KR20110109029A - 가스투과막이 설치된 전기화학셀 - Google Patents

가스투과막이 설치된 전기화학셀 Download PDF

Info

Publication number
KR20110109029A
KR20110109029A KR1020100028569A KR20100028569A KR20110109029A KR 20110109029 A KR20110109029 A KR 20110109029A KR 1020100028569 A KR1020100028569 A KR 1020100028569A KR 20100028569 A KR20100028569 A KR 20100028569A KR 20110109029 A KR20110109029 A KR 20110109029A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
permeable membrane
gas permeable
electrochemical cell
support plate
lid
Prior art date
Application number
KR1020100028569A
Other languages
English (en)
Inventor
김성민
Original Assignee
킴스테크날리지 주식회사
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 킴스테크날리지 주식회사 filed Critical 킴스테크날리지 주식회사
Priority to KR1020100028569A priority Critical patent/KR20110109029A/ko
Priority to PCT/KR2011/002113 priority patent/WO2011122814A2/ko
Publication of KR20110109029A publication Critical patent/KR20110109029A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
    • H01M50/16—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H01G9/12—Vents or other means allowing expansion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/152—Lids or covers characterised by their shape for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
    • H01M50/164—Lids or covers characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • 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
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

본 발명은 전지나 캐패시터 같은 전기화학셀의 소형화, 신뢰성 및 안전성을 향상시키는 가스투과막이 설치된 전기화학셀(Electrochemical Cell)에 관한 것으로, 전기화학셀를 구성하는 케이스에 외부와 연결되는 한 개 이상의 구멍을 형성하고, 상기 구멍을 덮도록 설치된 가스 투과막 위에 구멍이 형성된 하부 지지판을 설치하여 전기화학셀 내부에서 발생된 가스는 가스투과막을 통하여 원활하게 배출되는 동시에 전기화학셀에 유해한 수분이나 오염물질이 외부에서 가스투과막을 통해 전기화학셀 내부로 유입되는 것을 억제하여 전기화학셀의 신뢰성을 증진시키고 안전성을 향상시킬 수 있다.

Description

가스투과막이 설치된 전기화학셀{Electrochemical Cell with Gas Permeable Membrane}
본 발명은 가스투과막이 설치된 전기화학셀에 관한 것으로서, 구체적으로 캐패시터나 이차전지 같은 전기화학셀을 소형화시키고, 신뢰성 및 안전성을 증진시키는 가스투과막이 설치된 전기화학셀에 관한 것이다.
종래의 전지(Battery)나 캐패시터(Capacitor) 같은 전기화학셀은 도 1과 같은 구성을 갖는다.
도 1은 종래의 기술에 따른 전기화학셀의 단위 셀(Unit Cell)의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전기화학셀의 단위 셀은 양극 전극(Positive Electrode: 11), 음극 전극(Negative Electrode: 12), 세퍼레이터(Separator: 13), 전해액(Electrolyte: 14), 양극 단자(Positive Terminal: 15), 음극 단자(Negative Terminal: 16), 케이스(Case: 17)로 구성된다.
양극 전극(11)과 음극 전극(12)에는 전기에너지가 각각 저장된다.
일반적으로 양극 전극(11)과 음극 전극(12)은 활물질(Active Material)과 집전체(Current Collector)로 구성되며, 이때, 전기에너지는 상기 활물질에 저장되며, 상기 집전체는 상기 활물질에 저장된 전기에너지의 이동통로를 제공한다.
전기이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitor)의 경우, 활물질로는 주로 활성탄소(Activated Carbon)가 사용되며, 집전체로는 알루미늄 시트가 많이 사용된다.
활물질은 바인더(Binder), 도전제(Conductivity Improving Agent), 용매(Solvent)와 혼합되어 슬러리(Slurry)나 페이스트(Paste) 상태로 만들어진 후, 집전체에 도포되어 전극으로 만들어진다.
알루미늄 전해콘덴서의 경우, 알루미늄 시트를 에칭처리(Etching Treatment)하여 전극이 만들어진다.
전해액(14)은 활물질에 전기에너지를 저장시키는 이온의 이동매개체이다. 이러한 전해액(14)은 전지나 전기이중층 캐패시터, 알루미늄 전해 콘덴서(Aluminum Electrolytic Capacitor)와 같은 전기화학셀(Electrochemical or Electrolytic Cell)에는 반드시 필요한 요소이지만 필름 콘덴서(Film Condenser) 같은 정전기셀(Electrostatic Cell)에는 사용되지 않는다.
세퍼레이터(13)는 양극 전극(11)과 음극 전극(12) 사이에 삽입되어 양극 전극(11)과 음극 전극(12)을 전기적으로 절연시킨다.
이차전지, 전기이중층 캐패시터, 알루미늄 전해 콘덴서와 같이 액체 전해액이 사용되는 경우, 세퍼레이터(13)는 액체 전해질의 이온은 투과하지만 전기적으로는 부도체인 종이나 섬유 같은 다공성 시트가 많이 사용된다.
양극 단자(15)와 음극 단자(16)는 전기화학셀에 전기에너지가 전달되는 통로역할을 하는 것으로 응용분야별로 다양한 형태를 가진다.
케이스(17)는 전기화학셀을 외부와 격리시키기 위한 것으로 전기화학셀 종류에 따라 다양한 재질과 형상으로 만들어진다.
이러한 전기화학셀은 동작 중에 불가피하게 가스가 발생하는 경우가 있다. 가스가 발생하는 경우는 리튬 이온 전지처럼 포메이션(Formation) 과정에서 발생하는 것과 같이 일과성인 경우가 있으며, 전기이중층 캐패시터와 같이 장기간에 걸쳐 서서히 발생하는 경우도 있다.
이러한 가스 발생은 전기화학셀의 내부압력을 증가시킨다. 따라서 전기화학셀의 내부압력 증가를 감안하여 전기화학셀의 케이스(17)를 견고하게 만들거나 전기화학셀 내부에 여유 공간을 배치하여 내부압력이 일정한 값 이상까지 상승하지 않도록 하는 방법들이 사용되고 있다.
그러나 이러한 방법들은 케이스(17)의 중량과 부피를 증가시켜 성능을 저하시키고, 가격을 상승시키는 요인으로 작용하게 된다.
특히 전지나 전기이중층 캐패시터와 같이 액체 전해질을 사용하는 전기화학셀에서 내부에서 발생한 가스는 전해액 및 활물질의 표면에 존재하게 되므로 가용 면적을 감소시키고 전해액 속에서 장애물로 작용하게 되어, 저항을 증가시켜 전기화학셀의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
전기화학셀의 케이스(17)에 구멍을 형성하고, 가스투과막을 설치하면 가스투과막을 통하여 발생한 가스가 외부로 배출될 수 있다.
그러나 가스투과막은 전기화학셀 내부에서 발생하는 가스를 외부로 배출시킬 수 있지만 반대로 전기화학셀에 유해한 오염물질이 가스투과막을 통해 전기화학셀 외부에서 내부로 유입될 수도 있다. 예를 들어 습도가 높은 곳에 전기화학셀을 보관하는 경우 수분이 가스투과막을 통하여 전기화학셀의 내부로 유입될 수 있다. 특히 유기전해액(Organic Electrolyte)을 사용하는 전기화학셀의 경우, 수분은 전기화학셀의 성능에 악영향을 미친다. 수분 이외에도 전기화학셀에 유해한 오염물질이 가스투과막을 통해 전기화학셀의 내부로 유입될 수 있다.
이와 같이, 종래의 가스투과막을 사용하는 전기화학셀은 오염물질이 외부에서 내부로 유입되는 것을 억제하기 어려운 구조적인 단점을 가지고 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가스투과막을 통해 오염물질이 전기화학셀 외부에서 내부로 유입되는 것을 방지하여 높은 신뢰성과 안정성을 갖는 전기화학셀을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일면에 따른 전기화학셀은 전기에너지가 저장되는 전극, 상기 전극이 저장되고 외부와 연결되는 한 개 이상의 구멍이 형성된 케이스, 상기 구멍에 설치된 가스 투과막 및 상기 가스투과막 위에 설치되는 유로가 형성된 가스투과막 지지판을 포함한다.
상기 구성들을 갖는 본 발명에 따른 전기화학셀은 가스투과막을 통하여 내부에서 발생된 가스를 외부로 원할하게 배출시킬 뿐만 아니라 오염물질이 가스투과막을 통해 전기화학셀 내부로 유입되는 것을 억제하여 전기화학셀의 신뢰성과 안정성을 증진시킬 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 전기에너지 저장장치 단위셀(Unit Cell)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일시예에 따른 원통형 전기화학셀의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 원통형 전기화학셀의 분해 사시도이다.
도 3a는 도 2a 및 도 2b에 도시된 뚜껑을 확대한 사시도이다.
도 3b는 도 2a에 도시된 뚜껑의 구조도이다.
도 3c는 가스투과막과 가스투과막 지지판이 설치된 상태를 보여주는 뚜껑의 배면 사이도이다.
도 4는 뚜껑의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 단면상세도이다.
본 발명은 본 발명의 실시예들이 도시된 첨부 도면들을 참조하여 더욱 완전하게 기술된다. 그러나 본 발명은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있으며, 여기에 설명되는 실시예에 한정하여 해석되지는 않는다. 오히려 이러한 실시예들은 이러한 개시가 보다 철저하고, 완전하여지고, 당업자에게 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다. 본 명세서에 첨부된 도면들에서, 요소들의 각 크기 또는 각 형태는 명확히 하기 위하여 이상적이거나 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 가스투과막이 설치된 전기화학셀의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 원통형 전기화학셀의 분해 사시도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기화학셀은 케이스(21, 24) 및 전극조립체(22)를 포함한다.
상기 케이스(21, 24)는 내부에 수납 공간이 형성되고, 상기 수납 공간에 상기 전극조립체(22)가 수납된다.
구체적으로 상기 케이스(21, 24)는 몸통(21)과 뚜껑(24)을 포함한다.
몸통(21)은 상부가 개방된 원통 형상을 가지며, 내부에 전극조립체(22)가 수납되는 수납공간을 갖는다.
뚜껑(24)은 상기 전극조립체(22)가 상기 몸통(21)의 수납공간에 수납된 상태에서 상기 몸통(21)의 상부를 덮도록 원형으로 이루어진다.
상기 전극조립체(22)는 원통형상으로 이루어져 상기 몸통(21)의 수납공간에 수납되고, 상기 몸통(21)과 상기 뚜껑(24)으로 이루어진 케이스(21, 24)에 의해 외부와 격리된다.
상기 뚜껑(24)의 상부면 상에 2개의 단자(25)가 형성되고, 2개의 단자(25)는 전극조립체(22)의 상부면 상에 형성된 2개의 리드(23)와 각각 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 뚜껑(24)에는 상기 뚜껑(24)을 관통하는 구멍과, 뚜껑(24)의 하부면 상에는 가스투과막과 유로로써 구멍이 형성된 가스 투과막과 상기 가스 투과막이 상기 뚜껑의 하부면으로부터 분리되지 않도록 지지하는 가스투과막 지지판(도 3b에 도시됨)이 설치된다.
가스투과막 지지판에 유로를 설치하는 방법에는 여러 가지가 있지만 본 실시예에서는 구멍을 형성시켜 유로를 설치하는 방법을 설명한다.
도 3a는 도 2a 및 도 2b에 도시된 뚜껑을 확대한 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 뚜껑의 하부면 상에 설치된 가스투과막과 가스투과막 지지판의 배치를 도시한 배면 사시도이고, 도 3c는 도 3b에 도시된 가스투과막과 가스투과막 지지판이 설치된 상태를 보여주는 뚜껑의 배면 사시도이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 뚜껑(24)의 상부면 상에 형성된 2개의 단자(25)들 사이 즉, 상부면의 중심부에 제1 구멍(27)이 형성되어, 이 구멍(27)을 통해 전기화학셀의 동작 중 내부에서 발생하는 가스가 외부로 방출될 수 있다.
도 3b 및 도 3c를 참조하면, 뚜껑(24)의 하부면 상에는 상부면상에 형성된 제1 구멍(27)보다 큰 제2 구멍(28)이 형성되어, 상기 구멍(28)을 충분히 커버하는 가스투과막(61)이 테이프와 같은 제1 밀봉수단(63)에 의해 밀봉된다.
본 실시예에서는 가스투과막 손상을 방지하기 위해 제2 구멍(28)이 제1 구멍(27)보다 크게 형성하였지만 반드시 크게 형성시킬 필요는 없다.
가스투과막(61)이나 뚜껑(24)의 하부면에 테이프와 같은 제2 밀봉 수단(65)을 사용하여 가스투과막 지지판(67)을 설치한다. 이때 가스투과막(61)을 통해 전기화학셀 외부로 배출되는 가스는 가스투과막 지지판(67)에 형성된 제3 구멍(29)을 통하도록 가스투과막 지지판을 설치하는 것이 바람직하다.
가스투과막(61)은 불소수지, PET(Polyethylene Terephthalate), PVDC(Polyvinylidene Chloride), PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), PPS(Polyphenylene Sulfide), PEEK(Polyether Ether Ketone), PI(Polyimide) 같은 필름들이 사용될 수 있다.
가스투과막 지지판(67)의 중심부에는 유로를 형성하기 위해 상기 제3 구멍(29)이 형성되어 있으며, 가스투과막 지지판(67)은 금속이나 플라스틱 등으로 만들어진 판이나 알루미늄과 같은 금속이 증착된 필름, 알루미늄 포일과 같은 금속 포일과 필름이 라미네이션된 라미네이션 필름 또는 가스투과막(61)과 동일한 재질로 만들어질 수 있다.
상기 제1 및 제2 밀봉 수단(63, 65)의 재질로는 양면 테이프나, 접착제, 가스켓 등이 사용될 수 있으며 가스투과막(61)이나 가스투과막(61)의 열융착이 가능한 재질이면 열융착으로 밀봉 수단을 대체할 수 있다.
도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 뚜껑의 단면을 도시한 단면도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 A 부분을 상세하게 도시한 상세도들로서, 전기화학셀의 내부압력과 외부압력의 차이에 따른 가스투과막의 변형 상태를 보여주는 상세도들이다.
도 5a에서는 전기화학셀의 내부 압력과 외부압력이 동일한 경우, 가스투과막(61)의 변형상태를 나타나는데, 이 경우, 가스투과막의 변형은 발생하지 않는다.
도 5b에서는 전기화학셀의 온도상승이나 내부의 가스발생에 따른 내부 압력 상승에 의해 가스투과막(61)이 외부 쪽으로 팽창된 상태가 나타나고, 도 5c에서는 전기화학셀 외부압력이 내부압력보다 높은 경우 가스투과막(61)이 가스투과막 지지판(67)에 의해 더 이상 내부로 밀리지 못하는 상태를 보여주고 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 전기화학셀의 내부압력이 증가하여 가스투과막(61)을 통해 가스가 외부로 배출될 때에는 가스투과막 지지판(67)이 가스 배출에 아무런 장애를 주지않지만 도 5c에 도시된 바와 같이, 전기화학셀 외부압력이 내부 압력보다 더 높아 외부로부터 가스투과막을 통해 오염물질이 유입될 수 있는 상황에서는 가스투과막 지지판(67)이 가스투과막(61)의 유효면적을 제3 구멍(29)의 면적으로 축소시키는 역할을 하게 된다. 따라서, 오염물질이 외부로부터 전기화학셀의 내부로 유입되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
일반적으로 전기화학셀 내부에는 액체 전해액이 존재하므로, 가스투과막 지지판(67)을 액체전해액에 잘 젖는 친수성 재질로 제작하거나 코로나 방전과 같이 친수성을 갖도록 표면처리를 하고, 가스투과막(61)은 액체전해액이 잘 젖지 않는 소수성 재질로 제작하거나 가스투과막(61)의 내부쪽 면을 소수성을 갖도록 표면처리를 하면 보다 더 바람직하다.
위의 실시예에서는 가스투과막 지지판에 유로를 형성시키는 방법으로 제3 구멍(29)이 형성된 가스투과막 지지판(67)을 사용하는 것을 예시하였지만 구멍이 없는 가스투과막 지지판(67)을 사용하는 경우에도 필요한 유로를 형성시켜 동일한 효과를 기대할 수 있다.
전기화학셀 내부에서 발생한 가스가 가스투과막(61)과 가스투과막 지지판(67) 틈새를 통하여 형성된 유로를 통해 유입된 후, 가스투과막(61)을 통하여 배출되도록 가스투과막 지지판(67)을 설치함으로써 구멍이 형성된 가스투과막 지지판(67)을 사용하는 경우와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
또한 위의 실시예서는 전기화학셀 내부 압력과 외부 압력 간의 차이에 의한 가스투과막의 팽창방향에 따라 가스투과막(61)의 가스 투과 방향을 선택하는 것이지만 가스투과막(61)이 설치되는 제2 구멍(28)에 스프링과 그물형상을 갖는 메쉬(mesh)를 설치하여 메쉬가 가스 투과막(61)을 누르도록 함으로써, 가스투과막(61)이 팽창되는 방향이 바뀌는 압력을 임의로 설정할 수 있다.
또한 가스투과막 지지판(67)은 전기화학셀의 제작이나 사용중에 가스투과막(61)이 손상되는 것을 방지하는 보호판 역할로도 활용될 수 있다.
또한 본 실시 예에서는 판 형태의 가스투과막 지지판을 예시하였지만 필름 형태의 가스투과막 지지막이나 시트형태의 가스투과막 지지시트를 사용하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 전기에너지 저장장치 중에서 주로 전기이중층 캐패시터를 사용하였지만 본 발명이 전기이중층 캐패시터만으로 한정되지는 않는다. 예컨대, 본 발명은 전해액을 사용하지 않는 캐패시터에도 적용될 수 있다.
또한 본 발명은 전기이중층 캐패시터, 알루미늄 전해 캐패시터, 필름 캐패시터 같은 캐패시터나 납축전지, 니켈수소전지, 니켈카드뮴전지, 리튬이온전지 같은 전지나 연료전지 등과 같은 전기에너지 저장장치에 사용될 수 있다.
본 발명의 설명에서 다양한 실시예로 본 발명의 구조 및 동작을 개시하였지만 해당분야에 종사하거나 해당분야에 대한 지식을 가진 사람이면 본 발명의 범주 내에서 다양한 형태로 변형시킬 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 전기에너지를 저장하는 전기화학셀에서,
    전기에너지가 저장되는 전극;
    상기 전극이 수납되는 몸통과 상기 몸통의 덮는 뚜껑을 포함하고, 상기 뚜껑에 형성되어 내부에서 발생한 가스를 외부로 배출시키도록 상기 뚜껑에 구멍이 형성된 케이스;
    상기 뚜껑에 형성된 구멍을 커버하도록 상기 뚜껑의 하부면 상에 설치된 가스투과막; 및
    상기 가스투과막 위에 설치되는 유로가 형성된 가스투과막 지지판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스투과막의 재질은 불소수지, PET(Polyethylene Terephthalate), PVDC(Polyvinylidene Chloride), PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), PPS(Polyphenylene Sulfide), PEEK(Polyether Ether Ketone), PI(Polyimide) 중에서 하나인 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스투과막은 소수성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스투과막 지지판에 구멍을 형성하여 상기 유로를 형성시킨 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로는 가스투과막과 가스투과막 지지판 사이의 틈새에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스투과막 지지판은 친수성 재질인 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스투과막 지지판은 친수성 표면처리된 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
KR1020100028569A 2010-03-30 2010-03-30 가스투과막이 설치된 전기화학셀 KR20110109029A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100028569A KR20110109029A (ko) 2010-03-30 2010-03-30 가스투과막이 설치된 전기화학셀
PCT/KR2011/002113 WO2011122814A2 (ko) 2010-03-30 2011-03-28 가스투과막이 설치된 전기화학셀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100028569A KR20110109029A (ko) 2010-03-30 2010-03-30 가스투과막이 설치된 전기화학셀

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120063888A Division KR101296253B1 (ko) 2012-06-14 2012-06-14 가스투과막이 설치된 전기화학셀

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110109029A true KR20110109029A (ko) 2011-10-06

Family

ID=44712732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100028569A KR20110109029A (ko) 2010-03-30 2010-03-30 가스투과막이 설치된 전기화학셀

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20110109029A (ko)
WO (1) WO2011122814A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103208597A (zh) * 2013-03-11 2013-07-17 山东三德电子科技有限公司 锂电池塑料外壳
KR20170043926A (ko) * 2015-10-14 2017-04-24 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 그 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017128556A1 (de) * 2017-12-01 2019-06-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Lithium-Ionen-Zelle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122054A (ja) * 1985-11-21 1987-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 鉛蓄電池用液口栓
KR970064229U (ko) * 1996-05-31 1997-12-11 2차 전지 캡 어셈블리
JPH1023226A (ja) * 1996-07-04 1998-01-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像読み取り装置
JP2003217549A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 At Battery:Kk 密閉型電池とその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103208597A (zh) * 2013-03-11 2013-07-17 山东三德电子科技有限公司 锂电池塑料外壳
KR20170043926A (ko) * 2015-10-14 2017-04-24 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011122814A3 (ko) 2012-03-08
WO2011122814A2 (ko) 2011-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101070677B1 (ko) 가스투과막이 설치된 전기화학셀
US7842423B2 (en) Lithium metal anode construction for seawater or air semi-fuel cells having flexible pouch packaging
KR101416808B1 (ko) 안전변을 갖는 케이스, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 에너지 저장 장치
JP2008235170A (ja) リチウムイオン二次電池パック
KR100953890B1 (ko) 쿼지바이폴라 구조를 갖는 전기화학셀
US7198654B1 (en) Separator sheet and method for manufacturing electric double layer capacitor using the same
JP2011086760A (ja) 蓄電素子
JP6952884B2 (ja) 空気極、金属空気電池及び金属空気電池の製造方法
KR20150135878A (ko) 가스투과막이 설치된 전기화학셀
KR20180021952A (ko) 외부접속단자를 갖는 전기화학 에너지 저장장치
KR20110109029A (ko) 가스투과막이 설치된 전기화학셀
US20120050946A1 (en) Supercapacitor module
KR101296253B1 (ko) 가스투과막이 설치된 전기화학셀
KR101757527B1 (ko) 이중 케이스 내에 배치된 가스 투과막을 갖는 전기화학적 에너지 저장장치
JP2011146668A (ja) 電気二重層キャパシタ
CN114981907B (zh) 蓄电装置
KR101416809B1 (ko) 단자판 및 그를 이용한 에너지 저장 장치
US10692662B2 (en) Electric double layer device
KR101525878B1 (ko) 가스 릴리즈부를 갖는 에너지 저장 장치
KR100792954B1 (ko) 전기 이중층 커패시터
KR101357137B1 (ko) 전극 조립체 및 이를 구비한 전기에너지 저장장치
KR101381651B1 (ko) 가스 릴리즈 장치를 갖는 에너지 저장 장치
KR101999736B1 (ko) 그래핀 전극을 포함하는 액시얼 타입의 원통형 리튬 이온 커패시터
KR101638566B1 (ko) 전기 이중층 소자
JP2022125814A (ja) 電気化学セル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment
A107 Divisional application of patent