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전기 이중층 콘덴서 및 그 제조 방법 document_id A220623108897

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전기전자
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문맥 (context)
도 9는, 이러한 종류의 종래의 전기 이중층 콘덴서의 구성을 나타낸 일부 절결 사시도이다. 도 9에 있어서, 콘덴서 소자(121)는, 양극 전극(122)과 음극 전극(123)을 그 사이에 세퍼레이터(124)를 개재시킨 상태로 감음으로써 구성되어 있다. 또한, 양극 전극(122)과 음극 전극(123)은, 금속박으로 이루어지는 집전체(125)의 양면에 분극성 전극층(126)(이면측은 도시하지 않음)을 각각 형성함으로써 구성된 것이다. 또한, 이 양극 전극(122)과 음극 전극(123)에는 각각 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)이 접속되어 있다. 이와 같이 구성된 콘덴서 소자(121)는, 도시하지 않은 구동용 전해액을 함침시킨 후에 바닥이 있는 원통형상의 케이스(129) 내에 삽입되고, 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)이 삽입 통과하는 구멍을 가진 고무 제의 실링 부재(130)를 케이스(129)의 개구부에 설치한 후, 케이스(129)의 개구부의 외주를 안쪽으로 드로잉(drawing) 가공함과 더불어, 케이스(129)의 개구단을 컬링(curling) 가공함으로써 실링을 행한다. 이 집전체(125)는 전극으로서의 효율 향상을 위해서, 집전체(125)의 양면에 분극성 전극(126)을 층형상으로 형성하고 있다. 이 전극으로부터 전기적으로 끌어내기 위해서 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)을 부착할 때에, 분극성 전극층(126)의 위부터 부착하면 접촉 저항이 높아지기 때문에, 종래는 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)의 부착 위치의 분극성 전극층(126)을 없애는 등, 집전체(125)를 노출시켰었다. 즉, 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)은, 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시키기 위해서, 접속 부분의 분극성 전극층(126)을 부분적으로 제거하고, 집전체(125)를 노출시키고 나서 접속하는 것이다. 또한, 이 출원의 발명에 관련된 선행 기술 문헌 정보로는, 예를 들면, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2가 알려져 있다. 그러나, 상기 종래의 전기 이중층 콘덴서의 구성에 있어서, 특히 음극의 분극성 전극층(126)에 있어서는, 음극 리드선(128)을 부착할 때의 집전체(125) 노출 부분이 세퍼레이터(124)를 통해, 정극의 분극성 전극층(126)과 대향하면, 전해액 중의 음이온이 강산성을 발휘하여, 세퍼레이터를 분해, 부식시켜 버리는 경우가 있다. 또한, 상기 종래의 전기 이중층 콘덴서에서는, 양극 전극(122)(음극 전극(123)도 동일)에 양극 리드선(127)을 접속할 때에, 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시킬 목적으로 접속 부분의 분극성 전극층(126)을 부분적으로 제거하고 있다. 이 분극성 전극층(126)의 제거 방법은, 회전형의 브러시 등을 이용해 억지로 쓸어내는 것이고, 또한, 가공 정밀도나 조립 상의 문제 등으로 인해 접속되는 리드선의 접속 부분의 면적보다도 상당히 큰 면적으로 제거되고 있다. 이 때문에, 각 전극에 리드선을 접속한 상태에서는, 리드선의 주 가장자리에는 분극성 전극층(126)이 존재하지 않고 집전체(125)가 노출되어 있는 부분이 존재하는 상태였다. 그러나, 종래의 전기 이중층 콘덴서에 요구되는 보증 범위(60℃, 2.3V 이하)를 넘는 범위의 보증(70℃, 2.7V)의 요구에 대응하기 위해서는, 이러한 집전체(125)의 노출 부분이 발생함으로 인해, 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 높은 전압을 인가하여 장시간 사용하면, 음극 전극(123)의 집전체(125)의 노출 부분과, 세퍼레이터(124)를 통해 대향하는 양극 전극(122)의 분극성 전극층(126)의 사이에서, 구동용 전해액이 반응을 일으켜 전해질 음이온인 BF4-, PF6- 등이 양극측으로 끌어당겨져, 그 주변부가 산성으로 되어 세퍼레이터(124)를 열화시켜 버린다. 그 결과, 특성 열화뿐만 아니라, 가스 발생이나 내압의 상승이 발생한다는 문제가 있다. 따라서, 이러한 과제는, 각 전극에 각각의 리드선을 접속한 후에, 이 리드 선 및 집전체(125)의 노출 부분에 분극성 전극층(126)을 형성하면 한꺼번에 해결하는 것이 가능한데, 이러한 공정을 추가하는 것은 비용적으로도 큰 부담이 되는 것이었다. [특허 문헌 1:일본국 특허공개 평 8-83738호 공보] [특허 문헌 2:일본국 특허공개 평 10-270293호 공보]
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
종래의 전기 이중층 콘덴서에서 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)을 부착할 때 접속 부분의 분극성 전극층(126)을 부분적으로 제거하여 집전체(125)를 노출시키는 이유는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    리드선 부착 시 분극성 전극층을 제거하고 집전체를 노출시키는 기술적 목적(기능)을 묻는 질문이다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    본문에서 리드선 부착 시 전극층을 제거하는 행위와 관련된 문장을 탐색한다.

    • 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)을 부착할 때에, 분극성 전극층(126)의 위부터 부착하면 접촉 저항이 높아지기 때문에
    • 양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)은, 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시키기 위해서, 접속 부분의 분극성 전극층(126)을 부분적으로 제거하고, 집전체(125)를 노출시키고 나서 접속하는 것이다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    저항 성분 저감 및 접속 양호와 관련된 핵심 근거를 선별한다.

    • 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시키기 위해서
  4. 4논리 통합logical_integration

    전극층 위로 부착할 경우 발생하는 접촉 저항 문제와 이를 해결하기 위한 집전체 노출의 인과관계를 연결한다.

    • 분극성 전극층(126)의 위부터 부착하면 접촉 저항이 높아지기 때문에
  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    접촉 저항을 낮추고 금속박인 집전체와의 접속을 원활하게 하기 위함임을 도출한다.

    • 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시키기 위해서
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 명확한 이유를 기술한다.

    • 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시키기 위해서
최종 답변 (final_answer)
양극 리드선(127)과 음극 리드선(128)을 부착할 때 분극성 전극층(126) 위로 부착하면 접촉 저항이 높아지기 때문에, 집전체(125)인 금속박과의 접속을 양호하게 하여 저항 성분을 저감시키기 위해서이다.
핵심 해석 (core_interpretation)
종래의 전기 이중층 콘덴서에서는 접촉 저항을 줄이고 리드선과 집전체 간의 접속을 양호하게 하기 위해 접속 부분의 분극성 전극층을 부분적으로 제거하여 집전체를 노출시킨다.