KR20150135878A - Electrochemical Cell with Gas Permeable Membrane - Google Patents

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KR20150135878A
KR20150135878A KR1020140062993A KR20140062993A KR20150135878A KR 20150135878 A KR20150135878 A KR 20150135878A KR 1020140062993 A KR1020140062993 A KR 1020140062993A KR 20140062993 A KR20140062993 A KR 20140062993A KR 20150135878 A KR20150135878 A KR 20150135878A
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킴스테크날리지 주식회사
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Abstract

The present invention provides a means which improves the miniaturization, reliability, and safety of an electrochemical cell such as a battery and a capacitor. Two or more holes which are connected to the outside in the electrochemical cell are formed. A gas penetration layer unit of discharging a gas to the outside through the hole has a gas removing function of removing a specific gas. Thereby, the present invention can prevent a harmful gas for the electrochemical cell, such as moisture and oxygen, from penetrating from the outside into electrochemical cell through a gas penetration layer, and can improve the safety, reliability, and performance of the electrochemical cell by discharging a gas generated in the electrochemical cell through the gas penetration layer.

Description

가스투과막이 설치된 전기화학셀{Electrochemical Cell with Gas Permeable Membrane}[0001] The present invention relates to an electrochemical cell having a gas permeable membrane,

본 발명은 전기화학셀에 관한 것으로서, 구체적으로, 소형화, 신뢰성 및 안전성을 증진시키는 전기화학셀에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrochemical cell, and more particularly, to an electrochemical cell that improves miniaturization, reliability, and safety.

일반적으로 전지(Battery)나 캐패시터(Capacitor) 같은 전기화학셀은 도 1과 같은 구성을 갖는다.Generally, an electrochemical cell such as a battery or a capacitor has the same structure as shown in Fig.

도 1은 종래의 기술에 따른 전기화학셀의 단위 셀(Unit Cell)의 구조를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing the structure of a unit cell of an electrochemical cell according to a conventional technique.

도 1을 참조하면, 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.1, the unit cell includes a positive electrode 11, a negative electrode 12, a separator 13, an electrolyte 14, a positive terminal 15, A negative terminal 16, and a case 17.

양극 전극(11)과 음극 전극(12)에는 전기에너지가 각각 저장된다. Electric energy is stored in the anode electrode 11 and the cathode electrode 12, respectively.

일반적으로 양극 전극(11)과 음극 전극(12)은 활물질(Active Material)과 집전체(Current Collector)로 구성된다. 전기에너지는 활물질에 저장되며, 집전체는 활물질에 저장된 전기에너지의 이동통로를 제공한다.In general, the anode electrode 11 and the cathode electrode 12 are composed of an active material and a current collector. The electrical energy is stored in the active material, and the current collector provides a path for electrical energy stored in the active material.

리튬이온전지(Lithium Ion Battery)에서 양극 활물질로는 양극에는 리튬코발트산화물(Lithium Cobalt Oxide), 인산철리튬(Lithium Iron Phosphate), 리튬망간산화물(Lithium Manganese Oxide)과 같은 리튬화합물이 사용되고 음극 활물질로는 음극에는 흑연이 사용된다. 한편 양극 집전체로는 알루미늄 시트, 음극 집전체로는 구리시트가 주로 사용된다.As a cathode active material in a lithium ion battery, a lithium compound such as lithium cobalt oxide, lithium iron phosphate, or lithium manganese oxide is used as a cathode and a lithium compound such as lithium manganese oxide Graphite is used for the cathode. On the other hand, an aluminum sheet is used for the positive electrode collector and a copper sheet is used for the negative electrode collector.

활물질은 바인더(Binder), 도전제(Conductivity Improving Agent), 용매(Solvent)와 혼합되어 슬러리(Slurry)나 페이스트(Paste) 상태로 만들어진 후, 집전체에 도포되어 전극으로 만들어진다.The active material is mixed with a binder, a Conductivity Improving Agent and a solvent to form a slurry or paste state and then applied to a collector to form an electrode.

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.The electrolytic solution (14) is a migration medium of ions that store electric energy in the active material. The electrolytic solution 14 is necessary for an electrochemical or electrostatic cell such as a battery, an electric double layer capacitor, and an aluminum electrolytic capacitor. However, the electrolytic solution 14 is used for an electrostatic cell such as a film condenser It does not.

세퍼레이터(13)는 양극 전극(11)과 음극 전극(12) 사이에 삽입되어 양극 전극(11)과 음극 전극(12)을 전기적으로 절연시킨다.The separator 13 is interposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 to electrically isolate the positive electrode 11 and the negative electrode 12 from each other.

이차전지, 전기이중층 캐패시터, 알루미늄 전해 콘덴서와 같이 액체 전해액이 사용되는 경우, 세퍼레이터(13)는 액체 전해질의 이온은 투과하지만 전기적으로는 부도체인 종이, 섬유, 다공성 시트 같은 다공성 재료가 많이 사용된다.When a liquid electrolyte such as a secondary battery, an electric double layer capacitor, or an aluminum electrolytic capacitor is used, a porous material such as paper, fiber, or porous sheet which is electrically nonconductive though ions of a liquid electrolyte permeates the separator 13 is used.

양극 단자(15)와 음극 단자(16)는 전기화학셀에 전기에너지가 전달되는 통로역할을 하는 것으로 응용분야별로 다양한 형태를 가진다.The positive electrode terminal 15 and the negative electrode terminal 16 serve as passages through which electrical energy is transferred to the electrochemical cell and have various forms according to application fields.

케이스(17)는 전기화학셀을 외부와 격리시키기 위한 것으로 전기화학셀 종류에 따라 다양한 재질과 형상으로 만들어진다. 케이스의 재질은 알루미늄이나 스테인레스 스틸 같은 금속과 알루미늄이 코팅된 여러 층의 수지로 만들어진 파우치도 많이 사용된다. The case 17 is for separating the electrochemical cell from the outside. The case 17 is made of various materials and shapes according to the type of the electrochemical cell. The case is made of a metal such as aluminum or stainless steel, and a pouch made of several layers of resin coated with aluminum.

이러한 전기화학셀은 동작 중에 불가피하게 가스가 발생된다. 최근 리튬이온전지의 스웰링(Swelling)이 이차전지업계에서 커다란 이슈로 대두되었다. 스웰링이란 전지 내부에서 발생된 가스에 의해 내부압력이 증가하여 케이스가 변형되는 것을 일컫는다. 이러한 스웰링의 정도가 심해지면 전지가 폭발하는 사고를 초래할 수 있다. Such an electrochemical cell inevitably generates gas during operation. Recently, the swelling of lithium ion batteries has become a big issue in the secondary battery industry. Swelling refers to the case where the internal pressure is increased by the gas generated inside the cell and the case is deformed. If the degree of swelling is increased, the battery may cause an explosion.

리튬이온전지는 포매이션(Formation) 과정에서 가스가 발생되지만 사용 중에도 과전압, 불순물 등의 원인에 의해 가스가 발생된다. 이러한 가스발생은 전지의 용량이 커질수록 대전류, 고온 등 사용환경이 가혹해질수록 그리고 직렬수가 증가할수록 심해진다. 따라서 자동차에 사용될 경우 커다란 문제로 대두될 수 있다.In the lithium ion battery, although gas is generated during the formation process, gas is generated due to overvoltage, impurities, etc. during use. Such gas generation becomes worse as the capacity of the battery increases, the use environment such as high current and high temperature becomes severe, and the number of series increases. Therefore, it can become a big problem when it is used in automobiles.

전기화학셀에서 가스가 발생되면 내부압력이 상승한다. 따라서 전기화학셀의 내부압력 증가를 감안하여 전기화학셀의 케이스(17)를 견고하게 만들거나 전기화학셀 내부에 여유 공간을 배치하여 내부압력이 일정한 값 이상까지 상승하지 못하도록 하는 방법들이 사용되고 있다. When gas is generated in the electrochemical cell, the internal pressure rises. Accordingly, in order to increase the internal pressure of the electrochemical cell, a method of making the case 17 of the electrochemical cell robust or disposing a clearance space in the electrochemical cell to prevent the internal pressure from rising to a predetermined value or more is used.

그러나 이러한 방법들은 전기화학셀 케이스(17)의 중량과 부피를 증가시켜 성능을 저하시키고 가격을 상승시키는 요인으로 작용하게 된다.However, these methods increase the weight and volume of the electrochemical cell case 17, thereby deteriorating the performance and increasing the price.

특히 전지나 전기이중층 캐패시터와 같이 액체전해질을 사용하는 전기화학셀에서 내부에서 발생된 가스는 저항 등을 증가시켜 전기화학셀의 신뢰성을 저하시킨다.Particularly, gas generated internally in an electrochemical cell using a liquid electrolyte, such as a battery or an electric double layer capacitor, increases the resistance or the like and lowers the reliability of the electrochemical cell.

이러한 가스 문제를 해결하기 위해 많은 방법들이 개발되었다. 가스발생을 억제하거나, 내부에 가스제거제를 사용하거나 압력밸브를 통해 가스를 외부로 배출시키는 방법들이 시도되었으나 효과는 제한적이다. 지금도 이차전지나 전기이중층 캐패시터 같은 전기화학셀은 가스에 의한 문제를 여전히 지니고 있다. Many methods have been developed to solve these gas problems. Methods have been tried to suppress gas generation, to use a gas remover in the inside, or to exhaust gas through a pressure valve, but the effect is limited. Even now, electrochemical cells such as secondary batteries and electric double layer capacitors still suffer from gas problems.

전기화학셀에 가스투과막을 사용하여 가스를 배출시키는 방법은 전기화학셀에서 가스문제를 해결할 수 있는 유용한 방법이다.A method of discharging gas by using a gas permeable membrane in an electrochemical cell is a useful method for solving a gas problem in an electrochemical cell.

그러나 가스투과막은 투과시키고자 하는 가스의 선택성이 제한적이다. 즉, 특정 가스는 투과를 시키고 다른 가스는 투과를 차단하기가 쉽지 않다.However, the gas permeable membrane has limited selectivity for the gas to be permeated. That is, it is difficult to transmit a specific gas and to block transmission of other gases.

수분은 거의 모든 유기계전해질을 사용하는 전기화학셀에 유해하고 산소는 리튬이온전지 같은 경우에는 유해하다. 특히 대기중에는 다량의 수분과 산소가 포함되어 있으므로 가스투과막을 통해 전기화학셀 내부로 산소나 수분이 유입될 가능성이 존재한다.Moisture is harmful to electrochemical cells using almost all organic electrolytes and oxygen is harmful in the case of lithium ion batteries. Particularly, since there is a large amount of moisture and oxygen in the air, there is a possibility that oxygen or moisture may flow into the electrochemical cell through the gas permeable membrane.

한편, 전기화학셀에서 발생되는 가스는 수소, 이산화탄소, 일산화탄소가 대부분이다. 따라서 가스투과막을 통해 수소, 이산화탄소, 일산화탄소 등은 외부로 배출시키고 가스투과막을 통해 수분이나 산소가 전기화학셀 내부로 유입되는 것을 차단시키는 것이 가장 바람직하지만 가스투과막 단독으로 이러한 특성을 모두 만족시키는 것은 쉽지 않다.
On the other hand, most of the gases generated in the electrochemical cell are hydrogen, carbon dioxide, and carbon monoxide. Therefore, it is most preferable to discharge hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, etc. through the gas permeable membrane to the outside and to block moisture or oxygen from flowing into the electrochemical cell through the gas permeable membrane. However, Uneasy.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전기화학셀 내부에서 발생된 가스는 가스투과막을 통해 외부로 배출되지만 외부에서 가스투과막을 통해 유해한 가스가 내부로 유입되는 것을 방지함으로써 보다 신뢰성이 우수한 전기화학셀을 제공하는 데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a gas permeable membrane which is discharged through a gas permeable membrane, And to provide excellent electrochemical cells.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일면에 따른 전기화학셀은, 케이스에 외부와 연결되는 구멍이 형성되고 구멍을 통해 가스를 배출시키는 가스투과막 유닛이 설치된다.In order to achieve the above object, an electrochemical cell according to an aspect of the present invention includes a gas permeable membrane unit having a hole formed in a case to be connected to the outside and discharging gas through a hole.

가스투과막 유닛은 특정 가스를 제거하는 기능을 가지며 이를 위해 가스투과막과 특정 가스제거제를 포함한다. The gas permeable membrane unit has a function of removing a specific gas and includes a gas permeable membrane and a specific gas removing agent.

전기화학셀 내부에서 발생된 가스는 가스투과막 유닛의 가스투과막을 통해 외부로 배출되지만 가스투과막을 통해 외부에서 내부로 유입되는 가스는 가스투과막을 투과한 후 특정 가스제거제에 의해 특정가스가 제거된 후 가스투과막을 통해 전기화학셀 내부로 유입된다.The gas generated inside the electrochemical cell is discharged to the outside through the gas permeable membrane of the gas permeable membrane unit, but the gas flowing from the outside to the inside through the gas permeable membrane passes through the gas permeable membrane and then the specific gas is removed by the specific gas removing agent And then flows into the electrochemical cell through the post-gas permeable membrane.

따라서 가스투과막 유닛은 전기화학셀 내부로 유입되는 가스에 대한 가스 선택성을 갖는다. 이를 통해 가스투과막을 통해 전기화학셀 내부로 유해한 가스가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
Thus, the gas permeable membrane unit has gas selectivity to the gas flowing into the electrochemical cell. Through this, harmful gas can be prevented from flowing into the electrochemical cell through the gas permeable membrane.

상기 구성들을 갖는 본 발명에 따른 전기화학셀은 내부에서 발생된 가스는 가스투과막 유닛을 통해 외부로 배출되지만 전기화학셀에 유해한 가스가 가스투과막을 통해 유입되는 것을 차단함으로써 전기화학셀의 신뢰성을 증진시킬 수 있다.
In the electrochemical cell according to the present invention having the above-described constitutions, the gas generated therein is discharged to the outside through the gas permeable membrane unit, but the harmful gas to the electrochemical cell is blocked from flowing through the gas permeable membrane, .

도 1은 종래의 기술에 따른 전기화학셀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스투과막 유닛을 나타내는 사시도이다. 1 is a view showing the structure of an electrochemical cell according to a conventional technique.
2 is a perspective view showing a gas permeable membrane unit according to the present invention.

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.The invention is described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which embodiments of the invention are shown. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In the drawings attached hereto, each size or form of elements may be ideal or exaggerated for clarity.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가스투과막 유닛을 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a gas permeable membrane unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가스투과막 유닛(100)은 도 1과 같은 전기화학셀에 설치된다.Referring to FIG. 2, the gas permeable membrane unit 100 according to the embodiment of the present invention is installed in the electrochemical cell as shown in FIG.

본 발명의 실시예에 따른 가스투과막 유닛(100)은 전기화학셀 케이스(160)에 형성된 구멍(150) 상에 설치된다. The gas permeable membrane unit 100 according to the embodiment of the present invention is installed on the hole 150 formed in the electrochemical cell case 160.

가스투과막 유닛(100)은 외측 가스투과막(110), 내측 가스투과막(120), 특정 가스 제거제(130) 및 가스투과막 유닛 케이스(140)를 포함한다. The gas permeable membrane unit 100 includes an outer gas permeable membrane 110, an inner gas permeable membrane 120, a specific gas removing agent 130, and a gas permeable membrane unit case 140.

가스투과막 유닛 케이스(140)는 외측 가스투과막(110)과 내측 가스투과막(120)을 접착하여 형성시킬 수도 있다.The gas permeable membrane unit case 140 may be formed by bonding the outer gas permeable membrane 110 and the inner gas permeable membrane 120 together.

가스투과막으로 PTFE(Polytetrafluoroethylene), PFA(Perfluoroalkoxy), FEP(Fluorinated Ethylene Propylene), PVDF(Polyvinylidene Difluride), PPS(Polyphenylene Sulfide), PP(Polypropylene), PE(Polyethylene), PET(Polyethylene Terephthalate) 같은 폴리머나 부틸고무, 라텍스 같은 고무 등 가스투과성을 지닌 재질들이 사용될 수 있다. Polymers such as PTFE (Polytetrafluoroethylene), PFA (Perfluoroalkoxy), FEP (Fluorinated Ethylene Propylene), PVDF (Polyvinylidene Difluride), PPS (Polyphenylene Sulfide), PP (Polypropylene), PE (Polyethylene) and PET (Polyethylene Terephthalate) Nylon, butyl rubber, rubber such as latex, and the like may be used.

또한 가스투과막의 한쪽 면에 코로나방전과 같은 표면처리로 가스투과막과 케이스 또는 가스투과막과 가스투과막의 접착성을 향상시킬 수도 있다.Further, it is also possible to improve adhesion between the gas permeable film and the case or the gas permeable film and the gas permeable film by surface treatment such as corona discharge on one side of the gas permeable membrane.

또한 전해액의 젖음에 의해 가스투과막의 가스투과도가 저하되는 것을 방지하기 위해 가스투과막은 소수성을 갖도록 하는 것이 바람직하다. In order to prevent the gas permeability of the gas permeable membrane from being lowered by the wetting of the electrolytic solution, the gas permeable membrane is preferably hydrophobic.

도 2에서 가스 투과량은 구멍의 크기(또는 면적), 개수 등에 의해 조절되고 구멍의 크기, 형상, 구조 등에 가스투과막의 파열압력을 조절할 수 있다.In FIG. 2, the gas permeation amount is controlled by the size (or area) of the hole, the number, and the like, and the rupture pressure of the gas permeable membrane can be adjusted to the size, shape and structure of the hole.

도 2에서 가스투과막 유닛은 전기화학셀의 케이스에 접착제, 열융착, 가스켓 등의 밀봉방법을 통해 설치된다. In FIG. 2, the gas permeable membrane unit is installed to the case of the electrochemical cell through an adhesive, a heat seal, or a sealing method such as a gasket.

리튬이온전지의 경우, 내부에서 발생되는 가스는 주로 이산화탄소, 일산화탄소, 소량의 메탄과 같은 탄화수소 등이다. 한편 산소는 리튬과의 반응성 때문에 리튬이온전지에서 유해한 가스이다. In the case of a lithium ion battery, the gas generated from the inside is mainly carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbons such as a small amount of methane. Oxygen, on the other hand, is a harmful gas in lithium-ion batteries because of its reactivity with lithium.

실시예로 전기화학셀 케이스(160)에 형성된 구멍(150)의 직경이 1mm이고 외측 가스투과막(110)은 두께가 0.025mm인 FEP 필름, 내측 가스투과막(120)은 두께가 0.025mm, 직경이 3mm인 FEP 필름에 대해 설명한다. The outer gas permeable membrane 110 has a thickness of 0.025 mm and the inner gas permeable membrane 120 has a thickness of 0.025 mm, The FEP film having a diameter of 3 mm will be described.

한편 가스제거제(130) 중에서 산소를 제거하는 산소흡착제로는 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리 등 전이금속을 사용한 금속분말이 사용될 수 있다.On the other hand, as the oxygen adsorbent for removing oxygen from the gas removing agent 130, a metal powder using transition metals such as manganese, iron, cobalt, nickel, and copper may be used.

듀퐁사의 두께가 0.025mm인 FEP 필름의 산소 투과도와 이산화탄소 투과도는 각각 11.6x103, 25.9x103 cm3/m2.24h.atm 이다.The oxygen permeability and the carbon dioxide permeability of the FEP film having a thickness of 0.025 mm by DuPont Company are 11.6 x 10 3 and 25.9 x 10 3 cm 3 / m 2 .24 h.atm, respectively.

가스 투과도를 통해 계산하면 케이스(160)에 형성된 직경이 1mm인 구멍(150)을 통해 1년간 투과되는 가스량은 이산화탄소 3.71 cc/atm, 산소 1.66 cc/atmm 이다. 가스량을 압력으로 나눈 이유는 투과량이 압력에 비례하지만 서로 압력이 다르기 때문이다.The amount of gas permeable through the hole 150 having a diameter of 1 mm formed in the case 160 for one year is 3.71 cc / atm of carbon dioxide and 1.66 cc / atmm of oxygen, as calculated through gas permeability. The reason for dividing the gas amount by the pressure is that the permeation amount is proportional to the pressure but the pressure is different from each other.

리튬이온전지의 경우, 내부에서 발생되는 가스종류별 발생량은 전극 및 전해액에 따라 차이가 있지만 이산화탄소와 일산화탄소가 거의 대부분을 차지하며 그 비율은 비슷하다. 가스투과막을 통해 가스가 배출됨에 따라 내부압력이 1기압으로 유지되면 이산화탄소의 분압은 0.5atm 이므로 이산화탄소 배출량은 1.86 cc 이다. In the case of a lithium ion battery, the amount of generated gas by the type of gas differs depending on the electrode and the electrolyte, but carbon dioxide and carbon monoxide are almost always occupied by the same ratio. When the internal pressure is maintained at 1 atmospheric pressure as the gas is discharged through the gas permeable membrane, the partial pressure of carbon dioxide is 0.5 atm, so the carbon dioxide emission is 1.86 cc.

이에 반해 외부로부터 전기화학셀 내부로 가스투과막을 통해 유입될 수 있는 산소량은 대기 중 산소분압이 약 0.2atm임을 감안하면 0.332 cc이다. On the other hand, the amount of oxygen that can be introduced into the electrochemical cell from the outside through the gas permeable membrane is 0.332 cc considering that the oxygen partial pressure in the atmosphere is about 0.2 atm.

만약 리튬이온전지의 수명을 10년이라 가정하면 산소 3.3 cc를 흡착할 수 있는 산소흡착제를 외측 가스투과막(110)과 내측 가스투과막(120) 사이에 위치시키면 외부로부터 가스투과막을 통해 전기화학셀 내부로 산소가 유입되는 것을 방지할 수 있다.If the lifetime of the lithium ion battery is assumed to be 10 years, if an oxygen adsorbent capable of adsorbing 3.3 cc of oxygen is placed between the outer gas permeable membrane 110 and the inner gas permeable membrane 120, It is possible to prevent oxygen from flowing into the cell.

위에서는 외측 가스투과막(110)과 내측 가스투과막(120) 사이에 산소흡착제가 위치하는 가스투과막 유닛을 예시하였지만 이러한 구조는 외측 가스투과막(110)과 내측 가스투과막(120) 사이에 산소흡착제를 함유한 필름을 적층함으로써 구현할 수도 있다.The gas permeable membrane unit in which the oxygen adsorbent is positioned between the outer gas permeable membrane 110 and the inner gas permeable membrane 120 is exemplified as the upper gas permeable membrane 110 and the inner gas permeable membrane 120, For example, by laminating a film containing an oxygen adsorbent.

또한 가스투과막 제조시 가스제거제를 배합하여 가스투과막을 제작함으로써 가스제거제를 함유한 가스투과막을 단독 또는 가스투과막, 가스제거제와 함께 가스투과막 유닛을 구성하는 것도 가능하다.It is also possible to form the gas permeable membrane by combining the gas permeable membrane in the production of the gas permeable membrane to constitute the gas permeable membrane unit containing the degassing agent alone or the gas permeable membrane unit together with the gas permeable membrane and degassing agent.

위의 설명에서는 가스제거제(130)로 산소흡착제를 예시하였지만 활성탄소, 제올라이트, 알루미나, 이산화티타늄 같은 수분을 흡착하는 수분 흡착제를 단독 또는 함께 사용할 수 도 있다.In the above description, the oxygen absorber 130 is exemplified as the gas absorber 130, but a moisture absorber capable of adsorbing moisture such as activated carbon, zeolite, alumina, and titanium dioxide may be used singly or in combination.

한편 가스제거제(130)를 사용하지 않고 가스투과막 유닛을 구성하는 외측 가스투과막(110)과 내측 가스투과막(120)에 서로 특성이 다른 가스투과막을 사용함으로써 단점을 보완하는 것도 가능하다.On the other hand, it is also possible to supplement the drawbacks by using gas permeable membranes having different characteristics for the outer gas permeable membrane 110 and the inner gas permeable membrane 120 constituting the gas permeable membrane unit without using the degassing agent 130.

외측 가스투과막(110)은 수분 투과도가 낮은 가스투과막을 사용하고 내측 가스투과막(120)에는 산소 투과도가 낮은 가스투과막을 사용함으로써 특성을 보완하는 가스투과막 유닛을 구성할 수도 있다. 물론 2개의 가스투과막이 적층되어 구성되는 가스투과막 유닛도 사용될 수 있다. The outer gas permeable membrane 110 may use a gas permeable membrane having a low water permeability and the inner gas permeable membrane 120 may use a gas permeable membrane having a low oxygen permeability to constitute a gas permeable membrane unit. Of course, a gas permeable membrane unit in which two gas permeable membranes are stacked may also be used.

본 발명의 실시예에서는 전기화학셀에서 리튬이온전지를 예시하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. In the embodiment of the present invention, a lithium ion battery is exemplified in an electrochemical cell, but the present invention is not limited thereto.

또한 본 발명은 전해액을 사용하지 않는 캐패시터에도 사용될 수 있다.The present invention can also be used for a capacitor not using an electrolyte solution.

본 발명은 전기이중층 캐패시터, 알루미늄 전해 캐패시터, 필름 캐패시터 같은 캐패시터나 납축전지, 니켈수소전지, 니켈카드뮴전지, 리튬이온전지 같은 전지나 연료전지 등과 같은 전기화학셀에 사용될 수 있다.The present invention can be used for an electrochemical cell such as a capacitor such as an electric double layer capacitor, an aluminum electrolytic capacitor, a film capacitor, a lead acid battery, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, a battery such as a lithium ion battery or a fuel cell.

또한 본 발명의 설명에서 다양한 실시예로 본 발명의 구조 및 동작 그리고 제조방법을 개시하였지만 해당분야에 종사하거나 해당분야에 대한 지식을 가진 사람이면 본 발명의 범주 내에서 다양한 형태로 변형시킬 수 있을 것이다.In addition, the structure, operation, and manufacturing method of the present invention have been disclosed in various embodiments in the description of the present invention. However, those skilled in the art or skilled in the art will understand that various modifications may be made within the scope of the present invention .

Claims (15)

전기에너지를 저장하는 전기화학셀에서,
전기에너지가 저장되는 전극;
상기 전극이 수납되고 외부와 연결되는 한 개 이상의 구멍이 형성된 케이스; 및
상기 구멍을 통해 가스를 배출하는 가스투과막 유닛;을 포함하되,
상기 가스투과막 유닛은 특정 가스 제거기능을 갖도록 가스투과막과 특정 가스제거제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
In an electrochemical cell storing electrical energy,
An electrode in which electric energy is stored;
A case accommodating the electrode and having one or more holes connected to the outside; And
And a gas permeable membrane unit for discharging the gas through the hole,
Wherein the gas permeable membrane unit includes a gas permeable membrane and a specific gas removing agent so as to have a specific gas removing function.
제 1 항에 있어서,
상기 가스투과막 유닛은 적어도 2개의 가스투과막과 상기 가스투과막들 사이에 배치되는 가스제거제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
The method according to claim 1,
Wherein the gas permeable membrane unit includes at least two gas permeable membranes and a gas removing agent disposed between the gas permeable membranes.
제 1 항에 있어서,
상기 가스제거제는 산소 또는 수분을 제거하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
The method according to claim 1,
Wherein the gas removing agent removes oxygen or moisture.
제 1 항에 있어서,
상기 가스제거제는 필름 형상을 갖는 특징으로 하는 전기화학셀.
The method according to claim 1,
Wherein the degassing agent has a film shape.
제 4 항에 있어서,
상기 가스제거제와 상기 가스투과막이 적층된 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
5. The method of claim 4,
Wherein the gas-removing agent and the gas-permeable membrane are laminated.
제 2 항에 있어서,
상기 가스투과막의 일부가 서로 접착된 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
3. The method of claim 2,
Wherein a part of the gas permeable membrane is adhered to each other.
제 1 항에 있어서,
적어도 1개의 상기 가스투과막의 적어도 한쪽 면에 접착성 향상 표면처리가 된 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
The method according to claim 1,
Wherein at least one surface of at least one of said gas permeable membranes is subjected to an adhesion improving surface treatment.
제 1 항에 있어서,
적어도 1개의 가스투과막은 소수성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one gas permeable membrane has hydrophobicity.
제 1 항에 있어서,
상기 가스투과막의 파열압력을 조절하기 위해 상기 케이스에 형성된 구멍의 크기, 숫자, 형상, 구조 중에서 적어도 한 가지를 조절하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the size, number, shape, and structure of the hole formed in the case is adjusted to control the burst pressure of the gas permeable membrane.
전기에너지를 저장하는 전기화학셀에서,
전기에너지가 저장되는 전극;
상기 전극이 수납되고 외부와 연결되는 한 개 이상의 구멍이 형성된 케이스; 및
상기 구멍을 통해 가스를 배출하는 가스투과막 유닛;을 포함하되,
상기 가스투과막 유닛은 적어도 2개의 가스투과막으로 구성되며 상기 가스투과막들은 서로 다른 재질인 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
In an electrochemical cell storing electrical energy,
An electrode in which electric energy is stored;
A case accommodating the electrode and having one or more holes connected to the outside; And
And a gas permeable membrane unit for discharging the gas through the hole,
Wherein the gas permeable membrane unit is composed of at least two gas permeable membranes and the gas permeable membranes are different materials.
제 10 항에 있어서,
적어도 1개의 상기 가스투과막의 적어도 한쪽 면에 접착성향상 표면처리가 된 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
11. The method of claim 10,
Wherein at least one surface of at least one of said gas permeable membranes is subjected to an adhesion improving surface treatment.
제 10 항에 있어서,
적어도 1개의 가스투과막은 소수성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
11. The method of claim 10,
Wherein the at least one gas permeable membrane has hydrophobicity.
제 10 항에 있어서,
상기 가스투과막의 파열압력을 조절하기 위해 상기 케이스에 형성된 구멍의 크기, 숫자, 형상, 구조 중에서 적어도 한 가지를 조절하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
11. The method of claim 10,
Wherein at least one of the size, number, shape, and structure of the hole formed in the case is adjusted to control the burst pressure of the gas permeable membrane.
전기에너지를 저장하는 전기화학셀에서,
전기에너지가 저장되는 전극;
상기 전극이 수납되고 외부와 연결되는 한 개 이상의 구멍이 형성된 케이스; 및
상기 구멍을 통해 가스를 배출하는 가스투과막; 을 포함하되,
상기 가스투과막은 가스제거제를 함유한 것을 특징으로 하는 전기화학셀.
In an electrochemical cell storing electrical energy,
An electrode in which electric energy is stored;
A case accommodating the electrode and having one or more holes connected to the outside; And
A gas permeable membrane for discharging the gas through the hole; ≪ / RTI >
Wherein the gas permeable membrane contains a degassing agent.
제 14항에 있어서,
상기 가스투과막의 파열압력을 조절하기 위해 상기 케이스에 형성된 구멍의 크기, 숫자, 형상, 구조 중에서 적어도 한 가지를 조절하는 것을 특징으로 하는 전기화학셀. 15. The method of claim 14,
Wherein at least one of the size, number, shape, and structure of the hole formed in the case is adjusted to control the burst pressure of the gas permeable membrane.
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