KR101141481B1 - 2차 전원의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2차 전원의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 2차 전원의 제조방법은 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계; 상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계; 제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및 상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

2차 전원의 제조방법{Method for manufacturing secondary power source}
본 발명은 2차 전원의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 에너지 밀도가 높고, 출력 특성이 우수한 2차 전원의 제조방법에 관한 것이다.
정보통신 기기와 같은 각종 전자제품에서 안정적인 에너지의 공급은 중요한 요소가 되고 있다. 일반적으로 이러한 기능은 커패시터(Capacitor)에 의해 수행된다. 즉, 커패시터는 정보통신 기기 및 각종 전자제품의 회로에서 전기를 모았다가 내보내는 기능을 담당하여 회로 내의 전기흐름을 안정화시키는 역할을 한다. 일반적인 커패시터는 충방전 시간이 매우 짧고 수명이 길며, 출력 밀도가 높지만 에너지 밀도가 작아 저장장치로의 사용에 제한이 있다.
이러한 한계를 극복하기 위하여 최근에는 충방전 시간이 짧으면서 출력 밀도가 높은 전기이중층 커패시터와 같은 새로운 범주의 커패시터가 개발되고 있으며, 이차 전지와 함께 차세대 에너지 장치로 각광받고 있다.
최근, 전기 이중층 커패시터와 유사한 원리로 작동되는 다양한 전기화학 소자가 개발되고 있으며, 리튬 이온 2차 전지와 전기 이중층 커패시터의 축전 원리를 조합한 하이브리드 커패시터라 불리는 에너지 저장장치가 주목받고 있다. 이러한 하이브리드 커패시터로써, 양극 집전체 및 제1 전극 집전체에 표리면을 관통하는 구멍을 형성하고, 제1 전극 활물질로 리튬 이온이 가역적으로 운반 가능한 것을 사용하며, 리튬 금속을 제1 전극 또는 양극과 대향하여 배치하고, 이들의 전기 화학적 접촉에 의해 리튬이온이 제1 전극으로 운반되는 리튬 이온 커패시터가 제안되고 있다.
리튬 이온 커패시터는 집전체에 표리면을 관통하는 구멍을 설치함으로써, 리튬 이온이 전극 집전체에 차단됨 없이 이동할 수 있기 때문에, 적층수가 많은 셀 구성의 축전 장치에 있어서도 적층된 다수의 제1 전극에 리튬 이온을 전기 화학적으로 운반하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 리튬 금속을 이용한 리튬 이온의 운반에 장시간이 소요되고, 조립된 셀 안에 존재하는 리튬 금속으로 인하여 데드 볼륨(dead volume)이 증가하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 에너지 밀도가 높고, 출력 특성이 우수한 2차 전원의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시형태는 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계; 상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계; 제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및 상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계;를 포함하는 2차 전원의 제조방법을 제공한다.
상기 2차 전원의 제조방법은 상기 제1 전극에 흡장되는 리튬 이온의 양을 측정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는
상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 대향전극으로 하고, 0.01 내지 1mA/cm2의 정전류 조건에서 충전되는 제1 단계 및 0.01 내지 0.1V의 정전압 조건에서 충전되는 제2 단계로 수행될 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속은 복수 개로 배치되어 수행될 수 있다.
상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는
상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 전기적으로 단락시켜 수행될 수 있다.
상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는
상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 접촉시키고 열을 가하여 수행될 수 있다.
상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는
상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 접촉시키고 전기적으로 단락시켜 수행될 수 있다.
상기 2차 전원의 제조방법은 상기 단위 셀을 복 수개 적층하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계; 상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계; 제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및 상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계;를 포함하는 리튬 이온 커패시터의 제조방법을 제공한다.
본 실시형태에 따르면, 상기 도전성 시트는 호일 형태로써, 전극물질의 형성 및 두께 조절이 용이하다. 호일 형태의 도전성 시트는 관통 홀이 형성된 도전성 시트에 비하여 텐션(tension)이 우수하여 권취형(winding type)의 커패시터 셀을 제조할 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 커패시터 셀에 리튬 금속을 포함하지 않아, 데드 볼륨(dead volume)을 감소시킬 수 있다. 또한, 제1 전극에 흡장되는 리튬 이온의 양을 최적화할 수 있어 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제1 전극을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 방법을 나타내는 공정 모식도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 커패시터 단위 셀을 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 커패시터 단위 셀이 복수개 적층된 커패시터 셀을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기화학 커패시터의 특성을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 발명에 따른 2차 전원은 정보통신 기기 및 각종 전자제품의 회로에서 주전원으로 사용되거나, 보조적으로 전기를 공급하는 기능을 담당하는 에너지 저장장치로써, 1차 전원과 달리 충전과 방전을 반복하여 사용할 수 있는 에너지 저장 장치를 의미한다.
본 발명에 따른 2차 전원의 구체적인 예로는 전기화학 커패시터가 있으며, 이하, 전기화학 커패시터의 일 예인 리튬 이온 커패시터에 관하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제1 전극을 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 2a 내지 도 2d는 각각 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 방법을 나타내는 공정 모식도이며, 도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 커패시터 단위 셀을 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른 커패시터 단위 셀이 복수개 적층된 커패시터 셀을 나타내는 개략적인 단면도이다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 시트(11)에 제1 전극물질(12)을 형성하여 제1 전극(10)을 마련한다. 본 실시형태에서 상기 제1 전극(10)은 ‘음극’으로 설정될 수 있고, 제2 전극(20)은 ‘양극’으로 설정될 수 있다.
상기 제1 전극물질(12)은 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 물질을 사용할 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 그래파이트, 하드 카본, 코크스 등의 탄소재료, 폴리아센계 물질 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극물질(12)과 도전성 재료를 혼합하여 제1 전극을 형성할 수 있고, 상기 도전성 재료는 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 아세틸렌 블랙, 그래파이트, 금속분말 등을 들 수 있다.
상기 제1 전극 물질(12)의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 15 내지 100㎛로 형성될 수 있다.
상기 제1 도전성 시트(11)는 상기 제1 전극물질(12)에 전기적 신호를 전달하고, 축적된 전하를 모으는 집전체 역할을 하는 것으로, 금속박(metallic foil) 또는 도전성 폴리머로 이루어질 수 있다.
상기 금속박은 스테인레스, 동, 니켈, 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 도전성 시트(11)는 제1 전극물질이 형성되지 않는 제1 단자 인출부(11a)를 가질 수 있다. 상기 제1 단자 인출부(11a)는 커패시터 셀에 전기를 인가하기 위한 패키지의 외부 단자와 연결될 수 있고, 추후 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 공정에 이용될 수 있다.
종래에는, 제1 전극에 리튬 이온을 흡장시키기 위하여 관통 홀이 형성된 집전체 상에 제1 전극물질을 형성하였다. 이러한 경우, 유동성이 있는 전극물질 슬러리는 집전체의 관통 홀을 통하여 빠져나갈 수 있고, 두께 조절이 어려운 문제점이 있었다.
그러나, 본 실시형태에서, 상기 제1 도전성 시트는 포일(foil) 형태로써, 전극물질의 형성 및 두께 조절이 용이하다. 또한, 관통 홀이 형성된 집전체에 비하여 텐션(tension)이 우수하여 권취형(winding type)의 커패시터 셀을 제조할 수 있다.
다음으로, 상기 제1 전극(10)에 리튬 이온을 흡장한다. 상기 제1 전극(10)에 리튬 이온을 흡장하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 전기 도금방법(electroplating), 전기적 단락방법(electrical short), 직접 확산방법(direct diffusion), 또는 단락 확산방법(electrical short & contact diffusion)을 이용할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기 도금방법(electroplating)을 나타내는 공정 모식도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 분리막(31)을 사이에 두고, 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 대향 배치한다. 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 리튬 금속 또는 리튬-알루미늄 합금과 같이 리튬 원소를 함유하여 리튬 이온을 공급할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
상개 대향배치된 제1 전극(10)와 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)의 양면에 누름판(50a, 50b)을 배치하고, 압착하여 단위체(A)를 제조한다.
본 발명에서는 상기 단위체(A)를 복수 개 배열하여, 전기 도금을 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 단위체(A)를 복수 개 배열한 후, 전해액에 함침한다. 이후, 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 대향전극(counter electrode)으로 하고, 정전류 및 정전압으로 충전하여 상기 제1 전극(10)에 리튬 이온을 흡장시킨다.
보다 구체적으로, 상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는 0.01 내지 1mA/cm2의 정전류 조건에서 충전되는 제1 단계 및 0.01 내지 0.1V의 정전압 조건에서 충전되는 제2 단계로 수행될 수 있다.
이때, 흡장되는 리튬 이온의 양을 측정하여 리튬 이온의 흡장량을 최적화할 수 있다. 흡장되는 리튬 이온의 양은 전기화학적 설정 조건에 의해 측정 및 조절이 가능하며, 제조되는 전기화학 커패시터의 용량에 맞추어 최적화될 수 있다.
상기와 같은 리튬 이온의 흡장 공정은 흡장된 제1 전극의 보전을 위하여 드라이 룸(dry room)에서 수행될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전기적 단락방법(electrical short)을 나타내는 공정 모식도이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 분리막(31)을 사이에 두고, 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 대향 배치한다.
상술한 바와 같이, 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 리튬 금속 또는 리튬-알루미늄 합금과 같이 리튬 원소를 함유하여 리튬 이온을 공급할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서, 복수 개의 분리막(31)을 사이에 두고, 복수 개의 제1 전극(10) 및 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 각각 대향 배치할 수 있다. 이후, 대향 배치된 복수 개의 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)의 양단에 누름판(50a, 50b)을 배치하고, 압착할 수 있다.
이후, 상기 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 단락시켜 상기 제1 전극(10)에 리튬 이온을 흡장시킨다. 이때, 흡장되는 리튬 이온의 량을 측정하여 리튬 이온의 흡장량을 최적화할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 직접 확산방법(direct diffusion)을 나타내는 공정 모식도이다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 접촉시킨다. 상술한 바와 같이, 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 리튬 금속 또는 리튬-알루미늄 합금과 같이 리튬 원소를 함유하여 리튬 이온을 공급할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서, 다수 개의 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)이 접촉되어 사용될 수 있다. 이후, 접촉된 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)에 열을 가하여 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)으로부터 상기 제1 전극(10)으로 리튬 이온을 흡장시킨다. 이때, 흡장되는 리튬 이온의 양을 측정하여 리튬 이온의 흡장량을 최적화할 수 있다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 단락 확산 방법(electrical short & direct diffusion)을 나타내는 공정 모식도이다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 전극(10)과 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)을 접촉시킨다. 상술한 바와 같이, 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속(40)은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 리튬 금속 또는 리튬-알루미늄 합금과 같이 리튬 원소를 함유하여 리튬 이온을 공급할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
이후, 접촉된 제1 전극(10)과 금속(40)을 전기적으로 단락시킨다. 본 실시형태는 제1 전극(10)과 금속(40)을 전기적으로 단락시켜 리튬 이온을 제1 전극으로 직접 확산하는 방법이다.
다음으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 도전성 시트(21)에 제2 전극물질(22)을 형성하여 제2 전극(20)을 마련한다. 상기 제2 전극물질(22)은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 활성탄을 사용할 수 있고, 상기 활성탄과 도전성 재료 및 바인더를 혼합하여 제2 전극을 형성할 수 있다.
상기 제2 전극물질의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 15 내지 100㎛로 형성될 수 있다.
상기 제2 도전성 시트(21)는 상기 제2 전극물질에 전기적 신호를 전달하고, 축적된 전하를 모으는 집전체 역할을 하는 것으로, 금속박(metallic foil) 또는 도전성 폴리머로 이루어질 수 있다. 상기 금속박은 알루미늄, 동, 니켈, 스테인레스 등으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 도전성 시트(21)는 제2 전극물질이 형성되지 않는 제2 단자 인출부(21a)를 가질 수 있다. 상기 제2 단자 인출부(21a)는 커패시터 셀에 전기를 인가하기 위한 패키지의 외부 단자와 연결될 수 있다.
이후, 상기 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 분리막(30)을 배치하고, 적층하여 커패시터 셀 단위셀(C)을 형성한다.
상기 분리막(30)은 이온의 투과가 가능하도록 다공성 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 다공성 물질의 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 유리섬유 등을 들 수 있다.
하나의 제1 전극(10), 분리막(30) 및 제2 전극(20)은 커패시터의 단위 셀(C)을 구성하며, 복수 개의 단위 셀이 적층되면 보다 높은 전기 용량을 얻을 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 커패시터의 단위 셀(C)을 복수 개 적층하여 커패시터 셀을 형성할 수 있다.
이후, 커패시터 셀을 리튬 염의 비프로톤성 유기 용매 전해액에 함침하여, 전기화학 커패시터를 제조할 수 있다.
종래에는 다수의 제1 전극 및 제2 전극을 적층한 후에 리튬이온을 흡장함으로써, 적층 셀에 리튬 이온의 흡장을 위한 리튬 금속을 포함하였다. 이에 따라 커패시터 셀의 크기가 증가하여 전기화학 커패시터의 소형화에 제약이 있었다.
본 실시형태에서는 커패시터 셀에 리튬 금속을 포함하지 않아, 데드 볼륨(dead volume)을 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 전극에 흡장되는 리튬 이온의 양을 최적화할 수 있어 에너지 밀도를 향상시킬 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발며을 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예 1 및 비교예 1]
음극을 형성하기 위한 전극 물질로서 그래파이트계(KS6, Timcal사)를 이용하고, 슈퍼-P(Super-P, Timcal사), CMC 및 SBR를 중량비 95:3:1.5:1.5의 비율로 물과 함께 혼합 분산시켜 슬러리를 만들었다. 동박 집전체 양면에 슬러리를 도포, 건조, 프레스하여 두께 80㎛의 시트를 만들고, 가로 3cm, 세로 4cm 전극으로 잘라 음극을 제작하였다. 제작된 음극은 전기화학적 도금 방법에 의해 리튬 이온을 흡장시켰다. 음극과 리튬 금속을 전기화학적으로 연결하여 1단계로, 0.06 mA/cm2 조건의 정전류에서 0.01V까지 음극의 전위를 낮추고, 이어 2단계로 0.01V의 정전압에서 2시간 가량 유지하였다. 이를 통해 각각의 음극의 전위를 0.1V이하로 제작하였다.
양극을 형성하기 위한 전극 물질로서 비다공성탄(GS Caltex사제)을 이용하고, 카본 블랙(Carbon black) CMC 및 SBR을 중량비 80:10:5:5의 비율로 물과 함께 혼합 분산시켜 슬러리를 만들었다. 알루미늄 집전체 양면에 슬러리를 도포, 건조, 프레스하여 두께 80㎛의 시트를 만들고, 가로 3 cm, 세로 4 cm 전극으로 잘라 양극을 제작하였다.
리튬이 흡장된 음극과 양극은 25㎛ 두께의 폴리에틸렌계 분리막을 이용하여 각각을 대향시키고, 이를 11쌍의 음극 및 양극을 분리막을 사이로 접하도록 적층하였다. 양극에 알루니늄 리드 탭(lead tab)을, 음극에 니켈 리드 탭(lead tab)을 용접하여 커패시터 셀을 제작하였다.
제작한 캐피시터 셀은 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate)와 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate)와의 혼합 용매(부피비로 1:1)에 1mol의 농도로 LiPF6를 용해한 전해액에 투입하여 초기 전압, 전류에 의한 충방전 사이클을 5회 반복하였다.
도 4 및 도 5는 상기 실시예 1에 따른 커패시터의 전위와 셀 성능을 보여주고 있다. 비교예 1은 음극에 대한 전기화학적 도금방법에 있서서, 1단계만 실시한 경우이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 비교예 1은 실시예 1에 비해 커패시터 셀의 성능이 저하됨을 확인할 수 있다.
[실시예 2, 3 및 비교예 3, 4]
상기 실시예 1에서 제작된 음극에 직접 확산 방법으로 리튬 이온을 흡장시켰다. 직접 확산 방법으로 리튬 이온이 흡장된 음극을 이용하고, 실시예 1과 동일하게 커패시터 셀을 제조하였다(실시예 2 및 3). 도 6은 실시예 2 및 3에 따른 캐패시터와 전기이중층 커패시터(EDLC, 비교예 2 및 3)에 대한 성능을 용량과 출력으로 비교한 결과이다. 상기 전기이중층 커패시터는 음극, 양극 모두 비다공성탄(GS Caltex사제)을 전극물질로 제작된 셀로써 상용화된 EDLC 전해액을 사용하여 평가하였다.
도 6을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 리튬 이온 캐패시터는 EDLC에 비하여 우세한 용량 및 비슷한 출력 특성을 나타내었다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 제작된 음극에 단락 확산 방법으로 리튬 이온을 흡장시켰다. 단락 확산 방법으로 리튬 이온이 흡장된 음극을 이용하고, 실시예 1과 동일하게 커패시터 셀을 제조하였다(실시예 4). 도 7는 단락 확산 방법에 의한 음극의 리튬 이온 흡장 결과를 나타내는 그래프이고, 도 8은 단락 확산 방법에 의해 제작된 음극을 포함하는 리튬 이온 캐패시터의 충방전 사이클 특성 및 ESR 변화를 나타내는 그래프이다. 도 8을 참조하면, 본 실시형태에 따른 리튬 이온 커패시터는 우수한 충방전 사이클 및 낮은 ESR 등의 우수한 성능을 나타낸다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 제1 전극 20: 제2 전극
30, 31: 분리막 40: 금속
50a, 50b: 누름판 C: 커패시터 단위 셀

Claims (9)

  1. 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계;
    상기 제1 전극에 흡장되는 리튬 이온의 양을 측정하는 단계;
    제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및
    상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계; 를 포함하는 2차 전원의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계;
    제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및
    상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는, 상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 대향 전극으로 하고, 0.01 내지 1 mA/cm2의 정전류 조건에서 충전되는 제1 단계 및 0.01 내지 0.1 V의 정전압 조건에서 충전되는 제2 단계로 수행되는 2차 전원의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속은 복수 개로 배치되어 수행되는 2차 전원의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는
    상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 전기적으로 단락시켜 수행되는 2차 전원의 제조방법.
  6. 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계;
    제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및
    상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는, 상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 접촉시키고 열을 가하여 수행되는 2차 전원의 제조방법.
  7. 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계;
    제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및
    상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 흡장하는 단계는, 상기 제1 전극과 상기 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 접촉시키고 전기적으로 단락시켜 수행되는 2차 전원의 제조방법.
  8. 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계;
    제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계; 및
    상기 단위 셀을 복수 개 적층하는 단계; 를 포함하는 2차 전원의 제조방법.
  9. 제1 도전성 시트에 리튬 이온이 가역적으로 흡장될 수 있는 제1 전극 물질을 형성하여 제1 전극을 마련하는 단계;
    상기 제1 전극에 리튬 이온을 공급할 수 있는 금속을 이용하여 리튬 이온을 흡장하는 단계;
    상기 제1 전극에 흡장되는 리튬 이온의 양을 측정하는 단계;
    제2 도전성 시트에 제2 전극 물질을 형성하여 제2 전극을 마련하는 단계; 및
    상기 제1 전극, 분리막 및 상기 제2 전극을 순차적으로 적층하여 단위 셀을 형성하는 단계; 를 포함하는 리튬 이온 커패시터의 제조방법.
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