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슈퍼커패시터 전극의 제조방법

  • 기술번호 : KST2015189109
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은, 구연산 및 올레산 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 폴리테트라플루오로에틸렌, 전극활물질, 도전재 및 분산매를 첨가하고 균일하게 분산되게 습식 혼합하는 단계와, 습식 혼합되어 형성된 전극용 조성물을 압연하여 100㎛∼2㎜의 두께를 갖는 시트 타입의 형태로 성형하는 단계와, 압연되어 형성된 전극용 조성물 시트를 목표하는 크기로 펀칭하거나 절단하는 단계 및 펀칭되거나 절단된 결과물을 건조하여 전극 시트를 얻는 단계를 포함하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 습식 혼합 시간을 단축시키고 성형성, 전극의 내구성, 전해액의 함침성 및 전극밀도를 개선하고 전극의 유연성을 높일 수 있으며, 중·고율 방전 용량을 향상시킬 수 있고, 에너지밀도를 증가시킬 수 있으며, 전극 내에서의 방전 용량 편차가 최소화될 수 있다.
Int. CL H01G 11/22 (2013.01) H01G 9/042 (2006.01)
CPC H01G 11/30(2013.01) H01G 11/30(2013.01) H01G 11/30(2013.01) H01G 11/30(2013.01)
출원번호/일자 1020120053430 (2012.05.21)
출원인 (주) 퓨리켐, 한국세라믹기술원
등록번호/일자 10-1484926-0000 (2015.01.15)
공개번호/일자 10-2013-0140955 (2013.12.26) 문서열기
공고번호/일자 (20150122) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.05.21)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 (주) 퓨리켐 대한민국 충청북도 청주시 서원구
2 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 노광철 대한민국 경기 광명시 광명로 ***,
2 조민영 대한민국 서울 은평구
3 주용택 대한민국 서울 강서구
4 박선민 대한민국 경기 광명시 철산로 **,
5 김한주 대한민국 충북 청주시 흥덕구
6 육영재 대한민국 충북 청주시 상당구
7 신재열 대한민국 충북 청원군

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 고길수 대한민국 서울특별시 서초구 서초대로**길 **, *층 (서초동)(정석국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국세라믹기술원 대한민국 경상남도 진주시 소호로 ***
2 (주) 퓨리켐 대한민국 충청북도 청주시 서원구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.05.21 수리 (Accepted) 1-1-2012-0401769-37
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.12.11 수리 (Accepted) 4-1-2012-5259966-68
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.03.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.04.08 수리 (Accepted) 9-1-2013-0024531-89
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.09.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0658158-92
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.11.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-1062942-91
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2013.12.23 수리 (Accepted) 1-1-2013-1174412-53
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.03 수리 (Accepted) 4-1-2014-0000353-25
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.01.21 수리 (Accepted) 1-1-2014-0059415-81
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.01.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0059400-07
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.03.26 수리 (Accepted) 4-1-2014-5037787-10
12 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2014.04.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0237544-39
13 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.06.03 수리 (Accepted) 1-1-2014-0524215-31
14 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.07.03 수리 (Accepted) 1-1-2014-0627416-49
15 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.08.01 수리 (Accepted) 1-1-2014-0730225-19
16 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.09.02 수리 (Accepted) 1-1-2014-0836151-92
17 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.09.02 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2014-0836133-70
18 등록결정서
Decision to grant		 2014.12.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0895355-62
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.31 수리 (Accepted) 4-1-2015-5040685-78
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.11.07 수리 (Accepted) 4-1-2016-5160369-71
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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구연산 및 올레산 중에서 선택된 1종 이상의 물질, 폴리테트라플루오로에틸렌, 전극활물질, 도전재 및 분산매를 첨가하고 균일하게 분산되게 습식 혼합하는 단계;습식 혼합되어 형성된 전극용 조성물을 압연하여 100㎛∼2㎜의 두께를 갖는 시트 타입의 형태로 성형하는 단계;압연되어 형성된 전극용 조성물 시트를 목표하는 크기로 펀칭하거나 절단하는 단계; 및펀칭되거나 절단된 결과물을 건조하여 전극 시트를 얻는 단계를 포함하며, 상기 도전재는 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 1∼20중량부 첨가하고, 상기 분산매는 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 100∼500중량부 첨가하며, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 1∼20중량부 첨가하고, 상기 구연산 및 올레산 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 폴리테트라플루오로에틸렌 100중량부에 대하여 1∼20중량부를 첨가하며,상기 습식 혼합하는 단계는,상기 구연산 및 올레산 중에서 선택된 1종 이상의 물질과, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌을 상기 분산매에 첨가하고 10∼500rpm의 저속 교반하는 단계; 및상기 전극활물질과 상기 도전재를 상기 구연산 및 올레산 중에서 선택된 1종 이상의 물질과 폴리테트라플루오로에틸렌이 혼합된 분산매에 넣은 후, 800∼2000rpm으로 고속 교반하는 단계를 포함하고,상기 성형하는 단계는,습식 혼합되어 형성된 전극용 조성물을 워밍롤에 구비된 상단 롤과 하단의 롤 사이를 통과시켜 압연하고, 상단의 롤과 하단의 롤 사이를 통과한 결과물을 반으로 접고 다시 상단의 롤과 하단의 롤 사이를 통과시키는 과정을 복수 회 반복하여 1차 성형하는 단계; 및1차 성형된 전극용 조성물을 롤프레스 성형기를 이용하여 압착하여 시트 타입의 전극용 조성물로 2차 성형하는 단계를 포함하며,상기 롤프레스 성형기는 캘린더 롤과 정밀 롤프레스를 포함하는 장치이고, 상기 캘린더 롤은 상단의 롤, 하단의 롤 및 와인딩부를 포함하는 장치이고, 상기 정밀 롤프레스는 상기 상단의 롤과 하단의 롤, 상단의 롤과 하단의 롤 사이의 거리 및 가열 온도를 제어할 수 있는 컨트롤러, 시트를 풀어주고 감아줄 수 있는 와인딩부를 포함하는 장치이며, 상기 1차 성형된 전극용 조성물을 상기 캘린더 롤을 이용하여 압착하고,상기 캘린더 롤을 통과하여 압착된 결과물을 상기 정밀 롤프레스를 이용하여 압착하여 전극용 조성물 시트로 성형하며, 1차 성형된 전극용 조성물에 상기 캘린더 롤에 의해 인가되는 가압 압력은 1∼20 ton/㎠ 범위 이고,상기 정밀 롤프레스에 의해 인가되는 가압 압력은 1∼20 ton/㎠ 범위 이며,상기 정밀 롤프레스에 의해 가해지는 가열 온도는 40∼150℃ 범위인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법
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삭제
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제1항에 있어서, 상기 건조는 진공 분위기에서 상기 분산매의 끓는점보다 높은 100∼300℃로 수행하여 전극활물질 및 도전재 입자를 결속시켜 전극의 강도가 향상되게 하는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법
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제1항에 있어서, 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 프레임과 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 프레임을 포함하는 그물망 구조로 이루어진 집전체의 양면에 상기 전극 시트를 접착시켜 전극 시트, 집전체 및 전극 시트가 순차적으로 적층된 형태로 형성하는 단계; 및상기 전극 시트, 상기 집전체 및 상기 전극 시트가 순차적으로 적층된 결과물을 건조하는 단계를 더 포함하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법
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제5항에 있어서, 상기 집전체는 개구율이 상기 집전체의 전체 면적에 대하여 30∼80% 범위이고, 상기 집전체의 구멍 크기는 직경이 0
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제5항에 있어서, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 대하여 수직되고, 상기 복수의 제1 프레임은 동일한 선폭을 갖고 주기적으로 배열된 라인들로 이루어지고, 상기 복수의 제2 프레임은 동일한 선폭을 갖고 주기적으로 배열된 라인들로 이루어지며, 상기 복수의 제1 프레임과 상기 복수의 제2 프레임은 격자형의 그리드를 이루고, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 또는 이들을 포함하는 금속합금 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 전극 시트를 티타늄 호일, 알루미늄 호일 또는 알루미늄 에칭 호일의 단면 또는 양면에 붙이는 단계;티타늄 호일, 알루미늄 호일 또는 알루미늄 에칭 호일에 상기 전극 시트가 접착된 결과물을 건조하는 단계를 더 포함하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법
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1 중소기업청 (주)퓨리켐 중소기업기술혁신개발사업 HEV 및 EV 재생에너지 회생용 보조전원 개발