KR20160000557A - Energy storage device with composite electrode structure - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an energy storing device having a composite electrode structure in which an electrode structure of a battery, an electrode structure of an electric double layer capacitor, and an electrode structure of a hybrid capacitor are formed in one cell. The energy storing device comprises: a first negative electrode made of a first electrode material; a first positive electrode disposed to be spaced apart from and face the first negative electrode, and made of the first electrode material; a second negative electrode disposed to be spaced apart from and face the first positive electrode, connected to a first negative electrode member, and made of a second electrode material which is different from the first electrode material; a second positive electrode disposed to be spaced apart from and face the second negative electrode, connected to a first positive electrode member, and made of a third electrode material which is different from the second electrode material; and separation membranes individually disposed between the first negative electrode and the first positive electrode and between the second negative electrode and the second positive electrode, and preventing the first negative electrode, the first positive electrode, the second negative electrode, and the second positive electrode from physically coming in contact with each other.

Description

복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치{Energy storage device with composite electrode structure}[0001] The present invention relates to an energy storage device having a composite electrode structure,

본 발명은 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치에 관한 것으로, 특히 배터리의 전극구조와 전기 이중층 커패시터의 전극구조와 하이브리드 커패시터의 전극구조를 하나의 셀(cell)로 구현한 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage device having a composite electrode structure, and more particularly to an energy storage device having a composite electrode structure in which an electrode structure of a battery, an electrode structure of an electric double layer capacitor, and an electrode structure of a hybrid capacitor are realized in a single cell. ≪ / RTI >

에너지 저장 시스템은 배터리와 전기 이중층 커패시터(EDLC; Electric Double Layer Capacitor)의 조합이나 배터리와 하이브리드 커패시터의 조합 등으로 구성된다. 에너지 저장 시스템에 사용되는 배터리는 리튬 이온 배터리 등이 있으며, 에너지 밀도는 높으나 출력 밀도가 낮은 단점이 있어 높은 피크를 보상하기 위해 사용되는 에너지 저장 시스템에 배터리 단일 종류만로 구현할 수 없다. The energy storage system consists of a combination of a battery and an electric double layer capacitor (EDLC), or a combination of a battery and a hybrid capacitor. The battery used in the energy storage system is a lithium-ion battery. The energy density is high but the output density is low. Therefore, a single battery can not be implemented in the energy storage system used to compensate for the high peak.

하이브리드 커패시터는 양극전극과 음극전극의 재질이 서로 다르게 구성된다. 즉, 하이브리드 커패시터는 양극전극의 재질로 활성탄소나 카본 나노튜브 및 기공성 카본 등이 사용되며, 음극전극의 재질은 LTO(lithium titanium oxide)나 HTO(hydrogen titanium oxide)가 사용되어 전기 이중층 커패시터와 배터리의 중간적인 전기적인 특성을 가짐으로 하이브리드 커패시터의 단일 종류로 에너지 저장 시스템의 구성이 용이하지 않다. In the hybrid capacitor, the materials of the anode electrode and the cathode electrode are different from each other. That is, the hybrid capacitor uses activated carbon, carbon nanotubes, porous carbon, or the like as a material of the anode electrode, and materials such as lithium titanium oxide (LTO) and hydrogenated titanium oxide (HTO) It is not easy to construct an energy storage system as a single kind of hybrid capacitor.

전기 이중층 커패시터는 양극전극이나 음극전극의 재질이 활성탄소나 카본 나노튜브 및 기공성 카본 등이 사용되며, 상세한 구성이 한국등록특허 제1142403호(특허문헌 1)에 공개되어 있다. In the electric double layer capacitor, active carbon, carbon nanotubes, porous carbon and the like are used as the material of the anode electrode and the cathode electrode, and a detailed structure is disclosed in Korean Patent Registration No. 1142403 (Patent Document 1).

특허문헌 1에 공개된 전기 이중층 커패시터는 외장케이스, 권취소자, 단자플레이트 및 가스켓으로 이루어진다. The electric double layer capacitor disclosed in Patent Document 1 is composed of an outer case, a winding element, a terminal plate, and a gasket.

외장케이스는 외측벽에 내부방향으로 함몰되어 있는 비딩(beading)부 즉, 굴곡부가 형성되며, 권취소자는 비딩부의 하부에 위치되도록 외장케이스의 내측에 배치되며, 권취소자의 서로 다른 극성을 갖는 전극과 각각 연결되는 단자 즉, 외장 케이스의 내부에 위치되는 내부단자가 구비된다. 단자플레이트는 비딩부의 상부에 배치되어 내부단자와 연결되는 외부단자가 체결되며, 가스켓은 절연재질로 형성되어 권취소자의 상부를 감싸도록 비딩부의 하부에 위치되도록 배치되며 권취소자에 연결된 내부단자가 외부단자와 연결되도록 관통홀이 형성된다. The outer case is formed with a beading portion, that is, a bent portion, which is recessed inwardly on the outer wall, and a winding canceler is disposed inside the outer case so as to be positioned below the beading portion, And an internal terminal located inside the case. The terminal plate is disposed at an upper portion of the beading portion and is connected to an external terminal connected to the internal terminal. The gasket is formed of an insulating material so as to be positioned at a lower portion of the beading portion so as to surround the upper portion of the take- Through holes are formed so as to be connected to the terminals.

특허문헌 1에 기재된 종래의 전기 이중층 커패시터는 이온의 물리적 흡착과 탈착에 의해 전하를 저장하여 출력밀도는 높으나 에너지 밀도가 낮은 단점이 있어 전기 이중층 커패시터의 단일 종류로 에너지 저장 시스템의 구성이 용이하지 않다. 즉, 배터리, 전기 이중층 커패시터 및 하이브리드 커패시터는 각각의 전기적인 특성으로 인해 단일 종류로 높은 피크를 보상하기 위해 사용되는 에너지 저장 시스템을 구성할 수 없는 문제점이 있다. The conventional electric double layer capacitor disclosed in Patent Document 1 has a disadvantage in that the electric charge storage is achieved by physical adsorption and desorption of ions and the output density is high but the energy density is low so that the construction of the energy storage system is not easy as a single kind of electric double layer capacitor . That is, batteries, electric double layer capacitors, and hybrid capacitors have a problem that they can not constitute an energy storage system used to compensate for high peaks in a single kind due to their electrical characteristics.

특허문헌 1: 한국등록특허 제1142403호(등록일: 2012.04.26)Patent Document 1: Korean Patent No. 1142403 (Registered on Apr. 26, 2012)

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배터리의 전극구조와 전기 이중층 커패시터의 전극구조와 하이브리드 커패시터의 전극구조를 하나의 셀(cell)로 구현한 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an energy storage device having a composite electrode structure in which an electrode structure of a battery, an electrode structure of an electric double layer capacitor, and an electrode structure of a hybrid capacitor are realized in a single cell, .

본 발명의 또 다른 목적은 하이브리드 커패시터의 전극구조에 의해 배터리의 전극구조와 전기 이중층 커패시터의 전극구조 사이의 방전 속도 차에 의한 갭(gap)을 방지하여 전원이 안정적으로 공급되도록 함으로써 전원 공급의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to prevent a gap due to a difference in discharge speed between a battery electrode structure and an electrode structure of an electric double layer capacitor by an electrode structure of a hybrid capacitor to stably supply power, And a composite electrode structure capable of improving the energy efficiency of the energy storage device.

본 발명의 다른 목적은 배터리의 전극구조와 전기 이중층 커패시터의 전극구조와 하이브리드 커패시터의 전극구조를 하나의 셀로 구성함으로써 단일 종류로 하이브리드 에너지 저장 시스템을 용이하게 구현할 수 있는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an energy storage device having a composite electrode structure that can easily realize a hybrid energy storage system of a single type by constituting an electrode structure of a battery, an electrode structure of an electric double layer capacitor, and an electrode structure of a hybrid capacitor, .

본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 제1전극재질로 이루어지는 제1음극전극과; 상기 제1음극전극과 이격되어 서로 마주대하도록 배치되며, 상기 제1전극재질로 이루어지는 제1양극전극과; 상기 제1양극전극과 이격되어 마주대하도록 배치되고 상기 제1음극전극부재와 연결되며, 상기 제1전극재질과 다른 제2전극재질로 이루어지는 제2음극전극과; 상기 제2음극전극과 이격되어 마주대하도록 배치되고 상기 제1양극전극부재와 연결되며, 제2전극재질과 다른 제3전극재질로 이루어지는 제2양극전극과; 상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극의 각각의 사이에 각각 배치되어 제1음극전극과 제1양극전극과 제2음극전극과 제2양극전극이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 방지하는 분리막으로 구성되는 것을 특징으로 한다.An energy storage device having a composite electrode structure of the present invention includes a first cathode electrode made of a first electrode material; A first anode electrode disposed to face the first cathode electrode and facing each other, the first anode electrode comprising the first electrode material; A second cathode electrode disposed opposite to the first anode electrode and facing the first anode electrode, the second anode electrode being connected to the first cathode electrode member and made of a second electrode material different from the first electrode material; A second anode electrode spaced apart from the second cathode electrode so as to face each other and connected to the first anode electrode member, the second anode electrode being made of a third electrode material different from the second electrode material; A first anode electrode, a second anode electrode, and a second anode electrode, which are respectively disposed between the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode, And a separation membrane for preventing the separation membrane from being physically brought into contact with each other.

본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 배터리의 전극구조와 전기 이중층 커패시터의 전극구조와 하이브리드 커패시터의 전극구조를 하나의 셀(cell)로 구성함으로써 단일 종류로 하이브리드 에너지 저장 시스템을 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있으며, 하이브리드 커패시터의 전극구조에 의해 배터리의 전극구조와 전기 이중층 커패시터의 전극구조 사이의 방전 속도 차에 의한 갭(gap)을 방지하여 전원이 안정적으로 공급되도록 함으로써 전원 공급의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.The energy storage device having the composite electrode structure of the present invention can easily realize a single type of hybrid energy storage system by configuring the electrode structure of the battery, the electrode structure of the electric double layer capacitor, and the electrode structure of the hybrid capacitor as one cell The gap between the electrode structure of the battery and the electrode structure of the electric double layer capacitor is prevented by the electrode structure of the hybrid capacitor so that the power supply is stably supplied, There is an advantage that can be improved.

도 1은 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치의 조립 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치의 확대 조립 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치의 분리 조립 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 제1음극전극의 분리 조립 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 제1양극전극의 분리 조립 사시도.1 is an assembled perspective view of an energy storage device having a composite electrode structure of the present invention,
FIG. 2 is an enlarged assembled perspective view of the energy storage device having the composite electrode structure shown in FIG. 1,
3 is an exploded perspective view of the energy storage device having the composite electrode structure shown in FIG. 2,
FIG. 4 is a perspective view of the first cathode electrode shown in FIG. 3,
FIG. 5 is a perspective view of the first anode electrode shown in FIG. 3; FIG.

이하, 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of an energy storage device having a composite electrode structure of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 제1음극전극(110), 제1양극전극(120), 제2음극전극(130), 제2양극전극(140) 및 분리막(150)으로 구성된다.1 and 2, an energy storage device having a composite electrode structure according to the present invention includes a first cathode electrode 110, a first anode electrode 120, a second cathode electrode 130, a second anode electrode 140 And a separation membrane 150.

제1음극전극(110)은 제1전극재질로 이루어지며, 제1양극전극(120)은 제1음극전극(110)과 이격되어 서로 마주대하도록 배치되고, 제1음전극극(110)과 동일하게 제1전극재질로 이루어진다. 제2음극전극(130)은 제1양극전극(120)과 이격되어 마주대하도록 배치되고 제1음극전극(110)부재와 연결되며, 제1전극재질과 다른 제2전극재질로 이루어진다. 제2양극전극(140)은 제2음극전극(130)과 이격되어 마주대하도록 배치되고 제1양극전극(120)부재와 연결되며, 제2전극재질과 다른 제3전극재질로 이루어진다. 분리막(150)은 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)의 각각의 사이에 각각 배치되어 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 방지한다. The first cathode electrode 110 is made of a first electrode material and the first anode electrode 120 is disposed to face the first anode electrode 110 and face each other, The first electrode material. The second cathode electrode 130 is spaced apart from the first anode electrode 120 and is disposed opposite to the first anode electrode 120 and connected to the first cathode electrode 110, and is made of a second electrode material different from the first electrode material. The second anode electrode 140 is spaced apart from the second cathode electrode 130 and is disposed opposite to the first anode electrode 120 and connected to the first anode electrode 120, and is made of a third electrode material different from the second electrode material. The separator 150 is disposed between the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120 and between the second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 to form a first cathode electrode 110 And the first anode electrode 120, the second cathode electrode 130, and the second anode electrode 140 from being physically contacted with each other.

상기 구성을 갖는 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. The energy storage device having the composite electrode structure of the present invention having the above-described structure will now be described in more detail.

제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과, 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)은 각각 순차적으로 제1전극재질과 제2전극재질과 제3전극재질로 이루어진다. 즉, 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)은 각각 제1전극재질로 이루어지고, 제2음극전극(130)은 제1전극재질과 다른 제2전극재질로 이루어지며, 제2양극전극(140)은 제2전극재질과 다른 제3전극재질로 이루어진다. The first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 are sequentially formed of the first electrode material, the second electrode material, . That is, the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120 are made of the first electrode material, the second cathode electrode 130 is made of the second electrode material different from the first electrode material, 2 anode electrode 140 is made of a third electrode material different from the second electrode material.

제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)을 형성하는 제1전극재질은 활성탄, 그래파이트(graphite), 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon), 실리콘(Si) 및 스타늄(stannum(Sn)) 중 하나나 둘 이상을 혼합하여 사용된다. 제1전극재질로 사용되는 활성탄은 용량이 30~50 mAh/g이 되고, 그래파이트는 용량이 약 375 mAh/g 이며, 소프트 카본은 용량이 200 mAh/g 이하이다. 하드 카본은 용량이 600 mAh/g 이하이고, 실리콘(Si)은 용량이 약 4200 mAh/g이며, 스타넘(Sn)은 용량이 약 790 mAh/g이 된다.The first electrode material for forming the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 may be selected from the group consisting of activated carbon, graphite, soft carbon, hard carbon, (Stannum (Sn)). The capacity of activated carbon used as the first electrode material is 30 to 50 mAh / g, the capacity of graphite is about 375 mAh / g, and the capacity of soft carbon is 200 mAh / g or less. The hard carbon has a capacity of 600 mAh / g or less, the silicon (Si) has a capacity of about 4200 mAh / g, and the stannum (Sn) has a capacity of about 790 mAh / g.

제2전극재질은 Li4Ti5O12나 H2Ti12O25 중 하나나 둘을 혼합하여 사용되고, 제2전극재질로 사용되는 Li4Ti5O12의 용량은 약 175 mAh/g이 되며, H2Ti12O25의 용량은 약 225 mAh/g이 된다. 제3전극재질은 LiCoO2, LiMn2O4, Li(NiCoMn)1/3O2, LiNi0 .5Co0 .2Mn0 .3O2, LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 및 LiFePO4 중 하나나 둘 이상을 혼합하여 사용된다. 제3전극재질로 사용되는 LiCoO2는 용량이 약 145 mAh/g이 되고, LiMn2O4의 용량은 약 120 mAh/g이 되며, Li(NiCoMn)1/3O2의 용량은 약 150 mAh/g이 된다. LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2의 용량은 170 mAh/g이 되고, LiNi0 .8Co0 .15Al0 .05O2의 용량은 약 190 mAh/g이 되며, LiFePO4의 용량은 약 150 mAh/g이 된다. The second electrode material is a mixture of one or two of Li 4 Ti 5 O 12 and H 2 Ti 12 O 25 , and the capacity of Li 4 Ti 5 O 12 used as the second electrode material is about 175 mAh / g , And the capacity of H 2 Ti 12 O 25 is about 225 mAh / g. The third electrode material is LiCoO 2, LiMn 2 O 4, Li (NiCoMn) 1/3 O 2, LiNi 0 .5 Co 0 .2 Mn 0 .3 O 2, LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 and LiFePO 4 of One or two or more are mixed and used. The capacity of LiCoO 2 used as the third electrode material is about 145 mAh / g, the capacity of LiMn 2 O 4 is about 120 mAh / g, and the capacity of Li (NiCoMn) 1/3 O 2 is about 150 mAh / g. LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 capacity becomes 170 mAh / g, LiNi 0 .8 capacity Co 0 .15 Al 0 .05 O 2 is about 190 mAh / g, the capacity of LiFePO 4 is about 150 mAh / g.

전술한 용량을 갖는 재질로 이루어지는 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)은 각각 두께(T1,T2,T3,T4)의 비가 1 : 1~2 : 0.2~1 : 0.1~1이 되도록 형성된다. 즉, 제1음극전극(110)의 두께(T1)를 기준으로 제1양극전극(120)의 두께(T2)는 제1음극전극(110)의 두께(T1)의 1~2배가 되도록 형성된다. 예를 들어, 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)이 서로 제1전극재질 중 서로 동일하게 활성탄이 사용되는 경우에 제1음극전극(110)의 두께(T1)와 제1양극전극(120)의 두께(T2)의 비는 1 : 1이 되도록 형성한다. 반대로 제1음극전극(110)의 제1전극재질로 하드 카본을 사용한 상태에서 제1양극전극(120)의 제1전극재질로 활성탄이 사용되는 경우에 두께(T1)와 두께(T2)의 비는 1 : 2가 되도록 형성한다. 제2음극전극(130)의 두께(T3)는 제1음극전극(110)의 두께(T1)의 0.2~1배가 되도록 형성되며, 제2양극전극(140)의 두께(T4)는 제1음극전극(110)의 두께(T1)의 0.1~1배가 되도록 형성된다.The first cathode electrode 110, the first anode electrode 120, the second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 made of a material having the above-described capacity are formed to have thicknesses T1, T2, T3, T4 ) Is 1: 1 to 2: 0.2 to 1: 0.1 to 1. That is, the thickness T2 of the first anode electrode 120 is set to be 1 to 2 times the thickness T1 of the first anode electrode 110 based on the thickness T1 of the first cathode electrode 110 . For example, when the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120 are made of the same material as the first electrode material, the thickness T1 of the first anode electrode 110 and the thickness And the thickness T2 of the anode electrode 120 is 1: 1. Conversely, when activated carbon is used as the first electrode material of the first anode electrode 120 in the state where hard carbon is used as the first electrode material of the first anode electrode 110, the ratio of the thickness T1 to the thickness T2 Is formed to be 1: 2. The thickness T3 of the second cathode electrode 130 is set to be 0.2 to 1 times the thickness T1 of the first cathode electrode 110 and the thickness T4 of the second anode electrode 140 is set to be 0.2 to 1 times the thickness T1 of the first cathode electrode 110, Is 0.1 to 1 times the thickness (T1) of the electrode (110).

두께(T1,T2,T3,T4)의 비는 1 : 1~2 : 0.2~1 : 0.1~1이 되도록 형성함으로써 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치를 에너지 저장 시스템에 적용 시 종래의 에너지 저장 시스템이 갖는 전기적인 특성을 갖도록 설정된다. 즉, 제1전극재질과 제2전극재질과 제3전극재질은 서로 다른 재질로 이루어짐에 따라 두께(T1,T2,T3,T4)의 비는 1 : 1~2 : 0.2~1 : 0.1~1이 되도록 형성하여 각각의 재질에 따른 특성이 균일하게 나타내도록 하여 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치가 어느 하나의 재질에 따른 특성에 의해 지배되지 않도록 한다. The energy storage device having the composite electrode structure of the present invention is applied to an energy storage system by forming the ratio of the thicknesses T1, T2, T3, and T4 to 1: 1 to 2: 0.2 to 1: 0.1 to 1, And is set to have electrical characteristics of the energy storage system. That is, the first electrode material, the second electrode material, and the third electrode material are made of different materials, and the ratio of the thicknesses T1, T2, T3, and T4 is 1: 1 to 2: 0.2 to 1: 0.1 to 1 So that the energy storage device having the composite electrode structure of the present invention is not controlled by the properties according to any material.

제1전극재질과 제2전극재질과 제3전극재질로 각각 이루어지는 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)은 각각 도 2 및 도 3에서와 같이 집전체(11)와 전극층(12)으로 구성된다. The first cathode electrode 110, the first anode electrode 120, the second cathode electrode 130, and the second anode electrode 140, which are respectively formed of the first electrode material, the second electrode material, and the third electrode material, As shown in Figs. 2 and 3, is composed of a current collector 11 and an electrode layer 12. Fig.

집전체(11)는 알루미늄 재질로 이루어지며, 도 4 및 도 5에서와 같이 활성영역부(11a)와 전극연결부(11b)로 이루어진다. 활성영역부(11a)는 전극층(12)이 각각 형성되며, 전극연결부(11b)는 활성영역부(11a)의 일측이나 타측으로부터 연장되도록 일체로 형성된다. 이러한 전극연결부(11b)는 용접이나 압착되어 제1음극전극(110)과 제2음극전극(130)이 서로 전기적으로 연결되도록 하거나 제1양극전극(120)과 제2양극전극(140)이 서로 전기적으로 연결되도록 한다. 전극층(12)은 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 전극층(12)은 각각 집전체(11)의 일측의 면과 타측의 면에 각각 도포되어 형성된다. 이러한 한 쌍의 전극층(12)은 각각 제1전극재질과 제2전극재질과 제3전극재질 중 하나의 재질로 이루어진다.The current collector 11 is made of an aluminum material and includes an active region 11a and an electrode connection portion 11b as shown in FIG. 4 and FIG. The active region 11a is formed with an electrode layer 12 and the electrode connection portion 11b is integrally formed to extend from one side or the other side of the active region 11a. The electrode connection portion 11b is welded or pressed so that the first anode electrode 110 and the second cathode electrode 130 are electrically connected to each other or the first anode electrode 120 and the second anode electrode 140 are electrically connected to each other Make it electrically connected. The electrode layers 12 are formed in a pair and the pair of electrode layers 12 are formed on one surface and the other surface of the current collector 11, respectively. The pair of electrode layers 12 are made of one of a first electrode material, a second electrode material, and a third electrode material.

분리막(150)은 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 사용되며, 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름은 각각 표면에 절연재질인 Al2O3가 도포되어 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)가 서로 물리적으로 접촉되어 전기적으로 연결되는 것을 방지한다. The separator 150 may be made of cellulose, poly ethylene (PE), polypropylene (PP), or a porous film. The separator 150 may be made of cellulose, poly ethylene (PE), polypropylene Al 2 O 3 which is an insulating material is applied to the surfaces of the films so that the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 physically Thereby preventing electrical contact.

분리막(150)은 재질에 따라 선택되어 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)의 사이에 배치된다. 즉, 분리막(150)은 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 사이에 배치 시 셀루로스(cellulose)가 사용되고, 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140) 사이에 배치 시 PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 선택되어 사용되며, 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130) 사이에 배치 시 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 선택되어 사용된다. The separation membrane 150 is selected according to the material and disposed between the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 and between the second anode electrode 130 and the second anode electrode 140. That is, the separator 150 is made of cellulose when disposed between the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 are disposed between the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120, One of PE (poly ethylene), PP (polypropylene) and a porous film is selected and used when disposed between the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130. Cellulose is disposed between the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130, , Polyethylene (PE), polypropylene (PP), and a porous film are selected and used.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 도 1에서와 같이 전해질(160), 케이스(170) 및 리드(180)가 구비된다. The energy storage device having the composite electrode structure of the present invention having the above-described structure is provided with an electrolyte 160, a case 170 and a lead 180 as shown in FIG.

전해질(160)은 염이 포함되어 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)에 함침된다. 전해질(160)에 포함되는 염은 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)이 각각 다양하게 제1전극재질, 제2전극재질 및 제3전극재질로 이루어짐에 따라 리튬염과 비리튬염이 혼합되어 이루어진다. 전해질(160)에 포함되는 염 중 리튬염은 LiBF4, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiC(SO2CF3)3, LiBOB(Lithium bis(oxalato)borate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되며, 비리튬염은 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoroborate), TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluorborate) 및 SBPBF4(spiro-(1,1′)-bipyrrolidium tetrafluoroborate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용된다.The electrolyte 160 is impregnated with the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120, the second cathode electrode 130, and the second anode electrode 140. The salt contained in the electrolyte 160 may be formed by a first cathode electrode 110 and a first anode electrode 120, a second cathode electrode 130 and a second anode electrode 140, A second electrode material, and a third electrode material, so that a lithium salt and a non-lithium salt are mixed. The lithium salt of the salt in the electrolyte 160 is LiBF 4, LiPF 6, LiClO 4 , LiAsF 6, LiAlCl 4, LiCF 3 SO 3, LiN (SO 2 CF 3) 2, LiC (SO 2 CF 3) 3, LiBOB (Lithium bis (oxalato) borate), and non-lithium salts are used as TEABF4 (tetraethylammonium tetrafluoroborate), TEMABF4 (triethylmethylammonium tetrafluorborate) and SBPBF4 (spiro- (1,1 ') - bipyrrolidium tetrafluoroborate) Or a mixture of two or more of them.

전해질(160)은 또한 유기용매에 전술한 염과 첨가제가 혼합되어 형성되어 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)에 함침된다. 유기용매는 ACN(acetonitrile), EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethylmethyl carbonate), DME(1,2-dimethoxyethane), GBL(γ-buthrolactone), MF(methyl formate) 및 MP(methyl propionate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되고, 첨가제는 VC(vinylene Carbonate), VEC(vinyl ethylene carbonate) 및 FEC(fluoroethylene carbonate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용된다. 이러한 전해질(160)은 유기용매에 염과 첨가제가 혼합되어 형성되며, 염은 리튬염과 비리튬염으로 이루어지고 유기용매에 0.8 ~ 2mol/L가 되도록 혼합되고, 비리튬염은 리튬염에 0.1~1mol/L가 되도록 혼합되며, 첨가제는 유기용매와 염의 혼합물의 100wt%에 대해 1 ~ 5wt%가 되도록 혼합되어 사용된다. The electrolyte 160 is formed by mixing the salt and the additive in the organic solvent to form the first cathode electrode 110, the first anode electrode 120, the second cathode electrode 130, and the second anode electrode 140, . The organic solvent is selected from the group consisting of acetonitrile (EC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethylmethyl carbonate (DMEM), 1,2- (vinylene carbonate), VEC (vinyl ethylene carbonate), and FEC (fluoroethylene carbonate). The additive may be at least one of VC (methylene formate), methyl butyrate Are mixed and used. The electrolyte (160) is formed by mixing a salt and an additive in an organic solvent. The salt is composed of a lithium salt and a non-lithium salt and is mixed to 0.8 to 2 mol / L in an organic solvent. To 1 mol / L, and the additive is used in an amount of 1 to 5 wt% based on 100 wt% of the mixture of the organic solvent and the salt.

케이스(170)는 도 1에서와 같이 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)이 각각 내측에 수납되어 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치를 전반적으로 지지한다. 1, the case 170 includes a first cathode electrode 110, a first anode electrode 120, a second cathode electrode 130, and a second anode electrode 140, Thereby generally supporting an energy storage device having a composite electrode structure.

리드(lead)(180)는 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)에 각각 구비되는 전극연결부(11b)의 용접이나 압착에 의해 제1음극전극(110)과 제2음극전극(130)이 서로 전기적으로 연결되거나 제1양극전극(120)과 제2양극전극(140)이 서로 전기적으로 연결되면 케이스(170)의 외부로 노출된 상태에서 각각의 전극연결부(11b)와 연결되며, 이러한 리드(180)는 집전체(11)의 일측과 타측에 각각 위치된 전극연결부(11b)와 각각 연결되도록 한 쌍이 구비된다. The lead 180 is welded to the electrode connection portion 11b of the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 and the second anode electrode 130 and the second anode electrode 140, The first anode electrode 110 and the second anode electrode 130 are electrically connected to each other or the first anode electrode 120 and the second anode electrode 140 are electrically connected to each other, And the leads 180 are connected to the electrode connection portions 11b located on one side of the current collector 11 and the electrode connection portions 11b on the other side of the current collector 11, .

상기 구성을 갖는 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. The operation of the energy storage device having the composite electrode structure of the present invention having the above-described configuration will now be described.

본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 도 1 및 도 2에서와 같이 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)의 각각 사이에 분리막(150)이 배치되며, 분리막(150)은 각각의 전극(110,120,130,140) 사이에 배치되도록 다수개가 구비된다. 1 and 2, an energy storage device having a composite electrode structure according to the present invention includes a first cathode electrode 110, a first anode electrode 120, a second cathode electrode 130, and a second anode electrode 140 The separation membrane 150 is disposed between each of the electrodes 110, 120, 130, and 140, and the separation membrane 150 is disposed between the electrodes 110, 120,

분리막(150)에 의해 분리되는 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)은 각각 제1전극재질로 이루어짐에 따라 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)은 분리막(150)을 사이에 두고 배치되어 슈퍼 커패시터인 전기 이중층 커패시터로 구성되어 전기 이중층 커패시터로 동작된다. 제1양극전극(120)이 제1전극재질로 이루어지고, 제2음극전극(130)이 제2전극재질로 이루어지면 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)은 분리막(150)을 사이에 두고 배치되어 하이브리드 커패시터로 동작된다. 제2음극전극(130)이 제2전극재질로 이루어지고, 제2양극전극(140)이 제3전극재질로 이루어지면 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)은 분리막(150)을 사이에 두고 배치되어 리튬 이온 배터리로 동작된다.  The first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120 separated by the separator 150 are made of the first electrode material so that the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 are separated from each other by the separator 150. [ And an electric double layer capacitor, which is a super capacitor, disposed between the first electrode layer 150 and the second electrode layer 150, and is operated as an electric double layer capacitor. When the first anode electrode 120 is made of the first electrode material and the second anode electrode 130 is made of the second electrode material, the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130 are separated from the separator 150 And is operated as a hybrid capacitor. The second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 are formed of the second electrode material and the second anode electrode 140 is made of the third electrode material, And is operated as a lithium ion battery.

예를 들어, 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)이 각각 제1전극재질로 활성탄이 사용되면 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)은 분리막(150)을 사이에 두고 배치되어 전해질의 양이온과 음이온이 활성탄 표면에 물리적으로 흡착되거나 탈착되는 반응으로 용량을 구현하는 전기 이중층 커패시터로 동작된다.For example, when activated carbon is used as the first electrode material for the first cathode electrode 110 and the first anode electrode 120, the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 are separated from the separator 150, And functions as an electric double layer capacitor which realizes a capacity by reacting cation and anions of the electrolyte physically adsorbed or desorbed on the surface of the activated carbon.

제1양극전극(120)이 활성탄으로 이루어진 상태에서 제2음극전극(130)이 제2전극재질로 Li4Ti5O12가 사용되면 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)은 분리막(150)을 사이에 두고 배치되어 활성탄 표면에서의 물리적 흡/탈착 반응과 전해질의 리튬(Li) 이온이 Li4Ti5O12가 내로 삽입되거나 탈리되는 화학적 반응에 의해 하이브리드 커패시터로 동작된다. When Li 4 Ti 5 O 12 is used as the second electrode material in a state where the first anode electrode 120 is made of activated carbon, the first anode electrode 120 and the second cathode electrode 130 are formed, Is operated as a hybrid capacitor by a physical adsorption / desorption reaction on the surface of activated carbon and a chemical reaction in which Li (Li) ions of the electrolyte are inserted into or removed from Li 4 Ti 5 O 12 .

제2음극전극(130)이 Li4Ti5O12로 이루어진 상태에서 제2양극전극(140)이 제3전극재질로 LiCoO2가 사용되면 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)은 분리막(150)을 사이에 두고 배치되어 제2양극전극(140)에서 나온 리튬(Li) 이온이 전해질로 이동하여 제2음극전극(130)에서 삽입과 탈리되는 화학적 반응에 의해 리튬 이온 배터리로 동작된다. When the second cathode electrode 130 is made of Li 4 Ti 5 O 12 and the second anode electrode 140 is made of LiCoO 2 as the third electrode material, the second cathode electrode 130 and the second anode electrode 140 Is disposed with a separator 150 interposed therebetween so that a lithium ion from the second anode electrode 140 moves to the electrolyte and is inserted and separated from the second cathode electrode 130, .

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 분리막(150)를 사이에 두고 배치되는 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)이 각각 전기 이중층 커패시터(도시 않음), 하이브리드 커패시터(도시 않음) 및 리튬 이온 배터리(도시 않음)로 동작됨에 따라 전기 이중층 커패시터, 하이브리드 커패시터 및 리튬 이온 배터리를 케이스(170)를 이용하여 하나의 단위 셀로 제조할 수 있으며, 이를 이용해 단일 종류로 하이브리드 에너지 저장 시스템을 용이하게 구현할 수 있다.As described above, the energy storage device having the composite electrode structure of the present invention includes the first cathode electrode 110, the first anode electrode 120, and the second cathode electrode 130, which are disposed with the separator 150 therebetween. Hybrid capacitor, and lithium ion battery to the case 170 (not shown) as the first and second anode electrodes 140 and 140 are operated respectively as electric double layer capacitors (not shown), hybrid capacitors (not shown) and lithium ion batteries ) Can be used as a single unit cell, and a single type of hybrid energy storage system can be easily implemented using the single unit cell.

본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 또한, 하이브리드 커패시터의 전극구조를 갖는 제1양극전극(120)과 제2음극전극(130)에 의해 리튬 이온 배터리의 전극구조를 갖는 제2음극전극(130)과 제2양극전극(140)과 전기 이중층 커패시터의 전극구조를 갖는 제1음극전극(110)과 제1양극전극(120) 사이의 방전 속도 차에 의한 갭(gap)을 방지하여 전원이 안정적으로 공급되도록 함으로써 전원 공급의 신뢰성을 개선시킬 수 있다. 여기서, 전기 이중층 커패시터, 하이브리드 커패시터 및 리튬 이온 배터리는 각각 서로 충방전 속도가 상이하며, 하이브리드 커패시터의는 충방전 속도는 전기 이중층 커패시터의 충방전 속도보다 낮으며, 리튬 이온 배터리의 충방전 속도보다 높은 특성을 가지는 것은 공지된 특성임으로 설명을 생략한다.The energy storage device having the composite electrode structure of the present invention may further comprise a first anode electrode 120 and a second cathode electrode 130 having an electrode structure of a hybrid capacitor, A gap due to a difference in discharge speed between the first anode electrode 130 and the second anode electrode 140 and between the first anode electrode 110 and the first anode electrode 120 having the electrode structure of the electric double layer capacitor is prevented, The reliability of the power supply can be improved. The charging / discharging speed of the hybrid capacitor is lower than the charging / discharging speed of the electric double layer capacitor, and the charge / discharge speed of the lithium ion battery is higher than the charging / discharging speed of the lithium ion battery. Is a well-known characteristic, and a description thereof will be omitted.

본 발명의 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 커패시터나 에너지 저장 시스템 제조 산업 분야에 적용할 수 있다.The energy storage device having the composite electrode structure of the present invention can be applied to a capacitor or an energy storage system manufacturing industry.

110: 제1음극전극 120: 제1양극전극
130: 제2음극전극 140: 제2양극전극
150: 분리막 160: 케이스
170: 전해질 180: 리드110: first cathode electrode 120: first anode electrode
130: second cathode electrode 140: second anode electrode
150: separator 160: case
170: electrolyte 180: lead

Claims (11)

제1전극재질로 이루어지는 제1음극전극과;
상기 제1음극전극과 이격되어 서로 마주대하도록 배치되며, 상기 제1전극재질로 이루어지는 제1양극전극과;
상기 제1양극전극과 이격되어 마주대하도록 배치되고 상기 제1음극전극부재와 연결되며, 상기 제1전극재질과 다른 제2전극재질로 이루어지는 제2음극전극과;
상기 제2음극전극과 이격되어 마주대하도록 배치되고 상기 제1양극전극부재와 연결되며, 제2전극재질과 다른 제3전극재질로 이루어지는 제2양극전극과;
상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극의 각각의 사이에 각각 배치되어 제1음극전극과 제1양극전극과 제2음극전극과 제2양극전극이 서로 물리적으로 접촉되는 것을 방지하는 분리막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.A first cathode electrode made of a first electrode material;
A first anode electrode disposed to face the first cathode electrode and facing each other, the first anode electrode comprising the first electrode material;
A second cathode electrode disposed opposite to the first anode electrode and facing the first anode electrode, the second anode electrode being connected to the first cathode electrode member and made of a second electrode material different from the first electrode material;
A second anode electrode spaced apart from the second cathode electrode so as to face each other and connected to the first anode electrode member, the second anode electrode being made of a third electrode material different from the second electrode material;
A first anode electrode, a second anode electrode, and a second anode electrode, which are respectively disposed between the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode, And a separation membrane for preventing the first electrode and the second electrode from being physically contacted with each other. 제1항에 있어서,
상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극은 각각 제1전극재질과 제2전극재질과 제3전극재질로 이루어지며,
상기 제1전극재질은 활성탄, 그래파이트(graphite), 소프트 카본(soft carbon), 하드 카본(hard carbon), 실리콘(Si) 및 스타늄(stannum(Sn)) 중 하나나 둘 이상을 혼합하여 사용되고, 상기 제2전극재질은 Li4Ti5O12나 H2Ti12O25 중 하나나 둘을 혼합하여 사용되며, 상기 제3전극재질은 LiCoO2, LiMn2O4, Li(NiCoMn)1/3O2, LiNi0 .5Co0 .2Mn0 .3O2, LiNi0 .8Co0 .15Al0 .05O2 및 LiFePO4 중 하나나 둘 이상을 혼합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode are made of a first electrode material, a second electrode material, and a third electrode material,
The first electrode material may be a mixture of one or more of activated carbon, graphite, soft carbon, hard carbon, silicon, and stannum (Sn) The second electrode material may be one or two of Li 4 Ti 5 O 12 and H 2 Ti 12 O 25 , and the third electrode material may be LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , Li (NiCoMn) 1/3 O 2, LiNi 0 .5 Co 0 .2 Mn 0 .3 O 2, LiNi either 0 .8 Co 0 .15 Al 0 .05 O 2 and LiFePO 4 or a composite, characterized in that is used a mixture of two or more An energy storage device having an electrode structure. 제1항에 있어서,
상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극은 각각 두께의 비가 1 : 1~2 : 0.2~1 : 0.1~1이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode have a thickness ratio of 1: 1 to 2: 0.2 to 1: 0.1 to 1, respectively. An energy storage device having an electrode structure. 제1항에 있어서,
상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극은 각각 집전체와;
상기 집전체의 일측의 면과 타측의 면에 각각 도포되는 전극층으로 구성되며,
상기 전극층은 제1전극재질과 제2전극재질과 제3전극재질 중 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode each have a current collector;
And an electrode layer coated on one side and the other side of the current collector,
Wherein the electrode layer comprises one of a first electrode material, a second electrode material, and a third electrode material. 제1항에 있어서,
상기 집전체는 상기 전극층이 형성되는 활성영역부와;
상기 활성영역부의 일측이나 타측으로부터 연장되도록 형성되는 전극연결부로 이루어지며,
상기 전극연결부는 용접이나 압착되어 제1음극전극과 제2음극전극이 서로 전기적으로 연결되도록 하거나 제1양극전극과 제2양극전극이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
Wherein the current collector includes an active region in which the electrode layer is formed;
And an electrode connection part extending from one side or the other side of the active area part,
Wherein the electrode connection part is welded or pressed so that the first anode electrode and the second cathode electrode are electrically connected to each other or the first anode electrode and the second anode electrode are electrically connected to each other. Storage device. 제1항에 있어서,
상기 분리막은 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 사용되며, 상기 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름은 각각 표면에 Al2O3가 도포되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
The separator may be one of cellulose, poly ethylene (PE), polypropylene (PP), and a porous film. The separator may be selected from the group consisting of cellulose, PE, polypropylene, Wherein Al 2 O 3 is applied to the surface of the energy storage device. 제1항에 있어서,
상기 분리막은 상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 사이에 배치 시 셀루로스(cellulose)가 사용되며, 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극 사이에 배치 시 PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 선택되어 사용되며, 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극 사이에 배치 시 셀루로스(cellulose), PE(poly ethylene), PP(poly propylene) 및 다공성 필름 중 하나가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
The separation membrane may be made of cellulose when disposed between the first cathode electrode and the first anode electrode, and may be made of PE (polyethylene), PP (PE), polypropylene (PP), and a porous film (PE) are disposed between the first anode electrode and the second cathode electrode, Is selected and used in the energy storage device. 제1항에 있어서,
상기 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 케이스가 구비되며,
상기 케이스는 상기 제1음극전극과 상기 제1양극전극과 상기 제2음극전극과 상기 제2양극전극이 각각 내측에 수납되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
The energy storage device having the composite electrode structure includes a case,
Wherein the case has a composite electrode structure in which the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode are housed inside each other. 제1항에 있어서,
상기 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 전해질이 구비되며,
상기 전해질은 염이 포함되어 제1음극전극과 제1양극전극과 제2음극전극과 제2양극전극에 함침되며,
상기 염은 리튬염과 비리튬염이 혼합되어 이루어지며, 상기 리튬염은 LiBF4, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiC(SO2CF3)3, LiBOB(Lithium bis(oxalato)borate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되며, 상기 비리튬염은 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoroborate), TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluorborate) 및 SBPBF4(spiro-(1,1′)-bipyrrolidium tetrafluoroborate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
The energy storage device having the composite electrode structure includes an electrolyte,
The electrolyte contains a salt and is impregnated with a first cathode electrode, a first anode electrode, a second cathode electrode, and a second anode electrode,
The salt is made of a lithium salt and a non-lithium salt are mixed, the lithium salt is LiBF 4, LiPF 6, LiClO 4 , LiAsF 6, LiAlCl 4, LiCF 3 SO 3, LiN (SO 2 CF 3) 2, LiC ( SO 3 CF 3 ) 3 and LiBOB (Lithium bis (oxalato) borate), and the non-lithium salt is selected from the group consisting of tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF 4), triethylmethylammonium tetrafluoroborate (TEMABF 4), and spiro- , 1 ') - bipyrrolidium tetrafluoroborate) is used as a mixture of two or more of them. 제1항에 있어서,
상기 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 전해질이 구비되며,
상기 전해질은 유기용매에 염과 첨가제가 혼합되어 형성되어 제1음극전극과 제1양극전극과 제2음극전극과 제2양극전극에 함침되며,
상기 유기용매는 ACN(acetonitrile), EC(ethylene carbonate), PC(propylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate), EMC(ethylmethyl carbonate), DME(1,2-dimethoxyethane), GBL(γ-buthrolactone), MF(methyl formate) 및 MP(methyl propionate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되고, 상기 염은 리튬염과 비리튬염으로 이루어지며, 상기 리튬염은 LiBF4, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2, LiC(SO2CF3)3, LiBOB(Lithium bis(oxalato)borate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되며, 상기 비리튬염은 TEABF4(tetraethylammonium tetrafluoroborate), TEMABF4(triethylmethylammonium tetrafluorborate) 및 SBPBF4(spiro-(1,1′)-bipyrrolidium tetrafluoroborate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되며, 상기 첨가제는 VC(vinylene Carbonate), VEC(vinyl ethylene carbonate) 및 FEC(fluoroethylene carbonate) 중 하나나 둘 이상이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
The energy storage device having the composite electrode structure includes an electrolyte,
The electrolyte is formed by mixing a salt and an additive in an organic solvent and is impregnated into a first cathode electrode, a first anode electrode, a second cathode electrode, and a second anode electrode,
The organic solvent may be at least one selected from the group consisting of acetonitrile (EC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethylmethyl carbonate (DME), 1,2- wherein the salt is composed of a lithium salt and a non-lithium salt, and the lithium salt is at least one selected from the group consisting of LiBF 4 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiAlCl 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 and LiBOB (Lithium bis (oxalato) borate) , The non-lithium salt is a mixture of at least one of TEABF4 (tetraethylammonium tetrafluoroborate), TEMABF4 (triethylmethylammonium tetrafluoroborate) and SBPBF4 (spiro- (1,1 ') - bipyrrolidium tetrafluoroborate) ), VEC (vinyl ethylene carbonate), and FEC (fluoroethylene carbonate). An energy storage device having a composite electrode structure that. 제1항에 있어서,
상기 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치는 전해질이 구비되며,
상기 전해질은 유기용매에 염과 첨가제가 혼합되어 형성되어 제1음극전극과 제1양극전극과 제2음극전극과 제2양극전극이 함침되며,
상기 염은 리튬염과 비리튬염이 혼합되어 이루어지고 유기용매에 0.8 ~ 2mol/L가 되도록 혼합되며, 비리튬염은 리튬염에 0.1~1mol/L가 되도록 혼합되며, 상기 첨가제는 유기용매와 염의 혼합물의 100wt%에 대해 1 ~ 5wt%가 되도록 혼합되는 것을 특징으로 하는 복합 전극 구조를 갖는 에너지 저장 장치.The method according to claim 1,
The energy storage device having the composite electrode structure includes an electrolyte,
The electrolyte is formed by mixing a salt and an additive in an organic solvent to impregnate the first cathode electrode, the first anode electrode, the second cathode electrode, and the second anode electrode,
The salt is mixed with a lithium salt and a non-lithium salt to a concentration of 0.8 to 2 mol / L in an organic solvent. The non-lithium salt is mixed with a lithium salt to a concentration of 0.1 to 1 mol / L, To 1 wt.% And 5 wt.% Based on 100 wt.% Of the mixture of salts.
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