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대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제33권 제5호
발행연도
2009.5
수록면
469 - 473 (5page)

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We present high-voltage liquid-electrolyte microbatteries, inspired from the high-voltage generation mechanism of electric eels using serially connected multiple-cell arrays. In the microbatteries, we purge air into the electrolyte filled in a channel layer to isolate serially connected multiple cell arrays using three surface-tension valves (cell-front, outlet, and cell-end valves). Compared to the previous multi-cell stack or interconnection, present microbatteries provide a reduced multi-cell charging time. We have designed and characterized four different prototypes C1, C10, C20, and C40 having 1, 10, 20, and 40 cells, respectively. In the experimental study, the threshold pressures of cell-front, outlet, and cell-end valves were measured as 460±47, 1,000±53, and 2,800±170 Pa, respectively. The average charging time for C40 was measured as 26.8±4.9 seconds where the electrolyte and air flow-rates are 100 and 10 ㎕/min, respectively. Microbatteries showed the maximum voltage of 12 V (C40), the maximum power density of 110 ㎼/㎠ (C40), and the maximum power capacity of 2.1 μAh/㎠ (C40). We also proposed a tapered-channel to remove the reaction gas from the cell chamber using a surface tension effect. The present microbatteries are applicable to high-voltage portable power devices.
#Microbattery(미소전지) #High-Voltage Generation(고전압 생성) #Liquid-Electrolyte Battery(액체 전해질 전지) #Serially Connected Cell Array(직렬 셀 어레이) #Surface Tension Valve(표면장력 밸브)

목차

Abstract
1. 서론
2. 이론 및 설계
3. 제작 공정
4. 성능 시험
5. 결론
후기
참고문헌

참고문헌 (5)

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1. [학술지(정기간행물)] - Koeneman, P. / 1997 / Feasibility of Micro Power Supplies for MEMS / Journal of Microelectromechanical systems 6 (4) : 355 ~ 362 google schola 2. [학술지(정기간행물)] - Seo, Y. H. / 2004 / Design, Fabrication and Chracterization of Miniature Direct Methanol Fuel Cell Using Platinum-Sputtered Microcolumn Electrodes with Limited Fuel Source / Sensors and Materials 16 (6) : 277 ~ 289 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - Lee, K. B. / 2003 / Electrolyte-Based on-Demand and Disposable Microbattery / Journal of Microelectromechanical systems 12 (6) : 840 ~ 847 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - Ryan, D. M. / 1997 / Microscopic Batteries for Micro Electro-Mechanical Systems (MEMS) / Proceedings of the 32nd Intersociety Energy Conversion Engineering Conference 1 : 77 ~ 82 google schola 5. [학술지(정기간행물)] - Feng, Y. / 2003 / Passive Valves Based on Hydrophobic Microfluidics / Sensors and Actuators A 108 : 138 ~ 143 google schola

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