KR101118188B1 - Super capacitor for high power - Google Patents

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KR101118188B1 KR1020100026180A KR20100026180A KR101118188B1 KR 101118188 B1 KR101118188 B1 KR 101118188B1 KR 1020100026180 A KR1020100026180 A KR 1020100026180A KR 20100026180 A KR20100026180 A KR 20100026180A KR 101118188 B1 KR101118188 B1 KR 101118188B1
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Abstract

본 발명은 고전력 슈퍼 커패시터에 관한 것으로, 보빈(10)과; 보빈(10)에 젤리 롤형으로 권취되는 전극조립체(20)와; 전극조립체(20)의 일단과 타단에 전기에너지로 형성되는 도전성 연결부재(30)와; 보빈(10)의 일단과 타단에 각각 삽입되며 도전성 연결부재(30)와 전기에너지로 접합되어 전극조립체(20)와 전기적으로 연결되는 플러그(40)로 구성되며, 전극조립체(20)는 제1극성을 갖으며 일단에 도전성 연결부재(30)가 형성되는 비활물질영역 집전체(21b)가 형성되는 제1전극판(21)과, 제1극성 다른 제2극성을 갖으며 타단에 도전성 연결부재(30)가 형성되는 비활물질영역 집전체(22b)가 형성되는 제2전극판(22)과, 제1전극판(21)과 제2전극판(22) 사이에 설치되어 제1전극판(21)과 제2전극판(22) 사이를 절연시키는 분리막(23)으로 이루어져 전극 활물질층의 면적을 줄이지 않고 접합영역을 증가시키며, 전기에너지를 이용하여 도전성 연결부재를 형성함으로써 등가직렬저항을 감소시켜 발열특성을 개선하여 고전력 분야에 사용할 수 있도록 함에 있다.The present invention relates to a high power super capacitor, comprising: a bobbin (10); An electrode assembly 20 wound around the bobbin 10 in a jelly roll shape; A conductive connection member 30 formed of electrical energy at one end and the other end of the electrode assembly 20; It is inserted into one end and the other end of the bobbin 10 and is composed of a plug 40 which is electrically connected to the electrode assembly 20 by being bonded to the conductive connection member 30 and electrical energy, the electrode assembly 20 is the first The first electrode plate 21 having the polarity and the inactive material region current collector 21b having the conductive connection member 30 formed at one end thereof, and the second electrode having the second polarity different from the first polarity, and the conductive connection member at the other end thereof. The first electrode plate 22 is formed between the second electrode plate 22 and the first electrode plate 21 and the second electrode plate 22 on which the inactive material region current collector 22b on which the 30 is formed is formed. 21 and the separator 22 to insulate the second electrode plate 22, thereby increasing the junction area without reducing the area of the electrode active material layer, and reducing the equivalent series resistance by forming a conductive connection member using electrical energy. By improving the heat generation characteristics to be used in the high power field.

Description

고전력 슈퍼 커패시터{Super capacitor for high power}Super capacitor for high power

본 발명은 고전력 슈퍼 커패시터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 활물질층의 면적을 줄이지 않고 접합영역을 증가시키며, 전기에너지를 이용하여 도전성 연결부재를 형성함으로써 등가직렬저항을 감소시킬 수 있는 고전력 슈퍼 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a high power supercapacitor, and more particularly, a high power supercapacitor capable of increasing the junction area without reducing the area of the electrode active material layer and reducing the equivalent series resistance by forming a conductive connection member using electrical energy. It is about.

슈퍼 커패시터는 젤리 롤(Jelly roll)형의 전극 조립체가 사용된다. 젤리 롤(Jellyroll)형의 전극조립체는 집전체에 전극 활물질을 도포하고 이를 건조시킨 후, 롤 프레싱 및 절단하여 각각 형성시킨 제1전극판 및 제2전극판 사이에 이들을 절연하는 분리막(seperator)을 삽입한 후 권취시켜 제조한다. 이러한 젤리 롤형의 전극조립체가 적용되는 종래의 슈퍼 커패시터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The super capacitor is a jelly roll type electrode assembly. Jellyroll-type electrode assembly is applied to the electrode active material to the current collector and dried, and then a separator (inseperator) is insulated between the first electrode plate and the second electrode plate formed by roll pressing and cutting, respectively It is prepared by inserting and winding up. Referring to the accompanying drawings, a conventional super capacitor to which the jelly roll type electrode assembly is applied is as follows.

도 1에서와 같이 종래의 슈퍼 커패시터는 전극조립체(1), 다수개의 전극탭(electrode tab)(2) 및 다수개의 제2전극탭(electrode tab)(3)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional supercapacitor includes an electrode assembly 1, a plurality of electrode tabs 2, and a plurality of second electrode tabs 3.

전극조립체(1)는 분리막(4), 제1전극판(5) 및 제2전극판(6)으로 이루어진다. The electrode assembly 1 includes a separator 4, a first electrode plate 5, and a second electrode plate 6.

분리막(4)은 제1전극판(5)과 제2전극판(6) 사이에 설치되어 제1 및 제2전극판(5,6)이 물리적으로 접착되어 전기적으로 연결되지 않도록 한다. The separator 4 is installed between the first electrode plate 5 and the second electrode plate 6 so that the first and second electrode plates 5 and 6 are physically bonded and not electrically connected.

제1 및 제2전극판(5,6)은 각각 집전체(5a,6a)와 전극 활물질층(5b,6b)으로 이루어지며, 집전체(5a,6a)는 그 양면에 전극 활물질층(5b,6b)이 도포되어 형성된다. 여기서, 전극 활물질층(5b,6b)은 각각 도전성 탄소와 활성 탄소 및 결합제로 이루어진다. 이러한 집전체(5a)는 전극 활물질층(5b)이 도포되지 않는 접합영역(A)이 형성되며, 도 1에 도시되지 않지만 집전체(6a) 역시 집전체(5a)와 같이 전극 활물질층(6b)이 도포되지 않는 접합영역(A)이 형성된다. 이와 같이 접합영역(A)은 와이퍼(wiper) 등을 이용한 물리적인 방법을 이용하여 접합영역(A)이 형성될 영역에 도포된 전극 활물질층(5b,6b)을 제거하여 형성한다. The first and second electrode plates 5 and 6 are made of the current collectors 5a and 6a and the electrode active material layers 5b and 6b, respectively. The current collectors 5a and 6a are formed on both surfaces of the electrode active material layer 5b. 6b) is applied and formed. Here, the electrode active material layers 5b and 6b are made of conductive carbon, activated carbon, and a binder, respectively. The current collector 5a is formed with a junction region A on which the electrode active material layer 5b is not coated. Although not shown in FIG. 1, the current collector 6a is also the same as the current collector 5a. A bonding area A is formed in which is not applied. As described above, the junction region A is formed by removing the electrode active material layers 5b and 6b applied to the region where the junction region A is to be formed using a physical method using a wiper or the like.

집전체(5a,6a)에 접합영역(A)이 형성되면 각각의 접합영역(A)에 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)을 압착 등의 물리적인 방법을 이용하여 접합한다. 접합영역(A)에 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)이 압착되면 제1전극판(5) 및 제2전극판(6) 사이에 분리막(4)을 삽입한 후 권취시켜 도 1에서와 같이 젤리 롤형의 전극 조립체(1)을 형성한 후 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)에 각각 외부 리드단자(도시 않음)를 연결하여 종래의 슈퍼 커패시터를 제조하게 된다When the junction regions A are formed in the current collectors 5a and 6a, the first electrode tab 2 or the second electrode tab 3 is bonded to each junction region A using a physical method such as pressing. do. When the first electrode tab 2 or the second electrode tab 3 is compressed in the bonding region A, the separator 4 is inserted between the first electrode plate 5 and the second electrode plate 6, and then wound. 1 to form a jelly roll type electrode assembly 1, and then connect external lead terminals (not shown) to the first electrode tab 2 or the second electrode tab 3, respectively, to provide a conventional supercapacitor. Will be manufactured

종래의 슈퍼 커패시터와 같이 집전체(5a,6a)에 접합영역(A)을 형성하고, 접합영역(A)에 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)을 접합하는 경우에 접합영역(A), 제1전극탭(2) 및 제2전극탭(3)의 개수를 증가시켜 집전체(5a,6a)로 인가되는 전류를 분산시켜 전력손실과 발열특성이 저하되도록 한다.Bonding in the case where the junction region A is formed in the current collectors 5a and 6a and the first electrode tab 2 or the second electrode tab 3 is bonded to the junction region A, as in the conventional supercapacitor. The number of regions A, the first electrode tabs 2 and the second electrode tabs 3 is increased to disperse currents applied to the current collectors 5a and 6a so that power loss and heat generation characteristics are reduced.

예를 들어, 집전체(5a,6a)에 각각 한 개의 접합영역(A)을 형성한 후 각각에 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)을 접합하는 경우에 전류가 고르게 분산되지 않아 전력손실이 증가하고, 접합영역(A)과 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)이 접합하는 부위에 등가직렬저항(R)에 의한 발열(P= I2× R)이 발생하게 된다. 여기서, I는 전류을 나타내며 R은 등가직렬저항을 나타낸다. 이를 개선하기 위해 집전체(5a,6a)에 각각 n개의 접합영역(A)을 형성한 후 각각에 n개의 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)을 접합하는 경우에 각각의 제1전극탭(2)이나 제2전극탭(3)을 통해 전류가 고르게 분산되어 전력손실이 저하되며, 각각의 접합부위에서 발생되는 등가직렬저항이 서로 병렬로 연결되어 발열특성(P)이 I2× R/n으로 작아진다. 여기서, n은 등가직렬저항(R)의 개수를 나타낸다. For example, in the case where one junction region A is formed in each of the current collectors 5a and 6a, and then the first electrode tab 2 or the second electrode tab 3 is joined to each other, the current is evenly distributed. Power loss increases, and heat generation due to an equivalent series resistance R occurs at a portion where the junction region A, the first electrode tab 2, or the second electrode tab 3 are joined (P = I 2 × R). ) Will occur. Where I stands for current and R stands for equivalent series resistance. In order to improve this problem, when n junction regions A are formed in the current collectors 5a and 6a, respectively, the n first electrode tabs 2 or the second electrode tabs 3 are respectively bonded to each other. Current is evenly distributed through the first electrode tab 2 or the second electrode tab 3 so that the power loss is reduced. Equivalent series resistances generated at each junction are connected in parallel to each other so that the heat generating characteristics P It becomes small by 2 * R / n. Here, n represents the number of equivalent series resistances (R).

종래의 슈퍼 커패시터와 같이 전력손실이나 발열의 특성을 고려하여 집전체에 접합영역의 개수를 크게 증가시키는 경우에 접합영역의 면적이 증가되어 전극 활물질층의 면적 감소에 의한 용량저하가 발생되며, 접합영역의 개수를 줄이는 경우에 전력손실이나 발열특성의 증가로 고전력 분야에 사용할 수 없는 문제점이 있다. As in the case of the conventional supercapacitor, when the number of junction regions in the current collector is greatly increased in consideration of power loss or heat generation characteristics, the area of the junction region is increased, thereby reducing the capacity due to the reduction of the area of the electrode active material layer. In the case of reducing the number of zones, there is a problem that cannot be used in high power fields due to an increase in power loss or heat generation characteristics.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극 활물질층의 면적을 줄이지 않고 접합영역을 증가시키며, 전기에너지를 이용하여 도전성 연결부재를 형성함으로써 등가직렬저항을 감소시킬 수 있는 고전력 슈퍼 커패시터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to increase the junction area without reducing the area of the electrode active material layer, and to form an electrically conductive connection member using electrical energy, a high power supercapacitor capable of reducing the equivalent series resistance. In providing.

본 발명의 다른 목적은 전극 활물질층의 면적을 줄이지 않으면서 접합영역을 증가시킴으로써 전류분산의 효과를 개선하여 전력손실을 저감함과 아울러 등가직렬저항을 감소시킴으로써 발열특성을 개선하여 고전력 분야에 사용할 수 있는 고전력 슈퍼 커패시터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to increase the junction area without reducing the area of the electrode active material layer to improve the effect of current dispersion to reduce the power loss and to reduce the equivalent series resistance to improve the heat generation characteristics can be used in high power applications To provide a high power super capacitor.

본 발명의 다른 목적은 전극조립체를 젤리 롤형으로 권취 시 보빈을 이용함으로써 보다 용이하게 권취함과 아울러 내구성을 유지할 수 있으며, 보빈에 플러그를 보다 견고하며 용이하게 삽입하여 장착할 수 있는 고전력 슈퍼 커패시터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to use a bobbin when winding the electrode assembly in a jelly roll type to more easily wind and maintain durability, and a high-power supercapacitor that can be inserted into the bobbin more firmly and easily inserted into the bobbin. In providing.

본 발명의 일 실시예에 따른 고전력 슈퍼 커패시터는 보빈(bobbin)과; 상기 보빈에 젤리 롤형(Jelly-Roll type)으로 권취되는 전극조립체와; 상기 전극조립체의 일단과 타단에 전기에너지로 형성되는 도전성연결부재와; 상기 보빈의 일단과 타단에 각각 삽입되며 상기 도전성연결부재와 전기에너지로 접합되어 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 플러그(plug)로 구성되며, 상기 전극조립체는 제1극성을 갖으며 일단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제1전극판과, 상기 제1극성 다른 제2극성을 갖으며 타단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제2전극판과, 상기 제1전극판과 상기 제2전극판 사이에 설치되어 제1전극판과 제2전극판 사이를 절연시키는 분리막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A high power super capacitor according to an embodiment of the present invention includes a bobbin; An electrode assembly wound on the bobbin in a jelly-roll type; A conductive connection member formed of electrical energy at one end and the other end of the electrode assembly; The plug is inserted into one end and the other end of the bobbin, respectively, and is composed of a plug that is electrically connected to the electrode assembly and is electrically connected to the conductive connection member. The electrode assembly has a first polarity and the conductive end is provided at one end. A first electrode plate on which a non-active material region current collector on which a connection member is formed is formed, and a second electrode on which a non-active material region current collector on which the conductive connection member is formed is formed at the other end, having a second polarity different from the first polarity And a separator provided between the plate and the first electrode plate and the second electrode plate to insulate the first electrode plate from the second electrode plate.

본 발명의 다른 실시예에 따른 고전력 슈퍼 커패시터는 보빈과; 상기 보빈에 젤리 롤형으로 권취되는 전극조립체와; 상기 전극조립체의 일단과 타단에 전기에너지로 형성되는 도전성연결부재와; 상기 보빈의 일단과 타단에 각각 삽입되며 상기 도전성연결부재와 전기에너지로 접합되어 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 플러그와; 상기 플러그와 체결되어 상기 도전성연결부재와 전기적으로 연결되는 외부단자와; 상기 외부단자에 설치되어 외부단자를 감싸는 절연성 가스켓과; 상기 절연성 가스켓과 체결되어 상기 전극조립체를 밀봉시키는 하우징으로 구성되며, 상기 전극조립체는 제1극성을 갖으며 일단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제1전극판과, 상기 제1극성 다른 제2극성을 갖으며 타단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제2전극판과, 상기 제1전극판과 상기 제2전극판 사이에 설치되어 제1전극판과 제2전극판 사이를 절연시키는 분리막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a high power super capacitor includes: a bobbin; An electrode assembly wound around the bobbin in a jelly roll shape; A conductive connection member formed of electrical energy at one end and the other end of the electrode assembly; A plug which is inserted into one end and the other end of the bobbin, respectively, and is connected to the conductive connection member by electrical energy to be electrically connected to the electrode assembly; An external terminal fastened to the plug and electrically connected to the conductive connection member; An insulating gasket installed on the external terminal and surrounding the external terminal; A first electrode plate coupled to the insulating gasket to seal the electrode assembly, wherein the electrode assembly has a first polarity and a non-active material region current collector on which one conductive connection member is formed; A second electrode plate having a second polarity different from the first polarity and having an inactive material region current collector having the conductive connection member formed at the other end thereof, and disposed between the first electrode plate and the second electrode plate; It is characterized by consisting of a separator for insulating between the first electrode plate and the second electrode plate.

본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터는 전극 활물질층의 면적을 줄이지 않고 접합영역을 증가시켜 전류분산의 효과를 개선하여 전력손실을 저감하며, 전기에너지를 이용하여 도전성 연결부재를 형성함으로써 등가직렬저항을 감소시켜 발열특성을 개선하여 고전력 분야에 사용할 수 있는 이점을 제공한다.The high power supercapacitor of the present invention increases the junction area without reducing the area of the electrode active material layer to improve the effect of current dissipation, thereby reducing power loss, and reducing the equivalent series resistance by forming a conductive connection member using electrical energy. It improves the heat generation characteristics and provides the advantage that can be used in high power applications.

또한, 본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터는 전극조립체를 젤리 롤형으로 권취시 보빈을 이용함으로써 보다 용이하게 권취함과 아울러 내구성을 유지할 수 있으며, 보빈에 플러그를 보다 견고하며 용이하게 삽입하여 장착할 수 있는 이점을 제공한다.In addition, the high power supercapacitor of the present invention can be easily wound and maintained by using a bobbin when the electrode assembly is wound in a jelly roll type, and a plug can be more firmly and easily inserted into the bobbin. To provide.

도 1은 종래의 슈퍼 커패시터의 사시도,
도 2는 본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 전극조립체의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 전극조립체의 부분 확대 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 전극조립체의 다른 실시예를 나타낸 부분 확대 단면도,
도 6은 도 2에 도시된 전극조립체의 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 7 및 도 8은 도 2에 도시된 플러그의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 9는 도 2에 도시된 보빈 및 외부전극의 다른 실시예를 나타낸 단면도.1 is a perspective view of a conventional super capacitor,
2 is a cross-sectional view of the high power super capacitor of the present invention;
3 is a perspective view of the electrode assembly shown in FIG.
4 is a partially enlarged cross-sectional view of the electrode assembly shown in FIG. 3;
5 is a partially enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the electrode assembly shown in FIG. 4;
6 is a perspective view showing another embodiment of the electrode assembly shown in FIG.
7 and 8 are cross-sectional views showing another embodiment of the plug shown in FIG.
9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the bobbin and the external electrode shown in FIG.

이하, 본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the high power super capacitor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 4에서와 같이 본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터의 일실시예는 보빈(10), 전극조립체(20), 도전성 연결부재(30) 및 플러그(40)로 구성된다. 이러한 구성 중 보빈(10)는 전극조립체(20)가 권취되며, 전극조립체(20)는 보빈(10)에 젤리 롤형으로 권취된다. 도전성 연결부재(30)는 전극조립체(20)의 일단과 타단에 금속 스프레이와 같은 전기 에너지로 형성되며, 플러그(40)는 보빈(10)의 일단과 타단에 각각 삽입되며 도전성 연결부재(30)와 레이저 용접과 같은 전기에너지로 접합되어 전극조립체(20)와 전기적으로 연결된다.2 to 4, one embodiment of the high power supercapacitor of the present invention includes a bobbin 10, an electrode assembly 20, a conductive connection member 30, and a plug 40. In this configuration, the bobbin 10 is wound around the electrode assembly 20, and the electrode assembly 20 is wound around the bobbin 10 in a jelly roll shape. The conductive connection member 30 is formed of electrical energy such as metal spray at one end and the other end of the electrode assembly 20, the plug 40 is inserted into one end and the other end of the bobbin 10, respectively, and the conductive connection member 30 And are bonded by electrical energy, such as laser welding, to be electrically connected to the electrode assembly 20.

상기 구성을 갖는 본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Referring to the high power super capacitor of the present invention having the above configuration in more detail.

보빈(10)은 전극조립체(20)를 젤리 롤형으로 권취하는 등의 작업에 의한 힘에 의해 변형이 발생되지 않도록 강성이고, 전극조립체(20)와 절연이 되도록 절연성을 가지며, 전극조립체(20)에 함침되는 전해액과 반응성이 없는 재질이 적용된다. 이와 같이 보빈(10)은 강성, 절연성 및 전해액과의 반응성을 고려하여 절연수지나 플라스틱 재질로 이루어진다. The bobbin 10 is rigid to prevent deformation due to a force such as winding the electrode assembly 20 in a jelly roll shape, and has insulation to insulate the electrode assembly 20 from the electrode assembly 20. A material that is not reactive with the electrolyte impregnated in applies. Thus, the bobbin 10 is made of an insulating resin or a plastic material in consideration of rigidity, insulation, and reactivity with the electrolyte.

보빈(10)은 도 2에서와 같이 플러그(40)가 삽입되도록 내부가 빈 중공으로 이루어지며, 도 6 및 도 8에서와 같이 일단과 타단에 각각 나사산(T)이나 걸림홈(11: 도 6에 도시됨)이 형성된다. Bobbin 10 is made of a hollow inside so that the plug 40 is inserted, as shown in Figure 2, as shown in Figures 6 and 8, the thread (T) or the locking groove (11: Fig. 6) at one end and the other end, respectively Shown) is formed.

보빈(10)은 플러그(40)의 탭부재(44)가 도 7에서와 같이 드릴 스크류형 탭부재(44b: 도 5에 도시됨)인 경우에 플러그(40)를 압입시켜 삽입함으로 별도로 나사산(T)이 형성되지 않는다. 또한, 보빈(10)은 플러그(40)의 탭부재(44)가 도 6에서와 같이 나사형 탭부재(44a)인 경우에 일단과 타단에 각각 나사산(T)이 형성되며, 탭부재(44)가 도 8에서와 같이 래치형 탭부재(44c: 도 6에 도시됨)인 경우에 래치형 탭부재(44c)를 고정하기 위한 다수개의 걸림홈(11: 도 6에 도시됨)이 형성된다. The bobbin 10 is separately threaded by inserting and inserting the plug 40 when the tab member 44 of the plug 40 is a drill screw tab member 44b (shown in FIG. 5) as shown in FIG. T) is not formed. In addition, the bobbin 10, when the tab member 44 of the plug 40 is a threaded tab member 44a as shown in Figure 6, the thread T is formed at one end and the other end, respectively, the tab member 44 Is a latched tab member 44c (shown in FIG. 6), as shown in FIG. 8, a plurality of engaging grooves 11 (shown in FIG. 6) for fixing the latched tab member 44c are formed. .

전극조립체(20)는 도 3 내지 도 6에서와 같이 제1전극판(21), 제2전극판(22) 및 분리막(23)으로 이루어진다. The electrode assembly 20 includes a first electrode plate 21, a second electrode plate 22, and a separator 23, as shown in FIGS. 3 to 6.

제1전극판(21)은 제1극성을 갖으며 일단에 도전성 연결부재(30)가 형성되는 비활물질영역 집전체(21b)가 형성되며, 제2전극판(22)은 제1극성 다른 제2극성을 갖으며 타단에 도전성 연결부재(30)가 형성되는 비활물질영역 집전체(22b)가 형성된다. 여기서 제1극성은 제2극성이 양극일 경우에 음극이며, 음극일 경우에 양극이 된다. 분리막(23)은 제1전극판(21)과 제2전극판(22) 사이에 설치되어 제1전극판(21)과 제2전극판(22) 사이를 절연시킨다.The first electrode plate 21 has a first polarity, and an inactive material region current collector 21b having a conductive connection member 30 formed at one end thereof is formed, and the second electrode plate 22 has a first polarity. An inactive material region current collector 22b having a bipolarity and having a conductive connection member 30 formed on the other end thereof is formed. Here, the first polarity is a cathode when the second polarity is a positive electrode, and the positive polarity becomes a positive electrode when a second polarity is a positive electrode. The separator 23 is provided between the first electrode plate 21 and the second electrode plate 22 to insulate the first electrode plate 21 from the second electrode plate 22.

분리막(23)에 의해 절연되는 제1전극판(21) 및 제2전극판(22)의 구성을 보다 상세시 설명하면 다음과 같다. The configuration of the first electrode plate 21 and the second electrode plate 22 insulated by the separator 23 will be described in more detail as follows.

제1전극판(21) 및 제2전극판(22)은 각각 활물질영역 집전체(21a,22a), 비활물질영역 집전체(21b,22b) 및 전극 활물질층(21c,22c)으로 구성된다. The first electrode plate 21 and the second electrode plate 22 are composed of active material region current collectors 21a and 22a, inactive material region current collectors 21b and 22b, and electrode active material layers 21c and 22c, respectively.

활물질영역 집전체(21a,22a)는 비활물질영역 집전체(21b,22b)와 일체로 형성되며, 비활물질영역 집전체(21b,22b)는 활물질영역 집전체(21a,22a)의 길이방향을 따라 연장되어 형성되며 도전성 연결부재(30)와 전기적으로 연결된다. 이러한 비활물질영역 집전체(21b,22b)는 도 6에서와 같이 일단이나 타단에 요철(P)이 형성되어 전기에너지 즉, 금속 스프레이방법으로 형성되는 도전성 연결부재(30)와의 접촉면적이 증가되도록 하여 접촉강도나 전기적인 특성이 개선되도록 한다. 또한, 비활물질영역 집전체(21b,22b)는 도전성 연결부재(30)와 접하는 면적이 증가되도록 도 5에 도시된 각(θ)과 같이 30 내지 60ㅀ(degree)로 경사지도록 절곡되거나 도 3, 도 4 및 도 6에서와 같이 양면 각각 도전성 접점부재(21d,22d)가 형성된다. 도전성 접점부재(21d,22d)는 도 6에서와 같이 비활물질영역 집전체(21b,22b)의 길이방향을 따라 일단이나 타단에 요철(P)이 형성되어 전극 활물질층(21c,22c)의 접하는 면적이 증가되도록 하여 접촉강도나 접촉면적을 증가하여 전기적인 특성이 개선되도록 한다. The active material region current collectors 21a and 22a are integrally formed with the inactive material region current collectors 21b and 22b, and the inactive material region current collectors 21b and 22b extend in the longitudinal direction of the active material region current collectors 21a and 22a. It extends along and is electrically connected with the conductive connection member 30. As shown in FIG. 6, the inactive material region current collectors 21b and 22b have irregularities P formed at one end or the other end thereof, so that the contact area with the conductive connection member 30 formed by the electrical energy, that is, the metal spray method is increased. To improve contact strength or electrical properties. In addition, the inert material region current collectors 21b and 22b may be bent to be inclined at 30 to 60 degrees (degree) as shown in the angle θ shown in FIG. 5 so as to increase the area in contact with the conductive connecting member 30. 4 and 6, conductive contact members 21d and 22d are formed on both surfaces thereof, respectively. As shown in FIG. 6, the conductive contact members 21d and 22d are formed with irregularities P at one end or the other end in the longitudinal direction of the inactive material region current collectors 21b and 22b to contact the electrode active material layers 21c and 22c. The area is increased to increase the contact strength or the contact area to improve the electrical properties.

전극 활물질층(21c,22c)은 활물질영역 집전체(21a,22a)의 양면에 각각 길이방향을 따라 도포되며, 활성 탄소 50~98 wt% 와 도전성 탄소 1~25 wt% 및 결합제 1~25 wt%로 이루어진다. 활성 탄소는 활성탄과 카본 에어로젤, 메조포러스 카본, 금속이 담지된 카본(metal dopped carbon), 금속이 담지된 산화물(metal dopped oxide) 중 하나 이상이 선택되어 사용되며, 결합제는 PTFE(polytetrafluoroethylene), CMC(carboxymethylcellulose) 및 SBR(stylen-buthylene-rubber) 중 하나 이상이 선택되어 사용된다. 이러한 재질로 이루어지는 전극 활물질층(21c,22c)은 도 6에서와 같이 활물질영역 집전체(21a,22a)의 길이방향을 따라 일단이나 타단에 요철(P)이 형성되어 도전성 접점부재(21d,22d)와 접하는 면적이 증가되도록 하여 전기적인 특성을 개선하거나 접촉강도가 개선되도록 한다. 즉, 전극 활물질층(21c,22c)과 도전성 접점부재(21d,22d)가 서로 접하는 부분에 각각 요철(P)을 형성하여 서로 접촉강도가 개선되며 접촉면적을 증가시켜 전기적인 특성이 개선되도록 한다. The electrode active material layers 21c and 22c are coated on both surfaces of the active material region current collectors 21a and 22a along the lengthwise direction, respectively, with 50 to 98 wt% of activated carbon, 1 to 25 wt% of conductive carbon, and 1 to 25 wt of binder. In percent. Activated carbon is selected from one or more of activated carbon, carbon aerogel, mesoporous carbon, metal dopped carbon, and metal dopped oxide, and the binder is polytetrafluoroethylene (PTFE) or CMC. One or more of (carboxymethylcellulose) and SBR (stylen-buthylene-rubber) are selected and used. As shown in FIG. 6, the electrode active material layers 21c and 22c made of such a material have irregularities P formed at one end or the other end in the longitudinal direction of the active material region current collectors 21a and 22a, so that the conductive contact members 21d and 22d are formed. ) To increase the area in contact with them to improve electrical properties or contact strength. That is, irregularities (P) are formed in portions where the electrode active material layers 21c and 22c and the conductive contact members 21d and 22d contact each other, thereby improving contact strength with each other and increasing the contact area to improve electrical characteristics. .

도전성 연결부재(30)는 전극조립체(20)의 일단과 타단에 금속 스프레이방법과 같은 전기에너지로 형성되어 도전성 접점부재(21d,22d)와 플러그(40)를 전기적으로 통하도록 연결한다. 이러한 도전성연결부재(30)는 각각 전해액 함침공간 확보를 위해 전극조립체(20)의 일단과 타단에 부채꼴형상으로 배열되어 형성된다. The conductive connection member 30 is formed of electrical energy such as a metal spray method at one end and the other end of the electrode assembly 20 to connect the conductive contact members 21d and 22d to the plug 40 electrically. The conductive connecting members 30 are formed in a fan shape on one end and the other end of the electrode assembly 20 to secure an electrolyte impregnation space, respectively.

플러그(40)는 금속과 같은 도전성 재질로 이루어지며, 헤드부재(41), 디스크부재(42), 스톱퍼부재(43) 및 탭부재(44)로 구성된다. The plug 40 is made of a conductive material such as metal, and is composed of a head member 41, a disk member 42, a stopper member 43, and a tab member 44.

헤드부재(41)는 도 6에서와 같이 일단에 십자형 홈(41a)이 형성되며, 외주면에 나사산(T)이 형성된다. 십자형 홈(41a)은 플러스(40)를 보빈(10)에 삽입 시 십자형 드라이버 등의 기구(도시 않음)를 이용하여 삽입하기 위해 형성되며, 나사산(T)은 외부단자(50)와 나사 결합시켜 체결하기 위해 형성된다. 디스크부재(42)는 헤드부재(41)에 형성되어 도전성 연결부재(30)와 레이저 용접과 같은 전기에너지로 접합되며, 스톱퍼부재(43)는 디스크부재(42)에 형성되어 보빈(10)과 접촉되어 지지된다. As shown in FIG. 6, the head member 41 has a cross groove 41a formed at one end thereof, and a thread T is formed at the outer circumferential surface thereof. The cross recess 41a is formed to insert the plus 40 into the bobbin 10 by using an instrument (not shown) such as a Phillips screwdriver, and the thread T is screwed with the external terminal 50. It is formed to fasten. The disk member 42 is formed on the head member 41 and bonded to the conductive connecting member 30 with electrical energy such as laser welding. The stopper member 43 is formed on the disk member 42 to form the bobbin 10. Contact is supported.

탭부재(44)는 스톱퍼부재(43)에 형성되어 보빈(10)에 삽입되어 체결되며, 도 6 내지 도 8에서와 같이 나사형 탭부재(44a), 드릴 스크류형 탭부재(44b) 및 래치형 탭부재(44c) 중 하나가 사용된다. 나사형 탭부재(44a)는 도 6에서와 같이 보빈(10)에 형성되 나사산(T)에 나사 결합되어 체결되도록 외주면에 나사산(T)이 형성되며, 드릴 스크류형 탭부재(44b)는 도 7에서와 같이 억지끼워 맞추는 압입에 의해 보빈(10)과 체결된다. 래치형 탭부재(44c)는 도 8에서와 같이 삽입몸체(111)와 다수개의 래치부재(112)로 구성된다. 삽입몸체(111)는 스톱퍼부재(43)에 형성되며, 다수개의 래치부재(112)는 삽입몸체(111)에 서로 이격되도록 형성되어 보빈(10)에 형성된 걸림홈(11)에 삽입된다. 이러한 다수개의 래치부재(112)로 각각 보빈(10)에 형성된 걸림홈(11)에 삽입되도록 커버부재(112a)가 형성된다.The tab member 44 is formed in the stopper member 43 and inserted into the bobbin 10 to be fastened. As shown in FIGS. 6 to 8, the threaded tab member 44a, the drill screw tab member 44b, and the latch are fastened. One of the tab members 44c is used. The threaded tab member 44a is formed in the bobbin 10 as shown in FIG. 6, and a thread T is formed on the outer circumferential surface to be screwed to the thread T, and the drill screw tab member 44b is illustrated in FIG. 7. It is fastened with the bobbin 10 by the press fit fitting as shown in. As shown in FIG. 8, the latch tab member 44c includes an insertion body 111 and a plurality of latch members 112. The insertion body 111 is formed in the stopper member 43, and the plurality of latch members 112 are formed to be spaced apart from each other in the insertion body 111 and inserted into the locking grooves 11 formed in the bobbin 10. The cover member 112a is formed to be inserted into the engaging groove 11 formed in the bobbin 10 by the plurality of latch members 112.

외부단자(50)는 도전성 재질로 이루어지며, 도 6에서와 같이 리드연결부재(51a,51b), 커버부재(52), 체결중공부재(53) 및 몰딩부재(54)로 구성된다. The external terminal 50 is made of a conductive material, and is composed of a lead connecting members 51a and 51b, a cover member 52, a fastening hollow member 53 and a molding member 54 as shown in FIG.

리드연결부재(51a,51b)는 도 7에서와 같이 볼록형 리드연결부재(51a)이나 오목형 리드연결부재(51b)가 사용된다. 볼록형 리드연결부재(51a)는 오목형 리드연결부재(51b)가 음극으로 사용되는 경우에 양극으로 사용된다. 커버부재(52)는 리드연결부재(51)에 형성되며, 체결중공부재(53)는 커버부재(52)에 형성되어 플러그(40)와 체결되어 전극조립체(20)와 전기적으로 연결된다. 이러한 체결중공부재(53)는 도 8에서와 같이 내주면에 나사산(T)이 형성되어 플러그(40)와 나사 결합되어 체결된다. 즉, 체결중공부재(53)는 플러그(40)의 헤드부재(41)의 외주면에 나사산(T)과 나사 결합되어 플러그(40)에 체결된다. As the lead connecting members 51a and 51b, a convex lead connecting member 51a or a concave lead connecting member 51b is used as shown in FIG. The convex lead connecting member 51a is used as the positive electrode when the concave lead connecting member 51b is used as the negative electrode. The cover member 52 is formed on the lead connecting member 51, and the fastening hollow member 53 is formed on the cover member 52 and fastened to the plug 40 to be electrically connected to the electrode assembly 20. The fastening hollow member 53 is a screw thread (T) is formed on the inner circumferential surface as shown in FIG. That is, the fastening hollow member 53 is screwed with the thread (T) on the outer peripheral surface of the head member 41 of the plug 40 is fastened to the plug 40.

몰딩부재(54)는 커버부재(52)에 몰딩되어 형성되어 시밍방법으로 하우징(60)과 체결된다. 이러한 몰딩부재(54)는 벤트커버부재(55)가 삽입되는 벤트홀(vent hole)(54a)이 형성된다. 벤트홀(54a)은 본 발명의 고전력 슈퍼커패시터가 이상 발생 시 발생되는 압력에 의해 폭발되는 것을 방지하기 위해 형성된다.The molding member 54 is formed by being molded to the cover member 52 and fastened to the housing 60 by seaming. The molding member 54 has a vent hole 54a into which the vent cover member 55 is inserted. The vent hole 54a is formed to prevent the high power supercapacitor of the present invention from being exploded by the pressure generated when an abnormality occurs.

하우징(60)은 외부단자(50)와 시밍방법으로 체결되어 전극조립체(20)를 밀봉시키며, 알루미늄 캔이 사용된다. 또한 하우징(60)은 그루빙(grooving) 방법으로 일단과 타단에 홈(61)이 형성된다. 홈(61)은 외부단자(50)를 지지하는 스톱퍼 작용을 한다. 이러한 하우징(60)과 외부단자(50) 사이에는 절연성 실링부재(71)가 설치되어 하우징(60)을 밀봉시킨다. The housing 60 is fastened to the external terminal 50 by the seaming method to seal the electrode assembly 20, and an aluminum can is used. In addition, the housing 60 has grooves 61 formed at one end and the other end by a grooving method. The groove 61 serves as a stopper for supporting the external terminal 50. An insulating sealing member 71 is installed between the housing 60 and the external terminal 50 to seal the housing 60.

본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터의 다른 실시예를 첨부된 도 9를 이용하여 설명하면 다음과 같다. Another embodiment of the high power super capacitor of the present invention will be described with reference to FIG. 9.

본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터의 다른 실시예는 도 9에서와 같이 보빈(10), 전극조립체(20), 도전성 연결부재(30), 플러그(40), 외부단자(50), 절연성 가스켓(72) 및 하우징(60)으로 구성된다. Another embodiment of the high power supercapacitor of the present invention is a bobbin 10, an electrode assembly 20, a conductive connecting member 30, a plug 40, an external terminal 50, an insulating gasket 72 as shown in FIG. And a housing 60.

보빈(10)은 절연성 재질로 이루어지며, 전극조립체(10)를 젤리 롤형으로 권취하는 등의 작업에 의한 힘에 의해 변형이 발생되지 않도록 강성을 위해 내부가 채워진 보빈(10)이 사용되며, 보빈(10)은 일단과 타단에 플러그(40)가 삽입되는 플러그 삽입홈(12)이 형성되며, 플러그 삽입홈(12)에는 도 6 및 도 8에 도시된 나사형 탭부재(44a)나 래치형 탭부재(44c)가 삽입되기 위한 걸림홈(12a)이나 나사산(T)이 형성된다.The bobbin 10 is made of an insulating material, and the bobbin 10 filled with the inside is used for rigidity so that deformation is not caused by a force such as winding the electrode assembly 10 into a jelly roll type. 10 is formed with a plug insertion groove 12 into which the plug 40 is inserted at one end and the other end, and the plug insertion groove 12 has a threaded tab member 44a or a latch type shown in FIGS. 6 and 8. A locking groove 12a or a thread T for inserting the tab member 44c is formed.

전극조립체(20)는 보빈(10)에 젤리 롤형으로 권취되며, 도전성 연결부재(30)는 전극조립체(20)의 일단과 타단에 전기에너지로 형성된다. 플러그(40)는 보빈(10)의 일단과 타단에 각각 삽입되며 도전성 연결부재(30)와 전기에너지로 접합되어 전극조립체(20)와 전기적으로 연결된다. The electrode assembly 20 is wound around the bobbin 10 in a jelly roll shape, and the conductive connection member 30 is formed of electrical energy at one end and the other end of the electrode assembly 20. The plug 40 is inserted into one end and the other end of the bobbin 10, respectively, and is electrically connected to the electrode assembly 20 by joining the conductive connection member 30 with electrical energy.

외부단자(50)는 플러그(40)와 체결되어 도전성 연결부재(30)와 전기적으로 연결되며, 리드연결부재(51a,51b), 커버부재(52) 및 체결중공부재(53)로 구성된다. 리드연결부재(51a,51b)와 체결중공부재(53)는 각각 도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 외부단자(50)의 리드연결부재(51a,51b)와 체결중공부재(53)와 동일함으로 설명을 생략한다. 다만, 커버부재(52)는 벤트커버부재(55)가 삽입되는 벤트홀(55)이 형성되며, 하우징(60)과 직접 연결되지 않고 절연성 가스켓(72)을 통해 연결되는 것이 상이하다. 이는 도전성을 갖는 외부전극(50)이 알루미늄 캔으로 이루어지는 하우징(60)과 접촉되어 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위함이다. The external terminal 50 is coupled to the plug 40 and electrically connected to the conductive connection member 30. The external terminal 50 includes lead connection members 51a and 51b, a cover member 52, and a fastening hollow member 53. Lead connecting members 51a and 51b and fastening hollow members 53 are lead connecting members 51a and 51b and fastening hollow members of the external terminal 50 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 and 8, respectively. The same description as in (53) is omitted. However, the cover member 52 is formed with a vent hole 55 into which the vent cover member 55 is inserted, and is not directly connected to the housing 60 but is connected through the insulating gasket 72. This is to prevent the conductive external electrode 50 from coming into contact with the housing 60 made of an aluminum can and electrically connected thereto.

절연성 가스켓(72)은 외부단자(50)에 설치되어 외부단자(50)를 감싸도록 설치된다. 하우징(60)은 절연성 가스켓(72)과 시밍방법으로 체결되어 전극조립체(20)를 밀봉시된다. 이러한 하우징(60)은 알루미늄 캔이 사용되며 전극조립체(20)와 절연을 위해 내주면에 절연물질로 도포된다. The insulating gasket 72 is installed on the external terminal 50 to surround the external terminal 50. The housing 60 is fastened with the insulating gasket 72 by seaming to seal the electrode assembly 20. The housing 60 is made of an aluminum can and is coated with an insulating material on an inner circumferential surface thereof to insulate the electrode assembly 20.

하우징(60)은 외부단자(50)와 시밍방법으로 체결되어 전극조립체(20)를 밀봉시키며, 알루미늄 캔이 사용된다. 또한 하우징(60)은 그루빙(grooving) 방법으로 일단과 타단에 홈(61)이 형성된다. 홈(61)은 외부단자(50)를 지지하는 스톱퍼 작용을 한다. The housing 60 is fastened to the external terminal 50 by the seaming method to seal the electrode assembly 20, and an aluminum can is used. In addition, the housing 60 has grooves 61 formed at one end and the other end by a grooving method. The groove 61 serves as a stopper for supporting the external terminal 50.

이상과 같이 본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터는 전극조립체의 활물질영역 집전체에 각각 비활물질영역 집전체가 길이방향을 따라 일체로 형성되고, 비활물질영역 집전체가 도전성 연결부재와 전기적으로 연결되도록 구성함으로써 플러그 및 도전성 연결부재를 통해 활물질영역 집전체로 인가되는 전류를 분산시켜 전력손실과 발열특성을 개선하게 된다. 즉, 활물질영역 집전체에 각각 비활물질영역 집전체가 길이방향을 따라 형성함으로써 전극 활물질층의 면적을 줄이지 않고 접합영역을 증가시켜 전류분산의 효과를 개선할 수 있으며, 이로 인해 전력하여 전력손실을 저감하고, 전기에너지를 이용하여 도전성 연결부재를 형성함으로써 등가직렬저항을 감소시켜 발열특성을 개선하여 고전력 분야에 사용할 수 있게 된다.As described above, the high power supercapacitor of the present invention is configured such that the inactive material region current collector is integrally formed along the length direction in the active material region current collector of the electrode assembly, and the inactive material region current collector is electrically connected to the conductive connection member. Through the plug and the conductive connection member, the current applied to the current collector of the active material region is dispersed to improve power loss and heat generation characteristics. That is, by forming inactive material region current collectors in the active material region current collectors along the length direction, the effect of current dissipation can be improved by increasing the junction area without reducing the area of the electrode active material layer. By reducing and forming a conductive connection member using electrical energy, the equivalent series resistance can be reduced to improve heat generation characteristics, thereby enabling use in high power applications.

또한, 전극조립체를 젤리 롤형으로 권취시 보빈을 이용함으로써 보다 용이하게 권취함과 아울러 내구성을 유지할 수 있으며, 보빈에 플러그를 보다 견고하며 용이하게 삽입하여 장착할 수 있게 된다. In addition, when the electrode assembly is wound into a jelly roll type, the bobbin may be used to more easily wind and maintain durability, and the plug may be more firmly and easily inserted into the bobbin.

본 발명의 고전력 슈퍼 커패시터는 무정전전원장치(UPS), 연속전원장치(CPS), DVR(Dynamic Voltage Regulator), 풍력 발전시스템 및 태양광 발전시스템 등의 분야에 적용될 수 있다. The high power supercapacitor of the present invention can be applied to a field such as an uninterruptible power supply (UPS), a continuous power supply (CPS), a dynamic voltage regulator (DVR), a wind power generation system, and a solar power generation system.

10: 보빈 20: 전극조립체
21: 제1전극판 22: 제2전극판
23: 분리막 30: 도전성 연결부재
40: 플러그 41: 헤드부재
42: 디스크부재 43: 스톱퍼부재
44: 탭부재 51: 리드연결부재
52: 커버부재 53: 체결중공부재
54: 몰딩부재 55: 벤트커버부재
60: 하우징 71: 절연성 실링부재
72: 절연성 가스켓 10: bobbin 20: electrode assembly
21: first electrode plate 22: second electrode plate
23: separator 30: conductive connecting member
40: plug 41: head member
42: disk member 43: stopper member
44: tab member 51: lead connecting member
52: cover member 53: fastening hollow member
54: molding member 55: vent cover member
60: housing 71: insulating sealing member
72: insulating gasket

Claims (21)

보빈과;
상기 보빈에 젤리 롤형으로 권취되는 전극조립체와;
상기 전극조립체의 일단과 타단에 전기에너지로 형성되는 도전성연결부재와;
상기 보빈의 일단과 타단에 각각 삽입되며 상기 도전성연결부재와 전기에너지로 접합되어 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 플러그로 구성되며,
상기 전극조립체는 제1극성을 갖으며 일단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제1전극판과, 상기 제1극성 다른 제2극성을 갖으며 타단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제2전극판과, 상기 제1전극판과 상기 제2전극판 사이에 설치되어 제1전극판과 제2전극판 사이를 절연시키는 분리막으로 이루어지며,
상기 제1전극판 및 제2전극판은 각각 활물질영역 집전체와, 상기 활물질영역 집전체의 길이방향을 따라 연장되도록 형성되는 비활물질영역 집전체와, 상기 활물질영역 집전체의 양면에 각각 길이방향을 따라 도포되는 전극 활물질층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.Bobbin;
An electrode assembly wound around the bobbin in a jelly roll shape;
A conductive connection member formed of electrical energy at one end and the other end of the electrode assembly;
The plug is inserted into one end and the other end of the bobbin, respectively, and is composed of a plug that is electrically connected to the electrode assembly and is electrically connected to the conductive connection member.
The electrode assembly may have a first polarity and a first electrode plate having a non-active material region current collector on which one conductive connection member is formed, and a second polarity different from the first polarity, and the conductive connection member at the other end. And a separator disposed between the first electrode plate and the second electrode plate to form an inert material region current collector on which the non-active material region is formed, and insulating the first electrode plate and the second electrode plate.
The first electrode plate and the second electrode plate respectively have an active material region current collector, a non-active material region current collector formed to extend along a length direction of the active material region current collector, and a longitudinal direction on both surfaces of the active material region current collector, respectively. A high power super capacitor, comprising an electrode active material layer applied along. 제1항에 있어서, 상기 보빈은 상기 플러그가 삽입되도록 내부가 빈 중공으로 이루어지며, 일단과 타단에 각각 걸림홈이나 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The high power supercapacitor of claim 1, wherein the bobbin is formed of a hollow hollow in which the plug is inserted, and a locking groove or a thread is formed at one end and the other end, respectively. 제1항에 있어서, 상기 보빈은 일단과 타단에 상기 플러그가 삽입되는 플러그 삽입홈이 형성되며, 상기 플러그 삽입홈에는 걸림홈이나 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The high power super capacitor according to claim 1, wherein the bobbin has a plug insertion groove formed at one end and the other end thereof, and a plug groove is formed at the plug insertion groove. 제1항에 있어서, 상기 보빈은 절연수지나 플라스틱 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The high power super capacitor of claim 1, wherein the bobbin is made of an insulating resin or a plastic material. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 비활물질영역 집전체는 도전성연결부재와 접하는 면적이 증가되도록 30 내지 60도(degree)로 경사지도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The high power supercapacitor of claim 1, wherein the inactive material region current collector is bent to be inclined at 30 to 60 degrees so as to increase an area in contact with the conductive connecting member. 제1항에 있어서, 상기 비활물질영역 집전체는 도전성연결부재와 접하는 면적이 증가되도록 양면에 각각 도전성 접점부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터. The high power supercapacitor of claim 1, wherein each of the inactive material region current collectors has conductive contact members formed on both surfaces thereof so as to increase an area in contact with the conductive connection member. 제7항에 있어서, 상기 도전성 접점부재는 비활물질영역 집전체의 길이방향을 따라 일단이나 타단에 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터. The high power supercapacitor of claim 7, wherein the conductive contact member is provided with irregularities at one end or the other end in a longitudinal direction of the inactive material region current collector. 제1항에 있어서, 상기 전극 활물질층은 활성 탄소 50~98 wt% 와 도전성 탄소 1~25 wt% 및 결합제 1~25 wt%로 이루어지며,
상기 활성 탄소는 활성탄과 카본 에어로젤, 메조포러스 카본, 금속이 담지된 카본 및 금속이 담지된 산화물 중 하나 이상이 선택되어 사용되며, 결합제는 PTFE(polytetrafluoroethylene), CMC(carboxymethylcellulose) 및 SBR(stylen-buthylene-rubber) 중 하나 이상이 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The method of claim 1, wherein the electrode active material layer is made of 50 to 98 wt% of activated carbon, 1 to 25 wt% of conductive carbon, and 1 to 25 wt% of a binder.
The activated carbon is selected from one or more selected from activated carbon, carbon aerogel, mesoporous carbon, carbon supported on metal and oxide supported on metal, and a binder is polytetrafluoroethylene (PTFE), carboxymethylcellulose (CMC) and stylen-buthylene. high-power super capacitor, characterized in that at least one of the (rubber) is selected and used. 제9항에 있어서, 상기 전극 활물질층은 활물질영역 집전체의 길이방향을 따라 일단이나 타단에 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The high power supercapacitor of claim 9, wherein the electrode active material layer is provided with irregularities at one end and the other end of the electrode active material region along the longitudinal direction of the current collector. 제1항에 있어서, 상기 플러그는 헤드부재와;
상기 헤드부재에 형성되어 상기 도전성 연결부재와 전기에너지로 접합되는 디스크부재와;
상기 디스크부재에 형성되어 상기 보빈과 접촉되는 스톱퍼부재와;
상기 스톱퍼부재에 형성되어 보빈에 삽입되어 체결되는 탭부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터. According to claim 1, The plug is a head member;
A disk member formed on the head member and bonded to the conductive connection member by electrical energy;
A stopper member formed on the disk member and in contact with the bobbin;
And a tab member formed on the stopper member and inserted into the bobbin and fastened to each other. 제11항에 있어서, 상기 헤드부재는 일단에 십자형 홈이 형성되며, 외주면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터. 12. The high power supercapacitor of claim 11, wherein the head member has a cross-shaped groove formed at one end thereof and a thread is formed at an outer circumferential surface thereof. 제11항에 있어서, 상기 탭부재는 나사형 탭부재, 드릴 스크류형 탭부재 및 래치형 탭부재 중 하나 인 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터. 12. The high power super capacitor of claim 11, wherein the tab member is one of a threaded tab member, a drill screw tab member, and a latch tab member. 제13항에 있어서, 상기 래치형 탭부재는 스톱퍼부재에 형성되는 삽입몸체와;
상기 삽입몸체에 서로 이격되도록 형성되어 보빈에 형성된 걸림홈에 삽입되는 다수개의 래치부재로 구성되며,
상기 다수개의 래치부재는 각각 보빈에 형성된 걸림홈에 삽입되도록 걸커버부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The method of claim 13, wherein the latch tab member and the insertion body formed in the stopper member;
It is formed to be spaced apart from each other in the insertion body is composed of a plurality of latch members inserted into the engaging groove formed in the bobbin,
The plurality of latch members is a high power super capacitor, characterized in that the hook cover member is formed to be inserted into each of the engaging groove formed in the bobbin. 제1항에 있어서, 상기 플러그는 도전성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The high power super capacitor of claim 1, wherein the plug is made of a conductive material. 제1항에 있어서, 상기 플러그는 도전성 연결부재와 전기적으로 연결되는 외부단자가 체결되며,
상기 외부단자는 리드연결부재와;
상기 리드연결부재에 형성되는 커버부재와;
상기 커버부재에 형성되어 상기 플러그와 체결되어 전극조립체와 전기적으로 연결되는 체결중공부재와;
상기 커버부재에 몰딩되어 형성되어 하우징과 체결되는 몰딩부재로 이루어지며,
상기 체결중공부재는 상기 플러그와 나사 결하기 위해 내주면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.According to claim 1, The plug is fastened to an external terminal electrically connected to the conductive connecting member,
The outer terminal and the lead connecting member;
A cover member formed on the lead connecting member;
A fastening hollow member formed on the cover member and fastened to the plug to be electrically connected to the electrode assembly;
It is formed by molding the cover member is formed of a molding member and fastened to the housing,
The fastening hollow member is a high power super capacitor, characterized in that the thread is formed on the inner peripheral surface for screwing the plug. 제16항에 있어서, 상기 리드연결부재는 볼록형 리드연결부재나 오목형 리드연결부재인 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.17. The high power super capacitor of claim 16, wherein the lead connecting member is a convex lead connecting member or a concave lead connecting member. 삭제delete 보빈과;
상기 보빈에 젤리 롤형으로 권취되는 전극조립체와;
상기 전극조립체의 일단과 타단에 전기에너지로 형성되는 도전성연결부재와;
상기 보빈의 일단과 타단에 각각 삽입되며 상기 도전성연결부재와 전기에너지로 접합되어 상기 전극조립체와 전기적으로 연결되는 플러그와;
상기 플러그와 체결되어 상기 도전성연결부재와 전기적으로 연결되는 외부단자와;
상기 외부단자에 설치되어 외부단자를 감싸는 절연성 가스켓과;
상기 절연성 가스켓과 체결되어 상기 전극조립체를 밀봉시키는 하우징으로 구성되며,
상기 전극조립체는 제1극성을 갖으며 일단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제1전극판과, 상기 제1극성 다른 제2극성을 갖으며 타단에 상기 도전성연결부재가 형성되는 비활물질영역 집전체가 형성되는 제2전극판과, 상기 제1전극판과 상기 제2전극판 사이에 설치되어 제1전극판과 제2전극판 사이를 절연시키는 분리막으로 이루어지며,
상기 제1전극판 및 제2전극판은 각각 활물질영역 집전체와, 상기 활물질영역 집전체의 길이방향을 따라 연장되도록 형성되는 비활물질영역 집전체와, 상기 활물질영역 집전체의 양면에 각각 길이방향을 따라 도포되는 전극 활물질층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.Bobbin;
An electrode assembly wound around the bobbin in a jelly roll shape;
A conductive connection member formed of electrical energy at one end and the other end of the electrode assembly;
A plug which is inserted into one end and the other end of the bobbin, respectively, and is connected to the conductive connection member by electrical energy to be electrically connected to the electrode assembly;
An external terminal fastened to the plug and electrically connected to the conductive connection member;
An insulating gasket installed on the external terminal and surrounding the external terminal;
It is composed of a housing coupled to the insulating gasket to seal the electrode assembly,
The electrode assembly may have a first polarity and a first electrode plate having a non-active material region current collector on which one conductive connection member is formed, and a second polarity different from the first polarity, and the conductive connection member at the other end. And a separator disposed between the first electrode plate and the second electrode plate to form an inert material region current collector on which the non-active material region is formed, and insulating the first electrode plate and the second electrode plate.
The first electrode plate and the second electrode plate respectively have an active material region current collector, a non-active material region current collector formed to extend along a length direction of the active material region current collector, and a longitudinal direction on both surfaces of the active material region current collector, respectively. A high power super capacitor, comprising an electrode active material layer applied along. 제19항에 있어서, 상기 외부단자는 리드연결부재와;
상기 리드연결부재에 형성되어 상기 절연성 가스켓과 체결되는 커버부재와;
상기 커버부재에 형성되어 상기 플러그와 체결되어 전극조립체와 전기적으로 연결되는 체결중공부재로 구성되며,
상기 체결중공부재는 상기 플러그와 나사 결합하기 위해 내주면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 고전력 슈퍼 커패시터.The method of claim 19, wherein the external terminal and the lead connecting member;
A cover member formed on the lead connecting member and fastened to the insulating gasket;
It is formed in the cover member is composed of a fastening hollow member which is fastened to the plug and electrically connected to the electrode assembly,
The fastening hollow member is a high power super capacitor, characterized in that the thread is formed on the inner peripheral surface for screwing the plug. 제20항에 있어서, 상기 커버부재는 벤트커버부재가 삽입되는 벤트홀이 형성되는 것을 특징으로 고전력 슈퍼 커패시터.21. The high power super capacitor of claim 20, wherein the cover member is formed with a vent hole into which the vent cover member is inserted.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101489283B1 (en) 2013-07-11 2015-02-04 삼화콘덴서공업주식회사 Capacitor and assembling method thereof
KR20160069318A (en) 2014-12-08 2016-06-16 주식회사 한썸 Paper current collector for energy storage system and super capacitor using this
KR20160129441A (en) 2015-04-30 2016-11-09 삼화전기주식회사 Electric double layer capacitor
KR20160129442A (en) 2015-04-30 2016-11-09 삼화전기주식회사 Electrode manufacturing method for electric double layer capacitor
KR20200093768A (en) 2019-01-29 2020-08-06 삼화전기주식회사 Electric energy storage and manufacturing metohd thereof
KR20210070436A (en) 2019-12-04 2021-06-15 삼화전기주식회사 Assembly case for electric double layer capacitor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301720B1 (en) 2018-07-10 2021-09-10 주식회사 엘지에너지솔루션 Electrochemical capacitor and manufacturing method thereof
KR102103454B1 (en) * 2018-07-18 2020-04-23 삼화콘덴서공업 주식회사 Battery capacitor with hybrid assembly structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020068561A (en) * 2001-02-21 2002-08-28 주식회사 뉴인텍 Plastic film of metal evaporation and condenser manufactured method using thereof
KR20040095211A (en) * 2002-01-24 2004-11-12 도레이 플라스틱스 아메리카 인코오포레이티드 Polymer coated capacitor films
KR20060005521A (en) * 2004-07-13 2006-01-18 (주) 아모센스 Winding type capacitor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020068561A (en) * 2001-02-21 2002-08-28 주식회사 뉴인텍 Plastic film of metal evaporation and condenser manufactured method using thereof
KR20040095211A (en) * 2002-01-24 2004-11-12 도레이 플라스틱스 아메리카 인코오포레이티드 Polymer coated capacitor films
KR20060005521A (en) * 2004-07-13 2006-01-18 (주) 아모센스 Winding type capacitor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101489283B1 (en) 2013-07-11 2015-02-04 삼화콘덴서공업주식회사 Capacitor and assembling method thereof
KR20160069318A (en) 2014-12-08 2016-06-16 주식회사 한썸 Paper current collector for energy storage system and super capacitor using this
KR20160129441A (en) 2015-04-30 2016-11-09 삼화전기주식회사 Electric double layer capacitor
KR20160129442A (en) 2015-04-30 2016-11-09 삼화전기주식회사 Electrode manufacturing method for electric double layer capacitor
KR20200093768A (en) 2019-01-29 2020-08-06 삼화전기주식회사 Electric energy storage and manufacturing metohd thereof
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