KR102013173B1 - Composite for ultracapacitor electrode, manufacturing method of ultracapacitor electrode using the composite, and ultracapacitor manufactured by the method - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 포함하며, 상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 울트라커패시터 전극용 조성물, 이를 이용한 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 제조방법을 이용하여 제조된 울트라커패시터에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 다른 원료들과의 접촉이 양호하고 저항이 낮으며 밀도 증가와 내구성이 향상되어 우수한 셀 효율을 나타낼 수 있게 한다.The present invention, 0.1 to 20 parts by weight of a conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of the binder relative to 100 parts by weight of the electrode active material, 0.1 to 10 parts by weight of additives based on 100 parts by weight of the electrode active material 100 parts by weight to 100 parts by weight of the dispersion and 100 parts by weight of the electrode active material, wherein the additives include vinyl butyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl iso butyl ether, and vinyl iso butyl ether. ), A composition for an ultracapacitor electrode comprising at least one material selected from the group consisting of vinyl methyl ether and styrene monomers, a method for producing an ultracapacitor electrode using the same and the method It relates to a manufactured ultracapacitor. According to the present invention, by using a small amount of additives with the binder, the contact with other raw materials is good, the resistance is low, the density increase and the durability are improved, so that excellent cell efficiency can be exhibited.

Description

울트라커패시터 전극용 조성물, 이를 이용한 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 제조방법을 이용하여 제조된 울트라커패시터{Composite for ultracapacitor electrode, manufacturing method of ultracapacitor electrode using the composite, and ultracapacitor manufactured by the method}A composition for an ultracapacitor electrode, a method of manufacturing an ultracapacitor electrode using the same, and an ultracapacitor manufactured by using the same method, the present invention relates to an ultracapacitor electrode using the composite, and ultracapacitor manufactured by the method.

본 발명은 울트라커패시터 전극용 조성물, 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 울트라커패시터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 다른 원료들과의 접촉이 양호하고 저항이 낮으며 밀도 증가와 내구성이 향상되어 우수한 셀 효율을 나타낼 수 있게 하는 울트라커패시터 전극용 조성물, 이를 이용한 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 제조방법을 이용하여 제조된 울트라커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for an ultracapacitor electrode, a method for producing an ultracapacitor electrode, and an ultracapacitor, and more particularly, by using a small amount of an additive together with a binder, good contact with other raw materials, low resistance, and increased density. The present invention relates to an ultracapacitor electrode composition, an ultracapacitor electrode manufacturing method using the same, and an ultracapacitor manufactured using the method.

일반적으로 울트라커패시터(Ultracapacitor)는 전기이중층 커패시터(Electric Double Layer Capacitor; EDLC) 또는 슈퍼커패시터(Supercapacitor)라고도 일컬어지며, 이는 전극 및 도전체와, 그것에 함침된 전해질 용액의 계면에 각각 부호가 다른 한 쌍의 전하층(전기이중층)이 생성된 것을 이용하는 것으로, 충전/방전 동작의 반복으로 인한 열화가 매우 작아 보수가 필요없는 소자이다. 이에 따라 울트라커패시터는 각종 전기ㆍ전자기기의 IC(integrated circuit) 백업을 하는 형태로 주로 사용되고 있으며, 최근에는 그 용도가 확대되어 장난감, 태양열 에너지 저장, HEV(hybrid electric vehicle) 전원 등에까지 폭넓게 응용되고 있다.In general, an ultracapacitor is also referred to as an electric double layer capacitor (EDLC) or a supercapacitor, which is a pair having a different sign at an interface between an electrode and a conductor, and an electrolyte solution impregnated therein. The charge layer (electric double layer) of which is generated is used, and deterioration due to repetition of the charge / discharge operation is very small, thus requiring no maintenance. As a result, ultracapacitors are mainly used in the form of backing up of ICs (integrated circuits) of various electric and electronic devices. Recently, their use has been expanded to be widely applied to toys, solar energy storage, and hybrid electric vehicle (HEV) power supplies. have.

이와 같은 울트라커패시터는 일반적으로 전해액이 함침된 양극 및 음극의 두 전극과, 이러한 두 전극 사이에 개재되어 이온(ion) 전도만 가능케 하고 단락 방지를 위한 다공성 재질의 분리막(separator)과, 전해액의 누액을 방지하고 단락을 방지하기 위한 가스켓(gasket)과, 그리고 이들을 포장하는 케이스를 포함한다. Such ultracapacitors generally have two electrodes of an anode and a cathode impregnated with an electrolyte, and a separator made of a porous material for intercalation between the two electrodes to allow only ion conduction and to prevent a short circuit, and leakage of the electrolyte. Gaskets for preventing and short-circuiting, and cases for packaging them.

이온의 물리적 흡착과 탈착 반응에 의하여 비축전용량을 발현하는 울트라커패시터의 전극은 기본적으로 전극활물질 외에 도전재와 바인더가 첨가된다. 전극화 구현 시 일반적으로 사용되는 카본블랙계의 도전재와 바인더는 일정의 전기 전도도향상, 전극의 물성 강화, 소재 간 결착력 향상 등을 위해 사용되고 있다. 이때, 사용되는 바인더는 비축전용량 발현이 거의 없는 물질이며, 바인더 없이 전극을 제조할 경우 표면이 거칠고 매끄럽지 못하며 밀도가 낮고 내구성이 약하다는 단점이 존재하기 때문에 최소량의 사용을 권장하고 있다.Ultracapacitor electrodes expressing specific capacitance by physical adsorption and desorption of ions are basically added with an electrically conductive material and a binder in addition to the electrode active material. Carbon black-based conductive materials and binders, which are generally used in the implementation of electrodelization, are used to improve a certain electrical conductivity, enhance the physical properties of electrodes, and improve binding strength between materials. In this case, the binder used is a material having almost no specific capacitance, and when the electrode is manufactured without the binder, the use of the minimum amount is recommended because the surface has a disadvantage that the surface is rough, not smooth, and the density is low and the durability is weak.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 울트라커패시터에서 사용하지 않는 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 접착성이 높아 밀도가 높고 다른 첨가제와의 접촉이 양호하여 저항이 낮아 셀 효율이 우수한 장점을 지닌 전극을 만들고자 하였다.In order to improve this problem, in the present invention, by using a small amount of an additive together with a binder not used in an ultracapacitor, the electrode has the advantage of high cell efficiency due to high adhesiveness and high contact with other additives, and thus low resistance. I wanted to make

대한민국 특허등록번호 제10-1635763호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1635763

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 다른 원료들과의 접촉이 양호하고 저항이 낮으며 밀도 증가와 내구성이 향상되어 우수한 셀 효율을 나타낼 수 있게 하는 울트라커패시터 전극용 조성물, 이를 이용한 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 제조방법을 이용하여 제조된 울트라커패시터를 제공함에 있다. The problem to be solved by the present invention is a composition for an ultracapacitor electrode by using a small amount of additives with a binder, good contact with other raw materials, low resistance, increased density and improved durability to exhibit excellent cell efficiency The present invention provides a method of manufacturing an ultracapacitor electrode using the same and an ultracapacitor manufactured using the manufacturing method.

본 발명은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 포함하며, 상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 울트라커패시터 전극용 조성물을 제공한다.The present invention, 0.1 to 20 parts by weight of a conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of the binder relative to 100 parts by weight of the electrode active material, 0.1 to 10 parts by weight of additives based on 100 parts by weight of the electrode active material 100 parts by weight to 100 parts by weight of the dispersion and 100 parts by weight of the electrode active material, wherein the additives include vinyl butyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl iso butyl ether, and vinyl iso butyl ether. ), A vinyl methyl ether (Vinyl Methyl ether) and a styrene monomer (Styrene Monomer) provides an ultracapacitor electrode composition comprising at least one material selected from the group consisting of.

상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride; PVDF)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The binder may include one or more materials selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidenefluoride (PVDF).

상기 전극활물질은 비표면적이 1500 ~ 3000 m2/g인 활성탄, 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The electrode active material may include at least one material selected from the group consisting of activated carbon having a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, graphene having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. Can be.

또한, 본 발명은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 혼합하여 울트라커패시터 전극용 조성물을 제조하는 단계와, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 금속 호일이나 집전체에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일이나 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하는 단계 및 전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 울트라커패시터 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 울트라커패시터 전극의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention, 0.1 to 20 parts by weight of a conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of the binder relative to 100 parts by weight of the electrode active material, 0.1 additive by weight of 100 parts by weight of the electrode active material Preparing a composition for an ultracapacitor electrode by mixing ~ 10 parts by weight and 100 to 300 parts by weight of the dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, and pressing the composition for the ultracapacitor electrode to form an electrode, or the ultracapacitor Forming an electrode composition by coating a metal foil or a current collector in the form of an electrode, or by pressing the ultra-capacitor electrode composition with a roller into a sheet state and pasting a metal foil or a current collector in the form of an electrode and formed in the form of an electrode Drying the result to form an ultracapacitor electrode, the additive being non- 1 type selected from the group consisting of butyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl iso butyl ether, vinyl methyl ether, and styrene monomer It provides a method for producing an ultracapacitor electrode comprising the above materials.

상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride; PVDF)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The binder may include one or more materials selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidenefluoride (PVDF).

상기 전극활물질은 비표면적이 1500 ~ 3000 m2/g인 활성탄, 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The electrode active material may include at least one material selected from the group consisting of activated carbon having a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, graphene having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. Can be.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극과, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극과, 상기 양극과 음극 사이에 배치되고 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막과, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극이 내부에 배치되고 전해액이 주입된 금속 캡과, 상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 가스켓을 포함하는 울트라커패시터를 제공한다. In addition, the present invention is disposed between the positive electrode made of the ultracapacitor electrode manufactured by the method, the negative electrode made of the ultracapacitor electrode produced by the method, and disposed between the positive electrode and the negative electrode for preventing a short circuit of the positive electrode and the negative electrode It provides an ultracapacitor comprising a separator, a metal cap in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are disposed, and an electrolyte is injected, and a gasket for sealing the metal cap.

또한, 본 발명은, 단락을 방지하기 위한 제1 분리막과, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극과, 상기 양극과 음극의 단락을 방지하기 위한 제2 분리막과, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극이, 순차적으로 적층되어 코일링된 롤 형태를 이루는 권취소자; 상기 음극에 연결된 제1 리드선; 상기 양극에 연결된 제2 리드선; 상기 권취소자를 수용하는 금속캡; 및 상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 실링 고무를 포함하며, 상기 권취소자는 리튬염이 용해되어 있는 전해액에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터를 제공한다.In addition, the present invention, a first separator for preventing a short circuit, an anode consisting of an ultracapacitor electrode produced by the method, a second separator for preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode, ultra manufactured by the method The winding element of which the cathode which consists of a capacitor electrode is laminated | stacked sequentially, and is coiled; A first lead wire connected to the cathode; A second lead wire connected to the anode; A metal cap accommodating the winding element; And a sealing rubber for sealing the metal cap, wherein the winding device provides an ultracapacitor, which is impregnated in an electrolyte in which lithium salt is dissolved.

본 발명에 의하면, 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 다른 원료들과의 접촉이 양호하고 저항이 낮으며 밀도 증가와 내구성이 향상되어 우수한 셀 효율을 나타낼 수 있게 한다. According to the present invention, by using a small amount of additives with the binder, the contact with other raw materials is good, the resistance is low, the density increase and the durability are improved, so that excellent cell efficiency can be exhibited.

본 발명의 울트라커패시터 전극용 조성물을 이용하여 제조된 울트라커패시터는 전극밀도가 높고, 우수한 임피던스(Impedance) 특성, 우수한 전류 대 전압 특성(CV 특성), 우수한 용량 특성, 율특성 등을 나타낸다. The ultracapacitor manufactured by using the composition for ultracapacitor electrodes of the present invention has high electrode density, shows excellent impedance characteristics, excellent current-to-voltage characteristics (CV characteristics), excellent capacitance characteristics, rate characteristics, and the like.

도 1은 일 예에 따른 코인형 울트라커패시터의 단면도를 보인 것이다.
도 2 내지 도 5는 일 예에 따른 권취형 울트라커패시터를 보여주는 도면이다.
도 6은 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 임피던스(Impedance) 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 전류 대 전압 특성(CV 특성)을 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 전류밀도에 따른 비축전용량을 나타낸 그래프이다.
1 is a cross-sectional view of a coin-type ultracapacitor according to an example.
2 to 5 are views illustrating a wound type ultracapacitor according to an example.
6 is a graph showing the impedance characteristics of the ultracapacitors manufactured according to Example 1 and Comparative Examples.
7 is a graph showing current versus voltage characteristics (CV characteristics) of ultracapacitors manufactured according to Example 1 and Comparative Examples.
8 is a graph showing specific capacitance according to current density of ultracapacitors manufactured according to Example 1 and Comparative Examples.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.

기존 활성탄 전극 제조 시 첨가되는 바인더는 충방전 시 비축전용량 발현이 거의 없는 물질로써 전극의 물성 구현과 전기 전도도 향상을 위하여 최소량의 사용을 권장하고 있다. 또한, 다른 첨가물과의 접촉이 원활하지 않으면 초기 저항이 높고 전기화학적 성능의 저하를 나타내기 때문에 이를 해결하기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. The binder added during the production of the activated carbon electrode is a material having almost no specific capacitance during charging and discharging, and it is recommended to use a minimum amount to realize the physical properties of the electrode and to improve the electrical conductivity. In addition, if the contact with other additives is not smooth, the initial resistance is high and shows a decrease in electrochemical performance, and various studies have been conducted to solve this problem.

본 발명의 발명자들은 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 다른 원료들과의 접촉이 양호하고 저항이 낮으며 밀도 증가와 내구성이 향상되어 우수한 셀 효율을 나타낼 수 있는 울트라커패시터 전극용 조성물을 연구하였다.The inventors of the present invention have studied a composition for an ultracapacitor electrode which can exhibit good cell efficiency by good contact with other raw materials, low resistance, improved density and durability by using a small amount of an additive together with a binder.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 울트라커패시터 전극용 조성물은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 포함하며, 상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다.Ultracapacitor electrode composition according to a preferred embodiment of the present invention, the electrode active material, 0.1 to 20 parts by weight of the conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of the binder relative to 100 parts by weight of the electrode active material, 0.1 to 10 parts by weight of an additive based on 100 parts by weight of the electrode active material and 100 to 300 parts by weight of a dispersion medium based on 100 parts by weight of the electrode active material, wherein the additive includes vinyl butyl ether and vinyl ethyl ether. ), Vinyl iso butyl ether (Vinyl Iso Butyl Ether), vinyl methyl ether (Vinyl Methyl ether) and styrene monomer (Styrene Monomer).

상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride; PVDF)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The binder may include one or more materials selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidenefluoride (PVDF).

상기 전극활물질은 비표면적이 1500 ~ 3000 m2/g인 활성탄, 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The electrode active material may include at least one material selected from the group consisting of activated carbon having a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, graphene having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. Can be.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 울트라커패시터 전극의 제조방법은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 혼합하여 울트라커패시터 전극용 조성물을 제조하는 단계와, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 금속 호일이나 집전체에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일이나 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하는 단계 및 전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 울트라커패시터 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다. Ultracapacitor electrode manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, the electrode active material, 0.1 to 20 parts by weight of the conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of the binder, based on 100 parts by weight of the electrode active material, Mixing 0.1 to 10 parts by weight of the additive with respect to 100 parts by weight of the electrode active material and 100 to 300 parts by weight of the dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the electrode active material to prepare a composition for an ultracapacitor electrode, and compressing the ultracapacitor electrode composition. To form an electrode, or the composition for the ultracapacitor electrode is coated on a metal foil or a current collector to form an electrode, or the composition for the ultracapacitor electrode is pushed with a roller into a sheet state and attached to the metal foil or the current collector Forming in the form of an electrode and drying the resultant formed in the form of an electrode Forming an electrode, wherein the additive is vinyl butyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl iso butyl ether, vinyl methyl ether, and It includes at least one material selected from the group consisting of styrene monomer (Styrene Monomer).

상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride; PVDF)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The binder may include one or more materials selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidenefluoride (PVDF).

상기 전극활물질은 비표면적이 1500 ~ 3000 m2/g인 활성탄, 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The electrode active material may include at least one material selected from the group consisting of activated carbon having a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, graphene having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. Can be.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 울트라커패시터는, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극과, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극과, 상기 양극과 음극 사이에 배치되고 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막과, 상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극이 내부에 배치되고 전해액이 주입된 금속 캡과, 상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 가스켓을 포함하는 울트라커패시터를 제공한다. Ultracapacitor according to a preferred embodiment of the present invention, the anode comprising an ultracapacitor electrode manufactured by the method, the cathode consisting of an ultracapacitor electrode prepared by the method, disposed between the anode and the cathode and the anode and An ultracapacitor including a separator for preventing a short circuit of the cathode, a metal cap in which the anode, the separator and the cathode are disposed therein, and an electrolyte is injected, and a gasket for sealing the metal cap.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 울트라커패시터는, 단락을 방지하기 위한 제1 분리막과, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극과, 상기 양극과 음극의 단락을 방지하기 위한 제2 분리막과, 상기 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극이, 순차적으로 적층되어 코일링된 롤 형태를 이루는 권취소자; 상기 음극에 연결된 제1 리드선; 상기 양극에 연결된 제2 리드선; 상기 권취소자를 수용하는 금속캡; 및 상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 실링 고무를 포함하며, 상기 권취소자는 리튬염이 용해되어 있는 전해액에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터를 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, an ultracapacitor includes a first separator for preventing a short circuit, an anode including an ultracapacitor electrode manufactured by the method, a second separator for preventing a short circuit between the anode and the cathode; A winding device comprising a cathode formed of the ultracapacitor electrode manufactured by the above method, sequentially stacked to form a coiled roll; A first lead wire connected to the cathode; A second lead wire connected to the anode; A metal cap accommodating the winding element; And a sealing rubber for sealing the metal cap, wherein the winding device provides an ultracapacitor, which is impregnated in an electrolyte in which lithium salt is dissolved.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 울트라커패시터 전극용 조성물을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the composition for the ultracapacitor electrode according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 울트라커패시터 전극용 조성물은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 포함한다. Ultracapacitor electrode composition according to a preferred embodiment of the present invention, the electrode active material, 0.1 to 20 parts by weight of the conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of the binder relative to 100 parts by weight of the electrode active material, 0.1 to 10 parts by weight of the additive and 100 to 300 parts by weight of the dispersion medium based on 100 parts by weight of the electrode active material.

상기 전극활물질은 비표면적이 1500 ~ 3000 m2/g인 활성탄 등의 다공성 탄소재, 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브, 카본나노파이버 등을 포함할 수 있다. The electrode active material may include a porous carbon material such as activated carbon having a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, graphene having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g, carbon nanotubes, carbon nanofibers, and the like.

상기 도전재는 화학 변화를 야기하지 않는 전자 전도성 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 슈퍼-피(Super-P), 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등이 가능하다. 상기 도전재는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부 함유되는 것이 바람직하다.The conductive material is not particularly limited as long as it is an electronic conductive material that does not cause chemical change, and examples thereof include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, super-P, carbon fiber, copper, nickel, Metal powders such as aluminum and silver, metal fibers and the like. It is preferable that the said conductive material is contained in the said composition for ultracapacitor electrodes 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of said electrode active materials.

상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride; PVDF)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 1∼20중량부 함유되는 것이 바람직하다.The binder may include one or more materials selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidenefluoride (PVDF). The binder is preferably contained in the composition for the ultracapacitor electrode 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode active material.

상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다. 상기 첨가제는 전극활물질의 기공을 막지 않아 전해액 함침성을 낮추지 않으며, 다른 첨가물과의 접촉이 양호하고, 저항이 낮으며, 밀도 증가와 내구성 향상을 가능케 한다. 상기 첨가제는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부 함유되는 것이 바람직하다.The additive is a group consisting of vinyl butyl ether (vinyl butyl ether), vinyl ethyl ether (vinyl ethyl ether), vinyl iso butyl ether (vinyl iso butyl ether), vinyl methyl ether (vinyl methyl ether) and styrene monomer (styrene tyer) At least one substance selected from. The additive does not block the pores of the electrode active material does not lower the electrolyte impregnation, good contact with other additives, low resistance, allows for increased density and improved durability. It is preferable that the additive is contained in the ultracapacitor electrode composition in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode active material.

상기 분산매는 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 메틸 이소 부틸 케톤(Methyl Iso Buthyl Ketone), 톨루엔(Toluene) 및 크실렌(Xylene), 증류수, 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 상기 분산매는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 100∼300중량부 함유되는 것이 바람직하다. The dispersion medium is methanol, ethanol, propanol, butanol, butanol, methyl ethyl ketone, methyl iso butyl ketone, toluene and xylene Xylene), distilled water, a mixture thereof, and the like. It is preferable that the said dispersion medium is contained in the said composition for ultracapacitor electrodes 100-300 weight part with respect to 100 weight part of said electrode active materials.

상기 울트라커패시터 전극용 조성물은 바인더와 함께 첨가제를 소량 사용함에 의해 다른 원료들과의 접촉이 양호하고 저항이 낮으며 밀도 증가와 내구성이 향상되어 우수한 셀 효율을 나타낼 수 있게 한다. The composition for the ultracapacitor electrode has good contact with other raw materials, low resistance, improved density, and improved durability by using a small amount of an additive together with a binder, thereby exhibiting excellent cell efficiency.

이하에서, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 이용하여 울트라커패시터 전극을 제조하는 방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing an ultracapacitor electrode using the ultracapacitor electrode composition will be described in more detail.

전극활물질, 도전재, 바인더, 첨가제 및 분산매를 혼합하여 울트라커패시터 전극용 조성물을 제조한다. An electrode active material, a conductive material, a binder, an additive, and a dispersion medium are mixed to prepare a composition for an ultracapacitor electrode.

상기 울트라커패시터 전극용 조성물은, 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 포함한다. The composition for the ultracapacitor electrode includes an electrode active material and 0.1 to 20 parts by weight of a conductive material based on 100 parts by weight of the electrode active material, 1 to 20 parts by weight of a binder and 100 parts by weight of the electrode active material based on 100 parts by weight of the electrode active material. 0.1 to 10 parts by weight of the additive and 100 to 300 parts by weight of the dispersion medium per 100 parts by weight of the electrode active material.

상기 전극활물질은 비표면적이 1500 ~ 3000 m2/g인 활성탄 등의 다공성 탄소재, 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브, 카본나노파이버 등을 포함할 수 있다. The electrode active material may include a porous carbon material such as activated carbon having a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, graphene having a specific surface area of 100 to 1000 m 2 / g, carbon nanotubes, carbon nanofibers, and the like.

상기 도전재는 화학 변화를 야기하지 않는 전자 전도성 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 슈퍼-피(Super-P), 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등이 가능하다. 상기 도전재는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부 함유되는 것이 바람직하다.The conductive material is not particularly limited as long as it is an electronic conductive material that does not cause chemical change, and examples thereof include natural graphite, artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, super-P, carbon fiber, copper, nickel, Metal powders such as aluminum and silver, metal fibers and the like. It is preferable that the said conductive material is contained in the said composition for ultracapacitor electrodes 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of said electrode active materials.

상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride; PVDF)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 1∼20중량부 함유되는 것이 바람직하다.The binder may include one or more materials selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidenefluoride (PVDF). The binder is preferably contained in the composition for the ultracapacitor electrode 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode active material.

상기 첨가제는 비닐 부틸 에테르(Vinyl Butyl Ether), 비닐 에틸 에테르(Vinyl Ethyl Ether), 비닐 이소 부틸 에테르(Vinyl Iso Butyl Ether), 비닐 메틸 에테르(Vinyl Methyl ether) 및 스티렌 모노머(Styrene Monomer)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다. 상기 첨가제는 전극활물질의 기공을 막지 않아 전해액 함침성을 낮추지 않으며, 다른 첨가물과의 접촉이 양호하고, 저항이 낮으며, 밀도 증가와 내구성 향상을 가능케 한다. 상기 첨가제는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 0.1∼10중량부 함유되는 것이 바람직하다.The additive is a group consisting of vinyl butyl ether (vinyl butyl ether), vinyl ethyl ether (vinyl ethyl ether), vinyl iso butyl ether (vinyl iso butyl ether), vinyl methyl ether (vinyl methyl ether) and styrene monomer (styrene tyer) At least one substance selected from. The additive does not block the pores of the electrode active material does not lower the electrolyte impregnation, good contact with other additives, low resistance, allows for increased density and improved durability. It is preferable that the additive is contained in the ultracapacitor electrode composition in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode active material.

상기 분산매는 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 메틸 이소 부틸 케톤(Methyl Iso Buthyl Ketone), 톨루엔(Toluene) 및 크실렌(Xylene), 증류수, 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다. 상기 분산매는 상기 울트라커패시터 전극용 조성물에 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 100∼300중량부 함유되는 것이 바람직하다. The dispersion medium is methanol, ethanol, propanol, butanol, butanol, methyl ethyl ketone, methyl iso butyl ketone, toluene and xylene Xylene), distilled water, a mixture thereof, and the like. It is preferable that the said dispersion medium is contained in the said composition for ultracapacitor electrodes 100-300 weight part with respect to 100 weight part of said electrode active materials.

이들의 균일한 혼합(완전 분산)이 어려울 수 있는데, 플래니터리 믹서(Planetary mixer)와 같은 고속 믹서기(mixer)를 사용하여 소정 시간(예컨대, 10분∼12시간) 동안 교반시키면 전극 제조에 적합한 울트라커패시터 전극용 조성물을 얻을 수 있다. 플래니터리 믹서(Planetary mixer)와 같은 고속 믹서기는 균일하게 혼합된 울트라커패시터 전극용 조성물의 제조를 가능케 한다. 이때, 초음파(ultrasonic)를 이용하여 균일한 분산을 유도할 수도 있다. Their uniform mixing (full dispersion) can be difficult, and stirring for a predetermined time (e.g., 10 minutes to 12 hours) using a high speed mixer such as a planetary mixer is suitable for electrode production. The composition for ultracapacitor electrodes can be obtained. High speed mixers, such as planetary mixers, allow for the preparation of uniformly mixed compositions for ultracapacitor electrodes. At this time, it is also possible to induce a uniform dispersion by using an ultrasonic (ultrasonic).

전극활물질, 도전재, 바인더, 첨가제 및 분산매를 혼합한 울트라커패시터 전극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 금속 호일이나 집전체에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트(sheet) 상태로 만들고 금속 호일이나 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하고, 전극 형태로 형성된 결과물을 100℃∼350℃의 온도에서 건조하여 전극을 형성한다.Compress the ultracapacitor electrode composition mixed with an electrode active material, a conductive material, a binder, an additive, and a dispersion medium to form an electrode, or the ultracapacitor electrode composition is coated on a metal foil or a current collector to form an electrode, or The composition for the ultracapacitor electrode is pushed with a roller to form a sheet, attached to a metal foil or a current collector, and formed in the form of an electrode, and the resultant formed in the form of an electrode is dried at a temperature of 100 ° C. to 350 ° C. to form an electrode.

전극을 형성하는 예를 보다 구체적으로 설명하면, 울트라커패시터 전극용 조성물을 롤프레스 성형기를 이용하여 압착하여 성형할 수 있다. 롤프레스 성형기는 압연을 통한 전극밀도 향상 및 전극의 두께 제어를 목적으로 하고 있으며, 상단과 하단의 롤과 롤의 두께 및 가열 온도를 제어할 수 있는 컨트롤러와, 전극을 풀어주고 감아줄 수 있는 와인딩부를 포함한다. 롤상태의 전극이 롤프레스를 지나면서 압연공정이 진행되고 이것이 다시 롤 상태로 감겨서 전극이 완성된다. 이때, 롤프레스의 가압 압력은 1∼20 ton/㎠로 롤의 온도는 0∼150℃로 하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 프레스 압착 공정을 거친 울트라커패시터 전극용 조성물은 건조 공정을 거친다. 건조 공정은 100℃∼350℃, 바람직하게는 150℃∼300℃의 온도에서 수행된다. 이때, 건조 온도가 100℃ 미만인 경우 분산매의 증발이 어려워 바람직하지 않으며, 350℃를 초과하는 고온 건조 시에는 도전재의 산화가 일어날 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서 건조 온도는 100℃ 이상이고, 350℃를 넘지 않는 것이 바람직하다. 그리고 건조 공정은 위와 같은 온도에서 약 10분∼12시간 동안 진행시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 건조 공정은 전극활물질 및 도전재 입자를 결속시켜 전극의 강도를 향상시킨다.If the example of forming an electrode is demonstrated more concretely, the composition for ultracapacitor electrodes can be crimped | molded using a roll press molding machine. Roll press molding machine aims to improve electrode density and control electrode thickness by rolling, controller to control top and bottom roll and roll thickness and heating temperature, winding to release and wind electrode Contains wealth. As the rolled electrode passes through the roll press, the rolling process proceeds, and the rolled electrode is wound again to complete the electrode. At this time, it is preferable that the pressurization pressure of a roll press is 1-20 ton / cm <2>, and the roll temperature is 0-150 degreeC. The composition for the ultracapacitor electrode, which has undergone the above press pressing process, is subjected to a drying process. The drying process is carried out at a temperature of 100 ° C to 350 ° C, preferably 150 ° C to 300 ° C. At this time, when the drying temperature is less than 100 ℃ is not preferable because the evaporation of the dispersion medium is difficult, and when the high temperature drying over 350 ℃ may occur oxidation of the conductive material is not preferable. Therefore, it is preferable that drying temperature is 100 degreeC or more and does not exceed 350 degreeC. And the drying process is preferably carried out for about 10 minutes to 12 hours at the above temperature. Such a drying process binds the electrode active material and the conductive material particles to improve the strength of the electrode.

또한, 전극을 형성하는 다른 예를 살펴보면, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 티타늄 호일(Ti foil), 알루미늄 호일(Al foil), 에칭 알루미늄 호일(etching aluminum foil)과 같은 금속 호일(metal foil)이나 에칭 알루미늄 집전체와 같은 집전체에 코팅하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트(sheet) 상태(고무 타입)로 만들고 금속 호일이나 집전체에 붙여서 양극 또는 음극 형상으로 제조할 수도 있다. 상기 에칭 알루미늄 호일이라 함은 알루미늄 호일을 요철 모양으로 에칭한 것을 의미하고, 상기 에칭 알루미늄 집전체라 함은 알루미늄 집전체를 요청 모양으로 에칭한 것을 의미한다. 상기와 같은 공정을 거친 양극 또는 음극 형상에 대하여 건조 공정을 거친다. 건조 공정은 100℃∼350℃, 바람직하게는 150℃∼300℃의 온도에서 수행된다. 이때, 건조 온도가 100℃ 미만인 경우 분산매의 증발이 어려워 바람직하지 않으며, 350℃를 초과하는 고온 건조 시에는 도전재의 산화가 일어날 수 있으므로 바람직하지 않다. 따라서 건조 온도는 100℃ 이상이고, 350℃를 넘지 않는 것이 바람직하다. 그리고 건조 공정은 위와 같은 온도에서 약 10분∼6시간 동안 진행시키는 것이 바람직하다. 상기 건조공정을 통해 전극활물질 및 도전재 입자를 결속시켜 전극의 강도를 향상시킨다.In another example of forming an electrode, the ultracapacitor electrode composition may include a metal foil or an etching method such as a titanium foil, an aluminum foil, an etched aluminum foil, or the like. It may be coated on a current collector such as an aluminum current collector, or the ultracapacitor electrode composition may be pushed with a roller into a sheet state (rubber type) and attached to a metal foil or a current collector to form a positive electrode or a negative electrode. The etched aluminum foil means that the aluminum foil is etched in an uneven shape, and the etched aluminum current collector means that the aluminum current collector is etched in a request shape. The drying process is performed on the shape of the positive electrode or the negative electrode which has been subjected to the above process. The drying process is carried out at a temperature of 100 ° C to 350 ° C, preferably 150 ° C to 300 ° C. At this time, when the drying temperature is less than 100 ℃ is not preferable because the evaporation of the dispersion medium is difficult, and when the high temperature drying over 350 ℃ may occur oxidation of the conductive material is not preferable. Therefore, it is preferable that drying temperature is 100 degreeC or more and does not exceed 350 degreeC. And the drying process is preferably carried out for about 10 minutes to 6 hours at the above temperature. Through the drying process to bind the electrode active material and the conductive material particles to improve the strength of the electrode.

상기와 같이 제조된 울트라커패시터 전극은 도 1에 도시된 바와 같은 소형의 코인형 울트라커패시터, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같은 권취형 울트라커패시터 등에 유용하게 적용될 수 있다. The ultracapacitor electrode manufactured as described above may be usefully applied to a small coin-type ultracapacitor as shown in FIG. 1, a wound ultracapacitor as shown in FIGS. 2 to 5, and the like.

도 1은 본 발명에 따른 울트라커패시터 전극의 사용 상태도로서, 상기 울트라커패시터 전극이 적용된 코인형 울트라커패시터의 단면도를 보인 것이다. 도 1에서 도면부호 190은 도전체로서의 금속캡이고, 도면부호 160은 양극(120)과 음극(110) 간의 절연 및 단락 방지를 위한 다공성 재질의 분리막(separator)이며, 도면부호 192는 전해액의 누액을 방지하고 절연 및 단락방지를 위한 가스켓이다. 이때, 상기 양극(120)과 음극(110)은 금속캡(190)과 접착제에 의해 견고하게 고정된다.1 is a state diagram of use of an ultracapacitor electrode according to the present invention, showing a cross-sectional view of a coin-type ultracapacitor to which the ultracapacitor electrode is applied. In FIG. 1, reference numeral 190 denotes a metal cap as a conductor, reference numeral 160 denotes a separator of a porous material for preventing insulation and short circuit between the anode 120 and the cathode 110, and reference numeral 192 denotes a leakage of an electrolyte solution. To prevent insulation and short circuit. At this time, the positive electrode 120 and the negative electrode 110 are firmly fixed by the metal cap 190 and the adhesive.

상기 코인형 울트라커패시터는, 상술한 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극(120)과, 상술한 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극(110)과, 양극(120)과 음극(110) 사이에 배치되고 양극(120)과 음극(120)의 단락을 방지하기 위한 분리막(seperator)(160)을 금속캡(190) 내에 배치하고, 양극(120)와 음극(110) 사이에 전해질이 용해되어 있는 전해액을 주입한 후, 가스켓(192)으로 밀봉하여 제조할 수 있다. The coin-type ultracapacitor includes a positive electrode 120 made of the above-mentioned ultracapacitor electrode, a negative electrode 110 made of the above-mentioned ultracapacitor electrode, and disposed between the positive electrode 120 and the negative electrode 110. After the separator 160 is disposed in the metal cap 190 to prevent a short circuit between the cathode 120 and the cathode 120, the electrolyte solution in which the electrolyte is dissolved is injected between the anode 120 and the cathode 110. It may be manufactured by sealing with a gasket 192.

상기 분리막은 폴리에틸렌 부직포, 폴리프로필렌 부직포, 폴리에스테르 부직포, 폴리아크릴로니트릴 다공성 격리막, 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 헥사플루오로프로판 공중합체 다공성 격리막, 셀룰로스 다공성 격리막, 크라프트지 또는 레이온 섬유 등 전지 및 커패시터 분야에서 일반적으로 사용되는 분리막이라면 특별히 제한되지 않는다.The separator may be a polyethylene nonwoven fabric, a polypropylene nonwoven fabric, a polyester nonwoven fabric, a polyacrylonitrile porous separator, a poly (vinylidene fluoride) hexafluoropropane copolymer porous separator, a cellulose porous separator, a kraft paper or a rayon fiber, and the like. If the separator is generally used in the field is not particularly limited.

한편, 울트라커패시터에 충전되는 전해액은 프로필렌카보네이트(PC; propylene carbonate), 아세토니트릴(AN; acetonitrile) 및 술포란(SL; sulfolane) 중에서 선택된 1종 이상의 용매에 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoborate) 및 TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluoborate) 중에서 선택된 1종 이상의 염이 용해된 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 전해액은 EMIBF4(1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoborate) 및 EMITFSI(1-ethyl-3-methyl imidazolium bis(trifluoromethane sulfonyl)imide) 중에서 선택된 1종 이상의 이온성 액체를 포함하는 것일 수도 있다. Meanwhile, the electrolyte filled in the ultracapacitor is TEABF 4 (tetraethylammonium tetrafluoborate) and TEMABF 4 (at least one solvent selected from propylene carbonate (PC), acetonitrile (AN; acetonitrile) and sulfolane (SL)). triethylmethylammonium tetrafluoborate) can be used that is dissolved at least one salt selected from. In addition, the electrolyte may include one or more ionic liquids selected from EMIBF 4 (1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoborate) and EMITFSI (1-ethyl-3-methyl imidazolium bis (trifluoromethane sulfonyl) imide). .

도 2 내지 도 5는 다른 예에 따른 울트라커패시터 전극의 사용 상태도로서, 울트라커패시터 전극이 적용된 권취형 울트라커패시터를 보여주는 도면이다. 도 2 내지 도 5를 참조하여 권취형 울트라커패시터를 제조하는 방법을 구체적으로 설명한다.2 to 5 are diagrams illustrating a state of use of the ultracapacitor electrode according to another example, and showing a wound type ultracapacitor to which the ultracapacitor electrode is applied. A method of manufacturing a wound ultracapacitor will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극(120) 및 음극(110)에 각각 리드선(130, 140)을 부착한다. As shown in FIG. 2, lead wires 130 and 140 are attached to the anode 120 and the cathode 110 formed of the ultracapacitor electrode described above.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 분리막(150), 양극(120), 제2 분리막(160) 및 작업전극(음극(110))을 적층하고, 코일링(coling)하여 롤(roll) 형태의 권취소자(175)로 제작한 후, 롤(roll) 주위로 접착 테이프(170) 등으로 감아 롤 형태가 유지될 수 있게 한다. As shown in FIG. 3, the first separator 150, the anode 120, the second separator 160, and the working electrode (the cathode 110) are stacked, coiled, and rolled to form a roll. After the fabrication of the winding device 175, the roll (roll) around the roll (rolling) with an adhesive tape 170 to maintain the roll shape.

상기 양극(120)과 음극(110) 사이에 구비된 제2 분리막(160)은 양극(120)과 음극(110)의 단락을 방지하는 역할을 한다. 제1 및 제2 분리막(150,160)은 폴리에틸렌 부직포, 폴리프로필렌 부직포, 폴리에스테르 부직포, 폴리아크릴로니트릴 다공성 격리막, 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 헥사플루오로프로판 공중합체 다공성 격리막, 셀룰로스 다공성 격리막, 크라프트지 또는 레이온 섬유 등 전지 및 커패시터 분야에서 일반적으로 사용되는 분리막이라면 특별히 제한되지 않는다.The second separator 160 provided between the anode 120 and the cathode 110 serves to prevent a short circuit between the anode 120 and the cathode 110. The first and second separators 150 and 160 are polyethylene nonwoven fabric, polypropylene nonwoven fabric, polyester nonwoven fabric, polyacrylonitrile porous separator, poly (vinylidene fluoride) hexafluoropropane copolymer porous separator, cellulose porous separator, kraft paper Or if the separator is generally used in the field of batteries and capacitors, such as rayon fibers are not particularly limited.

도 4에 도시된 바와 같이, 롤(roll) 형태의 결과물에 실링 고무(sealing rubber)(180)를 장착하고, 금속캡(예컨대, 알루미늄 케이스(Al Case))(190)에 삽착시킨다. As shown in FIG. 4, a sealing rubber 180 is mounted on a roll-shaped product, and a sealing rubber 180 is mounted on a metal cap (eg, an aluminum case) 190.

롤 형태의 권취소자(175)(양극(120)과 음극(110))가 함침되게 전해액을 주입하고, 밀봉한다. 상기 전해액은 프로필렌카보네이트(PC; propylene carbonate), 아세토니트릴(AN; acetonitrile) 및 술포란(SL; sulfolane) 중에서 선택된 1종 이상의 용매에 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoborate) 및 TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluoborate) 중에서 선택된 1종 이상의 염이 용해된 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 전해액은 EMIBF4(1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoborate) 및 EMITFSI(1-ethyl-3-methyl imidazolium bis(trifluoromethane sulfonyl)imide) 중에서 선택된 1종 이상의 이온성 액체를 포함하는 것일 수도 있다. The electrolyte is injected and sealed so that the roll-shaped winding element 175 (the anode 120 and the cathode 110) is impregnated. The electrolyte solution is selected from propylene carbonate (PC; propylene carbonate), acetonitrile (AN; acetonitrile), and sulfolane (SL; sulfolane) in at least one solvent selected from TEABF 4 (tetraethylammonium tetrafluoborate) and TEMABF 4 (triethylmethylammonium tetrafluoborate). It can use what melt | dissolved more than a kind of salt. In addition, the electrolyte may include one or more ionic liquids selected from EMIBF 4 (1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoborate) and EMITFSI (1-ethyl-3-methyl imidazolium bis (trifluoromethane sulfonyl) imide). .

이와 같이 제작된 권취형 울트라커패시터를 도 5에 개략적으로 나타내었다. The winding type ultracapacitor manufactured as described above is schematically illustrated in FIG. 5.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. In the following, examples according to the present invention are presented in detail, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1><Example 1>

전극 제조 시 용매로써 에탄올을 20㎖를 준비하고, 전극활물질, 도전재, 바인더 및 비닐 부틸 에테르(vinyl butyl ether)를 90 : 5 : 4 : 1 의 중량비로 준비하였다. 더욱 구체적으로는 전극활물질인 활성탄 9g과 도전재인 카본블랙 0.5g, 그리고 바인더인 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 0.4g과 비닐 부틸 에테르(vinyl butyl ether) 0.1g을 준비하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)와 비닐 부틸 에테르(vinyl butyl ether)를 제외한 원료들을 교반 용기에 담고 교반기(ARM-310 Planetary centrifugal mixer)를 이용하여 2000rpm으로 약 20분 동안 교반하였다. 교반이 완료되면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)와 비닐 부틸 에테르(vinyl butyl ether)를 첨가한 뒤 다시 2000rpm으로 20분간 교반하여 울트라커패시터 전극용 조성물을 제조하였다. 20 mL of ethanol was prepared as a solvent when preparing the electrode, and an electrode active material, a conductive material, a binder, and vinyl butyl ether were prepared in a weight ratio of 90: 5: 4: 1. More specifically, 9 g of activated carbon as an electrode active material, 0.5 g of carbon black as a conductive material, 0.4 g of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder, and 0.1 g of vinyl butyl ether were prepared. Raw materials other than polytetrafluoroethylene (PTFE) and vinyl butyl ether were placed in a stirring vessel and stirred at 2000 rpm for about 20 minutes using an ARM-310 Planetary centrifugal mixer. After the stirring was completed, polytetrafluoroethylene (PTFE) and vinyl butyl ether were added, and then stirred at 2000 rpm for 20 minutes to prepare a composition for an ultracapacitor electrode.

롤 프레스(Roll press) 장비를 이용하여 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 200㎛의 두께로 압연하였다. The composition for ultracapacitor electrodes was rolled to a thickness of 200 μm using a roll press equipment.

압연된 결과물을 건조기에서 12시간 이상 건조시킴으로써 러버 타입의 전극을 제조하였다. The rolled product was dried in a drier for at least 12 hours to prepare a rubber type electrode.

이렇게 제조된 전극을 직경 12Ø로 펀칭하여 울트라커패시터 전극으로써 사용하였다. The electrode thus prepared was punched out to a diameter of 12 mm and used as an ultracapacitor electrode.

상기 울트라커패시터 전극을 코인 타입(Coin type)(2032)의 셀(Cell)로 풀셀(Full cell) 조립하여 울트라커패시터를 형성하였다. 이때, 분리막은 NKK사의 TF4035을 사용하였고, 전해액은 ACN(acetonitrile)에 1M의 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoborate)가 용해된 것을 사용하였다.The ultracapacitor electrode was assembled into a full cell with a coin type 2032 cell to form an ultracapacitor. At this time, the membrane was used TF4035 of NKK, the electrolyte was dissolved in 1M TEABF 4 (tetraethylammonium tetrafluoborate) in ACN (acetonitrile).

<비교예>Comparative Example

전극 제조 시 용매로써 에탄올을 20㎖를 준비하고, 전극활물질, 도전재 및 바인더를 90 : 5 : 4 의 중량비로 준비하였다. 더욱 구체적으로는 전극활물질인 활성탄 9g과 도전재인 카본블랙 0.5g, 그리고 바인더인 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE) 0.4g을 준비하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)를 제외한 원료들을 교반 용기에 담고 교반기(ARM-310 Planetary centrifugal mixer)를 이용하여 2000rpm으로 약 20분 동안 교반하였다. 교반이 완료되면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)를 첨가한 뒤 다시 2000rpm으로 20분간 교반하여 울트라커패시터 전극용 조성물을 제조하였다. 20 mL of ethanol was prepared as a solvent when preparing the electrode, and an electrode active material, a conductive material, and a binder were prepared in a weight ratio of 90: 5: 4. More specifically, 9g of activated carbon as an electrode active material, 0.5g of carbon black as a conductive material, and 0.4g of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder were prepared. Raw materials other than polytetrafluoroethylene (PTFE) were placed in a stirring vessel and stirred at 2000 rpm for about 20 minutes using an ARM-310 Planetary centrifugal mixer. After the stirring was completed, polytetrafluoroethylene (PTFE) was added and then stirred at 2000 rpm for 20 minutes to prepare a composition for an ultracapacitor electrode.

롤 프레스(Roll press) 장비를 이용하여 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 200㎛의 두께로 압연하였다. The composition for ultracapacitor electrodes was rolled to a thickness of 200 μm using a roll press equipment.

압연된 결과물을 건조기에서 12시간 이상 건조시킴으로써 러버 타입의 전극을 제조하였다. The rolled product was dried in a drier for at least 12 hours to prepare a rubber type electrode.

이렇게 제조된 전극을 직경 12Ø로 펀칭하여 울트라커패시터 전극으로써 사용하였다. The electrode thus prepared was punched out to a diameter of 12 mm and used as an ultracapacitor electrode.

상기 울트라커패시터 전극을 코인 타입(Coin type)(2032)의 셀(Cell)로 풀셀(Full cell) 조립하여 울트라커패시터를 형성하였다. 이때, 분리막은 NKK사의 TF4035을 사용하였고, 전해액은 ACN(acetonitrile)에 1M의 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoborate)가 용해된 것을 사용하였다.The ultracapacitor electrode was assembled into a full cell with a coin type 2032 cell to form an ultracapacitor. At this time, the membrane was used TF4035 of NKK, the electrolyte was dissolved in 1M TEABF 4 (tetraethylammonium tetrafluoborate) in ACN (acetonitrile).

아래의 표 1에 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터 전극의 특성을 비교하여 나타내었다. Table 1 below shows the characteristics of the ultracapacitor electrodes prepared according to Example 1 and Comparative Examples.

구분division 비교예Comparative example 실시예 1Example 1 두께 (㎛)Thickness (㎛) 200200 200200 체적 (cc)Volume (cc) 0.02260.0226 0.02240.0224 전극무게 (g)Weight of electrode (g) 0.01290.0129 0.01510.0151 전극 밀도 (g/cc)Electrode Density (g / cc) 0.570.57 0.670.67

표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 울트라커패시터 전극의 밀도가 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터 전극의 밀도 보다 높은 것을 확인할 수 있었다. As shown in Table 1, it was confirmed that the density of the ultracapacitor electrode prepared according to Example 1 is higher than the density of the ultracapacitor electrode prepared according to the comparative example.

도 6에 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 임피던스(Impedance) 특성을 나타내었다. 6 shows the impedance characteristics of the ultracapacitors manufactured according to Example 1 and Comparative Examples.

도 6을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 울트라커패시터의 임피던스 특성이 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 임피던스 특성보다 우수한 것으로 나타났다. Referring to FIG. 6, the impedance characteristics of the ultracapacitor manufactured according to Example 1 were superior to the impedance characteristics of the ultracapacitor manufactured according to the comparative example.

도 7에 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 전류 대 전압 특성(CV 특성)을 나타내었다. 7 shows the current versus voltage characteristics (CV characteristics) of the ultracapacitors prepared according to Example 1 and Comparative Examples.

도 7을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 울트라커패시터의 CV 특성이 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 CV 특성보다 우수한 것으로 나타났다. Referring to FIG. 7, the CV characteristics of the ultracapacitors prepared according to Example 1 were superior to those of the ultracapacitors manufactured according to the comparative example.

아래의 표 2와 도 8에 실시예 1 및 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 전류밀도에 따른 비축전용량을 나타내었다. Table 2 and Figure 8 below shows the specific capacitance according to the current density of the ultracapacitor prepared according to Example 1 and Comparative Example.

Current density
(mA/㎠)
Current density
(mA / ㎠)
Specific capacitance (F/cc)Specific capacitance (F / cc)
비교예Comparative example 실시예Example 1One 14.614.6 15.515.5 22 14.314.3 15.415.4 55 13.613.6 15.215.2 1010 13.113.1 14.914.9 2020 11.911.9 14.514.5

표 1 및 도 8을 참조하면, 실시예 1에 따라 제조된 울트라커패시터의 전류밀도에 따른 비축전용량이 비교예에 따라 제조된 울트라커패시터의 전류밀도에 따른 비축전용량보다 우수한 것으로 나타났다. Referring to Table 1 and FIG. 8, the specific capacitance according to the current density of the ultracapacitor manufactured according to Example 1 was superior to the specific capacitance according to the current density of the ultracapacitor manufactured according to the comparative example.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although the preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation by a person of ordinary skill in the art within the scope of the technical idea of this invention is carried out. This is possible.

110: 음극 120: 양극
130: 제1 리드선 140: 제2 리드선
150: 제1 분리막 160: 제2 분리막
170: 접착 테이프 175: 권취소자
180: 실링 고무 190: 금속캡
192: 가스켓
110: cathode 120: anode
130: first lead wire 140: second lead wire
150: first separator 160: second separator
170: adhesive tape 175: winding element
180: sealing rubber 190: metal cap
192: gasket

Claims (8)

전극활물질;
상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부;
상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부;
상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부; 및
상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 포함하며,
상기 첨가제는 스티렌 모노머(Styrene Monomer)를 포함하고,
상기 전극활물질은 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극용 조성물.
Electrode active materials;
0.1-20 parts by weight of conductive material based on 100 parts by weight of the electrode active material;
1 to 20 parts by weight of the binder with respect to 100 parts by weight of the electrode active material;
0.1 to 10 parts by weight of an additive based on 100 parts by weight of the electrode active material; And
100 to 300 parts by weight of the dispersion medium per 100 parts by weight of the electrode active material,
The additive includes a styrene monomer (Styrene Monomer),
The electrode active material is an ultracapacitor electrode composition, characterized in that it comprises at least one material selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes and carbon nanofibers having a specific surface area of 100 ~ 1000 m 2 / g.
제1항에 있어서, 상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극용 조성물.
The composition of claim 1, wherein the binder comprises at least one material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene and polyvinylidenefluoride.
삭제delete 전극활물질, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 도전재 0.1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 바인더 1∼20 중량부, 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 첨가제 0.1∼10 중량부 및 상기 전극활물질 100중량부에 대하여 분산매 100∼300 중량부를 혼합하여 울트라커패시터 전극용 조성물을 제조하는 단계;
상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 압착하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 금속 호일이나 집전체에 코팅하여 전극 형태로 형성하거나, 상기 울트라커패시터 전극용 조성물을 롤러로 밀어 시트 상태로 만들고 금속 호일이나 집전체에 붙여서 전극 형태로 형성하는 단계; 및
전극 형태로 형성된 결과물을 건조하여 울트라커패시터 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 첨가제는 스티렌 모노머(Styrene Monomer)를 포함하고,
상기 전극활물질은 비표면적이 100 ~ 1000 m2/g인 그래핀, 카본나노튜브 및 카본나노파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법.
0.1-20 parts by weight of conductive material based on 100 parts by weight of electrode active material, 100 parts by weight of electrode active material, 1 to 20 parts by weight of binder based on 100 parts by weight of electrode active material, 0.1 to 10 parts by weight of additive based on 100 parts by weight of electrode active material Preparing a composition for an ultracapacitor electrode by mixing 100 to 300 parts by weight of the dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the electrode active material;
The ultracapacitor electrode composition is compressed to form an electrode, or the ultracapacitor electrode composition is coated on a metal foil or a current collector to form an electrode, or the ultracapacitor electrode composition is pushed with a roller to form a sheet. Attaching to a metal foil or a current collector to form an electrode; And
Drying the resultant formed in the form of an electrode to form an ultracapacitor electrode,
The additive includes a styrene monomer (Styrene Monomer),
The electrode active material manufacturing method of the ultracapacitor electrode, characterized in that it comprises at least one material selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes and carbon nanofibers having a specific surface area of 100 ~ 1000 m 2 / g.
제4항에 있어서, 상기 바인더는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 및 폴리비닐리덴플로라이드(polyvinylidenefluoride)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터 전극의 제조방법.
The method of claim 4, wherein the binder comprises at least one material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene and polyvinylidenefluoride. 6.
삭제delete 제4항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극;
제4항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극;
상기 양극과 음극 사이에 배치되고 상기 양극과 상기 음극의 단락을 방지하기 위한 분리막;
상기 양극, 상기 분리막 및 상기 음극이 내부에 배치되고 전해액이 주입된 금속 캡; 및
상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 가스켓을 포함하는 울트라커패시터.
An anode comprising an ultracapacitor electrode produced by the method of claim 4;
A negative electrode consisting of an ultracapacitor electrode produced by the method of claim 4;
A separator disposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode;
A metal cap in which the anode, the separator, and the cathode are disposed therein and an electrolyte is injected; And
Ultracapacitor comprising a gasket for sealing the metal cap.
단락을 방지하기 위한 제1 분리막과, 제4항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 양극과, 상기 양극과 음극의 단락을 방지하기 위한 제2 분리막과, 제4항에 기재된 방법으로 제조된 울트라커패시터 전극으로 이루어진 음극이, 순차적으로 적층되어 코일링된 롤 형태를 이루는 권취소자;
상기 음극에 연결된 제1 리드선;
상기 양극에 연결된 제2 리드선;
상기 권취소자를 수용하는 금속캡; 및
상기 금속 캡을 밀봉하기 위한 실링 고무를 포함하며,
상기 권취소자는 리튬염이 용해되어 있는 전해액에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 울트라커패시터.
A first separator for preventing a short circuit, an anode comprising an ultracapacitor electrode manufactured by the method of claim 4, a second separator for preventing a short circuit between the anode and the cathode, and a method according to claim 4 A cathode comprising an ultracapacitor electrode, which is sequentially stacked to form a coiled roll;
A first lead wire connected to the cathode;
A second lead wire connected to the anode;
A metal cap accommodating the winding element; And
A sealing rubber for sealing the metal cap,
The winding element is an ultracapacitor, which is impregnated in an electrolyte solution in which lithium salt is dissolved.
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