 17. In this capacitor, the elements 12, 13, 14, 15 and 16 constituting the unit cell 11, their arrangement and the structure of each cell pair 17 are the same as in the first embodiment. In this embodiment, each cell pair 17 is stacked in series with each other to form a cell stack structure 24, where the individual current collector 15 of one cell pair 17 is adjacent to another cell pair 17 The individual current collectors 15 are interviewed. Each base current collector 14 of each cell pair 17 is connected through a bridge 25 and a base current collector 14 that is closer to the base current collector 14 of another adjacent cell pair 17. It is.
도 6a를 참조하면, 본 고안의 제2실시예에 따른 축전기의 제조를 위하여 평면형 집전 시트(26)가 제공된다. 상기 시트(26)에는 싱글 슬롯(22)과 더블 슬롯(27a,27b)이 교대로 형성되며, 싱글 슬롯(22)의 좌·우면은 각각 베이스 집전체(14)로 되고, 더블 슬롯(27a,27b) 사이면은 브릿지(25)로 된다. 각 베이스 집전체(14)의 테두리(23)는, 개스킷(16)과의 접합력을 높이기 위하여, 거칠게 처리된다. 도면에서, 각 베이스 집전체(14)는 사각형이지만, 다르게는 도 7b와 같이 원형일 수도 있다.Referring to FIG. 6A, a planar current collector sheet 26 is provided for manufacturing a capacitor according to a second embodiment of the present invention. The seat 26 has a single slot 22 and a double slot (27a, 27b) is formed alternately, the left and right sides of the single slot 22 is a base current collector 14, respectively, the double slot (27a, 27b) the interfacial surface is a bridge 25. The edge 23 of each base collector 14 is roughened in order to increase the bonding force with the gasket 16. In the drawing, each base current collector 14 is rectangular, but may alternatively be circular as shown in FIG. 7B.
도 6b를 참조하면, 상기 각 베이스 집전체(14)를 포함하여 안정화된 각 단위 셀(11)이 도 4b와 같은 방법으로 형성된다. Referring to FIG. 6B, each unit cell 11 including the base current collectors 14 stabilized is formed in the same manner as in FIG. 4B.
도 6c를 참조하면, 각 단위 셀(11) 형성 후에 좌·우 베이스 집전체(14)를 서로 대접되는 방향으로 폴딩함으로써, 각 단위 셀(11)이 서로 적층된 셀 쌍(17)이 형성된다. 그리고 브릿지(25)를, 수평적 베이스 집전체(14)에 대하여, 90°각도로 절곡함으로써, 다수의 셀 쌍(17)이 직렬 적층된 셀 적층구조(24)가 형성된다. 이 셀 적층구조에서 적층된 각 단위 셀(11)은 베이스 집전체(14)를 매개로 하여 물리적으로 서로 연결되어 있다.Referring to FIG. 6C, after forming each unit cell 11, the left and right base current collectors 14 are folded in a direction in which they face each other to form a cell pair 17 in which each unit cell 11 is stacked on each other. . The bridge 25 is bent at an angle of 90 degrees with respect to the horizontal base current collector 14 to form a cell stack structure 24 in which a plurality of cell pairs 17 are stacked in series. Each unit cell 11 stacked in this cell stack structure is physically connected to each other via a base current collector 14.
도 6d를 참조하면, 리드 단자(19a,19b)가 각 개별 집전체(15)에 접속된 상태에서, 셀 어셈블리(24)는 몰드(M) 내에 안착되고, 투입되는 액상의 수지에 의하여 밀봉된다. 리드 단자(19a,19b)는, 도 5에서와 같이, 필요에 의하여 절곡 처리된다.Referring to FIG. 6D, with the lead terminals 19a and 19b connected to each individual current collector 15, the cell assembly 24 is seated in the mold M and sealed by the injected liquid resin. . The lead terminals 19a and 19b are bent as needed, as shown in FIG.
이상의 실시예들에서 알 수 있는 바와 같이, 각 단위 셀(11)을 구성하는 요소들(12,13,14,15,16)은 베이스 집전체(14)와 개별 집전체(15) 사이에서 고착되는 개스킷(16)에 의하여 위치 안정화된다. 따라서 외력에 의한 전극(2) 층의 분열이나 요소들(12,13,14,15,16) 간의 불균일한 접촉이 발생하지 않는다. 또한, 셀 적층구조에서 적층된 각 단위 셀(11)은 베이스 집전체(14)를 매개로 하여 물리적으로 서로 연결되어 있으며, 엄밀하게 서로 독립적으로 존재하는 것은 아니다. 따라서 축전기 제조과정에서 또는 완제품 상태에서 외력에 의한 단위 셀(11) 간 상호 어긋남이 발생하지 않는다.As can be seen in the above embodiments, the elements 12, 13, 14, 15, and 16 constituting each unit cell 11 are fixed between the base current collector 14 and the individual current collector 15. Position stabilization by means of a gasket 16. Therefore, no splitting of the electrode 2 layer or uneven contact between the elements 12, 13, 14, 15, and 16 due to an external force occurs. In addition, the unit cells 11 stacked in the cell stack structure are physically connected to each other through the base current collector 14, and are not strictly independent of each other. Therefore, the displacement between the unit cells 11 due to the external force does not occur in the manufacturing process of the capacitor or in the finished product state.
본 고안에 따르면, 각 단위 셀을 구성하는 요소들은 개스킷에 의하여 안정화되고, 셀 적층구조에서 적층된 각 단위 셀은 베이스 집전체에 의하여 위치 안정화된다. 그 결과로서, 축전기의 축전기의 전기적 특성, 예를 들어 등가 직렬 저항 특성 또는 전기적 동작 안정성 등이 향상된다. 종래의 축전기 기술과 비교해 볼 때, 본 고안에 따른 셀 적층구조는 적층되는 단위 셀의 수가 많을 수록 유리하다. According to the present invention, elements constituting each unit cell are stabilized by a gasket, and each unit cell stacked in the cell stack structure is position stabilized by a base current collector. As a result, the electrical characteristics of the capacitor of the capacitor, for example, equivalent series resistance characteristics or electrical operation stability, are improved. Compared with the conventional capacitor technology, the cell stack structure according to the present invention is advantageous as the number of unit cells to be stacked increases.
도 1은 종래 전기이중층 축전기의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional electric double layer capacitor.
도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 전기이중층 축전기의 단면도.2 is a cross-sectional view of an electric double layer capacitor according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 "A"부분 확대도.3 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 2;
도 4a,b,c,d는 도 2의 축전기 제조 과정을 순서대로 설명하기 위한 도면.4a, b, c, d are diagrams for explaining the capacitor manufacturing process of FIG. 2 in order;
도 5는 본 고안의 제2실시예에 따른 전기이중층 축전기의 단면도.5 is a cross-sectional view of an electric double layer capacitor according to a second embodiment of the present invention.
도 6a,b,c,d는 도 5의 축전기 제조 과정을 순서대로 설명하기 위한 도면.6a, b, c, d are diagrams for explaining the capacitor manufacturing process of FIG. 5 in order;
도 7a는 도 4a의 집전 시트에 대한 다른 예시도.FIG. 7A is another exemplary view of the current collecting sheet of FIG. 4A. FIG.
도 7b는 도 6a의 집전 시트에 대한 다른 예시도.FIG. 7B is another illustration of the current collecting sheet of FIG. 6A. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11. 단위 셀 12. 분극 전극11. Unit cell 12. Polarization electrode
13. 세퍼레이터 14. 베이스 집전체13. Separator 14. Base current collector
15. 개별 집전체 16. 개스킷15. Individual collector 16. Gasket
17. 셀 쌍 19a,b. 리드 단자17. Cell pair 19a, b. Lead terminals
20. 패킹 코트 21. 집전 시트20. Packing coat 21. Current collector sheet
22. 슬롯 24. 셀 적층구조22. Slot 24. Cell stack
25. 브릿지 26. 집전 시트25. Bridge 26. Current collecting sheet
27a,b. 더블 슬롯27a, b. Double slot
Claims (8)
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