KR101163393B1 - 출력 특성이 우수한 커패시터용 전극조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
출력 특성이 우수한 커패시터용 전극조립체 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 커패시터용 전극조립체는 일측에 양극 무지부가 형성되는 양극판; 타측에 음극 무지부가 형성되는 음극판; 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 상기 양극판과 음극판을 전기적으로 분리하는 분리판;을 포함하고, 상기 양극 무지부가 상기 음극판에 오버랩되지 않고, 상기 음극 무지부가 상기 양극판에 오버랩되지 않는 형태로 상기 양극판, 분리판 및 음극판이 순차로 적층된 상태에서 2회 이상 권취되어 있으며, 상기 양극판에는 상기 양극 무지부들을 관통하는 제1홀이 형성되고, 상기 음극판에는 상기 음극 무지부들을 관통하는 제2홀이 형성되며, 제1도전부재가 상기 제1홀을 통하여 삽입되어 상기 양극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되고, 제2도전부재가 상기 제2홀을 통하여 삽입되어 상기 음극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 커패시터용 전극조립체는 일측에 양극 무지부가 형성되는 양극판; 타측에 음극 무지부가 형성되는 음극판; 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 상기 양극판과 음극판을 전기적으로 분리하는 분리판;을 포함하고, 상기 양극 무지부가 상기 음극판에 오버랩되지 않고, 상기 음극 무지부가 상기 양극판에 오버랩되지 않는 형태로 상기 양극판, 분리판 및 음극판이 순차로 적층된 상태에서 2회 이상 권취되어 있으며, 상기 양극판에는 상기 양극 무지부들을 관통하는 제1홀이 형성되고, 상기 음극판에는 상기 음극 무지부들을 관통하는 제2홀이 형성되며, 제1도전부재가 상기 제1홀을 통하여 삽입되어 상기 양극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되고, 제2도전부재가 상기 제2홀을 통하여 삽입되어 상기 음극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 커패시터용 전극조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취된 상태에서 양극은 양극끼리, 음극은 음극끼리 전기적으로 접속함으로써 고출력을 발휘할 수 있는 커패시터용 전극조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 커패시터는 전압의 인가시 전하를 축적하는 장치로서 고출력 특성을 나타내며, 대표적인 전기화학 커패시터(electrochemical capacitors)는 전기이중층 커패시터(EDLC: electric double-layer capacitors)와 유사 커패시터 (pseudo-capacitors)로 구분할 수 있다. 전기이중층 커패시터는 전극과 전해질의 계면에 형성되는 전기이중층(electric double-layer)에 전해질 상에는 이온들을, 전극 상에는 전자를 충전시켜 전하를 저장하는 장치이고, 유사 커패시터는 패러데이 반응을 이용하여 전극재료의 표면 근처에 전자를 저장하는 장치이다.
본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개공보 제 10-2008-0012165 호(2008.02.11. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 커패시터-이차전지 구조의 하이브리드형 전극조립체가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 양극판, 분리판 및 음극판이 적층된 상태에서 권취되어 형성되는 전극조립체에 있어서, 2회 이상 권취된 양극판 및 음극판에 홀을 형성하고, 이들을 각각 도전부재를 통하여 전기적으로 접속함으로써 고출력을 발휘할 수 있는 커패시터용 전극조립체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
일측에 양극 무지부가 형성되는 양극판; 타측에 음극 무지부가 형성되는 음극판; 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 상기 양극판과 음극판을 전기적으로 분리하는 분리판;을 포함하고, 상기 양극 무지부가 상기 음극판에 오버랩되지 않고, 상기 음극 무지부가 상기 양극판에 오버랩되지 않는 형태로 상기 양극판, 분리판 및 음극판이 순차로 적층된 상태에서 2회 이상 권취되어 있으며, 상기 양극판에는 상기 양극 무지부들을 관통하는 제1홀이 형성되고, 상기 음극판에는 상기 음극 무지부들을 관통하는 제2홀이 형성되며, 제1도전부재가 상기 제1홀을 통하여 삽입되어 상기 양극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되고, 제2도전부재가 상기 제2홀을 통하여 삽입되어 상기 음극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 양극 무지부를 제외한 양극판 일면의 나머지 부분에 양극 활물질이 형성되어 있고, 상기 음극 무지부를 제외한 음극판 타면의 나머지 부분에 음극 활물질이 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 양극 활물질은 목분계(hard wood), 야자수계, 코코넛계, 석유피치계 및 활성탄 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 양극 무지부가 상기 양극판 타측에 오버랩되고, 상기 음극 무지부가 상기 음극판 일측에 오버랩되는 형태로 상기 적층체가 권취되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1홀이 형성되어 있는 양극 무지부가 상기 분리판에 오버랩되고, 상기 제2홀이 형성되어 있는 음극 무지부가 상기 분리판에 오버랩되도록, 상기 분리판의 사이즈가 상기 양극 활물질 및 음극 활물질보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분리판은 PPS(폴리페닐렌설파이드), SiO2, PEEK(폴리에테르에테르케톤), 셀룰로우즈, 아크릴, 폴리에스테르 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 출력 특성이 우수한 커패시터용 전극조립체 제조 방법은 (a) 길이 방향 일단의 양극 무지부가 음극판에 오버랩 되지 않고, 길이 방향 타단의 음극 무지부가 양극판에 오버랩되지 않도록, 상기 양극판, 분리판 및 상기 음극판을 순차로 적층한 후 폭 방향으로 2회 이상 권취하는 단계; (b) 상기 양극 무지부에 제1홀을 타공하고, 상기 음극 무지부에 제2홀을 타공하여 홀을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 양극에 타공된 제1홀을 통하여 제1도전부재를 삽입하여 2회 이상 권취된 상기 양극판을 전기적으로 접속하고, 상기 음극에 타공된 제2홀을 통하여 제2도전부재를 삽입하여 2회 이상 권취된 음극판을 전기적으로 접속하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 양극 무지부를 제외한 양극판 일면의 나머지 부분에 양극 활물질이 형성되어 있고, 상기 음극 무지부를 제외한 음극판 타면의 나머지 부분에 음극 활물질이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a) 단계에서, 상기 양극 무지부가 상기 양극판 타측에 오버랩되고, 상기 음극 무지부가 상기 음극판 일측에 오버랩되며, 상기 분리판은 양극 활물질, 음극 활물질 보다 크게 형성되어, 상기 양극 무지부와 상기 음극 무지부에 약간 오버랩되어 y축 방향으로 권취하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a) 단계에서 상기 분리판의 사이즈를 상기 양극판 및 상기 음극판보다 작게 제작하여, 상기 (b) 단계에서 제1홀이 형성되어 있는 양극 무지부가 상기 분리판에 오버랩 되고, 상기 제2홀이 형성되어 있는 음극 무지부가 상기 분리판에 오버랩 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 출력 특성이 우수한 커패시터용 전극조립체는 다음과 같은 특징이 있다.
양극판의 일부 및 음극판의 일부가 오버랩되지 않도록 양극판, 분리판 및 음극판이 적층된다. 또한, 양극판의 일측이 양극판의 타측에 오버랩되고, 음극판의 타측이 음극판의 일측에 오버랩 되도록, 적층체가 2회 이상 권취된다. 권취된 상태에서 오버랩 되지 않은 양극판의 일부 및 오버랩되지 않은 음극판의 일부 각각에 홀이 형성된다. 또한, 도전부재가 상기 홀을 통하여 삽입되어, 2회 이상 권취된 양극판 및 음극판이 양극은 양극끼리, 음극은 음극끼리 각각 전기적으로 접속된다.
따라서, 본 발명에 따른 커패시터용 전극조립체는 2회 이상 권취된 양극판 및 음극판이 전기적으로 접속된 상태에서 커패시터 구동이 이루어지므로, 고출력을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 커패시터용 전극조립체의 경우, 커패시터 상측 또는 하측에 양극 접속을 위한 혹은 음극 접속을 위한 별도의 복잡한 구조물을 형성하지 않는 단순한 구조로도 커패시터의 고출력 발휘가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커패시터용 전극조립체를 제조하기 위한 양극판, 분리판 및 음극판을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 양극판, 분리판 및 음극판을 적층하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 전극조립체를 권취하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 도 2의 전극 조립체를 권취한 후, 세워서 일측에서 본 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 3의 전극 조립체를 권취한 후, 세워서 타측에서 본 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커패시터용 전극조립체의 방전 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 양극판, 분리판 및 음극판을 적층하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 전극조립체를 권취하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 도 2의 전극 조립체를 권취한 후, 세워서 일측에서 본 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 3의 전극 조립체를 권취한 후, 세워서 타측에서 본 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커패시터용 전극조립체의 방전 그래프를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력 특성이 우수한 커패시터용 전극조립체 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커패시터용 전극조립체를 제조하기 위한 양극판, 분리판 및 음극판을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2는 도 1의 양극판, 분리판 및 음극판을 적층하여 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3은 도 1의 전극조립체를 권취하여 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도시된 출력 특성이 우수한 커패시터용 전극조립체(100)는 양극판(110), 음극판(120) 및 분리판(130)을 포함한다.
양극판(110)은 양극 활물질이 형성된 양극 활물질부(112), 양극 활물질이 형성되지 않은 양극 무지부(114) 및 양극 무지부(114)에 형성된 제1홀(116)을 포함한다.
양극판(110)은 얇은 판형 또는 막형으로 형성된다. 여기서, 양극판(110)은 알루미늄, 알루미늄 합금과 같이 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 형성될 수 있으며, 기타 공지된 다양한 집전체 재질로 형성될 수 있다.
양극 활물질(112)은 양극 무지부(114)를 제외한 나머지 양극판(110)의 표면에 형성된다. 양극 활물질(112)은 전기이중층의 용량을 발현하는 양극의 전극 재질이 목분계(hard wood), 야자수계, 코코넛계, 석유피치계, 페놀계(합성수지)를 탄화하여 비표면적이 300~3000㎡/g 가 되는 활성탄과 같은 활성탄계 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다. 또한 양극 활물질에는 이러한 물질들에 추가로 도전제와 바인더가 더 첨가될 수 있다.
양극판의 일측에 형성되는 양극 무지부(114)는 양극판(110)과 양극판 외부 간의 전류 흐름의 통로가 된다.
또한, 양극판(110), 분리판(130) 및 음극판(120)을 적층 및 권취 후, 양극판(110)의 일측에 형성된 양극 무지부(114)에 제1홀(116)을 타공한다. 여기서, 제1홀(116)은 양극 무지부(114)에 하나 이상으로 형성될 수 있다.
양극판(110), 분리판(130) 및 음극판(120)을 적층 및 권취 후, 제1홀(116)을 통하여 삽입된 제1도전부재(210)를 통하여 도 3의 y축 방향으로 2회 이상 권취된 양극판(110)을 전기적으로 접속되도록 한다. 여기서, y축 방향은 양극판(110)의 폭 방향이며, x축 방향은 길이 방향을 의미한다. 즉, 제1도전부재(210)는 제1홀(116)을 관통하여 2회 이상 권취된 양극판(110)을 전기적으로 접속한다. 제1도전부재(210)는 도전성 핀(pin), 도전성 바(bar) 등의 형태가 될 수 있다.
음극판(120)은 음극 활물질이 형성된 음극 활물질부(122), 음극 활물질이 형성되지 않은 음극 무지부(124) 및 음극 무지부(124)에 형성된 제2홀(126)을 포함한다.
음극판(120)은 상기의 양극판(110)과 마찬가지로 얇은 판형 또는 막형으로 형성된다. 음극판(120)은 구리(Cu) 등의 재질로 형성될 수 있다.
음극 활물질은 활성탄과 같은 탄소계 물질, 실리콘산화물계 물질 등으로 형성될 수 있다.
또한, 음극 무지부(124)은 음극판(120)에서 음극 활물질이 코팅되지 않은 부분이다. 음극 무지부(124)는 전술한 일측에 반대되는 음극판의 타측에 형성된다.
또한, 양극판(110), 분리판(130) 및 음극판(120)을 적층 및 권취 후, 음극판(120)의 타측에 형성된 음극 무지부(124)에 제2홀(126)을 타공한다. 여기서, 제2홀(126)은 음극 무지부(124)에 하나 이상으로 형성될 수 있다.
양극판(110), 분리판(130) 및 음극판(120)을 적층 및 권취 후, 제2홀(126)을 통하여 삽입된 제2도전부재(220)를 통하여 도 3의 y축 방향으로 2회 이상 권취된 음극판(120)을 전기적으로 접속되도록 한다. 즉, 제2도전부재(220)는 제2홀(126)을 관통하여 2회 이상 권취된 음극판(120)을 전기적으로 접속한다. 제2도전부재(220) 역시 제1도전부재(210)와 마찬가지로 도전성 핀(pin), 도전성 바(bar) 등의 형태가 될 수 있다.
분리판(130)은 양극판(110)과 음극판(120) 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 역할을 한다. 여기서, 분리판(130)의 사이즈는 양극판(110)과 음극판(120)의 사이즈보다 작게 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 분리판(130)의 원활한 작업을 위해 양극 활물질(112), 음극활물질(122) 보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 분리판(130)은 양극 무지부(114) 및 음극 무지부(124)에 약간 오버랩 되도록 형성되어 권취하는 것이 바람직하다.
이러한 분리판(130)은 PPS(폴리페닐렌설파이드), SiO2, PEEK(폴리에테르에테르케톤), 셀룰로우즈, 아크릴, 폴리에스테르 중 하나 또는 두개 이상의 선택된 재료로 이루어진 고내열성의 부직포인 것을 절연재료를 사용할수 있다.
또한, 분리판(130)의 두께는 10 내지 100 ㎛ 정도이며, 절연 재료를 2매 이상 중첩하여 사용할 수도 있다.
이하, 도 3에 도시된 구조를 갖는 커패시터용 전극조립체 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 도 1 내지 도3을 참조하면, 양극판(110)의 일측의 양극 무지부(114)에 제1홀(116)을 형성하고, 음극판(120) 타측의 음극 무지부(124)에 제2홀(126)을 형성한다.
이때, 양극 무지부(114)를 제외한 양극판(110) 일면의 나머지 부분에 양극 활물질이 형성되어 있고, 음극 무지부(124)를 제외한 음극판(120) 타면의 나머지 부분에 음극 활물질이 형성되어 있을 수 있다.
양극 무지부(114)가 음극판(120)에 오버랩되지 않고 음극 무지부(124)가 양극판(110)에 오버랩되지 않도록, 양극판(110), 분리판(130) 및 음극판(120)을 순차로 적층한 후 y측 방향으로 2회 이상 권취한다. 즉, 음극판(120)에 오버랩 되지 않은 양극 무지부(114)는 오른쪽에 위치하며, 양극판(110)에 오버랩 되지 않은 음극 무지부(124)는 왼쪽에 위치하게 된다. 따라서, 양극판(110)이 권취된 양극 무지부(114)에 제1홀(116)을 타공하고, 음극판(120)이 권취된 음극 무지부(124)에 제2홀(126)을 타공한다.
이와 같이 양극 무지부(114)가 음극판(120)에 오버랩되지 않고, 음극 무지부(124)가 양극판(110)에 오버랩되지 않도록 적층하는 것은 권취 후, 제1도전부재(210)로 2회 이상 권취된 양극판(110)을 접속할 때, 음극판의 존재로 인하여 쇼트가 발생하는 것을 방지하고, 또한, 제2도전부재(220)로 2회 이상 권취된 음극판(120)을 전기적으로 접속할 때 양극판의 존재로 인하여 쇼트가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
도 4는 도 2의 전극 조립체를 권취한 후, 세워서 일측에서 본 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 5는 도 3의 전극 조립체를 권취한 후, 세워서 타측에서 본 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
권취된 상태의 전극 조립체에서 한쪽 끝은 양극판, 보다 구체적으로는 양극 무지부만 존재하고, 다른쪽 끝은 음극판, 보다 구체적으로는 음극 무지부만 존재한다. 이에, 도 4에서는 양극판만을 나타내고, 도 5에서는 음극판만을 나타내었다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1홀(116)을 통하여 제1도전부재(210)가 삽입되어 2회 이상 권취된 양극판(110)의 각 부분이 전기적으로 접속되고, 제2홀(126)을 통하여 제2도전부재(220)가 삽입되어 2회 이상 권취된 음극판(120)의 각 부분이 전기적으로 접속된 것을 볼 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 커패시터용 전극조립체는 양극판 및 음극판에 형성된 홀을 이용하여 2회 이상 권취된 양극판 및 2회 이상 권취된 음극판이 각각 전기적으로 접속된다.
이러한 양극 및 음극의 전기적 접속에 따라서, 본 발명에 따른 커패시터용 전극조립체는 고출력 발휘에 용이하다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명에 따른 전극조립체에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 전극조립체 제조
표 1에 기재된 조건으로 실시예 1 및 비교예 1에 따른 전극 조립체를 제조하였다.
[표 1]
(1) 실시예
우선, 양극판에 코팅되는 활물질은 비표면적인 2500 m2/g인 활성탄 85 wt%, 도전제 10 wt%, 바인더 5 wt%로 구성하였다. 도전제로서는 Super p를 사용하였고, 바인더로는 SBR계 바인더(스치렌부타지엔고)를 이용하였다. 이를 알루미늄 집전체 상에 코팅하여 양극판을 제조하였다. 이때, 한쪽 끝단은 활물질이 코팅되지 않은 양극 무지부로 형성하였다.
또한, 음극판에 코팅되는 활물질은 양극판에 코팅되는 활물질과 동일하였으며, 구리 집전체 위에 코팅하여 음극판을 제조하였다. 이때, 다른쪽 끝단은 활물질이 코팅되지 않은 음극 무지부로 형성하였다.
또한, 분리막은 PPS(폴리페닐렌설파이드)를 이용하여 제조하였다.
양극 무지부가 음극판에 오버랩되지 않고, 음극 무지부가 양극판에 오버랩되지 않는 형태로 양극판, 분리판 및 음극판을 순차로 적층한 상태에서 2회 권취하였다. 이후, 양극 무지부에 제1홀을 타공하고, 음극 무지부에 제2홀을 타공하였다. 이후, 알루미늄 재질의 제1도전부재를 제1홀에 삽입하여 양극 무지부의 각 부분을 전기적으로 연결하고, 구리 재질의 제2도전부재를 음극 무지부의 각 부분의 전기적으로 연결하였다.
(2) 비교예
실시예 1과 동일한 방식으로 전극 조립체를 제작하되, 권취 후 홀을 형성하지 않았다.
2. 전극 조립체 방전 시험
전극 조립체의 방전 시험은 방전 전압 2.7V 조건하에서 실시하였다.
전해액은 1 mol 테트라 에틸 아모늄 테트라 플루오르 버레이트(TEABF4)를 프로필렌 카보네이트(PC) 1L중에 용해된 것을 사용하였다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커패시터용 전극조립체의 방전 그래프를 나타낸 것이다. 또한, 표 2는 실시예 1 및 비교예 1로 제조된 전극 조립체의 방전 시간을 나타낸 것이다.
[표 2]
도 6 및 표 2를 참조하면, 본 발명에서 제시한 실시예 1에 따른 전극 조립체의 경우, 비교예 1에 따른 전극 조립체에 비하여 방전시간이 더 긴 것을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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: 양극판
112: 양극 활물질 114: 양극 무지부
116: 제1홀
120: 음극판
122: 음극 활물질 124: 음극 무지부
126: 제2홀
130: 분리판
210 : 제1도전부재 220 : 제2도전부재
112: 양극 활물질 114: 양극 무지부
116: 제1홀
120: 음극판
122: 음극 활물질 124: 음극 무지부
126: 제2홀
130: 분리판
210 : 제1도전부재 220 : 제2도전부재
Claims (10)
- 일측에 양극 무지부가 형성되는 양극판;
타측에 음극 무지부가 형성되는 음극판; 및
상기 양극판과 음극판 사이에 개재되어 상기 양극판과 음극판을 전기적으로 분리하는 분리판;을 포함하고,
상기 양극 무지부가 상기 음극판에 오버랩되지 않고, 상기 음극 무지부가 상기 양극판에 오버랩되지 않는 형태로 상기 양극판, 분리판 및 음극판이 순차로 적층된 상태에서 2회 이상 권취되어 있으며,
상기 양극판에는 상기 양극 무지부들을 관통하는 제1홀이 형성되고,
상기 음극판에는 상기 음극 무지부들을 관통하는 제2홀이 형성되며,
제1도전부재가 상기 제1홀을 통하여 삽입되어 상기 양극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되고, 제2도전부재가 상기 제2홀을 통하여 삽입되어 상기 음극판끼리 전기적 또는 물리적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 양극 무지부를 제외한 양극판 일면의 나머지 부분에 양극 활물질이 형성되어 있고,
상기 음극 무지부를 제외한 음극판 타면의 나머지 부분에 음극 활물질이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극조립체.
- 제2항에 있어서,
상기 양극 활물질은
목분계(hard wood), 야자수계, 코코넛계, 석유피치계 및 활성탄계 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극 조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 양극 무지부가 상기 양극판 길이 방향 타측에 오버랩되고, 상기 음극 무지부가 상기 음극판 길이 방향 일측에 오버랩되는 형태로 상기 적층체가 권취되는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 제1홀이 형성되어 있는 양극 무지부가 상기 분리판에 오버랩되고, 상기 제2홀이 형성되어 있는 음극 무지부가 상기 분리판에 오버랩되도록, 상기 분리판의 사이즈가 상기 양극 활물질 및 음극 활물질보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극 조립체.
- 제1항에 있어서,
상기 분리판은
PPS(폴리페닐렌설파이드), SiO2, PEEK(폴리에테르에테르케톤), 셀룰로우즈, 아크릴 및 폴리에스테르 중에서 1종 이상을 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극 조립체.
- (a) 길이 방향 일단의 양극 무지부가 음극판에 오버랩 되지 않고, 길이 방향 타단의 음극 무지부가 양극판에 오버랩되지 않도록, 상기 양극판, 분리판 및 상기 음극판을 순차로 적층한 후 폭 방향으로 2회 이상 권취하는 단계;
(b) 상기 양극 무지부에 제1홀을 타공하고, 상기 음극 무지부에 제2홀을 타공하여 홀을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 양극에 타공된 제1홀을 통하여 제1도전부재를 삽입하여 2회 이상 권취된 상기 양극판을 전기적으로 접속하고, 상기 음극에 타공된 제2홀을 통하여 제2도전부재를 삽입하여 2회 이상 권취된 음극판을 전기적으로 접속하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극조립체 제조 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 양극 무지부를 제외한 양극판 일면의 나머지 부분에 양극 활물질이 형성되어 있고,
상기 음극 무지부를 제외한 음극판 타면의 나머지 부분에 음극 활물질이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극조립체 제조 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 양극 무지부가 상기 양극판 길이 방향 타측에 오버랩되고, 상기 음극 무지부가 상기 음극판 길이 방향 일측에 오버랩되며, 상기 분리판은 양극 활물질, 음극 활물질 보다 크게 형성되어, 상기 양극 무지부와 상기 음극 무지부에 오버랩되어 폭 방향으로 권취하는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극조립체 제조 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 상기 분리판의 사이즈를 상기 양극판 및 상기 음극판보다 작게 제작하여,
상기 (b) 단계에서 제1홀이 형성되어 있는 양극 무지부가 상기 분리판에 오버랩 되고, 상기 제2홀이 형성되어 있는 음극 무지부가 상기 분리판에 오버랩 되도록 하는 것을 특징으로 하는 커패시터용 전극 조립체 제조 방법.
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