KR20130137848A - 적층 박막 전지 - Google Patents
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Abstract
고용량을 발휘할 수 있으며, 적층 후 표면에 별도의 배리어를 형성하지 않아도 되는 적층 박막 전지에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 적층 박막 전지는 제1면에 양극전류집전체 및 음극전류집전체가 형성된 제1박막전지 및 제2박막전지가 각각의 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층되어 있으며, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 양극전류집전체들이 양극단자에 전기적으로 접속되고, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 음극전류집전체들이 음극단자에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 적층 박막 전지는 제1면에 양극전류집전체 및 음극전류집전체가 형성된 제1박막전지 및 제2박막전지가 각각의 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층되어 있으며, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 양극전류집전체들이 양극단자에 전기적으로 접속되고, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 음극전류집전체들이 음극단자에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 박막전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고용량을 발휘할 수 있으며, 외부 단자 구현이 용이하고, 적층 후 별도의 표면 배리어 생략이 가능한 적층 박막 전지에 관한 것이다.
박막전지는 기본적인 전지의 구성 요소들을 박막화하여 두께를 얇게 만든 전지이다.
박막전지는 양극/전해질/음극의 모든 구성요소가 고체상태로 이루어져 있으며, CVD(Chemical Vapor Deposition), PVD(Physical Vapor Deposition) 등의 증착 방법을 통하여 얇은 기판 상에 수 마이크론(㎛) 내외의 두께로 제조된다.
박막전지는 LiPON과 같은 고체전해질 사용으로 폭발위험이 적으며, 고온에서도 안정성이 우수하며, 자가방전율이 낮고, 수명 특성이 우수한 점 등 여러가지 장점이 있다.
한편, 박막전지는 그 자체로는 용량이 작기 때문에, 용량을 높이기 위해서 단위 박막전지들을 적층하여, 2개 이상의 박막전지를 전기적으로 접속하는 기술이 제시되어 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0113106호(2009.10.29. 공개)에는 단위 박막전지들을 적층한 형태의 고용량 박막전지 모듈이 개시되어 있다.
상기 문헌에 의하면, 제1박막전지의 제1면(집전체 형성면)과, 제2박막전지의 제2면(기판 하부면)이 서로 마주보는 형태로, 제1박막전지와 제2박막전지가 적층되어 있다.
그러나 이러한 형태의 박막전지 적층 구조의 경우, 적층 후 최상부에 위치하는 박막전지 상에 수분 침투 방지를 위한 두꺼운 배리어를 형성하여야 하고, 또한, 외부 단자 구현이 어렵다.
본 발명의 목적은 고용량을 발휘할 수 있으며, 아울러 적층 후 두꺼운 배리어 형성을 생략할 수 있으며, 외부 단자 구현이 용이한 적층 박막 전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 적층 박막 전지는 제1면에 양극전류집전체 및 음극전류집전체가 형성된 제1박막전지 및 제2박막전지가 각각의 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층되어 있으며, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 양극전류집전체들이 양극단자에 전기적으로 접속되고, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 음극전류집전체들이 음극단자에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1박막전지 및 제2박막전지 사이에는 실링층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 양극단자 및 음극단자는 전도성 테이프, 금속 페이스트, 전도성 접착제로 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 고정되면서 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 양극단자 및 음극단자는 열 접합 방식 또는 초음파 접합 방식에 의해서도 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 고정되면서 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 양극단자 및 음극단자는 테이프, 접착제 또는 페이스트로 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 고정되고, 와이어 본딩 방식에 의해 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 전기적으로 연결될 수도 있다.
이때, 상기 제1박막전지는 제1면의 제1측에 양극전류집전체가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체가 형성되며, 상기 제2박막전지는 제1면의 제2측에 양극전류집전체가 형성되고, 제1측에 음극전류집전체가 형성될 수 있다.
반대로, 상기 제1박막전지는 제1면의 제1측에 양극전류집전체가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체가 형성되며, 상기 제2박막전지는 제1면의 제1측에 양극전류집전체가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체가 형성되며, 각각의 양극전류집전체들이 상기 양극 단자에 전기적으로 접속되고, 각각의 음극전류집전체들이 상기 음극 단자에 전기적으로 접속되며, 상기 양극전류집전체와 음극전류집전체를 분리하기 위한 절연부를 갖는 양면 통전 구조물이 상기 제1박막전지와 제2박막전지 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2박막전지가 상기 제1박막전지에 대하여, 수평 방향으로 180° 회전한 형태로 적층될 수 있다. 또한, 상기 제2박막전지가 상기 제1박막전지에 대하여, 수평 방향으로 360° 회전한 형태로 적층되며, 상기 양면 통전 구조물 내부에는 서로 교차하는 형태의 배선부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1박막전지와 제2박막전지는 기판 상에 형성된 양극전류집전체 및 음극전류집전체와, 상기 양극전류집전체 상에 형성되는 양극 및 상기 음극전류집전체 상에 형성되는 음극과, 상기 양극 및 음극 사이에 형성되는 전해질을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1박막전지와 제2박막전지는 상기 양극전류집전체 및 음극전류집전체의 일부를 제외하고, 나머지 부분을 덮는 배리어(barrier)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 적층 박막 전지는 전지 적층을 통하여 제1박막전지와 제2박막전지를 병렬로 연결할 수 있어서, 고용량을 발휘할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 적층 박막 전지는 집전체가 형성된 면들이 서로 마주보는 형태로 제1박막전지와 제2박막전지가 적층되는 구조를 가짐으로써, 적층 후 별도의 두꺼운 배리어를 형성하지 않아도 된다.
또한, 본 발명에 따른 적층 박막 전지는 집전체가 형성된 면들이 서로 마주보는 형태이므로, 제1박막전지와 제2박막전지 사이에 외부 단자를 쉽게 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 박막전지의 예를 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 적용될 수 있는 양면 통전 구조물을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 적용될 수 있는 양면 통전 구조물을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 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.
이하에서는, 본 발명에 따른 적층 박막 전지에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 박막전지의 예를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 박막전지는 기판(110) 상에 양극전류집전체(Cathode Current Collector; CCC)(120), 양극(130), 음극전류집전체(Andoe Current Collector; ACC)(140), 전해질(150) 및 음극(160)이 각각 박막 형태로 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 이러한 박막 전지는 모든 요소가 고상 박막으로 형성되고, 기판(110)을 제외한 전체 두께가 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도로 매우 얇은 두께로 제조된다.
도 1에는 박막전지 형태의 하나의 예를 제시하였으나, 본 발명에 이용되는 박막 전지는 이러한 형태에 한정되지 않고, 다양한 형태를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 박막전지는 그 자체로는 용량이 크지 않기 때문에 고용량을 발휘하기 위해서 2개 이상의 박막전지를 전기적으로 접속하여 사용할 수 있으며, 이를 위하여 구조적으로는 2개 이상의 박막전지의 적층이 필요하다.
본 발명에서는 2개의 박막전지가 적층되어 있되, 종래와는 달리 집전체가 형성되어 있는 면이 서로 마주보는 구조의 적층 박막 전지를 제공한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 적층 박막 전지는, 기본적으로 제1박막전지(210a), 제2박막전지(210b), 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)를 포함한다.
제1박막전지(210a)와 제2박막전지(201b) 각각은 제1면에 양극전류집전체(211, 213) 및 음극전류집전체(212, 214)가 형성되어 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에서는 제1박막전지(210a) 및 제2박막전지(210b)가 각각의 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층된다. 그리고, 제1박막전지(210a)와 제2박막전지(210b)의 양극전류집전체들(211, 213)이 양극단자(220b)에 전기적으로 공통 접속되고, 또한 제1박막전지(210a)와 제2박막전지(210b)의 음극전류집전체들(212, 214)이 음극단자(220a)에 전기적으로 공통 접속된다.
이와 같이, 제1박막전지(210a)와 제2박막전지(210b)의 제1면이 서로 마주보는 적층 구조는, 수분 침부에 취약한 박막전지의 제1면들이 서로 마주보는 형태이므로, 제1박막전지(210a)의 제2면이 상부로 노출되거나 제2박막전지(210b)의 제2면이 하부로 노출되지 않는다. 즉, 본 발명에 적용되는 박막전지의 적층 구조는, 상대적으로 수분 침투에 강한 기판의 배면에 해당하는 제2면이 상부 혹은 하부로 노출된다. 따라서, 적층 후에 박막전지 표면을 통하여 수분이 침투하는 것을 방지하기 위해 최상부 박막전지의 제1면에 수십㎛ 정도의 두께로 형성되는 별도의 배리어를 형성하는 과정을 생략할 수 있다.
또한, 제1박막전지(210a)와 제2박막전지(210b)의 제1면이 서로 마주보는 적층 구조는, 외부에 연결되는 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)를 박막전지들(210a, 210b) 사이에 삽입할 수 있으므로, 쉽게 외부 단자를 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 제1박막전지와 제2박막전지의 제1면이 서로 마주보는 적층 구조를 가지므로, 제1박막전지 및 제2박막전지의 제1면에 수분이 침투할 수 있고, 또한 먼지 등의 이물질이 들어갈 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제1박막전지의 제1면과 제2박막전지의 제1면 사이에 실링층(도 3의 230)이 더 형성되어 있을 수 있다. 실링층(230)은 제1박막전지의 제1면과 제2박막전지의 제1면 사이의 전면에 혹은 일부에 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 예와 같이 가장자리에 형성될 수 있다.
이러한 실링층(230)은 에폭시, CPP(Casted Polypropylene), 서린(surlyn), 글래스 등으로 형성될 수 있다. 에폭시의 경우, 열 경화 방식, 자외선 경화 방식 등으로 형성될 수 있고, CPP, 서린, 글래스 등은 열 융착 방식 등으로 형성될 수 있다.
한편, 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)는 제1박막전지(210a) 또는 제2박막전지(210a)에 고정될 수 있도록, 전도성 테이프, 금속 페이스트, 열, 초음파, 와이어 등을 이용하여 제1박막전지(210a)의 제1면의 양극전류집전체(211) 및 음극전류집전체(212)에 접착되거나 또는 제2박막전지(210b)의 제1면의 양극전류집전체(213) 및 음극전류집전체(214)에 접착될 수 있다.
보다 구체적으로, 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)는 전도성 테이프, 금속 페이스트, 전도성 접착제로 제1박막전지(210a) 또는 제2박막전지(210b)의 양극전류집전체(211, 213) 및 음극전류집전체(212, 214)에 고정되면서 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)는 열 접합 방식 또는 초음파 접합 방식에 의해서도 제1박막전지(210a) 또는 제2박막전지(210b)의 양극전류집전체(211, 213) 및 음극전류집전체(212, 214)에 고정되면서 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)는 와이어 본딩 방식에 의해 제1박막전지(210a) 또는 제2박막전지(210b)의 양극전류집전체(211, 213) 및 음극전류집전체(212, 214)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 다만, 이 경우, 음 극단자(220a) 및 양극단자(220b)의 고정을 위하여, 테이프, 접착제 또는 페이스트로 제1박막전지(210a) 또는 제2박막전지(210b)의 양극전류집전체(211, 213) 및 음극전류집전체(212, 214)에 음극단자(220a) 및 양극단자(220b)를 고정하는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 3에 도시된 적층 박막 전지는 제1박막전지(210a)와 제2박막전지(210b)가 반전된 형태를 갖는다.
즉, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1박막전지(210a)는 제1면의 제1측에 양극전류집전체(211)가 형성되고, 이와 이격된 제2측에 음극전류집전체(212)가 형성되어 있다. 이에 반하여, 제2박막전지(210b)는 제1면의 제2측에 양극전류집전체(213)가 형성되고, 제1측에 음극전류집전체(214)가 형성된다.
이 경우, 별도의 양면 통전 구조물(도 4의 420, 도 6의 620)을 사용하지 않고도 바로 양극단자(220b) 및 음극단자(220a)에 접속 가능한 장점이 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5에 도시된 적층 박막 전지의 경우에도 제1박막전지(410a)의 양극전류집전체(412) 및 음극전류집전체(411)가 형성된 제1면과 제2박막전지(410b)의 양극전류집전체(414)와 음극전류집전체(413)가 형성된 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층된다. 또한, 제1박막전지(410a)의 양극전류집전체(412)와 제2박막전지(410b)의 양극전류집전체(414)가 양극단자(421a)에 공통 접속되며, 제1박막전지(410a)의 음극전류집전체(411)와 제2박막전지(410b)의 음극전류집전체(413)가 음극단자(421b)에 공통 접속된다.
다만, 도 4 및 도 5에서는 제1박막전지와 제2박막전지가 반전된 형태가 아닌 동일한 형태를 갖는다.
즉, 제1박막전지(410a)는 제1면의 제1측에 양극전류집전체(412)가 형성되고, 이와 이격된 제2측에 음극전류집전체(411)가 형성된다. 제2박막전지(410b)는 제1면의 제1측에 양극전류집전체(414)가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체(413)가 형성된다.
이 경우, 제1박막전지(410a)의 제1면과 제2박막전지(410b)의 제1면이 서로 마주보도록 적층하면서, 병렬 연결을 구현하기 위해서는 도 4에 도시된 예와 같은, 별도의 양면 통전 구조물(420)이 요구된다.
양면 통전 구조물(420)은 각각의 음극전류집전체들(411, 413)이 음극 단자(421a)에 전기적으로 접속되고, 각각의 양극전류집전체들(412, 414)이 양극 단자(421b)에 전기적으로 접속되도록 하며, 상기 음극전류집전체(411, 413)와 양극전류집전체(412, 414)를 전기적으로 분리하기 위한 절연부(425)를 갖는다.
이러한 양면 통전 구조물(420)은 제1박막전지(410a)와 제2박막전지(410b) 사이에 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 적층 박막 전지의 경우, 제1박막전지(410a)가 제2박막전지(410b)에 대하여, 수평 방향으로 180° 회전한 형태로 적층된 형태를 갖는다. 이 경우, 각각의 양극전류집전체들(412, 414)이 일측에 위치하고, 각각의 음극전류집전체들(411, 413)이 다른 일측에 위치할 수 있어, 양면 통전 구조물(420)의 구조를 단순화할 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 적층 박막 전지에서, 양극 단자(421a) 및 음극 단자(421b)는 양면 통전 구조물(420)에 일체형으로 형성될 수 있다. 또한 이들 단자들(421a, 421b)은 양면 통전 구조물(420)에 금속 페이스트, 도전성 테이프 등으로 접착될 수 있다. 또한, 이들 단자들(421a, 421b)은 금속 페이스트, 도전성 테이프 등으로 제1박막전지(410a) 혹은 제2박막전지(410b)의 양극전류집전체(412 또는 414) 및 음극전류집전체(411 또는 413)에 접착될 수 있으며, 이 경우 양면 통전 구조물(420)이 단자들(421a, 421b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 적층 박막 전지를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7에 도시된 적층 박막 전지의 경우에도 제1박막전지(610a)의 양극전류집전체(611) 및 음극전류집전체(612)가 형성된 제1면과 제2박막전지(610b)의 양극전류집전체(613)와 음극전류집전체(614)가 형성된 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층된다. 또한, 제1박막전지(610a)의 양극전류집전체(611)와 제2박막전지(610b)의 양극전류집전체(613)가 양극단자(621b)에 공통 접속되며, 제1박막전지(610a)의 음극전류집전체(612)와 제2박막전지(610b)의 음극전류집전체(614)가 음극단자(621a)에 공통 접속된다.
또한, 제1박막전지와 제2박막전지가 서로 반대되는 형태로 형성된 것이 아닌, 동일한 형태로 형성된다.
다만, 도 6 및 도 7에 도시된 적층 박막 전지의 경우, 제1박막전지(610a)가 상기 제2박막전지(610b)에 대하여, 수평 방향으로 0° 혹은 360° 회전한 형태로 적층된다.
이 경우, 제1박막전지(610a)의 양극전류집전체(611)와 제2박막전지(610b)의 음극전류집전체(614)가 서로 마주보고, 제1박막전지(610a)의 음극전류집전체(612)와 제2박막전지(610b)의 양극전류집전체(613)가 서로 마주본다.
이러한 경우에도 별도의 양면 통전 구조물(620)이 요구된다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 적용될 수 있는 양면 통전 구조물을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 도 6 및 도 7에 도시된 적층 박막 전지를 형성하기 위하여, 양면 통전 구조물 내부에는 서로 교차하는 형태의 배선부(810a, 810b) 가 구비되고, 나머지 부분이 절연부(820)로 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 적층 박막 전지에서, 양극단자(621b) 및 음극단자(621a)는 도 4 및 도 5에 도시된 적층 박막 전지와 마찬가지로, 양면 통전 구조물(620)에 일체형으로 형성되거나, 양면 통전 구조물(620)에 접착되거나, 제1박막전지(610a) 혹은 제2박막전지(610b)의 양극전류집전체(611 또는 613) 및 음극전류집전체(612 또는 614)에 접착될 수 있다.
한편, 제1박막전지와 제2박막전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 형성된 양극전류집전체(120) 및 음극전류집전체(140)와, 상기 양극전류집전체(120) 상에 형성되는 양극(130) 및 상기 음극전류집전체(140) 상에 형성되는 음극(160)과, 상기 양극(130) 및 음극(160) 사이에 형성되는 전해질(150)을 포함한다.
이때, 기판(110)은 금속, 글래스, 운모(mica), 고분자 등으로 형성될 수 있다.
또한, 제1박막전지와 제2박막전지는 양극전류집전체(120) 및 음극전류집전체(140)의 일부를 제외하고, 나머지 부분을 덮어, 각각의 박막전지의 음극(160)이 반응하는 것을 방지하고, 또한 각각의 박막전지 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하고, 제1박막전지의 음극과 제2박막전지의 음극이 서로 접촉하는 것을 방지하기 위한 배리어(barrier)(170)를 더 포함할 수 있다.
이때, 배리어(170)는 필름 형태 또는 박막 형태로 형성될 수 있다. 배리어(170)의 두께는 큰 제한은 없으나, 음극의 반응을 억제할 수 있는 최소한의 두께로 형성하는 것이 사이즈 및 제조비용 측면에서 보다 바람직하며, 대략 1~10㎛ 정도의 두께가 바람직하다. 이는 통상의 박막전지 상부에 형성되는 수십 ㎛ 이상의 배리어에 비하여 현저히 얇은 두께에 해당한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 적층 박막 전지는 양극전류집전체 및 음극전류집전체가 형성된 제1면이 서로 마주보는 형태로 제1박막전지와 제2박막전지가 적층되는 구조를 가짐으로써, 적층 후 별도의 두꺼운 배리어를 형성하지 않아도 된다.
또한, 본 발명에 따른 적층 박막 전지는 집전체가 형성된 면들이 서로 마주보는 형태이므로, 제1박막전지와 제2박막전지 사이에 외부 단자를 쉽게 구현할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 기판 120 : 양극전류집전체
130 : 양극 140 : 음극전류집전체
150 : 전해질 160 : 음극
170 : 배리어
130 : 양극 140 : 음극전류집전체
150 : 전해질 160 : 음극
170 : 배리어
Claims (12)
- 제1면에 양극전류집전체 및 음극전류집전체가 형성된 제1박막전지 및 제2박막전지가 각각의 제1면이 서로 마주보는 형태로 적층되어 있으며,
상기 제1박막전지와 제2박막전지의 양극전류집전체들이 양극단자에 전기적으로 접속되고, 상기 제1박막전지와 제2박막전지의 음극전류집전체들이 음극단자에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 제1박막전지의 제1면 및 제2박막전지의 제1면 사이에 실링층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제2항에 있어서,
상기 실링층은
에폭시, CPP(Casted Polypropylene), 서린(surlyn) 및 글래스 중에서 선택되는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 양극단자 및 음극단자는
전도성 테이프, 금속 페이스트, 전도성 접착제로 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 고정되면서 전기적으로 연결되거나,
열 접합 방식 또는 초음파 접합 방식으로 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 고정되면서 전기적으로 연결되거나,
테이프, 접착제 또는 페이스트로 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 고정되고, 와이어 본딩 방식에 의해 상기 제1박막전지 또는 제2박막전지의 양극전류집전체 및 음극전류집전체에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 제1박막전지는 제1면의 제1측에 양극전류집전체가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체가 형성되며,
상기 제2박막전지는 제1면의 제2측에 양극전류집전체가 형성되고, 제1측에 음극전류집전체가 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 제1박막전지는 제1면의 제1측에 양극전류집전체가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체가 형성되며,
상기 제2박막전지는 제1면의 제1측에 양극전류집전체가 형성되고, 제2측에 음극전류집전체가 형성되며,
각각의 양극전류집전체들이 상기 양극 단자에 전기적으로 접속되고, 각각의 음극전류집전체들이 상기 음극 단자에 전기적으로 접속되며, 상기 양극전류집전체와 음극전류집전체를 분리하기 위한 절연부를 갖는 양면 통전 구조물이 상기 제1박막전지와 제2박막전지 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제6항에 있어서,
상기 제1박막전지가 상기 제2박막전지에 대하여, 수평 방향으로 180° 회전한 형태로 적층되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제6항에 있어서,
상기 제1박막전지가 상기 제2박막전지에 대하여, 수평 방향으로 360° 회전한 형태로 적층되고,
상기 양면 통전 구조물 내부에는 서로 교차하는 형태의 배선부가 구비되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제1항에 있어서,
상기 제1박막전지와 제2박막전지는
기판 상에 형성된 양극전류집전체 및 음극전류집전체와,
상기 양극전류집전체 상에 형성되는 양극 및 상기 음극전류집전체 상에 형성되는 음극과,
상기 양극 및 음극 사이에 형성되는 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
- 제9항에 있어서,
상기 제1박막전지와 제2박막전지는
상기 양극전류집전체 및 음극전류집전체의 일부를 제외하고, 나머지 부분을 덮는 배리어(barrier)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 박막전지.
- 제10항에 있어서,
상기 배리어는
필름 형태 또는 박막 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 박막전지.
- 제9항에 있어서,
상기 기판은
금속, 글래스, 운모(mica) 및 고분자 중에서 선택되는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 박막 전지.
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