(57)【要約】【課題】本発明はエネルギー貯蔵装置に関する。【解決手段】本発明の実施形態による平板構造を有する第１集電体と、第１集電体上に積層され、メッシュ構造を有する第２集電体、および第１集電体と第２集電体に形成された活物質層を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板構造を有する第１集電体と、
前記第１集電体上に積層され、メッシュ構造を有する第２集電体、および
前記第１集電体と前記第２集電体に形成された活物質層を含む電極構造物。
【請求項２】
前記第２集電体は、複数個が前記活物質層を介在し、前記第１集電体に面対向して積層される、請求項１に記載の電極構造物。
【請求項３】
前記第２集電体は複数の貫通孔を有し、
前記複数の貫通孔には前記活物質層が充填される、請求項１または２に記載の電極構造物。
【請求項４】
前記電極構造物は、分離膜を間に介在して配置される陰極と陽極のうち少なくともいずれか一つであり、
前記第１集電体は、前記第２集電体に比べて前記分離膜から最外郭に配置される、請求項１から３の何れか１項に記載の電極構造物。
【請求項５】
前記第１集電体は一方向に延びた第１延長部を有し、
前記第２集電体は前記第１延長部と対向する第２延長部を有し、
前記電極構造物は前記第１延長部と前記第２延長部を接合させる接合部をさらに含む、請求項１から４の何れか１項に記載の電極構造物。
【請求項６】
前記第１集電体は銅またはアルミニウム材質からなる金属箔であり、
前記第２集電体は前記第１集電体と同一の材質からなる、請求項１から５の何れか１項に記載の電極構造物。
【請求項７】
陰極と、
分離膜を間に介在し、前記陰極に対向する陽極、および
前記陰極と陽極との間に充放電反応メカニズムのキャリアイオンを提供する電解液を含み、
前記陰極および陽極のうち少なくともいずれか一つは、
前記分離膜に対向し、平板構造を有する第１集電体と、
前記第１集電体上に前記分離膜に向かって積層され、メッシュ構造を有する第２集電体、および
前記第１集電体と前記第２集電体に形成された活物質層を含むエネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記第２集電体は、複数個が前記活物質層を介在し、前記第１集電体に面対向して積層される、請求項７に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記第１集電体は一方向に延びた第１延長部を有し、
前記第２集電体は前記第１延長部と対向するように一方向に延びた第２延長部を有し、
前記エネルギー貯蔵装置は前記第１延長部と前記第２延長部を接合させる接合部をさらに含む、請求項７に記載のエネルギー貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極構造物およびそれを備えるエネルギー貯蔵装置に関し、より詳しくは、低い電極抵抗を有する電極構造物およびそれを備えて、出力および容量特性を向上させたエネルギー貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のエネルギー貯蔵装置中のウルトラキャパシターまたはスーパーキャパシターと呼ばれる装置は、迅速な充放電速度、高い安定性、および環境に優しい特性により、次世代のエネルギー貯蔵装置として脚光を浴びている。現在、代表的なスーパーキャパシターには、リチウムイオンキャパシター（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＬＩＣ）、電気二重層キャパシター（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｏｕｂｌｅ  ｌａｙｅｒ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＥＤＬＣ）、疑似キャパシター（ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔｏｒ）、およびハイブリッドキャパシター（ｈｙｂｒｉｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）などがある。
【０００３】
前記スーパーキャパシターの出力特性を向上させるためには、定格電圧を上げるか、等価直列抵抗（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：ＥＳＲ）を下げなければならない。通常、定格電圧は電解液に依存するが、非水系電解液を用いる場合、定格電圧は略２．５〜２．７Ｖである。よって、スーパーキャパシターの出力特性およびサイクル寿命特性を向上させるためには、先ず内部抵抗を下げることが必要であり、このためには陰極と陽極の抵抗を減らすことが重要である。
【０００４】
また、エネルギー貯蔵装置の容量特性は、電解液と接触する活物質の量が多いほど向上する。よって、活物質の量が多いほど、または電極空間をすべて活用できるように電極密度を高めることが容量の向上に有利であるが、一定の電極密度以上においては、工程上、その密度を高めることが非常に困難である。したがって、結局、活物質層の容量を増加させるためには、電極構造物の厚さを増加させなければならないが、電極構造物の厚さを増加させると、活物質の厚さが増加して電荷の移動経路の長さも増加するので、電極抵抗が増加するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許１０−２００９−００９９９８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、出力およびサイクル寿命特性を向上させることができる電極構造物およびそれを備えるエネルギー貯蔵装置を提供することにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、陰極または陽極の抵抗を下げることができる電極構造物およびそれを備えるエネルギー貯蔵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による電極構造物は、平板構造を有する第１集電体と、前記第１集電体上に積層され、メッシュ構造を有する第２集電体、および前記第１集電体と前記第２集電体に形成された活物質層を含む。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、前記第２集電体は、複数個が前記活物質層を介在し、前記第１集電体に面対向して積層されてもよい。
本発明の実施形態によれば、前記第２集電体は複数の貫通孔を有し、前記貫通孔には前記活物質層が充填されてもよい。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、前記電極構造物は分離膜を間に介在して配置される陰極と陽極のうち少なくともいずれか一つであり、前記第１集電体は前記第２集電体に比べて前記分離膜から最外郭に配置されてもよい。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、前記第１集電体は一方向に延びた第１延長部を有し、前記第２集電体は前記第１延長部と対向する第２延長部を有し、前記電極構造物は前記第１延長部と前記第２延長部を接合させる接合部をさらに含んでもよい。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記第１集電体は銅またはアルミニウム材質からなる金属箔であり、前記第２集電体は前記第１集電体と同一の材質からなってもよい。
【００１３】
本発明によるエネルギー貯蔵装置は、陰極と、分離膜を間に介在し、前記陰極に対向する陽極、および前記陰極と陽極との間に充放電反応を起こすキャリアイオンを提供する電解液を含み、前記陰極および陽極のうち少なくともいずれか一つは、前記分離膜に対向し、平板構造を有する第１集電体と、前記第１集電体上に前記分離膜に向かって積層され、メッシュ構造を有する第２集電体、および前記第１集電体と前記第２集電体に形成された活物質層を含む。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、前記第２集電体は、複数個が前記活物質層を介在し、前記第１集電体に面対向して積層されてもよい。
本発明の実施形態によれば、前記第１集電体は一方向に延びた第１延長部を有し、前記第２集電体は前記第１延長部と対向するように一方向に延びた第２延長部を有し、前記電極構造物は前記第１延長部と前記第２延長部を接合させる接合部をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による電極構造物は、複数の集電体を積層することによって電極の抵抗を減少させ、分離膜を基準に最も遠く配置される集電体を除いた残りの集電体をメッシュ構造にして、電解液が前記最外郭の集電体に形成された活物質層まで効果的に移動するようにすることができるため、エネルギー貯蔵装置の出力と容量特性およびサイクル寿命特性を向上させることができる。
【００１６】
本発明によるエネルギー貯蔵装置は、複数の多層型集電体を備えて、容量増加のために活物質層の厚さが厚くなる時に発生する電極抵抗を減らし、分離膜を基準に最も遠く配置される集電体を除いた残りの集電体をメッシュ構造にして、電解液が前記最外郭の集電体に形成された活物質層まで効果的に移動するようにすることができるため、出力および容量特性を同時に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による電極構造物の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による電極構造物の組み立て断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるエネルギー貯蔵装置を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する技術などは、添付図面と共に詳細に後述している実施形態を参照すれば明らかになるであろう。但し、本発明は、以下にて開示される実施形態に限定されるものではなく、相異する様々な形態に実現されてもよい。本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにすると共に、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されてもよい。明細書の全文にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を示す。
【００１９】
本明細書に用いられた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数型は語句において特に言及しない限り複数型も含む。明細書に用いられる、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」に言及された構成要素、ステップ、動作、および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作、および／または素子の存在または追加を排除するものではない。
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明による電極構造物およびその製造方法、並びに前記電極構造物を備えるエネルギー貯蔵装置について詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による電極構造物の分解斜視図であり、図２は本発明の実施形態による電極構造物の組み立て断面図である。
【００２１】
図１および図２を参照すれば、本発明の実施形態による電極構造物１１０は、所定のエネルギー貯蔵装置用の電極であってもよい。一例として、前記電極構造物１１０は、いわゆるウルトラキャパシターまたはスーパーキャパシターと呼ばれるエネルギー貯蔵装置の陽極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）または陰極（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）のうちいずれか一つであってもよい。他の例として、前記電極構造物１１０は、リチウム２次電池（ＬＩＣ）の陽極または陰極のうちいずれか一つであってもよい。
【００２２】
前記電極構造物１１０は、第１集電体１１２と、第２集電体１１４と、活物質層１１６、および接合部１１８を備えることができる。
前記第１集電体１１２は、平板形状を有する金属箔であってもよい。一例として、前記第１集電体１１２としては、銅（Ｃｏｐｐｅｒ）またはアルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｕｍ）のうちいずれか一つの材質からなる金属箔（ｍｅｔａｌ  ｆｏｉｌ）が用いられてもよい。
【００２３】
前記第２集電体１１４は、前記第１集電体１１２から一定間隔離れて面対向をなして配置されることができる。前記第２集電体１１４は、前記第１集電体１１２と同一の材質の金属箔であってもよく、その大きさと形態もほぼ類似してもよい。但し、前記第２集電体１１４は、前記第１集電体１１２とは異なり、メッシュ（ｍｅｓｈ）構造を有することができる。すなわち、前記第２集電体１１４には、前記第２集電体１１４の全般にほぼ一定した間隔で配列される複数の貫通孔１１４ａが形成されてもよい。前記貫通孔１１４ａは、前記エネルギー貯蔵装置の充放電の動作時に充放電反応のためのキャリアイオンの移動経路を提供することができる。
【００２４】
一方、前記第２集電体１１４は、少なくとも一つ以上が前記第１集電体１１２上に積層されることができる。一例として、前記第２集電体１１４は複数個が提供され、前記第２集電体１１４は、前記第１集電体１１２上に前記活物質層１１６を介在して順に積層されてもよい。このような方式で積層された第２集電体１１４の各々は同一の形状および材質を有してもよい。
【００２５】
前記活物質層１１６は、前記第１および第２集電体１１２，１１４の表面に形成されることができる。それに加え、前記活物質層１１６は、前記貫通孔１１４ａ内に充填されることができる。前記活物質層１１６は、所定の活物質組成物をスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）状に製造した後、前記スラリーを前記第１および第２集電体１１２，１１４の表面に塗布して形成された膜であってもよい。前記活物質層１１６は、活物質、導電材、およびバインダーなどからなってもよい。
【００２６】
前記活物質としては炭素材料を用いることができる。例えば、前記活物質としては、活性炭素（ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ）、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンエアロゲル（ｃａｒｂｏｎ  ａｅｒｏｇｅｌ）、ポリアクリロニトリル（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ：ＰＡＮ）、炭素ナノ繊維（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｆｉｂｅｒ：ＣＮＦ）、活性化炭素ナノ繊維（Ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｆｉｂｅｒ：ＡＣＮＦ）、および気相成長炭素繊維（Ｖａｐｏｒ  Ｇｒｏｗｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ：ＶＧＣＦ）のうち少なくともいずれか一つを含んでもよい。前記導電材は、前記活物質組成物に導電性を付与するためのものであってもよい。前記導電材としては、電気伝導度の高い炭素系物質および様々な種類の金属ナノ粒子を用いることができる。一例として、前記導電材としては、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ  ｂｌａｃｋ）、ケッチェンブラック（ｋｅｔｊｅｎ  ｂｌａｃｋ）、炭素ナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｔｕｂｅ）、およびグラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）のうち少なくともいずれか一つが用いられてもよい。また、前記バインダーは、前記スラリー組成物の物質特性を向上させるために提供されるものであり、PTFE, PVP, SBR, Acryl, ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ＰＶＤＦ）またはセルロース系の物質を用いることができる。
【００２７】
前記接合部１１８は、前記第１および第２集電体１１２，１１４を互いに電気的に接続させることができる。例えば、前記第１および第２集電体１１２，１１４の各々には、外部電極端子（不図示）と電気的に接続するための第１および第２延長部１１２ｂ，１１４ｂが提供されることができる。前記第１および第２延長部１１２ｂ，１１４ｂの各々は互いに面対向をなすように配置され、これらの間には前記活物質層１１６が介在されなくてもよい。前記接合部１１８は前記第１および第２延長部１１２ｂ，１１４ｂを接続させる一つの金属パターンであってもよく、この時、前記接合部１１８の材質は前記第１および第２集電体１１２，１１４の材質と同一であることが好ましい。
【００２８】
前記のような構造のエネルギー貯蔵装置用の電極構造物１１０は、平板形状の第１集電体１１２と、メッシュ構造を有し、前記第１集電体１１２上に複数個が積層される第２集電体１１４と、前記第１および第２集電体１１２，１１４の間に形成された活物質層１１６、および前記第１および第２集電体１１２，１１４を電気的に接続させた接合部１１８を備えることができる。このような電極構造物１１０は、電気的に互いに接続された複数の集電体１１２，１１４を備え、その間に活物質層１１６を形成した構造を有するため、電極そのものの電気抵抗を減少させ、前記活物質層１１６から各々の第１および第２集電体１１２，１１４までの距離を最小化して、電解液内のキャリアイオンの移動効率を高めることができる。特に、前記第１集電体１１２は平板構造であるのに対し、前記第１集電体１１２上に積層される前記第２集電体１１４はメッシュ構造として提供することにより、電解液から遠く配置される第１および第２集電体１１２，１１４までも電解液が貫通孔１１４ａを介して移動するようにすることができる。これにより、本発明による電極構造物は、複数の集電体を積層することによって電極の抵抗を減少させ、分離膜を基準に最も遠く配置される集電体を除いた残りの集電体をメッシュ構造にして、電解液が前記最外郭の集電体に形成された活物質層まで効果的に移動するようにすることができるため、エネルギー貯蔵装置の出力と容量特性およびサイクル寿命特性を向上させることができる。
【００２９】
以下、本発明の実施形態によるエネルギー貯蔵装置を詳細に説明する。ここで、図１および図２を参照して前述した電極構造物１１０に関して重複する内容は省略するか簡素化する。
【００３０】
図３は、本発明の実施形態によるエネルギー貯蔵装置を示す図面である。図１〜３を参照すれば、本発明の実施形態によるエネルギー貯蔵装置１００は、電極構造物１１０ａ，１１０ｂと、分離膜１２０、および電解液１３０を含むことができる。
【００３１】
前記電極構造物１１０ａ，１１０ｂの各々は、図１および図２を参照して前述した電極構造物１１０とほぼ同一または類似する構造を有してもよい。前記電極構造物１１０ａ，１１０ｂは、前記分離膜１２０を間に介在し、互いに対向するように配置されることができる。前記電極構造物１１０ａ，１１０ｂのうち、前記分離膜１２０を基準に一側に配置される電極構造物１１０ａは前記エネルギー貯蔵装置２００の陰極（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）として用いられ、他側に配置される電極構造物１１０ｂは前記エネルギー貯蔵装置２００の陽極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）として用いられてもよい。
【００３２】
前記第１電極構造物（以下、「陰極」という、１１０ａ）と前記第２電極構造物（以下、「陽極」という、１１０ｂ）は、各々前記分離膜１２０を基準に相対的に最外郭に配置される第１集電体１１２と、前記第１集電体１１２上に前記分離膜１２０に向かって積層されるメッシュ構造の第２集電体１１４、および前記第１および第２集電体１１２，１１４の表面に形成される活物質層１１６を有することができる。このような第１および第２集電体１１２，１１４は、上方向に延び、接合部１１８によって電気的に接続された第１および第２延長部１１２ｂ，１１４ｂを有することができる。
【００３３】
前記分離膜１２０は、前記陰極および陽極１１０ａ，１１０ｂの間に配置され、前記陰極と陽極１１０ａ，１１０ｂを電気的に分離させることができる。前記分離膜１２０としては、不織布、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙ  ｔｅｔｒａ  ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＴＦＥ）、多孔性フィルム、クラフト紙、セルロース系電解紙、レーヨン繊維、およびその他の様々な種類のシートのうち少なくともいずれか一つが用いられてもよい。
【００３４】
前記電解液１３０は、所定の溶媒に電解質を溶解させて製造された組成物であってもよい。一例として、前記電解質はリチウム系電解質塩（以下、「リチウム塩」という）であってもよい。前記リチウム塩は、前記エネルギー貯蔵装置１００の充放電の動作時に前記陰極１１０ａおよび前記陽極１１０ｂ間のキャリアイオンとして、リチウムイオン（Ｌｉ＋）を含む塩であってもよい。前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ５、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３）２、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）３、ＬｉＰＦ５（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）、（ＣＦ２）２（ＳＯ２）２ＮＬｉ、および（ＣＦ２）３（ＳＯ２）２ＮＬｉのうち少なくともいずれか一つを含んでもよい。
【００３５】
他の例として、前記電解質は非リチウム系電解質塩であってもよい。前記非リチウム塩は、前記エネルギー貯蔵装置１００の充放電の動作時に前記陰極１１０ａと前記陽極１１０ｂとの間にキャリアイオンとして用いられる非リチウムイオンを含む塩であってもよい。例えば、前記非リチウム系電解質塩はアンモニウム系の陽イオン（ＮＲ４＋）を含んでもよい。より具体的には、前記非リチウム系電解質塩（以下、「アンモニウム塩」という）は、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ：ＴＥＡＢＦ４）、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ：ＴＥＭＡＢＦ４）、ジエチルジメチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ：ＤＥＤＭＡＢＦ４、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ｄｉｅｔｈｙｌ−ｍｅｔｈｙｌ−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ：ＤＥＭＥＢＦ４）のうち少なくともいずれか一つを含んでもよい。または、前記非リチウム系電解質塩は、スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート（ｓｐｉｒｏｂｉｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ：ＳＢＰＢＦ４）、およびスピロピペリジンピロリジニウムテトラフルオロボレート（ｓｐｉｒｏｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ：ＳＰＰＢＦ４）などを含んでもよい。
【００３６】
前記エネルギー貯蔵装置１００は、前記リチウム塩と前記アンモニウム塩のうちいずれか一つの単独塩を用いてもよく、前記リチウム塩と前記アンモニウム塩を混合して用いてもよい。
【００３７】
前記溶媒は、環状カーボネートおよび線状カーボネートのうち少なくともいずれか一つを含むことができる。例えば、前記環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、およびビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）のうち少なくともいずれか一つが用いられてもよい。前記線状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、メチルブチルカーボネート（ＭＢＣ）、およびジブチルカーボネート（ＤＢＣ）のうち少なくともいずれか一つが用いられてもよい。その他にも、アセトニトリル（ａｃｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ）、プロピオニトリル（ｐｒｏｐｉｏｎｉｔｒｉｌｅ）、γ−ブチロラクトン（Ｇａｍｍａｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、スルホラン（ｓｕｌｆｏｌａｎｅ）、エチルアセテート（ｅｈｔｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、メチルアセテート（ｍｅｔｈｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、メチルプロピオネート（ｍｅｔｈｙｌ  ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）などの様々な種類のエーテル、エステル、およびアミド系の溶媒が用いられてもよい。
【００３８】
前記のような構造のエネルギー貯蔵装置１００は、活性炭素を用いる電気二重層電荷吸着（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｏｕｂｌｅ  ｌａｙｅｒ  ｃｈａｒｇｉｎｇ）を充放電反応メカニズムにより駆動する電気二重層キャパシター（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｏｕｂｌｅ  ｌａｙｅｒ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＥＤＬＣ）として用いられてもよい。または、前記エネルギー貯蔵装置１００は、リチウムイオン（Ｌｉ＋）を電気化学反応を起こすキャリアイオンとして用いるリチウムイオンキャパシター（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｏｎ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＬＩＣ）として用いられてもよい。
【００３９】
一方、図１および図２を参照して上述したように、本発明の実施形態による電極構造物１１０は、複数の集電体１１２，１１４を備えて電気抵抗を減少させることができ、前記活物質層１１６から各々の第１および第２集電体１１２，１１４までの距離を最小化して、キャリアイオンの移動効率を高めることができる。このような電極構造物１１０を陰極１１０ａおよび陽極１１０ｂとして備えるエネルギー貯蔵装置１００は、内部抵抗が減少すると共に、活物質層１１６の量を増加させつつも、活物質層１１６の厚さが増加した時にキャリアイオンの移動効率が集電体に近づくほど低下する現象を防止することができる。これにより、本発明によるエネルギー貯蔵装置は、複数の多層型集電体を備え、容量増加のために活物質層の厚さが厚くなる時に発生する電極抵抗を減らし、分離膜を基準に最も遠く配置される集電体を除いた残りの集電体をメッシュ構造にして、電解液が前記最外郭の集電体に形成された活物質層まで効果的に移動するようにすることができるため、出力および容量特性を同時に向上させることができる。
【００４０】
以上の詳細な説明は本発明を例示するためのものである。また、前述した内容は、本発明の好ましい実施形態を示し説明するものに過ぎず、本発明は、様々な他の組み合わせ、変更、および環境において用いられてもよい。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、記述した開示内容と均等な範囲および／または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。前述した実施形態は、本発明を実施するための最善の状態を説明するためのものであり、本発明と同様な他の発明を利用するのに、当業界で知られた他の状態への実施、そして発明の具体的な適用分野および用途に求められる様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は、開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むものとして解釈しなければならない。
【符号の説明】
【００４１】
１００  エネルギー貯蔵装置
１１０  電極構造物
１１２  第１集電体
１１４  第２集電体
１１６  活物質層
１１８  接合部
１２０  分離膜
１３０  電解液
【図１】
2014120757.tif 000003
【図２】
2014120757.tif 000004
【図３】
2014120757.tif 000005