KR20150086954A - 3-Electrode System Cell of Cylinder Type Electric Energy Storage Element - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a three-electrode system cell in a winding-type energy storage device. The three-electrode system cell includes: an external case which has a winding device including an electrode and a terminal connected to the electrode on the inside and an open side; a terminal plate which is installed on the open side of the external case and blocks the outside and inside of the external case while being coupling to the external terminal; and a three-electrode cell which is separated into an upper layer, an intermediate layer, and a lower layer and is inserted with external case having the winding device. Accordingly, the present invention can check the potential of the positive electrode and the negative electrode in the charging and discharging processes to obtain the maximum potential of the positive electrode and the negative electrode to ensure the stable voltage operation.

Description

권취형 전기 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀{3-Electrode System Cell of Cylinder Type Electric Energy Storage Element}[0001] The present invention relates to a three-electrode system cell of a coiling-type electric energy storage device,

본 발명은 이차 전지(rechargeable battery)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차 전지의 충방전 과정에서 양극과 음극의 전위 구동을 동시에 확인할 수 있는 권취형 전기 에너지 저장 소자의 3전극 셀에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rechargeable battery, and more particularly, to a three-electrode cell of a wound-type electric energy storage device capable of simultaneously confirming potential driving of an anode and a cathode in a charging / discharging process of the secondary battery.

일반적으로, 전기 이중층 커패시터(EDLC; Electric Double-Layer Capacitor)는 절연지를 사이에 두고 양극과 음극의 두 개의 전극을 서로 대향하게 배치하여 대향 면에 각각 부호가 다른 한 쌍의 전하층 즉, 전기 이중층이 생성되는 것을 이용한 전기 에너지 저장 매체로서, 젤리롤 형태의 권취형(Winding-Type)이 많이 사용되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, an electric double-layer capacitor (EDLC) has a structure in which two electrodes of an anode and a cathode are disposed opposite each other with an insulating paper interposed therebetween, and a pair of charge layers, A wind-up type of jelly roll type is widely used as an electric energy storage medium using the generated electric energy storage medium.

이러한 전기 이중층 커패시터는 계속적인 충전 및 방전이 가능한 소자로서, 각종 전기, 전자 기기의 보조 전원, IC 백업 전원 등으로 주로 사용되고 있다. 또한, 최근에는 장난감, 산업용 전원, UPS(Uninterrupted Power Supply), 태양열 에너지 저장, HEV/EV SUB POWER 등에까지 폭넓게 응용되고 있다.Such an electric double layer capacitor is a device capable of continuous charging and discharging, and is mainly used as an auxiliary power source for various electric and electronic devices, an IC backup power source, and the like. Recently, it has been widely applied to toys, industrial power supply, uninterrupted power supply (UPS), solar energy storage, HEV / EV sub power and so on.

또한, 일반적으로, 전극전위의 측정에는 기준전극(reference electrode), 작업전극(working electrode) 및 보조전극(potential electrode)으로 구성된 3 전극계 전극전위 측정방법이 주로 사용되고 있다. 이때, 기준전극은 전지를 구성하고 있는 전극이나 전기분해가 일어나고 있는 전극의 전위를 측정하기 위해 당해 전극과 조합하여 전극전위 측정용 전지회로를 만드는데 사용하는 전극으로서, 전극전위의 상대값을 측정할 때 전위의 기준이 된다.In general, a method of measuring the electrode potential of a three-electrode system composed of a reference electrode, a working electrode, and a potential electrode is mainly used for measuring the electrode potential. At this time, the reference electrode is an electrode used to make a battery circuit for measuring the electrode potential in combination with the electrode for measuring the potential of the electrode constituting the battery or the electrode where electrolysis is taking place, and the relative value of the electrode potential is measured When it becomes a standard of dislocation.

그러나, 종래에는 소자 자체의 전압 구동 범위 내에서의 양극와 음극의 각 전위 구동을 확인할 수 있는 방법이 없었다.
However, in the past, there has been no method for confirming the potential driving of the positive electrode and the negative electrode within the voltage driving range of the device itself.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0118325호(공개일 2009.11.18.)Korean Patent Publication No. 10-2009-0118325 (published on November 18, 2009). 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0089394호(공개일 2010.09.13.)Korean Patent Publication No. 10-2010-0089394 (published on Sep. 13, 2010)

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 2차 전지를 삽입하는 3전극 셀에 기준 전극을 삽입하여 직접 전압, 전류를 인가함으로써 2차 전지의 충방전 과정에서 양극과 음극의 전위 구동을 동시에 확인할 수 있는 권취형 전기 에너지 저장 소자의 3전극 셀을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a secondary battery by inserting a reference electrode into a three- The present invention provides a three-electrode cell of a wound-type electric energy storage device capable of simultaneously confirming potential driving of an anode and a cathode during a discharge process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 권취형 전기 에너지 저장 소자의 3전극 셀은, 전극과 상기 전극에 결합된 단자를 포함하는 권취형 소자를 내장하고, 일측이 개방된 외장 케이스와, 상기 외장 케이스의 개방된 일측에 설치되어 상기 외장 케이스의 내, 외부를 차단하며 외부 단자가 체결되는 단자판; 및 상층부, 중층부, 하층부로 분리되고, 상기 권취형 소자를 내장하는 상기 외장 케이스가 삽입되는 3전극 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a three-electrode cell of a wound-type electric energy storage device, including: a case having a wound-type element including an electrode and a terminal coupled to the electrode, A terminal board installed on an open side of the outer case to shut off the inside and outside of the external case and to fasten the external terminal; And a three-electrode cell which is separated into an upper layer portion, an intermediate layer portion and a lower layer portion and into which the outer casing housing the wound type device is inserted.

바람직하게는, 본 발명의 권취형 전기 에너지 저장 소자의 3전극 셀은, 상기 3전극 셀의 상기 하층부에, 상기 권취형 소자의 하단 둘레를 감싸는 오목부를 형성하고, 충방전 과정에서 양극 및 음극의 전위 구동을 확인하기 위해 상기 오목부의 하부에 기준 전극을 삽입하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the three-electrode cell of the wound-type electric energy storage element of the present invention, a concave portion surrounding the lower end of the wound-type element is formed in the lower layer portion of the three-electrode cell, And the reference electrode is inserted into the lower portion of the concave portion to confirm the potential driving.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 권취형 전기 에너지 저장 소자의 3전극 셀에 따르면, 권취형 전기 이중층 커패시터 소자의 충방전 과정에서 양극과 음극의 전위 구동을 확인하고 두 전극의 안정적인 전위 범위 내에서의 유무를 판단할 수 있다.
As described above, according to the three-electrode cell of the retractable electric energy storage element according to the present invention, the potential driving of the anode and the cathode is confirmed during the charging and discharging process of the wound electric double layer capacitor element, Can be determined.

도 1은 일반적인 권취형 에너지 저장 장치 즉, 전기 이중층 커패시터의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 일반적인 전기 이중층 커패시터의 전극군을 나타내는 도면이다.
도 2b는 일반적인 전기 이중층 커패시터의 전극군의 제조과정을 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 상층부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 중층부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 하층부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 충방전기 연결의 모식도이다.
도 6은 전기 이중층 커패시터의 충방전 과정에서 본 발명의 일 실시예에 의한 3전극 시스템 셀을 통해 양극과 음극의 전위 구동을 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 상층부와, 중층부와, 하층부의 조립 전 및 조립 후를 나타내는 사진이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a general winding type energy storage device, that is, an electric double layer capacitor.
2A is a view showing an electrode group of a general electric double layer capacitor.
2B is a process diagram showing a manufacturing process of an electrode group of a general electric double layer capacitor.
3 is a cross-sectional view illustrating the structure of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention.
4A is a cross-sectional view illustrating the structure of an upper layer of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention.
4B is a cross-sectional view illustrating the structure of an intermediate layer of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention.
4C is a cross-sectional view illustrating the structure of a lower layer portion of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a charging / discharging connection of a three-electrode system cell of a winding type energy storage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating potential driving of an anode and a cathode through a three-electrode system cell according to an embodiment of the present invention in the charging / discharging process of an electric double layer capacitor.
7 is a photograph showing an upper layer portion, an middle layer portion, and a lower layer portion of the three-electrode system cell of the wound type energy storage element according to an embodiment of the present invention before and after assembly.

이하, 본 발명의 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a three-electrode system cell of the winding type energy storage device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 권취형 에너지 저장 장치 즉, 전기 이중층 커패시터의 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a general winding type energy storage device, that is, an electric double layer capacitor.

도 1에 도시된 바와 같이, 권취형 에너지 저장 장치 예를 들어, 권취형 전기 이중층 커패시터 등은 주로, 알루미늄(Al) 재질의 외장 케이스(120)와, 상기 케이스(120) 내에 전해액과 함께 밀봉된 상태로 저장되는 권취형 소자(110)를 포함한다.As shown in Fig. 1, a wound-type energy storage device, for example, a wound electric double-layer capacitor or the like mainly includes an outer case 120 made of aluminum (Al), a case 120 sealed with an electrolytic solution in the case 120 And a wound-type element 110 that is stored in a state of being stored.

이 때, 권취형 소자(110)는 띠 형상의 전극 적층체 즉, 양극 및 음극의 전극 소자(113)와, 상기 양극 및 음극의 전극 소자 사이에 개재되는 분리막(114)으로 이루어지는 띠 형상의 전극 적층체를 원통형으로 권취 즉, 와인딩(winding)한 후, 와인딩된 형태가 풀리지 않도록 외부를 테이핑(taping)하여 형성된다.At this time, the wound-type element 110 has a strip-shaped electrode stacked body, that is, an electrode element 113 of an anode and a cathode, and a strip-shaped electrode 114 composed of a separator 114 interposed between the electrode elements of the anode and the cathode. The laminated body is wound by winding it in a cylindrical shape, and then taping the outside so as to prevent the winding form from loosening.

이와 같이 형성된 권취형 소자(110)는 전해액에 함침된 후, 외장 케이스(120) 내부에 내장되며, 케이스(120)의 개방된 일측에는 케이스의 내, 외부를 차단하는 단자판(130)이 장착되고, 외부 단자(140)가 단자판(130)을 관통하여 외부로 돌출된다. 여기서, 단자판(130)은 일반적으로 사용되는 고무전일 수 있고, 외부 단자(140)는 러그(Lug) 또는 스크류(Screw) 타입일 수 있다. 또한, 권취형 소자(110)와 외부 단자(140)는 단자(111)에 의해 전기적으로 연결된다. 그리고, 전기 이중층 커패시터(100)는 단자를 둘러싸고, 상기 단자판(130)과 접촉되도록 설치되어 외장 케이스(120)의 내, 외부를 실링(sealing)한다.The wound type element 110 thus formed is impregnated with the electrolytic solution and then embedded in the case 120. A terminal plate 130 for blocking the inside and the outside of the case is mounted on one side of the case 120 And the external terminal 140 protrudes to the outside through the terminal board 130. Here, the terminal plate 130 may be a generally used rubber front and the external terminal 140 may be a lug or a screw type. In addition, the winding type element 110 and the external terminal 140 are electrically connected by the terminal 111. [ The electric double layer capacitor 100 surrounds the terminals and is disposed in contact with the terminal board 130 to seal the inside and the outside of the case 120.

도 2a는 일반적인 전기 이중층 커패시터의 전극군을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2b는 일반적인 전기 이중층 커패시터의 전극군의 제조과정을 도시한 공정도이다.2A is a view showing an electrode group of a general electric double layer capacitor. 2B is a process diagram showing a manufacturing process of an electrode group of a general electric double layer capacitor.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 권취형 소자(110)를 구성하는 전극군은 전극(113)과, 전극(113)에 결합된 단자(111)를 포함하며, 상기 전극(113)은 전극 집전 시트(113a)와, 상기 집전 시트(113a)에 도포된 전극활물질(113b)로 구성될 수 있다. 여기서, 집전 시트는 통상적으로 알루미늄 포일(foil)과 같은 금속 박막으로부터 선택될 수 있으며, 상기 전극활물질(113b)은 주로 활성탄을 주재료로 하는 전도성 페이스트의 도포에 의해 형성된다. 이때, 전극활물질은 분말 활성탄과, 바인더와, 도전성 첨가제와, 분산매를 포함하는 페이스트 상의 조성물이 집전시트 상에 도포되어 형성될 수 있는데, 이러한 전극활물질을 구성하는 바인더는 폴리테트라플루 오르에틸렌(PTFE; poly-tetrafluoroethylene), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF; polyvinylidenefloride), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC; carboxymethylcellulose), 폴리비닐알코올(PVA; poly vinyl alcohol), 폴리비닐부티랄(PVB; poly vinyl butyral), 폴리비닐피롤리돈(PVP; poly-N-vinylpyrrolidone), 스티렌부타디엔고무(SBR; styrene butadiene rubber) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상으로 선택될 수 있고, 상기 도전성 첨가제는 카본블랙 등으로부터 선택될 수 있으며, 상기 분산매는 에탄올(EtOH), 메틸 피롤리돈(NMP) 등의 유기 용매, 또는 물을 사용할 수 있다.2A and 2B, an electrode group constituting the wound element 110 includes an electrode 113 and a terminal 111 coupled to the electrode 113. The electrode 113 is connected to the electrode collector A sheet 113a and an electrode active material 113b applied to the current collector sheet 113a. Here, the current collector sheet may be typically selected from a metal thin film such as an aluminum foil, and the electrode active material 113b is formed by applying a conductive paste mainly composed of activated carbon. At this time, the electrode active material may be formed by applying a paste-like composition containing powdery activated carbon, a binder, a conductive additive and a dispersion medium on a current collector sheet. The binder constituting the electrode active material may be polytetrafluoroethylene (PTFE polyvinylidenefluoride (PVDF), carboxymethylcellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVA), poly vinyl butyral (PVB), poly Polyvinylpyrrolidone (PVP), styrene butadiene rubber (SBR), and the like. The conductive additive may be selected from carbon black and the like. The dispersion medium may be an organic solvent such as ethanol (EtOH), methylpyrrolidone (NMP), or water.

전극(113)에는 단자(111)가 결합되는데, 접착제나 용접방법을 이용하여 결합시킬 수 있으며, 통상과 같이 먼저 단자(111)가 결합될 부위를 긁어내어 전극활물질을 제거한 다음 천공하고, 천공을 통해 홀(hole)을 형성한 후 리벳팅(rivetting) 등의 공정으로 단자(111)를 결합시킬 수 있다. 그리고, 단자(111)는 금속 예를 들어, 알루미늄, 주석, 니켈, 아연, 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 SUS 재질로 구성할 수 있다.The terminal 111 is coupled to the electrode 113. The terminal 111 can be coupled using an adhesive or a welding method. As in the conventional case, the electrode 111 is scraped off at first to remove the electrode active material, The terminal 111 can be coupled through a process such as rivetting after a hole is formed. The terminal 111 may be made of metal, for example, aluminum, tin, nickel, zinc, or an alloy thereof, and preferably made of SUS material.

또한, 권취형 소자(110)는 두 개의 전극 소자(113)와, 상기 두 개의 전극 소자(113)의 사이에 개재된 분리막(114)을 포함하는 적층체를 전극군으로 하되, 이러한 전극군이 1개 또는 2개 이상의 다수 개가 적층된 후, 와인딩되어 구성될 수 있다. 이 때, 권취형 소자(110)의 최외측에는 분리막(114)이 위치되도록 적층한 다음 와인딩됨이 바람직하다.The wound type element 110 is formed by stacking two electrode elements 113 and a separator 114 sandwiched between the two electrode elements 113 as an electrode group, One or two or more of them may be laminated and then wound. At this time, it is preferable that the separator 114 is placed on the outermost side of the wound-type element 110 and then wound.

아울러, 권취형 소자(110)는 와인딩된 형태가 풀리지 않도록 하는 풀림방지수단이 형성될 수 있다. 풀림방지수단은 와인딩된 권취형 소자(110)의 외부 둘레를 따라서 테이핑될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the winding-type element 110 may be provided with a loosening preventing means for preventing the winding form from loosening. The unwind preventing means may be taped along the outer circumference of the wound wound-up element 110, but is not limited thereto.

또한, 전극군은 전극(113)과 상기 전극(113)에 결합된 단자(111)를 포함하되, 단자(111)가 결합된 결합부에는 단자(111)의 표면을 감싸는 피복층(112)이 형성된다. 피복층(112)은 예를 들어, 직포, 부직포 등의 섬유시트, 그리고 플라스틱 필름 등으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 전도성 물질을 포함하는 것이 좋다. 구체적으로는, 피복층(113)은 전도성 물질을 포함하는 시트가 부착되어 형성되거나, 전도성 물질을 포함하는 조성물이 코팅되어 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 금속, 탄소분말 및 전도성 고분자로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 2이상의 혼합으로 구성될 수 있다.The electrode group includes an electrode 113 and a terminal 111 coupled to the electrode 113. A coating layer 112 surrounding the surface of the terminal 111 is formed in a coupling portion to which the terminal 111 is coupled do. The covering layer 112 may be composed of, for example, a fiber sheet such as a woven fabric or a nonwoven fabric, and a plastic film, and preferably includes a conductive material. Specifically, it is preferable that the coating layer 113 is formed by attaching a sheet containing a conductive material, or formed by coating a composition including a conductive material. For example, it may be composed of one or a mixture of two or more selected from the group consisting of metals, carbon powders and conductive polymers.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 구조를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating the structure of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 전기 이중층 커패시터(100)를 삽입하는 3전극 시스템 셀(200)은 원통형으로서 상층부(210)와, 중층부(220)와, 하층부(230)를 포함한다. 이와 같이 3전극 시스템 셀(200)은 상층부(210), 중층부(220), 하층부(230)로 분리됨으로써 전기 이중층 커패시터(100)의 소립을 간편하게 할 수 있다.3, the three-electrode system cell 200 for inserting the electric double layer capacitor 100 includes an upper layer 210, an intermediate layer 220, and a lower layer 230 in a cylindrical shape. Thus, the three-electrode system cell 200 is separated into the upper layer 210, the middle layer 220 and the lower layer 230, thereby simplifying the granulation of the electric double layer capacitor 100.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 상층부의 구조를 나타내는 단면도로, 도면에 도시한 바와 같이 상층부(210)는 그 하면에 중층부(220)와 체결되는 체결부(211)가 형성되어 있고, 전기 이중층 커패시터(100)가 삽입되는 한편 상기 전기 이중층 커패시터(100)의 외부 단자(140)가 관통할 수 있도록 관통홀(222)이 형성되어 있다. 또한, 관통홀(222)은 전기 이중층 커패시터(100)의 상단 둘레를 감싸 3전극 시스템 셀(200)에 삽입된 상기 전기 이중층 커패시터(100)가 고정되도록 구비되어 있다. 이에, 전기 이중층 커패시터(100)가 3전극 시스템 셀(200) 내부에서 흔들리는 것을 방지할 수 있다.4A is a cross-sectional view illustrating the structure of an upper layer of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the upper layer 210 includes an intermediate layer 220, And a through hole 222 is formed so that the electric double layer capacitor 100 can be inserted and the external terminal 140 of the electric double layer capacitor 100 can penetrate. The through hole 222 is formed to surround the upper end of the electric double layer capacitor 100 to fix the electric double layer capacitor 100 inserted in the three electrode system cell 200. Thus, it is possible to prevent the electric double layer capacitor 100 from shaking in the three-electrode system cell 200.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 중층부의 구조를 나타내는 단면도로, 도면에 도시한 바와 같이 중층부(220)는 상면 및 하면에 각각 상층부(210) 및 하층부(230)의 체결부(211,231)가 체결되는 체결홀(221a,221b)이 형성되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 중층부(220)는 체결홀(221a,221b)이 형성되어 있는 평탄부와 3전극 시스템 셀(200)에 전기 이중층 커패시터(100) 소자가 삽입될 수 있도록 관통홀(222)이 형성되어 있다.4B is a cross-sectional view showing the structure of an intermediate layer of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the middle layer 220 has upper and lower surfaces 210 And fastening holes 221a and 221b for fastening the fastening portions 211 and 231 of the lower layer portion 230 are formed. More specifically, the middle layer portion 220 includes a flat portion formed with the fastening holes 221a and 221b, and a through hole 222 (not shown) so that the electric double layer capacitor 100 can be inserted into the three-electrode system cell 200 Is formed.

이때, 상층부(210)와 중층부(220) 사이에는 전기 이중층 커패시터(100) 소자를 삽입하면서 외부 공기 유입을 차단하기 위해 고무 패킹(215)이 삽입됨으로써 외부 실링(sealing)이 유도될 수 있다.At this time, an outer sealing may be induced by inserting a rubber packing 215 between the upper layer 210 and the middle layer 220 to block the inflow of external air while inserting the device of the electric double layer capacitor 100.

도 4c는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 하층부의 구조를 나타내는 단면도로, 도면에 도시한 바와 같이 하층부(230)는 상면에 중층부(220)와 체결되는 체결부(231)가 형성되어 있고, 상면의 중앙에는 3전극 시스템 셀(200)에 삽입되는 전기 이중층 커패시터(100) 소자가 고정될 수 있도록 전기 이중층 커패시터(100) 소자의 하단 둘레를 감싸는 오목부(232)가 형성되어 있다.4C is a cross-sectional view illustrating a structure of a lower layer portion of a three-electrode system cell of a wound-type energy storage device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a lower layer portion 230 is fastened to an intermediate layer portion 220 Electrode system cell 200 is formed at the center of the upper surface of the electric double layer capacitor 100 so that the electric double layer capacitor 100 is inserted into the concave portion 231 A portion 232 is formed.

또한, 본 발명의 3전극 시스템 셀(200)의 하층부(230)의 오목부(232) 하부에는 기준 전극(233)으로 사용되는 전극 물질을 삽입함으로써, 셀(200) 자체에 전압과 전류를 인가하여 충방전 과정에서 양극 전위 및 음극전위 각각을 동시에 확인할 수 있다. 이때, 3전극 시스템 셀(200)의 하층부(230)는 도전성 물질로 구성될 수 있다.A voltage and a current are applied to the cell 200 itself by inserting an electrode material used as the reference electrode 233 under the concave portion 232 of the lower layer portion 230 of the three-electrode system cell 200 of the present invention. So that the anode potential and the cathode potential can be simultaneously confirmed during the charge and discharge processes. At this time, the lower layer 230 of the three-electrode system cell 200 may be formed of a conductive material.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 권취형 에너지 저장 소자의 3전극 시스템 셀의 충방전기 연결의 모식도이며, 도 6은 전기 이중층 커패시터의 충방전 과정에서 본 발명의 일 실시예에 의한 3전극 시스템 셀을 통해 양극 및 음극의 전위 구동을 나타내는 모식도로서, 도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면, 충방전 과정에서 본 발명의 3전극 시스템 셀을 사용하여 전위 측정 시, 3전극 시스템 셀(200)에 직접 전류와 전압을 인가하는 제3 채널과, 양극 또는 음극의 전위만을 확인할 수 있는 제1 및 제2 채널로 구분되며, 상기 양극 또는 음극은 기준 전극(232)과 연결됨으로써 충방전 과정에서 양극과 음극의 전위를 동시에 확인할 수 있게 된다. 이때, 기준 전극 물질로는 Pt, Ag 링 혹은 Li-metal이 사용될 수 있다. 또한, 상기 기준 전극(232)을 고정시키기 위해 테프론 고정틀이 삽입될 수도 있다.FIG. 5 is a schematic diagram of a charging / discharging connection of a three-electrode system cell of a winding type energy storage device according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross- 5 and 6, when a potential is measured by using the three-electrode system cell of the present invention during charging and discharging, three-electrode system cells A third channel for directly applying a current and a voltage to the first electrode 200, and first and second channels for confirming only the potential of the anode or the cathode. The anode or the cathode is connected to the reference electrode 232, The potential of the positive electrode and the negative electrode can be confirmed at the same time. At this time, Pt, Ag ring or Li-metal may be used as the reference electrode material. In addition, a Teflon fixing frame may be inserted to fix the reference electrode 232.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

100 : 전기 이중층 커패시터 110 : 권취형 소자
111 : 단자 113 : 전극
115 : 테이핑 120 : 외장 케이스
130 : 단자판 140 : 외부 단자
200 : 3전극 셀 210 : 상층부
220 : 중층부 230 : 하층부
233 : 기준 전극100: electric double layer capacitor 110: wound type element
111: terminal 113: electrode
115: taping 120: external case
130: Terminal board 140: External terminal
200: 3 electrode cell 210: upper layer
220: Middle layer part 230: Lower layer part
233: reference electrode

Claims (4)

이차 전지에 있어서,
전극과 상기 전극에 결합된 단자를 포함하는 권취형 소자를 내장하고, 일측이 개방된 외장 케이스;
상기 외장 케이스의 개방된 일측에 설치되어 상기 외장 케이스의 내, 외부를 차단하며 외부 단자가 체결되는 단자판; 및
상층부, 중층부, 하층부로 분리되고, 상기 권취형 소자를 내장하는 상기 외장 케이스가 삽입되는 3전극 셀을 포함하는, 이차 전지.
In the secondary battery,
An external case having an electrode and a terminal coupled to the electrode and having a wound-type element built therein, the external case being open at one side;
A terminal board installed at an open side of the outer case to block the inside and outside of the case, and to fasten the external terminal; And
And a three-electrode cell which is separated into an upper layer portion, an intermediate layer portion and a lower layer portion and into which the outer casing housing the wound type device is inserted.
청구항 제1항에 있어서,
상기 상층부와 중층부 사이에 외부 공기 유입을 차단하기 위해 고무 패킹을 삽입하는 것을 특징으로 하는, 이차 전지.
The method according to claim 1,
And a rubber packing is inserted between the upper layer portion and the middle layer portion to block the inflow of external air.
청구항 제1항에 있어서,
상기 3전극 셀의 상기 하층부에는,
상기 권취형 소자의 하단 둘레를 감싸는 오목부가 형성되고,
상기 오목부의 하부에 충방전 과정에서 양극 및 음극의 전위 구동을 확인할 수 있는 기준 전극을 삽입하는 것을 특징으로 하는, 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein in the lower layer portion of the three-
A concave portion that surrounds the lower end of the wound type element is formed,
Wherein a reference electrode capable of confirming the potential driving of the positive electrode and the negative electrode is inserted into the lower portion of the concave portion in the charging / discharging process.
청구항 제3항에 있어서,
상기 기준 전극을 고정시키기 위해 테프론 고정틀을 삽입하는 것을 특징으로 하는, 이차 전지.The method of claim 3,
And a Teflon fixing frame is inserted to fix the reference electrode.
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