(57)【要約】【課題】電荷の移動の際に、該電荷の移動通路を多様に設けて該電荷が受ける抵抗を減少させ、スーパーキャパシタの性能を向上させるエネルギ貯蔵装置を提供する。【解決手段】エネルギ貯蔵装置１００は、陽電荷を貯蔵する複数の陽極層１１０と、陰電荷を貯蔵する複数の陰極層１２０と、陽極層１１０と陰極層１２０とを電気的に分離する複数の分離層１３０と、陽極層１１０に形成され、陽電荷を外部から該陽極層１１０に流込するか該陽極層１１０から外部に流出するようにする外部電極に電気的に接続される陽極ホール１１１と、陰極層１２０に形成され、陰電荷を外部から該陰極層１２０に流込するか該陰極層１２０から外部に流出するようにする外部電極に電気的に接続される陰極ホール１２１と、複数の陽極層１１０同士で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、複数の陰極層１２０同士で陰電荷が移動するようにする陰極通電部とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽電荷を貯蔵する複数の陽極層と、
陰電荷を貯蔵する複数の陰極層と、
前記複数の陽極層の各々と前記複数の陰極層の各々とを電気的に分離する複数の分離層と、
前記複数の陽極層の各々に形成され、前記陽電荷を外部から前記複数の陽極層の各々に流入させ、又は前記複数の陽極層の各々から外部に流出させる外部電極に電気的に接続される陽極ホールと、
前記複数の陰極層の各々に形成され、前記陰電荷を外部から前記複数の陰極層の各々に流入させ、又は前記複数の陰極層の各々から外部に流出させる外部電極に電気的に接続される陰極ホールと、
前記複数の陽極層同士で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、
前記複数の陰極層同士で陰電荷が移動するようにする陰極通電部
とを含むエネルギ貯蔵装置。
【請求項２】
前記複数の陽極層の各々と前記複数の陰極層とは分離され、陽極層と陰極層とが交互に積層され、
前記複数の分離層の各々は、陽極層と陰極層との間に積層される請求項１に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項３】
前記複数の陽極層の各々を垂直に貫通し、前記複数の陽極層の各々を互いに電気的に接続する第１の通電ピンと、
前記複数の陰極層の各々を垂直に貫通し、前記複数の陰極層の各々を互いに電気的に接続する第２の通電ピンと、をさらに含み、
前記陽極通電部は、
前記第１の通電ピンと同じ直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記複数の陽極層とが電気的に短絡されるようにする、前記複数の陽極層の各々に設けられた第１の陽極通電ホールと、
前記第２の通電ピンより大きな直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記複数の陽極層とが電気的に開放されるようにする、前記複数の陽極層の各々に設けられた第２の陽極通電ホールとを含み、
前記陰極通電部は、
前記第１の通電ピンより大きな直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記複数の陰極層とが電気的に開放されるようにする、前記複数の陰極層の各々に設けられた第１の陰極通電ホールと、
前記第２の通電ピンと同じ直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記複数の陰極層とが電気的に短絡されるようにする、前記複数の陰極層の各々に設けられた第２の陰極通電ホール
とを含む請求項２に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項４】
前記複数の分離層の各々は、
前記第１の通電ピンが貫くように形成された第１の分離ホールと、
前記第２の通電ピンが貫くように形成された第２の分離ホールとを含む請求項３に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項５】
前記第１の分離ホール及び前記第２の分離ホールは、前記第１の通電ピン及び前記第２の通電ピンより大きな直径で形成される請求項４に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項６】
前記陽極ホールは、前記複数の陽極層の各々において前記第２の陽極通電ホールと対角線上で対向する縁部から所定の方向に突出した部分に形成され、
前記陰極ホールは、前記複数の陰極層の各々において前記第１の陰極通電ホールと対角線上で対向する縁部から前記所定の方向に突出した部分対向する縁部に形成される請求項５に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項７】
前記陽電荷を外部から前記複数の陽極層に流入させ、又は前記陽極層から外部に流出させる第１の外部電極と、
前記陰電荷を外部から前記複数の陰極層に流入させ、又は前記陰極層から外部に流出させる第２の外部電極と、をさらに含む請求項６に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項８】
前記陽極ホール及び前記第１の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の一側を取り囲むような形態の陽極接続部と、
前記陰極ホール及び前記第２の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の他側を取り囲むような形態の陰極接続部とを、さらに含む請求項７に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項９】
前記陽極接続部及び前記陰極接続部は、コ字の形状を有する請求項８に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１０】
前記陽極接続部及び前記陰極接続部の内面は、絶縁体で塗布された請求項９に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１１】
前記陽極接続部は、
前記第１の通電ピンに電気的に接続される第１の接続ホールと、
前記陽の外部電極ピンに電気的に接続される第１の外部電極ホールとを含み、
前記陰極接続部は、
前記第２の通電ピンに電気的に接続される第２の接続ホールと、
前記陰の外部電極ピンに電気的に接続される第２の外部電極ホールとを含む請求項１０に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１２】
陽電荷を貯蔵する複数の陽極層と、
陰電荷を貯蔵する複数の陰極層と、
前記複数の陽極層の各々と前記複数の陰極層の各々とを電気的に分離する複数の分離層と、
前記複数の陽極層の各々に形成され、陽の外部電極ピンと同じ直径を有し、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陽の外部電極ピンと前記複数の陽極層とが電気的に短絡されるようにする第１の陽極ホールと、
前記複数の陽極層の各々に形成され、陰の外部電極ピンより大きな直径を有し、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陰の外部電極ピンと前記複数の陽極層とが電気的に開放されるようにする第２の陽極ホールと、
前記複数の陰極層の各々に形成され、前記陽の外部電極ピンより大きな直径を有し、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陽の外部電極ピンと前記複数の陰極層とが電気的に開放されるようにする第１の陰極ホールと、
前記複数の陰極層の各々に形成され、前記陰の外部電極ピンと同じ直径を有し、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陰の外部電極ピンと前記複数の陰極層とが電気的に短絡されるようにする第２の陰極ホールと、
前記複数の陽極層同士で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、
前記複数の陰極層同士で陰電荷が移動するようにする陰極通電部
とを含むエネルギ貯蔵装置。
【請求項１３】
前記複数の陽極層の各々と前記複数の陰極層とは分離され、陽極層と陰極層とが交互に積層され、前記複数の分離層の各々は、陽極層と陰極層との間に積層される請求項１２に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１４】
前記複数の陽極層の各々を垂直に貫通し、前記複数の陽極層の各々を互いに電気的に接続する第１の通電ピンと、
前記複数の陰極層の各々を垂直に貫通し、前記複数の陰極層の各々を互いに電気的に接続する第２の通電ピンとをさらに含み、
前記陽極通電部は、
前記第１の通電ピンと同じ直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記複数の陽極層とが電気的に短絡されるようにする、前記複数の陽極層の各々に設けられた第１の陽極通電ホールと、
前記第２の通電ピンより大きな直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記複数の陽極層とが電気的に開放されるようにする、前記複数の陽極層の各々に設けられた第２の陽極通電ホールとを含み、
前記陰極通電部は、
前記第１の通電ピンより大きな直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記複数の陰極層とが電気的に開放されるようにする、前記複数の陰極層の各々に設けられた第１の陰極通電ホールと、
前記第２の通電ピンと同じ直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記複数の陰極層とが電気的に短絡されるようにする、前記複数の陰極層の各々に設けられた第２の陰極通電ホール
とを含む請求項１３に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１５】
前記複数の分離層の各々は、
前記第１の通電ピンが貫くように形成された第１の分離ホールと、
前記第２の通電ピンが貫くように形成された第２の分離ホールと、
前記陽の外部電極ピンが貫くように形成された第１の分離電極ホールと、
前記陰の外部電極ピンが貫くように形成された第２の分離電極ホール
とを含む請求項１４に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１６】
前記第１の分離ホール及び前記第２の分離ホールは、前記第１の通電ピン及び前記第２の通電ピンより大きな直径で形成され、
前記第１の分離電極ホール及び前記第２の分離電極ホールは、前記陽の外部電極ピン及び前記陰の外部電極ピンより大きな直径で形成される請求項１５に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１７】
前記第１の陽極ホールは、前記陽極層で前記第２の陽極通電ホールと対角線上で対向する縁部に形成され、
前記第２の陽極ホールは、前記陽極層で前記第１の陽極通電ホールと対角線上で対向する縁部に形成され、
前記第１の陰極ホールは、前記陰極層で前記第２の陰極通電ホールと対角線上で対向する縁部に形成され、
前記第２の陰極ホールは、前記陰極層で前記第１の陰極通電ホールと対角線上で対向する縁部に形成される請求項１６に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１８】
前記陽電荷を外部から前記陽極層に流入され、又は前記陽極層から外部に流出される第１の外部電極と、
前記陰電荷を外部から前記陰極層に流入され、又は前記陰極層から外部に流出される第２の外部電極とを、さらに含む請求項１７に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項１９】
前記第１の陽極ホール及び前記第１の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の一側を取り囲むような形態の陽極接続部と、
前記第２の陰極ホール及び前記第２の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の他側を取り囲むような形態の陰極接続部とを、さらに含む請求項１８に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項２０】
前記陽極接続部及び前記陰極接続部は、コ字の形状を有する請求項１９に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項２１】
前記陽極接続部及び前記陰極接続部の内面は、絶縁体で塗布された請求項２０に記載のエネルギ貯蔵装置。
【請求項２２】
前記陽極接続部は、
前記第１の通電ピンに電気的に接続される第１の接続ホールと、
前記陽の外部電極ピンに電気的に接続される第１の外部電極ホールとを含み、
前記陰極接続部は、
前記第２の通電ピンに電気的に接続される第２の接続ホールと、
前記陰の外部電極ピンに電気的に接続される第２の外部電極ホールとを含む請求項２１に記載のエネルギ貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギ貯蔵装置に関し、特に、スーパーキャパシタなどの多層構造の大容量キャパシタにおいて、電荷の層間移動時の抵抗を減らして性能の低下を防止する、エネルギ貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーキャパシタは、蓄電容量の非常に大きいキャパシタであって、化学反応を用いるバッテリとは異なり、電極及び電解質の界面へのイオンの移動や表面化学反応による充電現象を利用するため、急速な充電及び放電が可能で、高い充放電効率及び半永久的な寿命を有する。そのため、スーパーキャパシタは電子製品、電気自動車、産業用電子機器などに安定な電源の供給のためのエネルギ貯蔵装置として使われている。
【０００３】
このようなスーパーキャパシタは、数個の電極層が積層される多層構造の形状を有する。詳しくは、陽極層と陰極層とが交互に積層され、これらの陽極層と陰極層との間には分離層が介在し、陽極層と陰極層とを互いに分離するようになる。こうして形成された多層構造において、電極すなわち、陽極層の電極及び陰極層の電極の各々を外部機器に電気的に接続するために、電気的な接続構造を有するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２００５−００７１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この場合、多層構造になった特性上、各層に存在する電荷は電極へと移動するために該電極のみに向かうようになり、該電荷の移動通路は限定されている。そのため、該電荷の移動時に抵抗が増加し、スーパーキャパシタの性能が低下するという不都合がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、外部電極に接続されるホール以外に他のホールを形成し、該ホール間を電気的に接続することによって、電荷の移動の際に、該電荷の移動通路を多様に設けて該電荷が受ける抵抗を減少させ、スーパーキャパシタの性能を向上させるエネルギ貯蔵装置を提供することに、その目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を解決するために、本発明の一実施形態によるエネルギ貯蔵装置は、陽電荷を貯蔵する複数の陽極層と、陰電荷を貯蔵する複数の陰極層と、前記陽極層と前記陰極層とを電気的に分離する複数の分離層と、前記陽極層に形成され、前記陽電荷を外部から前記陽極層に流込するか前記陽極層から外部に流出するようにする外部電極に電気的に接続される陽極ホールと、前記陰極層に形成され、前記陰電荷を外部から前記陰極層に流込するか前記陰極層から外部に流出するようにする外部電極に電気的に接続される陰極ホールと、前記複数の陽極層同土で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、前記複数の陰極層同士で陰電荷が移動するようにする陰極通電部とを含む。
【０００８】
一実施形態によれば、前記陽極層と前記陰極層とは交互に分離されて積層され、前記分離層は前記陽極層と前記陰極層との間に積層される。
【０００９】
一実施形態によれば、前記陽極層に対して垂直に貫通し、前記複数の陽極層各々を互いに電気的に接続する第１の通電ピンと、前記陰極層に対して垂直に貫通し、前記複数の陰極層各々を互いに電気的に接続する第２の通電ピンとをさらに含む。また、前記陽極通電部は、前記第１の通電ピンと同じ直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記陽極層とが電気的に短絡（ｓｈｏｒｔ）されるようにする第１の陽極通電ホールと、前記第２の通電ピンより長い直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記陽極層とが電気的に開放（ｏｐｅｎ）されるようにする第２の陽極通電ホールとを含む。前記陰極通電部は、前記第１の通電ピンより長い直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記陰極層とが電気的に開放されるようにする第１の陰極通電ホールと、前記第２の通電ピンと同じ直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記陰極層とが電気的に短絡されるようにする第２の陰極通電ホールと、を含む。
【００１０】
一実施形態によれば、前記分離層は、前記第１の通電ピンが貫くように形成された第１の分離ホールと、前記第２の通電ピンが貫くように形成された第２の分離ホールと、を含む。
【００１１】
一実施形態によれば、前記第１の分離ホール及び前記第２の分離ホールは、前記第１の通電ピン及び前記第２の通電ピンより長い直径で形成される。
【００１２】
一実施形態によれば、前記陽極ホールは、前記陽極層で前記第２の陽極通電ホールと対向する縁部に形成され、前記陰極ホールは、前記陰極層で前記第１の陰極通電ホールと対向する縁部に形成される。
【００１３】
一実施形態によれば、前記陽電荷を外部から前記陽極層に流込するか前記陽極層から外部に流出するようにする第１の外部電極と、前記陰電荷を外部から前記陰極層に流込するか前記陰極層から外部に流出するようにする第２の外部電極と、をさらに備える。
【００１４】
一実施形態によれば、前記陽極ホール及び前記第１の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の一側を取り囲むような形態の陽極接続部と、前記陰極ホール及び前記第２の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の他側を取り囲むような形態の陰極接続部とをさらに備える。
【００１５】
一実施形態によれば、前記陽極接続部及び前記陰極接続部は逆コ字の形状を有する。
【００１６】
一実施形態によれば、前記陽極接続部及び前記陰極接続部の内面は、絶縁体で塗布される。
【００１７】
一実施形態によれば、前記陽極接続部は、前記第１の通電ピンに電気的に接続される第１の接続ホールと、前記陽の外部電極ピンに電気的に接続される第１の外部電極ホールとを備える。また、前記陰極接続部は、前記第２の通電ピンに電気的に接続される第２の接続ホールと、前記陰の外部電極ピンに電気的に接続される第２の外部電極ホールとを備える。
【００１８】
また、上記目的を解決するために、本発明の他の実施形態によるエネルギ貯蔵装置は、陽電荷を貯蔵する複数の陽極層と、陰電荷を貯蔵する複数の陰極層と、前記陽極層と前記陰極層とを電気的に分離する擾数の分離層と、前記陽極層に形成され、陽の外部電極ピンと同じ直径を有し、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陽の外部電極ピンと前記陽極層とが電気的に短絡されるようにする第１の陽極ホールと、前記陽極層に形成され、陰の外部電極ピンより長い直径を有し、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陰の外部電極ピンと前記陽極層とが電気的に開放されるようにする第２の陽極ホールと、前記陰極層に形成され、前記陽の外部電極ピンより長い直径を有し、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陽の外部電極ピンと前記陰極層とが電気的に開放されるようにする第１の陰極ホールと、前記陰極層に形成され、前記陰の外部電極ピンと同じ直径を有し、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陰の外部電極ピンと前記陰極層とが電気的に短絡されるようにする第２の陰極ホールと、前記複数の陽極層同士で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、前記複数の陰極層同士で陰電荷が移動するようにする陰極通電部とを含む。
【００１９】
一実施形態によれば、前記陽極層と前記陰極層とは交互に分離されて積層され、前記分離層は、前記陽極層と前記陰極層との間に積層される。
【００２０】
一実施形態によれば、エネルギ貯蔵装置は、前記陽極層に対して垂直に貫通し、前記複数の陽極層各々を互いに電気的に接続する第１の通電ピンと、前記陰極層に対して垂直に貫通し、前記複数の陰極層各々を互いに電気的に接続する第２の通電ピンと、をさらに備える。前記陽極通電部は、前記第１の通電ピンと同じ直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記陽極層とが電気的に短絡されるようにする第１の陽極通電ホールと、前記第２の通電ピンより長い直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記陽極層とが電気的に開放されるようにする第２の陽極通電ホールとを備える。前記陰極通電部は、前記第１の通電ピンより長い直径を有し、前記第１の通電ピンが貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記陰極層とが電気的に開放されるようにする第１の陰極通電ホールと、前記第２の通電ピンと同じ直径を有し、前記第２の通電ピンが貫くように形成され、前記第２の通電ピンと前記陰極層とが電気的に短絡されるようにする第２の陰極通電ホールとを備える。
【００２１】
一実施形態によれば、前記分離層は、前記第１の通電ピンが貫くように形成された第１の分離ホールと、前記第２の通電ピンが貫くように形成された第２の分離ホールと、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成された第１の分離電極ホールと、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成された第２の分離電極ホールとを備える。
【００２２】
一実施形態によれば、前記第１の分離ホール及び前記第２の分離ホールは、前記第１の通電ピン及び前記第２の通電ピンより長い直径で形成され、前記第１の分離電極ホール及び前記第２の分離電極ホールは前記陽の外部電極ピン及び前記陰の外部電極ピンより長い直径で形成される。
【００２３】
一実施形態によれば、前記第１の陽極ホールは前記陽極層で前記第２の陽極通電ホールと対向する縁部に形成され、前記第２の陽極ホールは前記陽極層で前記第１の陽極通電ホールと対向する縁部に形成され、前記第１の陰極ホールは前記陰極層で前記第２の陰極通電ホールと対向する縁部に形成され、前記第２の陰極ホールは前記陰極層で前記第１の陰極通電ホールと対向する縁部に形成される。
【００２４】
一実施形態によれば、エネルギ貯蔵装置は、前記陽電荷を外部から前記陽極層に流込するか前記陽極層から外部に流出するようにする第１の外部電極と、前記陰電荷を外部から前記陰極層に流込するか前記陰極層から外部に流出するようにする第２の外部電極と、をさらに備える。
【００２５】
一実施形態によれば、エネルギ貯蔵装置は、前記陽極ホール及び前記第１の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の一側を取り囲むような形態の陽極接続部と、前記陰極ホール及び前記第２の通電ピン側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置の他側を取り囲むような形態の陰極接続部と、をさらに備える。
【００２６】
一実施形態によれば、前記陽極接続部及び前記陰極接続部は、逆コ字の形状を有する。
【００２７】
一実施形態によれば、前記陽極接続部及び前記陰極接続部の内面は、絶縁体で塗布される。
【００２８】
一実施形態によれば、前記陽極接続部は、前記第１の通電ピンに電気的に接続される第１の接続ホールと、前記陽の外部電極ピンに電気的に接続される第１の外部電極ホールとを備える。前記陰極接続部は、前記第２の通電ピンに電気的に接続される第２の接続ホールと、前記陰の外部電極ピンに電気的に接続される第２の外部電極ホールとを備える。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、外部電極に接続されるホール以外に他のホールが形成され、該ホール間を電気的に接続して、電荷の移動の際に該電荷の移動通路を多様に設けて、該電荷が受ける抵抗を減少させることによって、スーパーキャパシタの性能を向上することができるという効果が奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態によるエネルギ貯蔵装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による陽極層、分離層及び陰極層の積層順序を示す模式図である。
【図３】本発明による陽極通電ホール、分離ホール及び陰極通電ホールの直径の大きさを比較して示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるエネルギ貯蔵装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態による陽極層、分離層及び陰極層の積層順序を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態による外部電極接続部とエネルギ貯蔵装置との結合状態を示す模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態による外部電極接続部とエネルギ貯蔵装置との結合状態示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３２】
本明細書で使われた用語は、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、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００３３】
図１は本発明の一実施形態によるエネルギ貯蔵装置を示す斜視図で、図２は本発明の一実施形態による陽極層、分離層及び陰極層の積層プロセスを示す模式図で、図３は本発明による陽極通電ホール、分離ホール及び陰極通電ホールの直径の大きさを比較して示す模式図である。
【００３４】
図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態によるエネルギ貯蔵装置１００は、陽電荷を貯蔵する複数の陽極層１１０と、陰電荷を貯蔵する複数の陰極層１２０と、前記陽極層１１０と前記陰極層１２０とを電気的に分離する複数の分離層１３０と、前記陽極層１１０に形成され、前記陽電荷を前記陽極層１１０に流込するか前記陽極層１１０から外部に流出するようにする、外部電極に電気的に接続される陽極ホール１１１と、前記陰極層１２０に形成され、前記陰電荷を外部から前記陰極層１２０に流込するか前記陰極層１２０から外部に流出するようにする、外部電極に電気的に接続される陰極ホール１２１と、前記複数の陽極層１１０同士で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、前記複数の陰極層１２０同土で陰電荷が移動するようにする陰極通電部とを含む。
【００３５】
前記陽極層１１０と前記陰極層１２０とは、交互に分離されて積層され、前記分離層１３０は前記陽極層１１０と前記陰極層１２０との間に積層される。
【００３６】
前記分離層１３０は、前記陽極層１１０と前記陰極層１２０とを電気的に分離するもので、絶縁層の役割をする。よって、前記陽極層１１０の陽電荷は、該陽極層１１０または他の陽極層１１０のみに移動するようになり、前記陰極層１２０の陰電荷は、該陰極層１２０または他の陰極層１２０のみに移動するようになる。すなわち、従来には、陽電荷または陰電荷が外部電極へと移動する経路は前記陽極ホール１１１または前記陰極ホール１２１だけであったが、本発明では、陽電荷または陰電荷の新たな移動通路としての前記陽極通電部または前記陰極通電部を備える。そのため、電荷の移動が自由になる。よって、陽電荷または陰電荷が外部電極へと移動する通路が多様になったので、電荷の移動の際に該電荷が受ける抵抗は小さくなる。これによって、前記エネルギ貯蔵装置の性能は、高くなる。
【００３７】
一実施形態によれば、図１及び図２に示すように、前記陽極層１１０は、Ｌ字の形状を有してもよく、前記陰極層１２０は縦軸に対して対称である逆Ｌ字の形状を有してもよく、前記分離層１３０は長方形の形状を有してもよい。
【００３８】
また、本発明のエネルギ貯蔵装置は、前記陽極層１１０に対して垂直に貫通し、該複数の陽極層１１０各々を互いに電気的に接続する第１の通電ピン１１９と、前記陰極層１２０に対して垂直に貫通し、前記複数の陰極層１２０各々を互いに電気的に接続する第２の通電ピン１２９とをさらに含む。前記陽極通電部は、前記第１の通電ピン１１９と同じ直径を有し、前記第１の通電ピン１１９が貫くように形成され、前記第１の通電ピン１１９と前記陽極層１１０とが電気的に短絡されるようにする第１の陽極通電ホール１１５と、前記第２の通電ピン１２９より長い直径を有し、前記第２の通電ピン１２９が貫くように形成され、前記第２の通電ピン１２９と前記陽極層１１０とが電気的に開放されるようにする第２の陽極通電ホール１１６とを備える。前記陰極通電部は、前記第１の通電ピン１１９より長い直径を有し、前記第１の通電ピン１１９が貫くように形成され、前記第１の通電ピン１１９と前記陰極層１２０とが電気的に開放されるようにする第１の陰極通電ホール１２５と、前記第２の通電ピン１２９と同じ直径を有し、前記第２の通電ピン１２９が貫くように形成され、前記第２の通電ピン１２９と前記陰極層１２０とが電気的に短絡されるようにする第２の陰極通電ホール１２６とを備える。
【００３９】
前記分離層１３０は、前記第１の通電ピン１１９が貫くように形成された第１の分離ホール１３５と、前記第２の通電ピン１２９が貫くように形成された第２の分離ホール１３６とを備える。一実施形態によれば、前記第１の分離ホール１３５及び前記第２の分離ホール１３６は、前記第１の通電ピン１１９及び前記第２の通電ピン１２９より長い直径で形成されてもよい。
【００４０】
前記第１の通電ピン１１９及び前記第１の陽極通電ホール１１５の直径は同じである。前記第１の通電ピン１１９は、陽電荷が移動可能な伝導体で構成されてもよい。よって、前記陽極層１１０に貯蔵された陽電荷は、前記第１の通電ピン１１９を通じて他の陽極層１１０へと移動するか、陽極ホール１１１に移動して外部電極を通じて移動することができる。また、外部電極から流れ込まれる陽電荷は、前記第１の通電ピン１１９を通じて前記陽極層１１０に貯蔵されることができる。同様に、前記第２の通電ピン１２９及び前記第２の陰極通電ホール１２６の直径は同じである。前記第２の通電ピン１２９は、陰電荷が移動可能な伝導体で構成されてもよい。よって、前記陰極層１２０に貯蔵された陰電荷は、前記第２の通電ピン１２９を通じて他の陰極層１２０に移動するか、前記陰極ホール１２１に移動して外部電極を通じて移動することができる。また、外部電極へと流れ込まれる陰電荷は、前記第２の通電ピン１２９を通じて前記陰極層１２０に貯蔵されることができる。
【００４１】
しかし、前記第２の陽極通電ホール１１６の直径は前記第２の通電ピン１２９の直径より長く、前記第１の陰極通電ホール１２５の直径は前記第１の通電ピン１１９の直径より長い。よって、前記第１の通電ピン１１９は、前記第１の陽極通電ホール１１５とは電気的に接続されるが、前記第１の陰極通電ホール１２５とは電気的に接続されない。前記第２の通電ピン１２９は、前記第２の陰極通電ホール１２６とは電気的に接続されるが、前記第２の陽極通電ホール１１６とは電気的に接続されない。すなわち、前記陽電荷は、外部電極に接続された陽極ホール１１１または前記第１の通電ピン１１９を通じて移動することができる。また、前記陰電荷は、外部電極に接続された陰極ホール１２１または前記第２の通電ピン１２９を通じて移動することができる。そのため、前記陽極層１１０と前記陰極層１２０との間には電気的な接続が生じなくなる。
【００４２】
前記陽極ホール１１１は、前記陽極層１１０で前記第２の陽極通電ホール１１６と対向する縁部に形成され、前記陰極ホール１２１は前記陰極層１２０で前記第１の陰極通電ホール１２５と対向する縁部に形成される。
【００４３】
また、エネルギ貯蔵装置１００は、前記陽電荷を外部から前記陽極層１１０に流込するかまたは前記陽極層１１０から外部に流出するようにする第１の外部電極と、前記陰電荷を外部から前記陰極層１２０に流込するかまたは前記陰極層１２０から外部に流出するようにする第２の外部電極とをさらに備える。
【００４４】
前記第１の外部電極は、前記陽極ホール１１１に電気的に接続されるようにするピンを備え、前記第２の外部電極は、前記陰極ホール１２１に電気的に接続されるようにピンを備える。
【００４５】
図６は、本発明の一実施形態による外部電極接続部とエネルギ貯蔵装置との結合状態を示す模式図で、図７は本発明の他の実施形態による外部電極接続部とエネルギ貯蔵装置との結合状態を示す模式図である。
【００４６】
図６の（ａ）及び（ｂ）と図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記陽極ホール１１１及び前記第１の通電ピン１５９、１７９側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置１００の一側を取り囲むような形態の陽極接続部１５０、１７０と、前記陰極ホール１２１及び前記第２の通電ピン１６９、１８９側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置１００の他側を取り囲むような形態の陰極接続部１６０、１８０と、をさらに備える。
【００４７】
前記陽極接続部１５０、１７０及び前記陰極接続部１６０、１８０の内面は、絶縁体で塗布される。
【００４８】
前記陽極接続部１５０、１７０は、前記第１の通電ピン１５９、１７９に電気的に接続される第１の接続ホール１５５、１７５と、前記陽の外部電極ピンに電気的に接続される第１の外部電極ホール１５１とを備える。前記陰極接続部１６０、１８０は、前記第２の通電ピン１６９、１８９に電気的に接続される第２の接続ホール１６６、１８６と、前記陰の外部電極ピンに電気的に接続される第２の外部電極ホール１６１、１８１とを備える。よって、前記第１の接続ホール１５５、１７５は、前記第１の通電ピン１５９、１７９と同じ直径で形成され、前記第２の接続ホール１６６、１８６は前記第２の通電ピン１６９,１８９と同じ直径で形成され、各々に対して電気的に接続されることができる。また、前記第１の外部電極ホール１５１は、陽の外部電極ピンと同じ直径で形成され、前記第２の外部電極ホール１６１、１８１は陰の外部電極ピンと同じ直径で形成され、各々に対して電気的に接続されることができる。
【００４９】
一実施形態によれば、前記陽極接続部１５０、１７０及び前記陰極接続部１６０、１８０は、逆コ字の形状を有してもよい。よって、前記陽極層１１０、前記分離層１３０及び前記陰極層１２０を縦軸方向に立てた場合、図６の（ｂ）に示すように、前記第１の外部電極ホール１５１は縦軸方向に向けることができる。また、図７の（ｂ）に示すように、前記第１の外部電極ホール１５１は横軸方向に向けることができる。すなわち、製品によって、外部電極との接続を自由に具現することができ、製品へのアーキテクチャの自由度が高くなる。
【００５０】
図４は、本発明の他の実施形態によるエネルギ貯蔵装置を示す斜視図で、図５は、本発明の他の実施形態による陽極層、分離層及び陰極層の積層プロセスを示す模式図である。
【００５１】
図４及び図５に示すように、本発明の他の実施形態によるエネルギ貯蔵装置２００は、陽電荷を貯蔵する複数の陽極層２１０と、陰電荷を貯蔵する複数の陰極層２２０と、前記陽極層２１０と前記陰極層２２０とを電気的に分離する複数の分離層２３０と、前記陽極層２１０に形成され、陽の外部電極ピンと同じ直径を有し、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陽の外部電極ピンと前記陽極層２１０が電気的に短絡されるようにする第１の陽極ホール２１１と、前記陽極層２１０に形成され、陰の外部電極ピンより長い直径を有し、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陰の外部電極ピンと前記陽極層２１０が電気的に開放されるようにする第２の陽極ホール２１２と、前記陰極層２２０に形成され、前記陽の外部電極ピンより長い直径を有し、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陽の外部電極ピンと前記陰極層２２０が電気的に開放されるようにする第１の陰極ホール２２１と、前記陰極層２２０に形成され、前記陰の外部電極ピンと同じ直径を有し、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成され、前記陰の外部電極ピンと前記陰極層２２０が電気的に短絡されるようにする第２の陰極ホール２２２と、前記複数の陽極層２１０同士で陽電荷が移動するようにする陽極通電部と、前記複数の陰極層２２０同士で陰電荷が移動するようにする陰極通電部とを含む。
【００５２】
前記陽極層２１０と前記陰極層２２０とは交互に分離されて積層され、前記分離層２３０は、前記陽極層２１０と前記陰極層２２０との間に積層される。
【００５３】
この場合、前記第１の陽極ホール２１１の直径は陽の外部電極接続ピンの直径と等しく、前記第２の陽極ホール２１２の直径は陰の外部電極接続ピンの直径より長い。また、前記第１の陰極ホール２２１の直径は陽の外部電極接続ピンの直径より長く、前記第２の陰極ホール２２２の直径は陰の外部電極接続ピンの直径と等しい。よって、陽の外部電極は、前記第１の陽極ホール２１１を通じて前記陽極層２１０に電気的に接続されることができる。また、陰の外部電極は、前記第２の陰極ホール２２２を通じて前記陰極層２２０に電気的に接続されることができる。すなわち、陽の外部電極は前記陰極層２２０とは電気的に接続されなく、陰の外部電極は前記陽極層２１０とは電気的に接続されなくなる。
【００５４】
また、本発明のエネルギ貯蔵装置は、外部電極の形態によって、前記第１の陽極ホール２１１に電気的に接続する伝導体である第１の電極ピン２１８と、前記第２の陰極ホール２２２に電気的に接続する伝導体である第２の電極ピン２２８とをさらに備えてもよい。
【００５５】
前記分離層２３０は、前記陽極層２１０と前記陰極層２２０とを電気的に分離するもので、絶縁層の役割をする。よって、前記陽極層２１０の陽電荷は、該陽極層２１０または他の陽極層２１０のみに移動することができ、前記陰極層２２０の陰電荷は、該陰極層２２０または他の陰極層２２０のみに移動することができる。すなわち、従来には、陽電荷または陰電荷が外部電極へと移動する経路は前記陽極ホールまたは前記陰極ホールだけであったが、本発明では、陽電荷または陰電荷の新たな移動通路である前記陽極通電部または前記陰極通電部を備える。そのため、電荷の移動が自由になる。よって、陽電荷または陰電荷が外部電極へと移動する通路が多様に具現されるため、電荷の移動の際に該電荷が受ける抵抗が小さくなり、エネルギ貯蔵装置の性能を上げることができる。
【００５６】
この場合、図４及び図５に示すように、前記陽極層２１０、前記陰極層２２０及び前記分離層２３０は同じ大きさの長方形の形状を有してもよい。
【００５７】
図１〜図３での説明と重複する説明は省略することにする。
【００５８】
また、本発明のエネルギ貯蔵装置は、前記陽極層２１０に対して垂直に貫通し、前記複数の陽極層２１０各々を互いに電気的に接続する第１の通電ピン２１９と、前記陰極層２２０に対して垂直に貫通し、前記複数の陰極層２２０各々を互いに電気的に接続する第２の通電ピン２２９とをさらに備える。前記陽極通電部は、前記第１の通電ピン２１９と同じ直径を有し、前記第１の通電ピン２１９が貫くように形成され、前記第１の通電ピン２１９と前記陽極層２１０が電気的に短絡されるようにする第１の陽極通電ホール２１５と、前記第２の通電ピン２２９より長い直径を有し、前記第２の通電ピン２２９が貫くように形成され、前記第２の通電ピン２２９と前記陽極層２１０が電気的に開放されるようにする第２の陽極通電ホール２１６とを備える。前記陰極通電部は、前記第１の通電ピン２１９より長い直径を有し、前記第１の通電ピン２１９が貫くように形成され、前記第１の通電ピンと前記陰極層２２０が電気的に開放されるようにする第１の陰極通電ホール２２５と、前記第２の通電ピン２２９と同じ直径を有し、前記第２の通電ピン２２９が貫くように形成され、前記第２の通電ピン２２９と前記陰極層２２０が電気的に短絡されるようにする第２の陰極通電ホール２２６と、を備える。
【００５９】
前記分離層２３０は前記第１の通電ピン２１９が貫くように形成された第１の分離ホ〜ル２３５と、前記第２の通電ピン２２９が貫くように形成された第２の分離ホール２３６と、前記陽の外部電極ピンが貫くように形成された第１の分離電極ホール２３１と、前記陰の外部電極ピンが貫くように形成された第２の分離電極ホール２３２とを備える。
【００６０】
一実施形態によれば、前記第１の分離ホール２３５及び前記第２の分離ホール２３６は前記第１の通電ピン２１９及び前記第２の通電ピン２２９より長い直径で形成され、前記第１の分離電極ホール２３１及び前記第２の分離電極ホール２３２は前記陽の外部電極ピン及び前記陰の外部電極ピンより長い直径で形成されてもよい。
【００６１】
前記第１の陽極ホール２１１は、前記陽極層２１０で前記第２の陽極通電ホール２１６と対向する縁部に形成される。前記第２の陽極ホール２１２は、前記陽極層２１０で前記第１の陽極通電ホール２１５と対向する縁部に形成される。前記第１の陰極ホール２２１は、前記陰極層２２０で前記第２の陰極通電ホール２２６と対向する縁部に形成され、前記第２の陰極ホール２２２は前記陰極層２２０で前記第１の陰極通電ホール２２５と対向する縁部に形成される。
【００６２】
また、本発明のエネルギ貯蔵装置は、前記陽電荷を外部から前記陽極層２１０に流込するか前記陽極層２１０から外部に流出するようにする第１の外部電極と、前記陰電荷を外部から前記陰極層２２０に流込するか前記陰極層２２０から外部に流出するようにする第２の外部電極と、をさらに備える。
【００６３】
図６の（ａ）及び（ｃ）と図７の（ａ）及び（ｃ）に示すように、本発明のエネルギ貯蔵装置は、前記第１の陽極ホール２１１及び前記第１の通電ピン２５９、２７９側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置２００の一側を取り囲むような形態の陽極接続部２５０、２７０と、前記第２の陰極ホール２２２及び前記第２の通電ピン２６９、２８９側に形成され、前記エネルギ貯蔵装置２００の他側を取り囲むような形態の陰極接続部２６０、２８０と、をさらに備える。
【００６４】
一実施形態によれば、前記陽極接続部２５０、２７０及び前記陰極接続部２６０、２８０の内面は絶縁体で塗布されてもよい。
【００６５】
前記陽極接続部２５０、２７０は、第１の通電ピン２５９、２７９に電気的に接続される第１の接続ホール２５５、２７５と、前記陽の外部電極ピンに電気的に接続される第１の外部電極ホールとを備える。前記陰極接続部２６０、２８０は、前記第２の通電ピン２６９、２８９に電気的に接続される第２の接続ホールと、前記陰の外部電極ピンに電気的に接続される第２の外部電極ホール２６１とを備える。よって、前記第１の接続ホール２５５、２７５は、前記第１の通電ピン２５９、２７９と同じ直径で形成され、前記第２の接続ホール２６６、２８６は前記第２の通電ピン２６９、２８９と同じ直径で形成され、各々に対して電気的に接続されることができる。また、前記第１の外部電極ホール２５１は、陽の外部電極ピンと同じ直径で形成され、前記第２の外部電極ホール２６１は陰の外部電極ピンと同じ直径で形成され、各々に対して電気的に接続されることができる。
【００６６】
一実施形態によれば、前記陽極接続部２５０、２７０及び前記陰極接続部２６０、２８０は、逆コ字の形状を有してもよい。よって、前記陽極層２１０、前記分離層２３０及び前記陰極層２２０を縦軸方向に立てた場合、図６の（ｃ）に示すように、前記第１の外部電極ホール２５１は縦軸方向に向けることができる。また、図７の（ｃ）に示すように、前記第１の外部電極ホール２５１は横軸方向に向けることができる。すなわち、製品によって外部電極との接続が自由に具現されるため、製品へのアーキテクチャの自由度が高くなる。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１００、２００  エネルギ貯蔵装置
１１０、２１０    陽極層
１２０、２２０  陰極層
１１１  陽極ホール
１２１  陰極ホール
２１１  第１の陽極ホール
２２１  第１の陰極ホール
２１２  第２の陽極ホール
２２２  第２の陰極ホール
１１５、２１５  第１の陽極通電ホール
１２５、２２５  第１の陰極通電ホール
１１６、２１６  第２の陽極通電ホール
１２６、２２６  第２の陰極通電ホール
２１８  第１の電極ピン
２２８  第２の電極ピン
１１９、２１９  第１の通電ピン
１２９、２２９  第２の通電ピン
１３０、２３０  分離層
２３１  第１の分離電極ホール
２３２  第２の分離電極ホール
１３５、２３５  第１の分離ホール
１３６、２３６  第２の分離ホール
１５０、１７０、２５０、２７０  陽極接続部
１６０、１８０、２６０、２８０  陰極接続部
１５１、２５１  第１の外部電極ホール
１６１、１８１、２６１、２８１  第２の外部電極ホール
１５５、１７５、２５５、２７５  第１の接続ホール
１６６、１８６、２６６、２８６  第２の接続ホール
１５９、１７９、２５９、２７９  第１の通電ピン
１６９、１８９、２６９、２８９  第２の通電ピン
【図１】
2013229599.tif 000003
【図２】
2013229599.tif 000004
【図３】
2013229599.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013229599.tif 000009