KR960019356A - Electric double layer capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents

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가네꼬 히사시
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    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Abstract

충전성능이 신속하고 대전류방전시 전압강하가 작은 전기 2중층 캐패시터로서, 양분극성전극 및 음분극성전극과 상기 양전극과 음전극의 계면에 전기 2중층을 형성하는 전해액을 포함하며, 양 및 음전극 각각은 대공들과 소공들을 가는 활성탄함유재료로 제조되며, 상기 대공들은 약 0.1㎛ 이상의 직경을 가지며, 제1재료의 외부와 직통하며 소공들은 약 0.1㎛ 이하의 직경을 가지며 상응하는 제1대공들을 통하여 제1재료의 외부와 통하며, 양전극의 평균대공직경은 음전극보다 크다.An electric double layer capacitor having a fast charging performance and a small voltage drop during a large current discharge, comprising a positive polarity electrode and a negative polarity electrode, and an electrolyte forming an electrical double layer at an interface between the positive electrode and the negative electrode, each of which has a large pore size. And pores are made of thin carbon-activated carbon-containing material, the pores have a diameter of about 0.1 ㎛ or more, the pores are in direct contact with the outside of the first material and the pores have a diameter of about 0.1 ㎛ or less and the first through the corresponding first pores In communication with the outside of the material, the average pore diameter of the positive electrode is larger than that of the negative electrode.

Description

전기 2중층 캐패시터 및 그의 제조방법Electric double layer capacitor and manufacturing method thereof

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음As this is a public information case, the full text was not included.

제5도는 본 발명의 실시예에 의한 전기 2중층 캐패시터 방전시 양전극 및 음전극들의 대공 및 소공들내의 양이온 및 음이온의 이동을 나타내는 개략도,Figure 5 is a schematic diagram showing the movement of the cation and anion in the pores and pores of the positive electrode and the negative electrode during the electric double layer capacitor discharge according to an embodiment of the present invention,

제6도는 제5도의 실시예에 의한 개패시터의 방전특성을 나타내는 그래프,6 is a graph showing discharge characteristics of the capacitor according to the embodiment of FIG. 5;

제7도는 제5도는 실시예에 의한 캐패시터의 방전특성을 나타내는 그래프.7 is a graph showing discharge characteristics of a capacitor according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

약 0.1㎛ 이상의 세공직경을 갖는 대공들과 약 0.1㎛ 이하의 세공직경을 갖는 소공들을 포함하는 제1활성탄으로 제조된 양분극성 전극과, 약 0.1㎛ 이상의 세공직경을 갖는 대공들과 약 0.1㎛ 이하의 세공직경을 갖는 소공들을 포함하는 제2활성탄으로 제조된 음분극성 전극과, 상기 양전극과 상기 음전극의 계면에서 전기 2중층들을 형성하는 전해액을 포함하며, 상기 양전극의 상기 대공들의 평균 세공직경 Dp는 상기 음전극의 상기 대공들의 평균 세공직경 Dn보다 큰 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터.Bipolar electrode made of first activated carbon comprising pores having a pore diameter of about 0.1 μm or more and pores having a pore diameter of about 0.1 μm or less, pores having a pore diameter of about 0.1 μm or more and about 0.1 μm or less A negative polarity electrode made of second activated carbon containing pores having a pore diameter of?, And an electrolyte solution for forming electric double layers at an interface between the positive electrode and the negative electrode, and having an average pore diameter D p of the positive electrode; The electric double layer capacitor, characterized in that greater than the average pore diameter D n of the pores of the negative electrode. 제1항에 있어서, μp와 μp는 상기 전해액내에 내포된 각 양이온의 이동도 및 이온가이고, μn와 μn은 상기 전해액내에 내포된 각 음이온의 이동도 및 이온가일때, (Dp/Dn)2=(μpㆍNp)/(μnㆍNn) 관계식이 성립하는 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터.The method according to claim 1, wherein μ p and μ p is the mobility and ionic value of each cation contained in the electrolyte, and μ n and μ n is the mobility and ionic value of each anion contained in the electrolyte, (D p / D n ) An electric double layer capacitor characterized by the following formula: 2 = (μ p · N p ) / (μ n · N n ). 제1항에 있어서, 상기 양전극은 활성판과 탄소의 고체복합체로 제조되며, 상기 음전극은 활성판과 탄소의 고체 복합체로 되는 것인 특징인 전기 2중층 캐패시터.The electric double layer capacitor of claim 1, wherein the positive electrode is made of a solid composite of an active plate and carbon, and the negative electrode is a solid composite of the active plate and carbon. 제1항에 있어서, 상기 음전극의 상기 대공의 평균세공 직경 Dn이 0.7㎛ 이하인 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터.The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein an average pore diameter D n of the pores of the negative electrode is 0.7 µm or less. 약 0.1㎛ 이상의 세공직경을 갖는 대공들과 약 0.1㎛ 이하의 세공직경을 갖는 소공들을 포함하는 제1활성탄으로 제조된 양분극성 전극과, 약 0.1㎛ 이상의 세공직경을 갖는 대공들과 약 0.1㎛ 이하의 세공직경을 갖는 소공들을 포함하는 제2활성탄으로 제조된 음분극성 전극과, 상기 가스켈의 상기 내부공간내에 저장되어 양전극과 상기 음전극의 계면에서 전기 2중층들을 형성하는 전해액을 포함하며, 상기 양전극과 음전극간에 배치되는 분리기와, 상기 양전극 음전극 및 분리기가 배치되어 있는 내부공간과 상하개방단부들을 갖는 튜브형 가스켈과, 상기 가스켈의 상기 내부공간내에 저장되어 상 양전극과 상기 음전극의 계면에서 전기 2중층들을 형성하는 전해액과, 상기 가스켈의 상하 개방단부에 부착되는 한쌍의 도전성 집전체를 포함하며, 상기 양전극의 상기 대공들의 평균 세공직경 Dp는 상기 음전극의 상기 대공들의 평균 세공직경 Dn보다 큰 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터.Bipolar electrode made of first activated carbon comprising pores having a pore diameter of about 0.1 μm or more and pores having a pore diameter of about 0.1 μm or less, pores having a pore diameter of about 0.1 μm or more and about 0.1 μm or less A negative polarity electrode made of second activated carbon including pores having a pore diameter of and an electrolyte solution stored in the inner space of the gasel to form electrical double layers at an interface between the positive electrode and the negative electrode, the positive electrode And a separator disposed between the negative electrode and the positive electrode, and a tubular gasel having an inner space in which the negative electrode and the separator are disposed, and upper and lower open ends, and stored in the inner space of the gasel to be electrically connected at the interface between the upper and negative electrodes. And a pair of conductive current collectors attached to upper and lower open ends of the gaskel and forming an electrolyte layer. And the average pore diameter D p of the pores of the pole is larger than the average pore diameter D n of the pores of the negative electrode. 제5항에 있어서, μp와 μp는 상기 전해액내에 내포된 각 양이온의 이동도 및 이온가이고, μn와 μn은 상기 전해액내에 내포된 각 음이온의 이동도 및 이온가일때, (Dp/Dn)2=(μpㆍNp)/(μnㆍNn) 관계식이 성립하는 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터.The method according to claim 5, wherein μ p and μ p are the mobility and ionic value of each cation contained in the electrolyte, and μ n and μ n is the mobility and ionic value of each anion contained in the electrolyte, (D p / D n ) An electric double layer capacitor characterized by the following formula: 2 = (μ p · N p ) / (μ n · N n ). 제5항에 있어서, 상기 양전극은 활성판과 탄소의 고체복합체로 제조되며, 상기 음이온은 활성판과 탄소의 고체 복합체로 되는 것인 특징인 전기 2중층 캐패시터.The electric double layer capacitor of claim 5, wherein the positive electrode is made of a solid composite of an active plate and carbon, and the anion is a solid composite of the active plate and carbon. 제5항에 있어서, 상기 음전극의 상기 대공의 평균세공 직경 Dn이 0.7㎛ 이하인 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터.The electric double layer capacitor according to claim 5, wherein an average pore diameter D n of the pores of the negative electrode is 0.7 µm or less. 약 0.1㎛ 이상의 세공직경을 갖는 대공들과 약 0.1㎛ 이하의 세공직경을 갖는 소공들을 포함하는 제1활성탄으로 제조된 양분극성 전극과, 약 0.1㎛ 이상의 세공직경을 갖는 대공들과 약 0.1㎛ 이하의 세공직경을 갖는 소공들을 포함하는 제2활성탄으로 제조된 음분극성 전극과, 상기 가스켈의 상기 내부공간내에 저장되어 양전극과 상기 음전극의 계면에서 전기 2중층들을 형성하는 전해액을 포함하며, 상기 양전극의 상기 대공들의 평균 세공직경 Dp는 상기 음전극의 상기 대공들의 평균 세공직경 Dn보다 큰 전기 2중층 캐패시터의 제조방법에 있어서, (a) 제1활성탄재료, 제1입상 또는 분말상 페놀수지 및 제1입상 또는 분말상 아크릴수지로 제조되는 상기 양전극용 제1혼합물을 제조하는 단계와, (b) 제2활성탄재료, 제2입상 또는 분말상 페놀수지 및 제2입상 또는 분말상 아크릴수지로 제조되는 상기 음전극용 제2혼합물을 제조하는 단계와, (c) 상기 제1혼합물을 가열 압축하여 제1형상 혼합물을 형성하는 단계와, (d) 상기 제2혼합물을 가열 압축하여 제2형상 혼합물을 형성하는 단계와, (e) 상기 제1혼합물을 가열 경화하여 상기 양전극을 형성하는 단계와, (f) 상기 제2혼합물을 가열 경화하여 상기 음전극을 형성하는 단계와, 상기 제1아크릴수지의 각 입자직경과 상기 제2아크릴수지의 각 입자직경을 선택하여 상기 양전극이 상대 대공들의 상기 평균 세공직경 Dp를 상기 음전극의 상기 대공들의 상기 평균 대공직경 Dp를 상기 음전극의 상기 대공들의 상기 평균 세공직경 Dn보다 크게 하는 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터의 제조방법.Bipolar electrode made of first activated carbon comprising pores having a pore diameter of about 0.1 μm or more and pores having a pore diameter of about 0.1 μm or less, pores having a pore diameter of about 0.1 μm or more and about 0.1 μm or less A negative polarity electrode made of second activated carbon including pores having a pore diameter of and an electrolyte solution stored in the inner space of the gasel to form electrical double layers at an interface between the positive electrode and the negative electrode, the positive electrode An average pore diameter D p of the pores of is greater than the average pore diameter D n of the pores of the negative electrode in the method of manufacturing an electric double layer capacitor, (a) a first activated carbon material, a first granular or powdery phenol resin and Preparing a first mixture for the positive electrode made of a granular or powdery acrylic resin; and (b) a second activated carbon material, a second granular or powdery phenolic resin, and a second granular material. Or preparing a second mixture for the negative electrode made of powdery acrylic resin, (c) heating and compressing the first mixture to form a first shape mixture, and (d) heating and compressing the second mixture. Forming a second shape mixture, (e) heating and curing the first mixture to form the positive electrode, (f) heating and curing the second mixture to form the negative electrode, and the selection of each particle size of each particle size and the second acrylic resin of the first acrylic resin to the positive electrode is air the average air diameter D p of the average pore diameter D p the air in the negative electrode of the negative electrode of the opposing The method of manufacturing an electric double layer capacitor, characterized in that larger than the average pore diameter D n of the pores. 제9항에 있어서, 상기 아크릴수지는 PMMA인 것이 특징인 전기 2중층 캐패시터의 제조방법.The method of manufacturing an electric double layer capacitor according to claim 9, wherein said acrylic resin is PMMA. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.
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