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KR102120318B1 - Electric double layer capacitor with asymmetric volume elecctrode - Google Patents

Electric double layer capacitor with asymmetric volume elecctrode Download PDF

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Publication number
KR102120318B1
KR102120318B1 KR1020180165928A KR20180165928A KR102120318B1 KR 102120318 B1 KR102120318 B1 KR 102120318B1 KR 1020180165928 A KR1020180165928 A KR 1020180165928A KR 20180165928 A KR20180165928 A KR 20180165928A KR 102120318 B1 KR102120318 B1 KR 102120318B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
current collector
material electrode
powder
electrode
Prior art date
Application number
KR1020180165928A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오영주
박종온
김태윤
엄기춘
허석
김기효
안신영
김상우
김진호
김태형
Original Assignee
삼화전기 주식회사
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
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Abstract

The present invention relates to an electric double layer capacitor having a gas inhibitor. The electric double layer capacitor includes: an anode; a cathode spaced apart from the anode; and a separator disposed between the anode electrode and the cathode electrode, wherein the anode electrode includes a first current collector and a first active material electrode formed on the surface of the first current collector, and the cathode electrode includes the second current collector and a second active material electrode formed on the surface of the second current collector. The first current collector and the second current collector are each formed with a plurality of pores such that the first current collector has a larger surface area than that of the second current collector, so the volume of the first active material electrode is larger than that of the second active material electrode. The first active material electrode and the second active material electrode are formed by mixing activated carbon powder, conductive additive powder, and gas inhibitor powder, respectively, and zeolite is used as the gas inhibitor.

Description

가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터{Electric double layer capacitor with asymmetric volume elecctrode}Electric double layer capacitor with asymmetric volume elecctrode}

본 발명은 비대칭 체적 전극을 갖는 전기 이중층 커패시터에 관한 것으로, 특히 양극과 음극이 서로 비대칭이 되도록 양극의 체적을 음극보다 크게 형성함으로써 충방전 시 양극과 음극의 비대칭적인 전압 시프팅 현상에 의해 전압 밸런싱의 무너짐이 발생되고, 전압 밸런싱의 무너짐에 따라 양극과 전해액 사이에 발생되는 부반응에 의해 양극으로 열화가 치중되는 것을 방지할 수 있는 비대칭 체적 전극을 갖는 전기 이중층 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to an electric double layer capacitor having an asymmetric volume electrode, in particular, by forming the volume of the anode larger than the cathode so that the anode and the cathode are asymmetric with each other, voltage balancing by asymmetric voltage shifting between the anode and the cathode during charging and discharging It relates to an electric double layer capacitor having an asymmetric volume electrode capable of preventing deterioration of the anode due to side reactions generated between the anode and the electrolyte due to the collapse of voltage balancing and the collapse of the voltage balancing.

전기 이중층 커패시터(EDLC: electric double layer capacitor)는 양극과 음극의 전극재질로 활성탄을 사용하고 있으며, 전기 이중층 커패시터의 전극재질로 사용되는 활성탄에 관련된 기술이 한국공개특허공보 제10-2011-0063472호(특허문헌 1)에 공개되어 있다. The electric double layer capacitor (EDLC) uses activated carbon as the electrode material of the positive and negative electrodes, and the technology related to activated carbon used as the electrode material of the electric double layer capacitor is published in Korean Patent Publication No. 10-2011-0063472 (Patent Document 1).

한국공개특허공보 제10-2011-0063472호는 전기 이중층 커패시터의 전극재질에 사용되는 활성탄 제조 방법에 관한 것으로, 평균 입경이 작고 입자 크기가 균일하며 비표면적이 비교적 큰 활성탄을 용이하고 비용이나 효과적으로 생산할 수 있는 전기 이중층 커패시터용 활성탄 제조 방법으로, 출발 물질로서 석유 코크스 또는 석탄 코크스와 같이 용이하게 흑연화 가능한 탄소재를 이용하고, 탄소재 생산을 위해 산화 기체 대기하에서 출발 물질을 소성하고, 탄소재의 입자 크기를 조절한 후 활성화시켜 제조한다. Korean Patent Publication No. 10-2011-0063472 relates to a method of manufacturing activated carbon used for an electrode material of an electric double layer capacitor, which can easily and cost-effectively produce activated carbon having a small average particle size, uniform particle size, and relatively large specific surface area. A method of manufacturing activated carbon for an electric double layer capacitor that can be used, as a starting material, an easily graphitizable carbon material such as petroleum coke or coal coke, and firing the starting material under an oxidizing gas atmosphere to produce carbon material, It is prepared by controlling the particle size and then activating it.

한국공개특허공보 제10-2011-0063472호에 기재된 활성탄을 이용해 제조되는 전기 이중층 커패시터는 전해액으로 유기 전해액을 사용할 수 있으며, 전해액으로 유기 전해액을 사용하는 경우에 전해액에 미량의 수분이 존재하면 부반응의 중요한 원인이 된다. 유기 전해액에 포함된 미량의 수분은 환원 반응에 의해 수산화 이온(OH-)을 발생시키며, 수산화 이온(OH-)은 가스 발생의 촉매 역할을 수행하여 초기 발생 후에도 비가역적으로 연속적으로 반응을 일으켜 가스를 보다 많이 발생시킬 수 있는 문제점이 있다. An electric double layer capacitor manufactured using activated carbon described in Korean Patent Publication No. 10-2011-0063472 can use an organic electrolyte as an electrolyte, and when a small amount of moisture is present in the electrolyte when an organic electrolyte is used as the electrolyte, side reaction It is an important cause. A small amount of water contained in the organic electrolyte generates hydroxide ions (OH-) by a reduction reaction, and hydroxide ions (OH-) act as a catalyst for gas generation, irreversibly and continuously reacting even after the initial generation of gas There is a problem that can cause more.

물 및 그 분해 산물의 생성은 유기전해질을 사용하는 에너지 저장 장치에서 계속 되는 부반응의 촉매 물질로서 작용하기 때문에 셀의 열화에 심각한 영향을 미치게 되므로, 현재 이러한 장치의 제조 공정 중에는 물의 제거를 위해서 상당한 노력을 기울이고 있다. 이는 물이 중심이 된 수용성 전해질은 물의 분해 전압이 작기 때문에 전압을 높이는데 한계가 있는 반면에 유기전해질은 분해 전압이 높기 때문에 사용 전압을 물에서보다 훨씬 더 높일 수 있기 때문이다. 유기전해질은 비프로톤성 극성 용매 (aprotic polar solvent) 이다. 용매는 보통 극성 용매와 비극성 용매로 나뉘는데, 유기전해질로는 극성 용매가 사용된다. 그 이유는 전해질의 중요한 성질이 이온 전도성을 가져야 하는 것인데, 극성 용매만이 이온전도성을 가지기 때문이다. 그리고, 유기 용매 중에서도 비프로톤성 용매가 전기화학적 안정 영역이 넓다. 비프로톤성 용매는 내부에 수소 이온 (H+)이나 수산화 이온 (OH-)이 발생하지 않는 특성을 가지고 있다. 비프로톤성 유기전해질을 사용하는 에너지 저장 장치의 경우 미량의 물이 존재하면 부반응의 중요한 원인이 되는 것으로 알려져 있다.Since the production of water and its decomposition products acts as a catalyst material for continuous side reactions in an energy storage device using an organic electrolyte, it has a serious influence on the deterioration of the cell. Therefore, considerable efforts have been made to remove water during the manufacturing process of these devices. Is working. This is because water-centered water-soluble electrolytes have limitations in increasing the voltage because the decomposition voltage of water is small, whereas organic electrolytes have a high decomposition voltage, so the operating voltage can be much higher than in water. The organic electrolyte is an aprotic polar solvent. The solvent is usually divided into a polar solvent and a non-polar solvent, and a polar solvent is used as the organic electrolyte. The reason is that the important property of the electrolyte should be ionic conductivity, because only the polar solvent has ion conductivity. And, among the organic solvents, the aprotic solvent has a wide electrochemical stability region. The aprotic solvent has a characteristic that hydrogen ions (H+) or hydroxide ions (OH-) do not occur inside. In the case of an energy storage device using an aprotic organic electrolyte, it is known that a small amount of water is an important cause of side reactions.

현재 상용화된 원통형 EDLC 를 라미네이트 필름으로 pouching 할 경우 에너지밀도는 11Wh/kg 까지 달성할 수 있지만, 사이클이 진행될수록 활성탄소 전극 표면 및 pore 내부와 전해액 이온과의 부반응이 발생하게 되며, 이러한 부반응은 전극의 불균일한 voltage balancing, 가스 발생, 불필요한 전해염 소모에 의해 셀 내부 저항 증가 및 라미네이트 필름의 부풀림 현상이 문제가 된다. 그 중 양극과 음극의 불균일한 voltage balancing 은 셀의 내부 저항 증가와 함께 전극과 전해액 사이의 열화 반응을 촉진시키게 된다. The energy density can be achieved up to 11 Wh/kg when pouching a commercially available cylindrical EDLC with a laminate film, but as the cycle progresses, side reactions occur between the surface of the activated carbon electrode and the inside of the pores and the electrolyte ions. Uneven voltage balancing, gas generation, and unnecessary electrolytic salt consumption increase the internal resistance of the cell and swell the laminate film. Among them, the non-uniform voltage balancing between the positive electrode and the negative electrode promotes a deterioration reaction between the electrode and the electrolyte solution as well as an increase in the internal resistance of the cell.

: 한국공개특허공보 제10-2011-0063472호: Korean Patent Publication No. 10-2011-0063472

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 양극이나 음극에 가스억제제를 첨가하여 전해액에 미량의 수분이 포함되면 이를 흡수하여 수분의 환원 반응에 의한 수산화 이온(OH-)의 발생을 방지함으로써 수산화 이온(OH-)에 의해 발생될 수 있는 가스를 억제시킬 수 있는 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터를 제공함에 있다. The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and when a small amount of moisture is included in the electrolyte by adding a gas inhibitor to the positive electrode or the negative electrode, it is absorbed to prevent generation of hydroxide ions (OH-) due to the reduction reaction of moisture. It is thereby to provide an electric double layer capacitor having a gas inhibitor capable of suppressing a gas that may be generated by hydroxide ions (OH-).

본 발명의 다른 목적은 양극과 음극의 체적이 서로 비대칭이 되도록 형성함으로써 충방전 시 양극과 음극의 비대칭적인 전압 시프팅 현상에 의해 전압 밸런싱의 무너짐이 발생되고, 전압 밸런싱의 무너짐에 따라 양극과 전해액 사이에 발생되는 부반응에 의해 양극으로 열화가 치중되는 것을 방지할 수 있는 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to form the volume of the positive electrode and the negative electrode to be asymmetric with each other, resulting in voltage balancing collapse due to the asymmetric voltage shifting phenomenon between the positive electrode and the negative electrode during charging and discharging, and the positive electrode and the electrolyte solution as the voltage balancing collapses. Disclosed is an electric double layer capacitor having a gas inhibitor that can prevent deterioration of the anode due to side reactions generated therebetween.

본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 양극(cathode); 상기 양극과 이격되어 배치되는 음극(anode); 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 분리막을 포함하고, 상기 양극은 제1집전체와 상기 제1집전체의 표면에 형성되는 제1활물질 전극을 포함하며, 상기 음극은 제2집전체와 상기 제2집전체의 표면에 형성되는 제2활물질 전극을 포함하며, 상기 제1집전체와 상기 제2집전체는 각각 표면이 제1집전체가 제2집전체 보다 표면적이 넓도록 다수개의 기공으로 형성되어 상기 제1활물질 전극의 체적이 상기 제2활물질 전극의 체적 보다 크도록 형성되며, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극은 각각 활성탄 분말, 도전성 첨가제 분말 및 가스억제제 분말을 혼합해 형성하며, 상기 가스억제제 분말은 제올라이트(zeolite)가 사용되는 것을 특징으로 한다.The electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention includes a cathode; A cathode spaced apart from the anode; And a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the positive electrode includes a first current collector and a first active material electrode formed on a surface of the first current collector, wherein the negative electrode includes a second current collector and the negative electrode. It includes a second active material electrode formed on the surface of the second current collector, and each of the first current collector and the second current collector has a plurality of pores so that the first current collector has a larger surface area than the second current collector. It is formed so that the volume of the first active material electrode is larger than the volume of the second active material electrode, and the first active material electrode and the second active material electrode are formed by mixing activated carbon powder, conductive additive powder, and gas inhibitor powder, respectively. And, the gas inhibitor powder is characterized in that a zeolite (zeolite) is used.

본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 양극이나 음극에 가스억제제를 첨가하여 전해액에 미량의 수분이 포함되면 이를 흡수하여 수분의 환원 반응에 의한 수산화 이온(OH-)의 발생을 방지함으로써 수산화 이온(OH-)에 의해 발생될 수 있는 가스를 억제시킬 수 있는 이점이 있으며, 양극과 음극의 체적이 서로 비대칭이 되도록 형성함으로써 충방전 시 양극과 음극의 비대칭적인 전압 시프팅 현상에 의해 전압 밸런싱의 무너짐이 발생되고, 전압 밸런싱의 무너짐에 따라 양극과 전해액 사이에 발생되는 부반응에 의해 양극으로 열화가 치중되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. The electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention adds a gas inhibitor to the positive electrode or the negative electrode, absorbs a small amount of moisture in the electrolytic solution, absorbs it, and prevents the generation of hydroxide ions (OH-) due to the reduction reaction of moisture, thereby preventing hydroxide ions. It has the advantage of suppressing the gas that can be generated by (OH-), and by forming the volumes of the anode and the cathode to be asymmetric with each other, the voltage balancing is caused by the asymmetric voltage shifting phenomenon between the anode and the cathode during charging and discharging. There is an advantage that it is possible to prevent the deterioration of the deterioration to the positive electrode due to side reactions that occur between the positive electrode and the electrolyte solution when the collapse occurs, and the voltage balance collapses.

도 1은 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 양극의 확대 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 음극의 확대 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 제1집전체의 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 제2집전체의 사시도.1 is a cross-sectional view of an electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention,
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the anode shown in Figure 1,
3 is an enlarged cross-sectional view of the negative electrode shown in FIG. 1,
Figure 4 is a perspective view of the first current collector shown in Figure 1,
5 is a perspective view of the second current collector shown in FIG. 1.

이하, 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에서와 같이 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 양극(cathode)(110), 음극(anode)(120) 및 분리막(130)을 포함하여 구성된다.1, the electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention includes an anode 110, a cathode 120, and a separator 130.

양극(110)은 음극(120)과 이격되어 배치되며, 제1집전체(111)와 제1집전체(111)의 표면에 형성되는 제1활물질 전극(112)을 포함하여 구성된다. 음극(120)은 양극(110)과 이격되어 배치되며, 제2집전체(121)와 제2집전체(121)의 표면에 형성되는 제2활물질 전극(122)을 포함하여 구성된다. 제1집전체(111)와 제2집전체(121)는 각각 표면이 제1집전체(111)가 제2집전체(121) 보다 표면적이 넓도록 다수개의 기공(111a,111b,121a)으로 형성되어 제1활물질 전극(112)의 체적이 제2활물질 전극(122)의 체적보다 크도록 형성되며, 각각은 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 혼합해 형성하며, 가스억제제 분말(13)은 제올라이트(zeolite)가 사용된다. 분리막(130)은 양극(110)과 음극(120) 사이에 배치된다.The positive electrode 110 is disposed spaced apart from the negative electrode 120, and includes a first current collector 111 and a first active material electrode 112 formed on the surfaces of the first current collector 111. The negative electrode 120 is disposed spaced apart from the positive electrode 110, and includes a second current collector 121 and a second active material electrode 122 formed on the surface of the second current collector 121. The first current collector 111 and the second current collector 121 have a plurality of pores 111a, 111b, and 121a, each of which has a surface having a larger surface area than the second current collector 121. It is formed so that the volume of the first active material electrode 112 is larger than the volume of the second active material electrode 122, each mixing an activated carbon powder 11, a conductive additive powder 12 and a gas inhibitor powder 13 The zeolite is used as the gas inhibitor powder 13. The separator 130 is disposed between the anode 110 and the cathode 120.

본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at an embodiment of the electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention as follows.

양극(110)은 도 1, 도 2 및 도 4에서와 같이 제1집전체(111), 제1활물질 전극(112) 및 제1금속 도전층(113)을 포함하여 구성된다. The positive electrode 110 includes a first current collector 111, a first active material electrode 112, and a first metal conductive layer 113 as shown in FIGS. 1, 2 and 4.

제1집전체(111)는 음극(120)을 전반적으로 지지하며, 개포형(open cell type) 발포 금속이 사용된다. 제1집전체(111)로 개포형 발포 금속이 사용되면 개포형 발포 금속은 두께(T1)가 300 내지 500㎛인 것이 사용되며, 재질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나가 사용된다. 제1집전체(111)는 개포형 발포 금속이 사용되는 경우에 다수개의 기공(111a,111b)이 형성되며, 다수개의 기공(111a,111b)은 각각 부분개방 기공(111a)이나 폐쇄 기공(111b)으로 형성된다. The first current collector 111 generally supports the negative electrode 120, and an open cell type foam metal is used. When the open-type foam metal is used as the first current collector 111, the open-type foam metal has a thickness (T1) of 300 to 500 µm, and the materials are aluminum (Al), copper (Cu), and nickel (Ni). , Titanium (Ti) or magnesium (Mg) is used. The first current collector 111 has a plurality of pores (111a, 111b) is formed when the open-type foam metal is used, the plurality of pores (111a, 111b) are each partially open pores (111a) or closed pores (111b) ).

개포형 발포 금속은 부분개방 기공(111a)과 폐쇄 기공(111b)이 각각 서로 연통되게 형성되어 관통형 기공(through pore)(111c)을 형성함으로써 일측의 면과 타측의 면이 서로 관통되도록 형성된다. 제1집전체(111)로 사용되는 개포형 발포 금속에 제1활물질 전극(112)의 제조 시 제1활물질 전극(112)을 관통형 기공(111c)의 내측 깊숙이 충진시켜 형성함으로써 제1집전체(111)의 표면 즉, 제1금속 도전층(113)의 표면을 기준으로 동일한 두께(T1)로 폐포형(closed cell type) 발포 금속에 형성하는 것보다 제1활물질 전극(112)의 체적을 크게 형성할 수 있다. The open-celled foam metal is formed such that the partially open pores 111a and the closed pores 111b are formed to communicate with each other to form a through-hole 111c, so that one side and the other side penetrate each other. . The first current collector is formed by filling the first active material electrode 112 deep into the inside of the through hole 111c when manufacturing the first active material electrode 112 in the open foam metal used as the first current collector 111. Based on the surface of (111), that is, the surface of the first metal conductive layer 113, the volume of the first active material electrode 112 is greater than that formed on the closed cell type foamed metal with the same thickness T1. It can form large.

제1활물질 전극(112)은 제1집전체(111)의 표면 즉, 제1금속 도전층(113)의 표면에 형성된다. 제1활물질 전극(112)은 제1집전체(111)의 표면 즉, 제1금속 도전층(113)의 표면을 기준으로 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 혼합해 두께(T1)가 되도록 형성된다. 가스억제제 분말(13)은 제1활물질 전극(112) 100중량부당 0.1 내지 5 중량부가 되도록 혼합되어 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터에 포함되며 공지된 유기 전해액에 미량의 수분을 흡수하도록 한다. 여기서, 제1활물질 전극(112)에 사용되는 활성탄 분말(11)의 평균입경(D1)은 0.5 내지 5㎛인 것이 사용되고, 도전성 첨가제 분말(12)의 평균입경(R1)은 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용되며, 가스억제제 분말(13)은 평균입경(P1)이 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용된다. 가스억제제 분말(13)은 제올라이트(zeolite)가 사용됨으로 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터에 포함되며 공지된 유기 전해액에 미량의 수분이 포함되면 이를 흡수하여 수분의 환원 반응에 의한 수산화 이온(OH-)의 발생을 방지함으로써 수산화 이온(OH-)에 의해 발생될 수 있는 가스를 억제시킨다. 제1활물질 전극(112)의 두께(T1)는 100 내지 300㎛인 것이 사용된다. 즉, 제1활물질 전극(112)은 평균입경(D1,R1)이 부분개방 기공(111a)이나 폐쇄 기공(111b)의 내측에 충진될 수 있는 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 선택하여 두께(T1)가 100 내지 300㎛이 되도록 형성한다. The first active material electrode 112 is formed on the surface of the first current collector 111, that is, on the surface of the first metal conductive layer 113. The first active material electrode 112 is based on the surface of the first current collector 111, that is, the surface of the first metal conductive layer 113, the activated carbon powder 11, the conductive additive powder 12, and the gas inhibitor powder 13 ) To form a thickness (T1). The gas inhibitor powder 13 is mixed so that 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the first active material electrode 112 is included in the electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention and absorbs a small amount of moisture in a known organic electrolyte solution. . Here, the average particle diameter (D1) of the activated carbon powder 11 used in the first active material electrode 112 is 0.5 to 5 μm, and the average particle diameter (R1) of the conductive additive powder 12 is 0.01 to 0.1 μm. What is used, the gas inhibitor powder 13 is used having an average particle diameter (P1) of 0.01 to 0.1㎛. The gas inhibitor powder 13 is included in an electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention because zeolite is used, and when a small amount of moisture is contained in a known organic electrolyte solution, it is absorbed to absorb hydroxide ions by a reduction reaction of moisture ( By preventing the generation of OH-), the gas that can be generated by hydroxide ions (OH-) is suppressed. The thickness T1 of the first active material electrode 112 is 100 to 300 μm. That is, the first active material electrode 112 has an average particle diameter (D1, R1) of the activated carbon powder (11), the conductive additive powder (12), which can be filled inside the partially open pores (111a) or the closed pores (111b) The gas inhibitor powder 13 is selected and formed to have a thickness T1 of 100 to 300 µm.

제1금속 도전층(113)은 제1집전체(111)의 표면 즉, 제1집전체(111)로 개포형 발포 금속이 사용되면 개포형 발포 금속의 표면에 형성되어 제1집전체(111)로 개포형 발포 금속을 사용함으로 인한 전기전도성이나 열전도전성이 저하되는 것을 방지한다. 이러한 제1금속 도전층(113)의 두께는 0.01 내지 0.1㎛가 되도록 형성되며 재질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나가 사용되며, 제1금속 도전층(113)의 일측에는 제1외부단자(114)가 연결된다. The first metal conductive layer 113 is formed on the surface of the first current collector 111, that is, when the open-type foam metal is used as the first current collector 111, it is formed on the surface of the open-type foam metal to form the first current collector 111. ) To prevent the electrical conductivity or thermal conductivity from being deteriorated due to the use of the open-celled foam metal. The thickness of the first metal conductive layer 113 is formed to be 0.01 to 0.1 μm, and the material is any one of aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), and magnesium (Mg). Used, the first external terminal 114 is connected to one side of the first metal conductive layer 113.

음극(120)은 도 1, 도 3 및 도 5에서와 같이 제2집전체(121), 제2활물질 전극(122) 및 제2금속 도전층(123)을 포함하여 구성된다. The cathode 120 includes a second current collector 121, a second active material electrode 122, and a second metal conductive layer 123 as shown in FIGS. 1, 3, and 5.

제2집전체(121)는 음극(120)을 전반적으로 지지하며, 폐포형(closed cell type) 발포 금속이 사용된다. 제2집전체(121)로 폐포형 발포 금속이 사용되면 폐포형 발포 금속은 두께(T2)가 300 내지 500㎛인 것이 사용되며, 재질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나가 사용된다. 제2집전체(121)는 폐포형 발포 금속이 사용되는 경우에 일측의 면과 타측의 면에 각각 다수개의 기공(121a)이 형성되며, 다수개의 기공(121a)은 각각 부분개방 기공으로 형성된다. The second current collector 121 generally supports the cathode 120, and a closed cell type foam metal is used. When the alveolar foam metal is used as the second current collector 121, the alveolar foam metal has a thickness (T2) of 300 to 500 μm, and the materials are aluminum (Al), copper (Cu), and nickel (Ni). , Titanium (Ti) or magnesium (Mg) is used. The second current collector 121 has a plurality of pores 121a formed on one side and the other side when alveolar foam metal is used, and the plurality of pores 121a are each formed as partially open pores. .

폐포형 발포 금속은 다수개의 기공(121a)이 각각 부분개방 기공으로 형성됨으로써 폐포형 발포 금속에 제2활물질 전극(122)의 제조 시 제2활물질 전극(122)은 부분개방 기공에만 충진됨으로써 제2집전체(121)의 표면 즉, 제2금속 도전층(123)의 표면을 기준으로 동일한 두께(T2)로 개포형 발포 금속에 형성하는 것보다 제2활물질 전극(122)의 체적을 작게 형성할 수 있다. In the case of the production of the second active material electrode 122 in the alveolar foam metal, the second active material electrode 122 is filled with only the partial opening pores by forming a plurality of pores 121a with partial opening pores. The volume of the second active material electrode 122 is smaller than that of the foamed metal having the same thickness T2 based on the surface of the current collector 121, that is, the surface of the second metal conductive layer 123. You can.

제2활물질 전극(122)은 제2집전체(121)의 표면 즉, 제2금속 도전층(123)의 표면에 형성된다. 제2활물질 전극(122)은 제2집전체(121)의 표면 즉, 제2금속 도전층(123)의 표면을 기준으로 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 혼합해 두께(T2)가 되도록 형성된다. 가스억제제 분말(13)은 제2활물질 전극(122) 100중량부당 0.07 내지 4 중량부가 되도록 혼합되어 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터에 포함되며 공지된 유기 전해액에 미량의 수분을 흡수하도록 한다. 여기서, 제2활물질 전극(122)에 사용되는 활성탄 분말(11)의 평균입경(D2)은 0.5 내지 5㎛인 것이 사용되고, 도전성 첨가제 분말(12)의 평균입경(R2)은 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용되며, 가스억제제 분말(13)은 평균입경(P2)이 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용된다. 가스억제제 분말(13)은 제올라이트가 사용되며, 제올라이트는 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터에 포함되며 공지된 유기 전해액에 미량의 수분이 포함되면 이를 흡수하여 수분의 환원 반응에 의한 수산화 이온(OH-)의 발생을 방지함으로써 수산화 이온(OH-)에 의해 발생될 수 있는 가스를 억제시킨다. 이러한 제2활물질 전극(122)의 두께(T2)는 100 내지 300㎛인 것이 사용된다. 즉, 제2활물질 전극(122)은 평균입경(D2,R2)이 부분개방 기공의 내측에 충진될 수 있는 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 선택하여 두께(T1)가 100 내지 300㎛이 되도록 형성한다. The second active material electrode 122 is formed on the surface of the second current collector 121, that is, on the surface of the second metal conductive layer 123. The second active material electrode 122 is based on the surface of the second current collector 121, that is, the surface of the second metal conductive layer 123, activated carbon powder 11, conductive additive powder 12, and gas inhibitor powder 13 ) To form a thickness (T2). The gas inhibitor powder 13 is mixed so that 0.07 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the second active material electrode 122 is included in the electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention and absorbs a small amount of moisture in a known organic electrolyte solution. . Here, the average particle diameter (D2) of the activated carbon powder 11 used in the second active material electrode 122 is 0.5 to 5 μm, and the average particle diameter (R2) of the conductive additive powder 12 is 0.01 to 0.1 μm. What is used, the gas inhibitor powder 13 is used having an average particle diameter (P2) of 0.01 to 0.1㎛. As the gas inhibitor powder 13, zeolite is used, and the zeolite is included in an electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention, and when a small amount of water is contained in a known organic electrolyte, it is absorbed and reacted with hydroxide ions by a reduction reaction of water ( By preventing the generation of OH-), the gas that can be generated by hydroxide ions (OH-) is suppressed. The thickness T2 of the second active material electrode 122 is 100 to 300 μm. That is, the second active material electrode 122 selects the activated carbon powder 11, the conductive additive powder 12, and the gas inhibitor powder 13 in which the average particle diameters D2 and R2 can be filled inside the partially open pores. It is formed so that the thickness T1 is 100 to 300 μm.

제2금속 도전층(123)은 제2집전체(121)의 표면 즉, 제2집전체(121)로 폐포형 발포 금속이 사용되면 폐포형 발포 금속의 표면에 형성되어 제2집전체(121)로 폐포형 발포 금속을 사용함으로 인한 전기전도성이나 열전도전성이 저하되는 것을 방지한다. 이러한 제2금속 도전층(123)의 두께는 0.01 내지 0.1㎛가 되도록 형성되며 재질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나가 사용되며, 제2금속 도전층(123)의 일측에는 제2외부단자(124)가 연결된다. The second metal conductive layer 123 is formed on the surface of the second current collector 121, that is, when the alveolar foam metal is used as the second current collector 121, is formed on the surface of the alveolar foam metal to form the second current collector 121 ) To prevent the electrical conductivity or thermal conductivity from being deteriorated due to the use of a closed foam metal. The thickness of the second metal conductive layer 123 is formed to be 0.01 to 0.1 μm, and the material is any one of aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), and magnesium (Mg). Used, the second outer terminal 124 is connected to one side of the second metal conductive layer 123.

분리막(130)은 도 1에서와 같이 양극(110)과 음극(120) 사이에 배치되어 양극(110)과 음극(120)이 서로 분리되도록 하며, 바인더와 섬유상 세라믹 물질을 포함하여 구성되며, 섬유상 세라믹 물질은 규산칼슘이나 알루미나 섬유가 사용되며, 바인더는 스티렌 부타디엔 고무나 폴리비닐리덴 플루오라이드 등이 사용된다. The separator 130 is disposed between the anode 110 and the cathode 120 as shown in FIG. 1 so that the anode 110 and the cathode 120 are separated from each other, and includes a binder and a fibrous ceramic material, and is fibrous. As the ceramic material, calcium silicate or alumina fibers are used, and styrene butadiene rubber or polyvinylidene fluoride is used as the binder.

케이스(140)는 본 발명의 전기 이중층 커패시터를 전반적으로 지지하며, 양극(110)의 제1금속 도전층(113)의 일측에는 연결되는 제1외부단자(114)나 제2금속 도전층(123)의 일측에 연결된 제2외부단자(124)가 외부로 노출되도록 조립된다. 여기서, 제1외부단자(114)와 제2외부단자(124)는 본 발명의 전기 이중층 커패시터를 공지된 전기장치(도시 않음)에 연결 시 사용된다. The case 140 generally supports the electric double-layer capacitor of the present invention, and the first external terminal 114 or the second metal conductive layer 123 connected to one side of the first metal conductive layer 113 of the anode 110 ) Is assembled such that the second external terminal 124 connected to one side is exposed to the outside. Here, the first outer terminal 114 and the second outer terminal 124 are used when the electric double layer capacitor of the present invention is connected to a known electric device (not shown).

본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터의 구성에 따른 작용 효과를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the effect of the configuration of the electric double-layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention are as follows.

본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 양극(110)의 제1집전체(111)는 개포형 발포 금속이 사용되고 개포형 발포 금속의 표면에는 제1금속 도전층(113)이 형성되며, 음극(120)의 제2집전체(121)는 폐포형 발포 금속이 사용되고 폐포형 발포 금속의 표면에는 제2금속 도전층(123)이 형성된다. 개포형 발포 금속이나 폐포형 발포 금속의 제조방법은 도가니(도시 않음)를 이용해 금속괴를 용융시켜 용융금속을 형성하고 형성된 용융 금속에 증점제를 혼합하여 용융 금속의 점도를 증가시키고 점도가 증가된 용융 금속에 발포제를 혼합한 상태에서 600 내지 700℃로 유지하여 용융 금속을 발포시키고 용융 금속이 발포되면 주형에 투입시킨 후 냉각시켜 발포 금속을 형성하며, 증점제는 칼슘(Ca)이 사용하며 칼슘(Ca)은 용융 금속 대비 5 내지 15wt％가 첨가되며, 발포제는 수산화 티타늄(TiH2)이 사용되며, 수산화 티타늄(TiH2)은 용융 금속 대비 10 내지 20wt％가 첨가되며, 발포 금속은 스폰지 형상으로 발포되어 기공율이 40 내지 60％인 것이 사용된다. In the electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention, the first current collector 111 of the anode 110 is formed of an open foam metal and a first metal conductive layer 113 is formed on the surface of the open foam metal. As the second current collector 121 of 120, a closed-cell foamed metal is used, and a second metal conductive layer 123 is formed on the surface of the closed-cell foam metal. The method of manufacturing an open-celled foamed metal or a closed-celled foamed metal uses a crucible (not shown) to melt a metal mass to form a molten metal and mix a thickener with the formed molten metal to increase the viscosity of the molten metal and melt the viscosity increased When the metal is mixed with a blowing agent, it is maintained at 600 to 700°C to foam the molten metal, and when the molten metal is foamed, it is poured into a mold and then cooled to form a foamed metal. ) Is added 5 to 15 wt% compared to the molten metal, titanium hydroxide (TiH 2 ) is used as the blowing agent, 10 to 20 wt% is added to the titanium hydroxide (TiH 2 ), and the foamed metal is foamed in a sponge shape. Therefore, a porosity of 40 to 60% is used.

양극(110)에 적용되는 제1집전체(111)와 음극(120)에 적용되는 제2집전체(121)로 사용되는 개포형 발포 금속과 폐포형 발포 금속의 두께(T1)는 서로 동일한 것이 사용되고 각각은 두께(T1)는 300 내지 500㎛가 되도록 형성된다. 개포형 발포 금속과 폐포형 발포 금속의 표면에 형성되는 제1금속 도전층(113)이나 제2금속 도전층(123)은 각각 다수개의 기공(111a,111b,121a)이 매몰되지 않도록 개포형 발포 금속과 폐포형 발포 금속의 각각의 표면을 따라 형성되며, 각각의 두께는 서로 동일하고 각각 0.01 내지 0.1㎛가 되도록 형성한다. The thickness T1 of the open-celled foam metal and the closed-cell foam metal used as the first current collector 111 applied to the anode 110 and the second current collector 121 applied to the cathode 120 is the same. Used, each of which has a thickness T1 of 300 to 500 µm. The first metal conductive layer 113 or the second metal conductive layer 123 formed on the surface of the open-celled foamed metal and the closed-walled foamed metal is individually opened so that a plurality of pores 111a, 111b, and 121a are not buried. It is formed along the respective surfaces of the metal and the alveolar foam metal, and each thickness is the same and is formed to be 0.01 to 0.1 µm, respectively.

제1활물질 전극(112)과 제2활물질 전극(122)은 서로 제1집전체(111)나 제2집전체(121)의 표면을 기준으로 평균입경(D1,D2,R1,R2.P1,P2)이 동일한 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 포함하여 혼합해 두께(T2)가 동일하도록 형성된다. 보다 구체적으로 제1활물질 전극(112)과 제2활물질 전극(122)에 각각 사용되는 활성탄 분말(11)의 평균입경(D1,D2)은 서로 동일한 것이 적용되고, 제1활물질 전극(112)과 제2활물질 전극(122)에 각각 사용되는 도전성 첨가제 분말(12)은 서로 평균입경(R1,R2)이 동일한 것이 적용되며, 제1활물질 전극(112)과 제2활물질 전극(122)에 각각 사용되는 가스억제제 분말(13)의 평균입경(P1,P2)도 동일한 것이 적용된다. The first active material electrode 112 and the second active material electrode 122 are average particle diameters D1, D2, R1, R2.P1 based on the surfaces of the first current collector 111 or the second current collector 121, respectively. P2) includes the same activated carbon powder 11, conductive additive powder 12, and gas inhibitor powder 13 to form the same thickness T2. More specifically, the same average particle diameters D1 and D2 of the activated carbon powder 11 used for the first active material electrode 112 and the second active material electrode 122 are applied, and the first active material electrode 112 and The conductive additive powder 12 used for each of the second active material electrodes 122 has the same average particle diameter (R1, R2) applied to each other, and is used for the first active material electrode 112 and the second active material electrode 122, respectively. The same applies to the average particle diameters (P1, P2) of the gas inhibitor powder (13).

이러한 제1활물질 전극(112)과 제2활물질 전극(122)은 서로 제1집전체(111)나 제2집전체(121)의 표면을 기준으로 평균입경(D1,D2,R1,R2,P1,P2)이 동일한 활성탄 분말(11), 도전성 첨가제 분말(12) 및 가스억제제 분말(13)을 포함하여혼합해 두께(T2)가 동일하도록 형성되고, 활성탄 분말(11)의 평균입경(D1,D2)은 0.5 내지 5㎛인 것이 사용되며, 도전성 첨가제 분말(12)의 평균입경(R1,R2)은 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용되며, 가스억제제 분말(13)의 평균입경(P1,P2) 또한, 도전성 첨가제 분말(12)과 같이 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용되며, 두께(T2)는 100 내지 300㎛인 것이 사용된다. The first active material electrode 112 and the second active material electrode 122 are average particle diameters D1, D2, R1, R2, and P1 based on the surfaces of the first current collector 111 or the second current collector 121, respectively. , P2 is mixed to include the same activated carbon powder (11), conductive additive powder (12) and gas inhibitor powder (13) is formed to have the same thickness (T2), the average particle diameter (D1, of activated carbon powder 11) D2) is used from 0.5 to 5㎛, the average particle diameter (R1, R2) of the conductive additive powder 12 is used from 0.01 to 0.1㎛, the average particle diameter of the gas inhibitor powder (13) (P1,P2) In addition, as the conductive additive powder 12, those having a thickness of 0.01 to 0.1 µm are used, and those having a thickness T2 of 100 to 300 µm are used.

제1활물질 전극(112)과 제2활물질 전극(122)을 제조하기 위해 사용되는 가스억제제 분말(13)은 제1활물질 전극(112)이나 제2활물질 전극(122) 100중량부당 0.07 내지 4 중량부가 되도록 혼합된다. 이와 같이 가스억제제 분말(13)은 제1활물질 전극(112)이나 제2활물질 전극(122) 100중량부당 0.07 내지 4 중량부가 되도록 혼합함으로써 가스억제제 분말(13)에 의해 제1활물질 전극(112)이나 제2활물질 전극(122)의 전기적인 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 가스억제제 분말(13)은 본 발명명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터에 포함되며 공지된 유기 전해액에 미량의 수분이 있는 경우에 이를 흡수한다. 가스억제제 분말(13)은 제올라이트가 사용되며, 제올라이트는 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터에 포함되며 공지된 유기 전해액에 미량의 수분이 포함되면 이를 흡수하여 수분의 환원 반응에 의한 수산화 이온(OH-)의 발생을 방지함으로써 수산화 이온(OH-)에 의해 발생될 수 있는 가스를 억제시킨다.The gas inhibitor powder 13 used to manufacture the first active material electrode 112 and the second active material electrode 122 is 0.07 to 4 weight per 100 parts by weight of the first active material electrode 112 or the second active material electrode 122 Mix to add. As described above, the gas inhibitor powder 13 is mixed to be 0.07 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the first active material electrode 112 or the second active material electrode 122, so that the first active material electrode 112 by the gas inhibitor powder 13 is mixed. However, it is possible to prevent the electrical properties of the second active material electrode 122 from being lowered. The gas inhibitor powder 13 is included in an electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention and absorbs it when there is a trace amount of moisture in a known organic electrolyte. As the gas inhibitor powder 13, zeolite is used, and the zeolite is included in an electric double layer capacitor having a gas inhibitor of the present invention, and when a small amount of water is contained in a known organic electrolyte, it is absorbed and reacted with hydroxide ions by a reduction reaction of water ( By preventing the generation of OH-), the gas that can be generated by hydroxide ions (OH-) is suppressed.

즉, 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 양극(110)에 적용되는 제1활물질 전극(112)이나 음극(120)에 적용되는 제2활물질 전극(122)에 각각 제올라이트가 사용되는 가스억제제 분말(13)을 포함하여 전해액에 수분이포함되는 경우에 이를 흡수함으로써 수분의 환원 반응에 의한 수산화 이온(OH-)의 발생을 방지함으로써 수산화 이온(OH-)에 의해 발생될 수 있는 가스의 발생을 방지하여 가스를 억제시킨다. 본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 또한, 양극(110)에 적용되는 제1집전체(111)를 개포형 발포 금속을 사용하고, 음극(120)에 적용되는 제2집전체(121)를 폐포형 발포 금속을 사용함으로써 제1활물질 전극(112)의 체적을 제2활물질 전극(122) 보다 크게 형성할 수 있게 된다. 예를 들어, 개포형 발포 금속은 다수개의 기공(111a,111b)이 부분개방 기공(111a)과 폐쇄 기공(111b)으로 형성되고, 부분개방 기공(111a)과 폐쇄 기공(111b)이 서로 연통되어 관통형 기공(111c)을 형성함으로써 관통형 기공(111c)에 제1활물질 전극(112)이 깊숙이 충진시켜 형성할 수 있는 반면에, 폐포형 발포 금속은 다수개의 기공(121a)이 제2집전체(121)의 일측의 면이나 타측의 면에 부분개방 기공으로 형성됨으로써 다수개의 기공(121a)에만 제2활물질 전극(122)을 충진함으로써 제1집전체(111)와 제2집전체(121)에 제1금속 도전층(113)의 표면이나 제2금속 도전층(123)의 표면을 기준으로 동일한 두께(T2)로 제1활물질 전극(112)이나 제2활물질 전극(122)을 형성 시 제1활물질 전극(112)의 체적 즉, 비표면적을 크게 형성할 수 있다.가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 양극(110)에 적용되는 제1집전체(111)로 개포형 발포 금속이 사용되고 음극(120)에 적용되는 제2집전체(121)로 폐포형 발포 금속이 사용됨으로써 전기 이중층 커패시터의 전체적인 무게를 줄일 수 있으며, 양극(110)에 적용되는 제1활물질 전극(112)의 체적을 음극(120)에 적용되는 제2활물질 전극(122) 보다 크도록 비대칭되게 형성함으로써 충방전 시 양극(110)과 음극(120)의 비대칭적인 전압 시프팅 현상에 의해 전압 밸런싱의 무너짐이 발생되고, 전압 밸런싱의 무너짐에 따라 양극(110)과 전해액 사이에 발생되는 부반응에 의해 양극(110)으로 열화가 치중되는 것을 방지하며, 제올라이트가 사용되는 가스억제제 분말(13)에 의해 가스 발생을 방지하여 가스를 억제시킴으로써 제품의 신뢰성을 개선시킬 수 있게 된다. That is, in the electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention, a zeolite is used for the first active material electrode 112 applied to the positive electrode 110 or the second active material electrode 122 applied to the negative electrode 120, respectively. Generation of gas that can be generated by hydroxide ions (OH-) by preventing the generation of hydroxide ions (OH-) by the reduction reaction of moisture by absorbing them when the electrolyte contains water, including powder 13 To suppress the gas. The electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention also uses a first current collector 111 applied to the anode 110 using an open foam metal, and a second current collector 121 applied to the cathode 120. By using the alveolar foam metal, it is possible to form a larger volume of the first active material electrode 112 than the second active material electrode 122. For example, the open-celled foamed metal has a plurality of pores (111a, 111b) are formed of partially open pores (111a) and closed pores (111b), and partially open pores (111a) and closed pores (111b) are in communication with each other. By forming the through-holes 111c, the first active material electrode 112 may be deeply filled in the through-holes 111c, while the alveolar-type foam metal has a plurality of pores 121a. The first current collector 111 and the second current collector 121 are formed by filling the second active material electrode 122 only in a plurality of pores 121a by forming partially open pores on one side or the other side of 121 When forming the first active material electrode 112 or the second active material electrode 122 with the same thickness (T2) based on the surface of the first metal conductive layer 113 or the surface of the second metal conductive layer 123 1 The volume of the active material electrode 112, that is, the specific surface area can be largely formed. An electric double layer capacitor having a gas inhibitor is a first current collector 111 applied to the anode 110, and an open foam metal is used and the cathode ( As the second current collector 121 applied to 120) is used as a closed-cell foam metal, the overall weight of the electric double layer capacitor can be reduced, and the volume of the first active material electrode 112 applied to the positive electrode 110 is negative ( By forming the second active material electrode 122 to be asymmetrical to be applied to the 120), voltage balancing collapses due to an asymmetric voltage shifting phenomenon between the anode 110 and the cathode 120 during charging and discharging, and voltage balancing It prevents the deterioration of the anode 110 due to side reactions generated between the anode 110 and the electrolyte solution due to the collapse of the gas, and suppresses gas by preventing gas generation by the gas inhibitor powder 13 using zeolite. By doing so, the reliability of the product can be improved.

본 발명의 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터는 전지나 하이브리드 커패시터와 같은 슈퍼 커패시터의 제조산업 분야에 적용할 수 있다.The electric double layer capacitor having the gas inhibitor of the present invention can be applied to the manufacturing industry of super capacitors such as batteries and hybrid capacitors.

110: 양극 111: 제1집전체
112: 제1활물질 전극 113: 제1금속 도전층
114: 제1외부단자 120: 음극
121: 제2집전체 122: 제2활물질 전극
123: 제2금속 도전층 124: 제2외부단자
130: 분리막 140: 케이스110: anode 111: first current collector
112: first active material electrode 113: first metal conductive layer
114: first external terminal 120: negative electrode
121: second current collector 122: second active material electrode
123: second metal conductive layer 124: second external terminal
130: separator 140: case

Claims (5)

양극(cathode);
상기 양극과 이격되어 배치되는 음극(anode); 및
상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되는 분리막을 포함하고,
상기 양극은 제1집전체와 상기 제1집전체의 표면에 형성되는 제1활물질 전극을 포함하며, 상기 음극은 제2집전체와 상기 제2집전체의 표면에 형성되는 제2활물질 전극을 포함하며, 상기 제1집전체와 상기 제2집전체는 각각 표면이 제1집전체가 제2집전체 보다 표면적이 넓도록 다수개의 기공으로 형성되어 상기 제1활물질 전극의 체적이 상기 제2활물질 전극의 체적 보다 크도록 형성되며, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극은 각각 활성탄 분말, 도전성 첨가제 분말 및 가스억제제 분말을 혼합해 형성하며, 상기 가스억제제 분말은 제올라이트(zeolite)가 사용되며, 상기 제1집전체는 개포형(open cell type) 발포 금속과 상기 개포형 발포 금속의 표면에 형성되는 제1금속 도전층을 포함하고, 상기 제2집전체는 폐포형(closed cell type) 발포 금속과 상기 폐포형 발포 금속의 표면에 형성되는 제2금속 도전층을 포함하는 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터.A cathode;
A cathode spaced apart from the anode; And
And a separator disposed between the anode and the cathode,
The positive electrode includes a first current collector and a first active material electrode formed on the surface of the first current collector, and the negative electrode includes a second current collector and a second active material electrode formed on the surface of the second current collector. The first current collector and the second current collector are each formed with a plurality of pores such that the first current collector has a larger surface area than the second current collector, so that the volume of the first active material electrode is the second active material electrode. It is formed to be larger than the volume, the first active material electrode and the second active material electrode is formed by mixing activated carbon powder, conductive additive powder and gas inhibitor powder, respectively, the gas inhibitor powder is zeolite (zeolite) is used, The first current collector includes an open cell type foam metal and a first metal conductive layer formed on a surface of the open cell foam metal, and the second current collector is a closed cell type foam metal. And a second metal conductive layer formed on the surface of the alveolar foam metal. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 개포형 발포 금속, 상기 폐포형 발포 금속, 상기 제1금속 도전층 및 상기 제2금속 도전층 중 상기 개포형 발포 금속과 상기 폐포형 발포 금속의 두께는 서로 동일하고 각각은 두께는 300 내지 500㎛이며 각각의 재질은 각각 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나가 사용되며, 상기 제1금속 도전층과 상기 제2금속 도전층의 두께는 서로 동일하고 각각의 두께는 0.01 내지 0.1㎛이며 각각의 재질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg) 중 어느 하나가 사용되는 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터.According to claim 1,
The open-ended foam metal, the closed-open foam metal, the first metal conductive layer and the second metal conductive layer, the open-ended foam metal and the closed-open foam metal have the same thickness, and each has a thickness of 300 to 500 It is μm, and each of the materials is aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), and magnesium (Mg), and the first metal conductive layer and the second metal conductive are used. The thickness of the layers is the same, and each thickness is 0.01 to 0.1 µm, and each material is aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), titanium (Ti), and magnesium (Mg). Electric double layer capacitor with gas inhibitor. 제1항에 있어서,
상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극은 각각 상기 제1집전체와 상기 제2집전체의 표면을 기준으로 활성탄 분말, 도전성 첨가제 분말 및 가스억제제 분말을 혼합해 두께가 동일하도록 형성되고, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극에 각각 사용되는 활성탄 분말은 서로 평균입경이 동일한 것이 적용되며, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극에 각각 사용되는 도전성 첨가제 분말은 서로 평균입경이 동일한 것이 적용되며, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극에 각각 사용되는 가스억제제 분말은 서로 평균입경이 동일한 것이 적용되며, 상기 가스억제제 분말은 제올라이트(zeolite)가 사용되는 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터.According to claim 1,
The first active material electrode and the second active material electrode are formed to have the same thickness by mixing activated carbon powder, conductive additive powder, and gas inhibitor powder based on the surfaces of the first current collector and the second current collector, respectively. The activated carbon powders used for the first active material electrode and the second active material electrode have the same average particle size, and the conductive additive powders used for the first active material electrode and the second active material electrode have the same average particle size. The gas inhibitor powder used for each of the first active material electrode and the second active material electrode has the same average particle size, and the gas inhibitor powder is an electric double layer having a gas inhibitor in which zeolite is used. Capacitor. 제1항에 있어서,
상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극은 각각 상기 제1집전체와 상기 제2집전체의 표면을 기준으로 활성탄 분말, 도전성 첨가제 분말 및 가스억제제 분말을 혼합해 두께가 동일하도록 형성되고, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극에 각각 사용되는 활성탄 분말은 서로 평균입경이 동일한 것이 적용되며, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극에 각각 사용되는 도전성 첨가제 분말은 서로 평균입경이 동일한 것이 적용되며, 상기 제1활물질 전극과 상기 제2활물질 전극에 각각 사용되는 가스억제제 분말은 서로 평균입경이 동일한 것이 적용되며, 상기 활성탄 분말의 평균입경은 0.5 내지 5㎛인 것이 사용되며, 상기 도전성 첨가제 분말의 평균입경은 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용되며, 상기 가스억제제 분말의 평균입경은 0.01 내지 0.1㎛인 것이 사용되며, 상기 두께는 100 내지 300㎛인 가스 억제제를 갖는 전기 이중층 커패시터.
According to claim 1,
The first active material electrode and the second active material electrode are formed to have the same thickness by mixing activated carbon powder, conductive additive powder, and gas inhibitor powder based on the surfaces of the first current collector and the second current collector, respectively. The activated carbon powders used for the first active material electrode and the second active material electrode have the same average particle size, and the conductive additive powders used for the first active material electrode and the second active material electrode have the same average particle size. Is applied, the gas inhibitor powder used for each of the first active material electrode and the second active material electrode has the same average particle diameter, and the average particle diameter of the activated carbon powder is 0.5 to 5 μm, and the conductivity is used. The average particle diameter of the additive powder is used from 0.01 to 0.1 µm, the average particle diameter of the gas inhibitor powder is used from 0.01 to 0.1 µm, and the thickness is 100 to 300 µm.
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