KR20090124471A - 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조 - Google Patents

적층형 전기 이중층 커패시터의 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20090124471A
KR20090124471A KR1020080050714A KR20080050714A KR20090124471A KR 20090124471 A KR20090124471 A KR 20090124471A KR 1020080050714 A KR1020080050714 A KR 1020080050714A KR 20080050714 A KR20080050714 A KR 20080050714A KR 20090124471 A KR20090124471 A KR 20090124471A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layers
electric double
double layer
layer capacitor
coated
Prior art date
Application number
KR1020080050714A
Other languages
English (en)
Inventor
박종온
조연식
김남혁
Original Assignee
삼화전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼화전기주식회사 filed Critical 삼화전기주식회사
Priority to KR1020080050714A priority Critical patent/KR20090124471A/ko
Publication of KR20090124471A publication Critical patent/KR20090124471A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/72—Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/80—Gaskets; Sealings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Abstract

전극을 적층한 후 극성을 반대 방향으로 인출함으로써 저저항과 고용량을 갖는 커패시터를 제조하기 위한 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조가 개시된다. 본 발명은 복수개의 양극층, 복수개의 전해지층 및 복수개의 음극층을 순차적으로 적층하고, 양극층 및 음극층은 전극활성물질을 양면에 코팅한 코팅부와 코팅이 되지 않은 집전체부를 갖으며, 중앙부에 천공부가 형성되며, 양극층 및 음극층의 집전체부를 서로 반대반향으로 인출하여 같은 극성끼리 스페이서로 접합하고 나서, 전해액을 함침한 다음 함침이 종료되면 각각 수지몰딩부로 밀폐시켜 형성된 단위셀들을 적어도 2개 이상 적층하고, 스페이서에 의하여 접합된 집전체부에 접합되는 양극 및 음극의 전극리드선을 수지몰딩부의 측면 상부와 하부에 각각 형성하는 것이다.

Description

적층형 전기 이중층 커패시터의 구조{structure of build up type electric double layer capacitor}
본 발명은 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조에 관한 것으로, 전극을 적층한 후 극성을 반대 방향으로 인출함으로써 저저항과 고용량을 갖는 커패시터를 제조하기 위한 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 전기 이중층 커패시터(EDLC ; Electric Double Layer Capacitor)는 절연지를 사이에 두고 양극과 음극의 2개의 전극을 서로 대향하게 배치하여 대향 면에 각각 부호가 다른 한 쌍의 전하층(전기이중층)이 생성되는 것을 이용한 커패시터로 계속적인 충전/방전이 가능한 소자이다. 이러한 전기이중층 커패시터는 각종 전기ㆍ전자기기의 보조전원, IC 백업전원 등으로 주로 사용되고 있으며, 최근에는 장난감, 산업용 전원, 태양열 에너지 저장등에까지 폭넓게 응용되고 있다.
전기이중층 커패시터는 일반적으로 케이스 내에 단위셀을 내장한 다음 전해질을 수용함으로써 제작된다. 이때, 단위셀은 전극과 절연지가 교호(交互)로 적층된 후 말아져서 구성되며, 통상적으로 전기이중층 커패시터에 요구되는 적정 전압 및 용량을 갖도록 위와 같은 단위셀이 두개 이상 직렬 및 병렬로 연결되어 전기이 중층 커패시터를 구성한다.
전기이중층 커패시터는 순간적인 충전/방전이 가능한 에너지 저장 매체로 전지에 비하여 출력 특성이 좋지만, 방전과 동시에 전압이 점진적으로 떨어져 단위셀 당 낮은 전압을 가짐에 따라 에너지 저장밀도가 전지에 비해 작다. 이에 따라, 전지의 출력용 보조전원 및 기타 전기전자 장치의 보조전원 장치로 사용되는 것이 일반적이었다. 따라서, 에너지 저장밀도를 향상시키기 위하여 내부 저항을 감소시키고 정전용량을 증가시키기 위한 새로운 구조의 전기이중층 커패시터를 개발할 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 부응하기 위하여 발명된 것으로, 전해액 함침율을 향상시키는 구조를 채택하고, 양면 코팅된 전극을 사용하여 단위셀을 구성으로서 내부 저항을 감소시키고 정전용량을 증가시킴으로써 높은 에너지밀도를 가지며, 높은 충전/방전 특성을 가지는 적층형 전기이중층 커패시터 구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
복수개의 양극층, 복수개의 전해지층 및 복수개의 음극층을 순차적으로 적층하고, 양극층 및 음극층은 전극활성물질을 양면에 코팅한 코팅부와 코팅이 되지 않은 집전체부를 갖으며, 중앙부에 천공부가 형성되며, 양극층 및 음극층의 집전체 부를 서로 반대반향으로 인출하여 같은 극성끼리 스페이서로 접합하고 나서, 전해액을 함침한 다음 함침이 종료되면 각각 수지몰딩부로 밀폐시켜 형성된 단위셀들을 적어도 2개 이상 적층하고, 스페이서에 의하여 접합된 집전체부에 접합되는 양극 및 음극의 전극리드선을 수지몰딩부의 측면 상부와 하부에 각각 형성하는 것이다.
본 발명은 전해액 함침율을 향상시키는 구조를 채택하고, 양면 코팅된 전극을 사용하여 단위셀을 구성으로서 내부 저항을 감소시키고 정전용량을 증가시킴으로써 높은 에너지밀도를 가지며, 높은 충전/방전 특성을 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조를 보여주기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 다른 적층형 전기 이중층 커패시터가 모듈별로 접합된 상태를 나타내기 위한 단면도이다.
본 발명에 따른 적층형 전기이중층 커패시터는 도 2에서 보는 바와 같이 복수개의 단위셀을 포함한 모듈로 구성되며, 하나의 단위셀(100)은 도 1에서 보는 바와 같이 양극층(10a), 전해지층(20a), 음극층(30a), 전해지층(30b)를 차례로 적층하여, 2개의 양극층(10a)(10b), 3개의 전해지층(20a)(20b)(20c) 및 2개의 음극층(30a)(30b)을 갖는다.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이 양극층(10a)(10b) 및 음극층(30a)(30b)은 통상의 활성탄계 전극활성물질(활성탄, 바인더, 도전제 등의 혼합물)을 금속박(예, 알루미늄 포일 등)의 양면에 코팅한 코팅부(11a)(11b)(31a)(31b)와 코팅이 되지 않은 집전체부(12a)(12b)(32a)(32b)를 갖으며, 중앙부에 천공부(13a)(13b)(33a)(33b)를 형성하여 전해질 함침율을 향상시킨다.
또한, 양극층(10a)(10b) 및 음극층(30a)(30b)의 집전체부(12a)(12b)(32a)(32b)를 서로 반대반향으로 인출하여 같은 극성끼리 스페이서(40a)(40b)를 접합하여 형성한다.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이 도 1에 도시된 단위셀(100a)(100b)(100c)이 형성되면 전해액을 함침한 다음 함침이 종료되면 각각 밀폐부(50a)(50b)(50c)를 형성하여 밀폐시킨다. 여기서 밀폐부(50a)(50b)(50c)는 각각의 단위셀(100a)(100b)(100c)의 외부를 수지로 몰딩하여 밀폐시킬 수도 있으며, 다른 밀폐 재료나 구조를 채택할 수 있다.
밀폐된 각각의 단위셀(100a)(100b)(100c)을 적층하고, 동일 극성끼리 스페이서(40a)(40b)에 의하여 접합하여 집전체부(12a)(12b)(32a)(32b)에 접합되는 양극 및 음극의 전극리드선(60a~60f)을 수지몰딩부(50a)(50b)(50c)의 측면 상부와 하부에 각각 형성하여 다른 단위셀(100a)(100b)(100c)의 전극 리드선들과 접합이 용이하도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 적층형 전기이중층 커패시터는 단위셀을 2개 이상 적층하여 양극과 음극의 극성을 서로 반대방향으로 인출하여 형성된다. 각 단위셀이 적층되어 하나의 모듈을 형성함에 따라 본 발명에 따른 적층형 전기이중층 거패시터는 낮은 저항 및 높은 에너지 저장밀도를 가지게 된다.
즉, 본 발명에 따른 적층형 전기이중층 커패시터는 같은 전극의 집전체를 모아 접합 인출하는 하며, 외부로 인출되는 전극의 길이가 짧아 저항이 낮으며, 제품 구조상 부피가 작아 동일 제품에 비하여 에너지 밀도가 높다.
본 발명에 따른 적층형 전기이중층 커패시터는 하나의 단위셀도 구성이 가능하며, 단위셀을 구성함에 있어서 전극의 개수 설정에 따라 높은 내전압을 갖게 할 수 있다.본 발명에 따르면 하나의 단위셀 내의 전극의 개수는 제한이 없으며, 밀폐부의 구조 역시 수지몰딩 대신에 단위셀들을 밀폐시키는 다양한 구조로 변형될 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조를 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 다른 적층형 전기 이중층 커패시터가 모듈별로 접합된 상태를 나타내기 위한 단면도이다.

Claims (2)

  1. 복수개의 양극층(10a)(10b), 복수개의 전해지층(20a)(20b)(20c) 및 복수개의 음극층(30a)(30b)을 순차적으로 적층하고, 상기 양극층(10a)(10b) 및 음극층(30a)(30b)은 전극활성물질을 양면에 코팅한 코팅부(11a)(11b)(31a)(31b)와 코팅이 되지 않은 집전체부(12a)(12b)(32a)(32b)를 갖으며, 중앙부에 천공부(13a)(13b)(33a)(33b)가 형성되며, 상기 양극층(10a)(10b) 및 음극층(30a)(30b)의 집전체부(12a)(12b)(32a)(32b)를 서로 반대반향으로 인출하여 같은 극성끼리 스페이서(40a)(40b)를 접합하고 나서, 전해액을 함침한 다음 함침이 종료되면 외부에 밀폐부(50a)(50b)(50c)를 형성하여 밀폐함으로서 제조된 단위셀(100a)(100b)(100c)들을 적어도 2개 이상 적층하고, 상기 스페이서(40a)(40b)에 의하여 접합된 집전체부(12a)(12b)(32a)(32b)에 접합되는 양극 및 음극의 전극리드선(60a~60f)이 밀폐부(50a)(50b)(50c)의 측면 상부와 하부에 각각 형성되도록 하는 적층형 전기이중층 커패시터의 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐부(50a)(50b)(50c)는 수지로 몰딩하여 형성된 것을 특징으로 하는 적층형 전기이중층 커패시터의 구조.
KR1020080050714A 2008-05-30 2008-05-30 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조 KR20090124471A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080050714A KR20090124471A (ko) 2008-05-30 2008-05-30 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080050714A KR20090124471A (ko) 2008-05-30 2008-05-30 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090124471A true KR20090124471A (ko) 2009-12-03

Family

ID=41686405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080050714A KR20090124471A (ko) 2008-05-30 2008-05-30 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090124471A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180101116A (ko) * 2017-03-04 2018-09-12 에스에프에너지텍 주식회사 분리체 구비 전기 이중층 커패시터용 전극, 이를 갖는 전기 이중층 커패시터 셀 및 에너지 저장 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180101116A (ko) * 2017-03-04 2018-09-12 에스에프에너지텍 주식회사 분리체 구비 전기 이중층 커패시터용 전극, 이를 갖는 전기 이중층 커패시터 셀 및 에너지 저장 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100921345B1 (ko) 캐패시터-이차전지 구조의 하이브리드형 전극조립체
JP2006049760A (ja) 湿式電解コンデンサ
JP2011204511A (ja) 全固体型リチウムイオン二次電池
JP2011009690A (ja) 電気二重層キャパシタ用電極とその製造方法、電気二重層キャパシタ
JP2008186945A (ja) 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタの製造方法
US20110188171A1 (en) Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same
CN204792472U (zh) 准法拉第超级电容器
CN217035901U (zh) 一种内部串联型固态电池及固态电池组
CN211125803U (zh) 蓄电装置及蓄电装置组结构
CN201886904U (zh) 一种叠片式高电压混合电化学电容器
KR20080014134A (ko) 울트라 캐패시터
KR20090124471A (ko) 적층형 전기 이중층 커패시터의 구조
KR101101546B1 (ko) 전기 화학 커패시터 및 이의 제조방법
KR20130085572A (ko) 캐패시터 및 캐패시터 제조방법
CN207441882U (zh) 一种层叠式固体电池
US20080291604A1 (en) Electrolytic Capacitor
KR100619281B1 (ko) 권취형 커패시터
TWM598511U (zh) 蓄電裝置及蓄電裝置組結構
KR101357137B1 (ko) 전극 조립체 및 이를 구비한 전기에너지 저장장치
KR20150059411A (ko) 비정형 구조의 캐패시터
TWI723680B (zh) 蓄電裝置及蓄電裝置組結構
KR20150015258A (ko) 유연한 박막형 전지셀 및 이의 제조방법
RU134695U1 (ru) Устройство для накопления и хранения электрической энергии (варианты)
CN215868994U (zh) 大容量高储能密度电化学电容器
KR101211667B1 (ko) 파우치형 슈퍼 커패시터 및 이의 제작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application