KR101069606B1 - 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터 - Google Patents

고압 및 고전력 슈퍼 커패시터 Download PDF

Info

Publication number
KR101069606B1
KR101069606B1 KR1020090092989A KR20090092989A KR101069606B1 KR 101069606 B1 KR101069606 B1 KR 101069606B1 KR 1020090092989 A KR1020090092989 A KR 1020090092989A KR 20090092989 A KR20090092989 A KR 20090092989A KR 101069606 B1 KR101069606 B1 KR 101069606B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
material layer
electrode
high voltage
polar lead
Prior art date
Application number
KR1020090092989A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110035327A (ko
Inventor
이상원
한정우
이경민
윤중락
Original Assignee
삼화콘덴서공업주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼화콘덴서공업주식회사 filed Critical 삼화콘덴서공업주식회사
Priority to KR1020090092989A priority Critical patent/KR101069606B1/ko
Publication of KR20110035327A publication Critical patent/KR20110035327A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101069606B1 publication Critical patent/KR101069606B1/ko

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Abstract

본 발명은 바이폴라로 구성된 전극부재의 집전부재와 전해액을 격리시켜 전해액에 고전압이 인가되는 것을 방지함으로써 전해액으로 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터에 관한 것으로, 바이폴라로 이루어지며 순차적으로 적층되는 다수개의 전극부재(11)와; 다수개의 전극부재(11) 사이에 설치되는 세퍼레이터(12)와; 전극부재(11)와 세퍼레이터(12) 사이에 설치되는 전해질층(13)과; 다수개의 전극부재(11) 사이에 형성되는 가스켓(14)으로 구성되며, 다수개의 전극부재(11)는 각각 집전부재(11a)와, 집전부재(11a)의 일면에 형성되며 제1극성을 갖는 제1활물질층(11b)과, 집전부재(11a)의 타면에 형성되며 제2극성을 갖는 제2활물질층(11c)으로 이루어지며, 가스켓(14)은 림부재(14a)가 더 구비되며 림부재(14a)는 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c) 사이에 형성되어 전해질층(13)을 밀봉시키도록 구성하여, 고전압에 의한 전해액의 해리를 방지하여 내구성과 신뢰성을 개선시키는데 있다.
슈퍼 커패시터, 세퍼레이터, 활물질층, 집전부재, 가스켓

Description

고압 및 고전력 슈퍼 커패시터{Super capacitor for high voltage and power}
본 발명은 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이폴라로 구성된 전극부재의 집전부재와 전해액을 격리시켜 전해액에 고전압이 인가되는 것을 방지함으로써 전해액으로 고전압이 인가되는 것을 방지할 수 있는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터에 관한 것이다.
슈퍼 커패시터(Super Capacitor)는 종래의 커패시터와 비교하여 많은 에너지를 저장할 수 있으며, 이러한 슈퍼 커패시터의 예로 전기이중층 커패시터(EDLC; electric double layer capacitor)가 있다.
EDLC를 이용한 슈퍼 커패시터는 전극과 전해질 계면의 전기이중층에 전하가 흡착되며, 활성탄소와 같이 표면적이 넓은 물질을 전극의 활물질로 하여 전극물질의 표면과 전해질의 접촉면에 전기이중층을 형성하게 된다. 즉, 전극과 전해질의 경계 면에 서로 다른 극성을 갖는 전하층이 정전효과에 의해 발생되며, 이와 같이 발생된 전하 분포를 전기이중층이라고 한다.
EDLC을 이용한 슈퍼 커패시터로 사용되는 단위셀(unit cell)을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
슈퍼 커패시터의 단위셀은 활물질층, 세퍼레이터(seperater), 전해질층, 집전부재 및 가스켓(gasket)으로 이루어진다. 활물질층은 양극 및 음극의 전기에너지를 저장하며, 집전부재는 활물질층으로부터 방출되거나 공급되는 전하의 이동통로 역할을 한다. 이러한 활물질층과 집전부재는 양극 및 음극의 전극을 형성하며, 양극 및 음극 사이에는 세퍼레이터가 설치된다. 세퍼레이터는 양극과 음극 사이에서 전자 전도를 제한하고 이온전도가 되도록 한다.
이러한 슈퍼 커패시터는 단위셀 당 전압이 2.5~3.0V로 낮기 때문에 고전압을 구현하기 위해서는 DC-DC 컨버터를 사용하여 승압을 하거거나 도 1에서와 같이 단위셀(1)들을 직렬로 연결하여 사용해야 된다. 슈퍼 커패시터를 고압으로 구현하기 위해 DC-DC 컨버터를 사용할 경우 추가적인 공간 및 비용이 발생하고, 각각 전압(V1~Vn)을 갖는 단위셀(1)들을 직렬로 연결할 경우 단위셀(1)의 등가저항(R1~Rn) 이외에 단위셀(1)을 연결하는 외부단자들 간 접촉저항의 증가 및 단위셀(1) 간 밸런스(balance) 등의 문제점이 발생될 수 있다.
단위셀(1) 외부단자들 간 접촉저항의 증가나 단위셀(1) 간 밸런스 등을 해결하기 위해 양면에 활물질층이 도포된 집전부재를 분리막과 교대로 쌓아올리는 바이폴라 방식이 사용되고 있다.
종래의 바이폴라 방식의 슈퍼 커패시터의 경우 높은 전압이 형성되므로 집전 부재의 층간이 밀봉이 되지 않을 경우 전해액이 높은 전압에 의하여 전기적 분해가 발생하는 치명적인 불량을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 바이폴라로 구성된 전극부재의 집전부재와 전해액을 격리시켜 전해액에 고전압이 인가되는 것을 방지함으로써 전해액으로 고전압이 인가되는 것을 방지하여 고전압에 의한 전해액의 해리를 방지 할 수 있는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터를 제공함에 있다.
본 발명의 실시예의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터는 바이폴라(bipolar)로 이루어지며 순차적으로 적층되는 다수개의 전극부재와; 상기 다수개의 전극부재 사이에 설치되는 세퍼레이터와; 상기 전극부재와 상기 세퍼레이터 사이에 설치되는 전해질층과; 상기 다수개의 전극부재 사이에 형성되는 가스켓으로 구성되며, 상기 다수개의 전극부재는 각각 집전부재와, 상기 집전부재의 일면에 형성되며 제1극성을 갖는 제1활물질층과, 상기 집전부재의 타면에 형성되며 제2극성을 갖는 제2활물질층으로 이루어지며, 상기 가스켓은 림부재가 더 구비되며 상기 림부재는 상기 제1활물질층과 상기 제2활물질층 사이에 형성되어 상기 전해질층을 밀봉시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터는 바이폴라로 이루어지며 순차적으로 적층되는 다수개의 전극부재와; 상기 다수개의 전극부재 사이에 설치되는 세퍼레이터와; 상기 전극부재와 상기 세퍼레이터 사이에 설치되는 전해질층과; 상기 다수개의 전극부재 사이에 형성되는 가스켓과; 상기 다수개의 전극부재 중 상측에 위치한 전극부재에 형성되는 제1극성 리드부재와; 상기 다수개의 전극부재 중 하측에 위치한 전극부재에 형성되는 제2극성 리드부재와; 상기 제1극성 리드부재와 상기 제2극성 리드부재와 상기 전극부재와 상기 가스켓을 밀봉시키는 패킹부재로 구성되며, 상기 다수개의 전극부재는 각각 집전부재와, 상기 집전부재의 일면에 형성되며 제1극성을 갖는 제1활물질층과, 상기 집전부재의 타면에 형성되며 제2극성을 갖는 제2활물질층으로 이루어지며, 상기 가스켓은 림부재가 더 구비되며 상기 림부재는 상기 제1활물질층과 상기 제2활물질층 사이에 형성되어 상기 전해질층을 밀봉시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터는 가스켓에 형성된 림부재에 의해 바이폴라로 구성된 전극부재의 집전부재와 전해액을 격리시켜 전해액에 고전압이 인가되는 것을 방지함으로써 고전압에 의한 전해액의 해리를 방지 하여 내구성과 신뢰성을 개선시킬 수 있는 이점을 제공한다.
이하, 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3에서와 같이 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)는 다수개의 전극부재(11), 세퍼레이터(12), 전해질층(13) 및 가스켓(14)으로 구성된다.
다수개의 전극부재(11)는 바이폴라로 이루어지며 순차적으로 적층되며, 각각 집전부재(11a)와, 집전부재(11a)의 일면에 형성되며 제1극성을 갖는 제1활물질 층(11b)과, 집전부재(11a)의 타면에 형성되며 제2극성을 갖는 제2활물질층(11c)으로 이루어진다. 이러한 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)은 세퍼레이터(12)를 기준으로 대향되도록 설치된다. 세퍼레이터(12)는 다수개의 전극부재(11) 사이에 이격되도록 설치되어 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)이 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다. 전해질층(13)은 전극부재(11)와 세퍼레이터(12) 사이에 설치되며, 가스켓(14)은 다수개의 전극부재(11) 사이에 형성되어 전해질층(13)을 밀봉시킨다. 이러한 가스켓(14)은 림부재(14a)가 더 구비되며, 림부재(14a)는 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c) 사이에 형성되어 전해질층(13)이 집전부재(11a)와 직접적으로 접촉되지 않도록 격리시켜 전해질층(13)을 밀봉시킨다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)의 각 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
다수개의 전극부재(11)는 각각 집전부재(11a), 제1활물질층(11b) 및 제2활물질층(11c)으로 이루어진다.
다수개의 전극부재(11)의 집전부재(11a)는 SUS 박, 알루미늄박 및 구리박이 사용되며, 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)은 집전부재(11a)의 양면 즉, 일면과 타면에 각각 형성된다. 이러한 집전부재(11a)와 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)의 가로 및 세로길이(A1,A2)는 서로 동일하며, 가스켓(14)의 가로 및 세로길이(B1,B2) 보다 작도록 형성된다. 가스켓(14) 보다 집전부재(11a), 제1활물질층(11b) 및 제2활물질층(11c)의 가로 및 세로길이(A1,A2)를 작게 형성하는 것은 도 3에 도시된 다수개로 분할된 가스켓(14)을 열압착하여 도 1에서와 하나의 가스 켓(14)을 형성할 때 림부재(14a)가 형성되도록 함이다.
제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)은 서로 동일한 극성을 갖는 애노드(anode) 활물질이나 캐소드(cathode) 활물질로 이루어진다. 즉, 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)은 서로 동일한 극성을 갖도록 애노드 활물질로 이루어지거나 캐소드 활물질로 이루어진다. 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)의 다른 실시예로 제1활물질층(11b)은 애노드 활물질로 이루어지고 제2활물질층(11c)은 캐소드 활물질로 이루어져 서로 다른 극성을 가지도록 구성할 수 있다.
제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)이 서로 동일한 극성을 갖는 경우에 애노드 활물질와 캐소드 활물질은 각각 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)의 출력 특성, 용량, 반응성 및 내구성을 개선하기 위해 활성탄, 흑연, 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano Tube) 및 메조포러스 카본(MesoPorus Carbon) 중 하나의 물질이나 둘 이상의 물질의 혼합물로 이루어지거나 루테늄 산화물, 루비듐산화물, 이리듐산화물, 니켈 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 바나듐산화물 및 리튬산화물 중 하나나 하나 이상의 혼합물로 이루어진다.
제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)이 서로 다른 극성을 갖는 경우에 애노드 활물질은 활성탄, 흑연, 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano Tube) 및 메조포러스 카본(MesoPorus Carbon) 중 하나의 물질이나 둘 이상의 물질의 혼합물로 이루어지고, 캐소드 활물질은 루테늄 산화물, 루비듐산화물, 이리듐산화물, 니켈 산화물, 코발트 산화물, 망간 산화물, 바나듐산화물 및 리튬산화물 중 하나의 물질이나 둘 이상의 물질의 혼합물로 이루어진다.
다수개의 전극부재(11)는 또한, 각각 서로 다른 극성을 갖는 제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)가 더 구비된다. 제1극성 리드부재(15)는 다수개의 전극부재(11) 중 상측에 위치한 전극부재(11)에 형성되며, 제2극성 리드부재(16)는 다수개의 전극부재(11) 중 하측에 위치한 전극부재(11)에 형성된다.
세퍼레이터(12)는 다공성 시트나 부직포가 사용되며, 다공성 시트는 PE(Polyethylene)계, PP(polypropylene)계, PI(polyimide)계 중 하나가 사용되며, 부직포는 무명, 레이온(rayonne) 및 나일론(nylon) 중 하나가 사용된다. 이러한 세퍼레이터(12)는 전해질을 흡수 유지하며 다수개의 미세 구멍(도시 않음)이 형성되며, 미세 구멍의 직경은 50㎚ 내지 1㎛가 되도록 형성된다.
전해질층(13)은 액체 전해질, 고분자 겔(Gel) 전해질 및 고분자 고체 전해질 중 하나가 사용된다. 액체 전해질은 EC(ethylene carbonate)계나 PC(propylene carbonate) 및 ACN(Acetonitrile)계가 사용된다. 이러한 액체 전해질를 이용한 전해질층(13)은 단위셀(10)의 부피 변화로 인한 손상이 누유 현상이 쉽게 발생될 수 있어 전해질층(13)으로 고분자 겔(Gel) 전해질 및 고분자 고체 전해질이 사용된다. 고분자 겔(Gel) 전해질은 PEO(Polyethylene oxide)나 PVDF(poly fluoro vinylidene)가 사용되며, 고분자 고체 전해질은 PEO(Polyethylene oxide)나 PPO(polypropylene oxide)가 사용된다.
가스켓(14)은 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)의 테두리 즉, 측면을 따라 형성되어 세퍼레이터(12)를 고정시키고, 전해질층(13)을 집전부재(11a)와 격리시켜 접촉되는 것을 방지한다. 이러한 가스켓(14)은 본 발명의 고압 및 고전력 슈 퍼 커패시터(10)의 조립 이전에는 도 3에서와 같이 다수개로 분리되어 구성되며, 도 3에 도시된 다수개의 전극부재(11)를 순차적으로 적층한 후 그 사이에 세퍼레이터(12), 전해질층(13) 및 가스켓(14)을 순차적으로 설치하여 열압착하면 도 4에 도시된 가스켓(14)으로 형성된다.
가스켓(14)은 열압착 과정에서 림부재(14a)가 형성되며, 림부재(14a)는 제1활물질층(11b)과 세퍼레이터(12) 사이와 제2활물질층(11c)과 세퍼레이터(12) 사이에 각각 형성되어 보다 견고하게 세퍼레이터(12)를 지지함과 아울러 바이폴라로 구성된 전극부재(11)의 집전부재(11a)와 전해질층(13)을 완전하게 격리시켜 고전압으로 인해 전해질층(13)이 해리는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 림부재(14a)가 구비되는 가스켓(14)은 도 2, 도 3 및 도 4에서와 같이 림부재(14a)와 테두리부재(14b)로 이루어진다.
림부재(14a)는 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c) 사이에 각각 형성되어 전해질층(13)을 밀봉시켜 고전압에 의한 전해질층(13)의 해리를 방지한다. 이와 같은 림부재(14a)는 다수개의 전극부재(11)를 순차적으로 적층한 후 압착하는 경우에 도 4에서와 같이 몸체(부재번호 미도시)와 요철부재(부재번호 미도시)로 이루어진다. 테두리부재(14b)는 림부재(14a)의 측면을 따라 형성되어 집전부재(11a)를 지지한다. 이러한 림부재(14a)와 테두리부재(14b)는 일측에 전해질층(13)을 액체로 사용하는 경우에 액체 전해질층(13)을 주입하기 위한 투입구(14c)가 형성되며, 림부재(14a)는 열가소성 고분자인 PE, PP계 및 PI 중 하나가 사용되며, 테두리부재(14b)는 열가소성 고분자인 에폭시, 페놀 및 PPA(polyphthalamide) 중 하나가 사 용된다.
이와 같이 가스켓(14)의 림부재(14a)는 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c) 사이에 각각 삽입되어 접착되도록 형성되어 제1활물질층(11b), 제2활물질층(11c) 및 세퍼레이터(12)를 보다 견고하게 고정시키고, 테두리부재(14b)는 집전부재(11a)를 보다 견고하게 고정시킴으로써 보다 견고하게 전해질층(13)을 밀봉시킬 수 있으며, 외부 환경에 의한 변형으로부터 제품을 보호할 수 있게 한다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 다른 실시예의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 도 3에서와 같이 본 발명의 다른 실시예의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)는 다수개의 전극부재(11), 세퍼레이터(12), 전해질층(13), 가스켓(14), 제1극성 리드부재(lead member)(15) 및 제2극성 리드부재(16) 및 패킹부재(packing member)(17)로 구성되며, 다수개의 전극부재(11), 세퍼레이터(12), 전해질층(13) 및 가스켓(14)의 구성은 전술한 본 발명의 실시예와 동일함으로 설명을 생략한다.
본 발명의 다른 실시예의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)의 제1극성 리드부재(15)는 다수개의 전극부재(11) 중 상측에 위치한 전극부재(11)에 형성되며, 제2극성 리드부재(16)는 다수개의 전극부재(11) 중 하측에 위치한 전극부재(11)에 형성된다. 이러한 제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)는 서로 다른 극성을 가진다.
예를 들어, 제1극성 리드부재(15)가 도 7에서와 같이 애노드이면 제2극성 리드부재(16)는 캐소드가 된다. 반대로 제1극성 리드부재(15)가 캐소드이면 제2극성 리드부재(16)는 애노드가 되도록 구성된다. 이와 같이 애노드나 캐소드 극성을 갖는 제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)는 도2 및 도 3에서와 같이 전극부재(11)의 집전부재(11a)에 집전부재(11a)에 돌출되어 일체로 형성되고, 재질은 집전부재(11a)와 동일한 재질이 사용되어 전하를 외부 전자기기(도시 않음)로 이동시킨다.
제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)의 다른 실시예를 제2극성 리드부재(16)는 제1극성 리드부재(15)와 동일한 구성을 가지므로 제1극성 리드부재(15)의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 5a에서와 같이 제1극성 리드부재(15)는 접촉부재(15a) 및 돌출부재(15b)로 구성된다. 접촉부재(15a)의 가로 및 세로길이(A1,A2)는 집전부재(11a)의 가로 및 세로길이(A1,A2)와 동일하도록 형성되어 제1활물질층(11b)이 형성되지 않은 집전부재(11a)의 일면에 접착되도록 설치된다. 돌출부재(15b)는 접촉부재(15a)에 돌출되도록 일체로 형성되어 외부 전자기기(도시 않음)와 연결된다. 이러한 접촉부재(15a)와 돌출부재(15b)는 알루미늄, 구리 또는 니켈이 사용된다. 이러한 제1극성 리드부재(15)의 또 다른 실시예는 도 5b에서와 같이 바(bar)형으로 형성하여 제1극성 리드부재(15)의 재료 소비를 줄일 수 있도록 한다.
패킹부재(17)는 도 6a에서와 같이 제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)가 노출되도록 집전부재(11a)와 제1활물질층(11b)과 제2활물질층(11c)과 가스켓(14)을 밀봉시킨다. 이러한 패킹부재(17)는 도 6b 내지 도 6e에서와 같이 파우치(11a0)나 박스형 케이스(11b0)가 사용된다.
파우치(110)는 절연재질의 봉투로 형성되며, 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)의 제조가 완료되면 도 6b에서와 같이 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)의 제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)가 외부로 돌출되도록 한 상태에서 화살표 방향으로 파우치(110)에 삽입한 후 도 6c에서와 같이 파우치(111)를 압착하여 밀봉 조립한다.
박스형 케이스(120)는 내측 표면이 절연재질로 도포된 하우징(121)과 커버(122)로 이루어진다. 도 6d에서와 같이 하우징(121)의 내측에 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)가 삽입되면 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)의 제1극성 리드부재(15)와 제2극성 리드부재(16)가 커버(122)에 형성된 관통구(H)에 삽입되도록 한 후 도 6e에서와 같이 커버(122)로 밀봉하여 조립한다. 여기서, 관통홀(H)의 내주면도 커버(122)와 동일하게 절연재질로 도포된다.
이와 같이 파우치(110)나 박스형 케이스(120)에 의해 조립되는 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)는 도 2 및 도 7에서와 다수개의 단위셀(10a)이 바이폴라로 이루어지는 다수개의 전극부재(11)를 기준으로 직렬로 순차적으로 적층됨으로 고압(Vx)을 구현할 수 있으며, 단위셀(10a)의 등가저항(Rx) 외에 단위셀(10a)을 연결하는 접촉저항을 제거할 수 있게 된다. 여기서, 단위셀(10a)은 접전부재(11a), 제1활물질층(11b), 제2활물질층(11c) 및 세퍼레이터(12)로 이루어진다.
또한, 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터(10)는 도 2 및 도 3에서와 같이 집전부재(11a)와 전해질층(13)이 가스켓(14)에 의해 격리되도록 형성됨으로써 고전압에 의한 전해질층(13)의 해리를 방지할 수 있어 신뢰성 및 내구성을 개선시 킬 수 있으며, 순시전력이 요구되는 태양과 발전시스템이나 무정전전원장치(UPS), 연속전원장치(CPS)에 사용될 수 있다.
본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터는 무정전전원장치(UPS), 연속전원장치(CPS), DVR(Dynamic Voltage Regulator), 태양광 발전시스템 등의 분야에 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 슈퍼 커패시터의 회로 구성도,
도 2는 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터의 부분절개 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터의 분리조립 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 가스켓의 확대 사시도,
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 리드부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터의 조립 과정을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터의 회로 구성을 나타낸 도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*
10: 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터
11: 전극부재 11a: 집전부재
11b: 제1활물질층 11c: 제2활물질층
12: 세퍼레이터 13: 전해질층
14: 가스켓 15: 제1극성 리드부재
16: 제2극성 리드부재 17: 패킹부재

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 바이폴라로 이루어지며 순차적으로 적층되는 다수개의 전극부재와;
    상기 다수개의 전극부재 사이에 설치되는 세퍼레이터와;
    상기 전극부재와 상기 세퍼레이터 사이에 설치되는 전해질층과;
    상기 다수개의 전극부재 사이에 형성되는 가스켓과;
    상기 다수개의 전극부재 중 상측에 위치한 전극부재에 형성되는 제1극성 리드부재와;
    상기 다수개의 전극부재 중 하측에 위치한 전극부재에 형성되는 제2극성 리드부재와;
    상기 제1극성 리드부재와 상기 제2극성 리드부재와 상기 전극부재와 상기 가스켓을 밀봉시키는 패킹부재로 구성되며,
    상기 다수개의 전극부재는 각각 집전부재와, 상기 집전부재의 일면에 형성되며 제1극성을 갖는 제1활물질층과, 상기 집전부재의 타면에 형성되며 제2극성을 갖는 제2활물질층으로 이루어지고,
    상기 가스켓은 림부재를 가지며 상기 림부재는 상기 제1활물질층과 상기 제2활물질층 사이에 형성되어 상기 전해질층을 밀봉시키며,
    상기 제1극성 리드부재와 제2극성 리드부재는 각각 상기 집전부재에 설치되는 접촉부재와, 상기 접촉부재에 돌출되도록 일체로 형성되는 돌출부재로 이루어지고, 상기 접촉부재의 가로 및 세로길이는 상기 집전부재의 가로 및 세로길이와 동일하며, 접촉부재와 상기 돌출부재는 알루미늄, 구리 및 니켈 중 하나인 것을 특징으로 하는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1극성 리드부재와 상기 제2극성 리드부재는 서로 다른 극성을 가지며, 상기 극성은 애노드나 캐소드인 것을 특징으로 하는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1극성 리드부재와 상기 제2극성 리드부재는
    각각 상기 전극부재의 집전부재에 돌출되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서, 상기 패킹부재는 파우치나 박스형 케이스가 사용되는 것을 특징으로 하는 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터.
KR1020090092989A 2009-09-30 2009-09-30 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터 KR101069606B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092989A KR101069606B1 (ko) 2009-09-30 2009-09-30 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090092989A KR101069606B1 (ko) 2009-09-30 2009-09-30 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110035327A KR20110035327A (ko) 2011-04-06
KR101069606B1 true KR101069606B1 (ko) 2011-10-05

Family

ID=44043690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090092989A KR101069606B1 (ko) 2009-09-30 2009-09-30 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101069606B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416810B1 (ko) * 2012-11-01 2014-07-09 비나텍주식회사 바이폴라 적층형 슈퍼 커패시터 및 이의 제조 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101572996B1 (ko) * 2015-10-15 2015-11-30 주식회사 씨엘씨팩토리 전기 에너지 저장소자를 위한 고분자 수지 용기 및 전기 에너지 저장소자
WO2019005535A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-03 Avx Corporation MODULE CONTAINING HERMETICALLY SEALED CAPACITORS
KR20220163215A (ko) 2021-06-02 2022-12-09 정윤철 고전압 전기 이중층 커패시터

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100387560B1 (ko) * 1999-09-03 2003-06-18 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 전기이중층콘덴서 및 그 제조방법
JP2006294735A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Nec Tokin Corp 電気二重層コンデンサ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100387560B1 (ko) * 1999-09-03 2003-06-18 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 전기이중층콘덴서 및 그 제조방법
JP2006294735A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Nec Tokin Corp 電気二重層コンデンサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101416810B1 (ko) * 2012-11-01 2014-07-09 비나텍주식회사 바이폴라 적층형 슈퍼 커패시터 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110035327A (ko) 2011-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4979465B2 (ja) 非水系蓄電デバイス及びその製造方法、組電池
JP5258970B2 (ja) 扁平巻回形電力貯蔵デバイスセルおよび扁平巻回形電力貯蔵デバイスモジュール
JP6750390B2 (ja) バイポーラ電池
KR101069606B1 (ko) 고압 및 고전력 슈퍼 커패시터
US9318269B2 (en) Packaging structures of an energy storage device
JP2008300467A (ja) 電気化学デバイス
JP6750389B2 (ja) バイポーラ電池
US20120050946A1 (en) Supercapacitor module
CN102487133A (zh) 电化学器件
KR101797978B1 (ko) 전기에너지 저장장치
JP5924689B2 (ja) 電気二重層キャパシタモジュールの製造方法
CN103190014A (zh) 电化学单元及其制造方法
CN114981907B (zh) 蓄电装置
JP2006303269A (ja) 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタモジュール
KR101211668B1 (ko) 표면 실장형 슈퍼 커패시터
KR20140122950A (ko) 슈퍼 커패시터 및 그 제조방법
KR101141351B1 (ko) 전기 이중층 커패시터 패키지 및 그 제조방법
KR20120038075A (ko) 파우치형 슈퍼커패시터 고정장치
CN112952281A (zh) 压力调整阀结构及蓄电模块
KR20160049826A (ko) 전지의 플렉서블 리드탭, 이를 구비하는 전지셀 및 그 적층체
KR101067158B1 (ko) 칩형 전기이중층 커패시터와 칩형 전기이중층 커패시터의 제조방법
US20140340817A1 (en) Super capacitor
KR101416810B1 (ko) 바이폴라 적층형 슈퍼 커패시터 및 이의 제조 방법
JP2007019211A (ja) 電気二重層キャパシタおよびその製造方法
KR101558417B1 (ko) 초고용량 커패시터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140925

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150909

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160909

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170908

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180910

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190909

Year of fee payment: 9