KR0163862B1 - 리튬/망간 전지 제조 방법 - Google Patents

리튬/망간 전지 제조 방법 Download PDF

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Abstract

리튬/망간 건전지의 제작 후 전압 불평탄성을 개선하기 위해 7일간 자기 방전시키게 됨은 제작 후의 건전지를 7일간 재고 상태로 저장해야 함으로써 재고량이 증가됨을 개선하기 위하여, 망간/리튬 건전지의 양극과 음극 단자에 정전압 전류기를 연결한 다음 여기에 3V의 전압을 인가함과 아울러 상기한 3V의 전압을 100mv/s의 크기로 비례 감소시킴으로써 리튬 전극에 부동태 피막을 형성하도록 하는 것을 포함함으로써 망간/리튬 건전기의 재고를 감소시킬 수 있게 된다.

Description

리튬/망간 전지 제조 방법
본 발명은 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리튬/망간 전지 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전지는 전기를 축적한 상태에서 전기를 동력으로 하는 다른 부품에 전기를 공급하게 되는 바, 이는 제1,2차 전지로 구분된다.
상기한 제1차 전지는 재충전이 불가능한 전지를 통칭하게 되고, 제2차 전지는 재충전이 가능한 전지를 통칭하게 된다.
여기서, 상기한 제1차 전지는 통상 망간 전지가 많이 사용되는바, 이는 이산화망간(MnO2)을 주감극제로 함과 아울러 이를 포함한 탄소를 주성분으로 하는 혼합제를 양극 작용 물질로 하며, 아연(Zn)을 음극 작용 물질로 하고, 염화 암모늄(NH4Cl) 또는 질화아연(ZnCl2)을 전해액으로 하는 전지를 말한다.
여기서, 상기한 망간 전지보다 에너지 밀도를 향상시킨 리튬/망간(Li/MnO2) 전지가 많이 사용된다.
상기한 리튬/망간 전지는 음극 활성 물질로 금속 리튬(Li)을 사용한 것인 바, 이는 반응함에 따라 하기한 식(1)에 보이는 것과 같이 음극에서 수소 가스가 발생된다.
즉, 반응함과 아울러 전지의 제작 후 이산화망간과 리튬 사이에서 자기 방전이 발생되면 전지 내부에 가스가 충만하게 되는 바, 이를 방지하기 위해 제작 후 약 7일간 상온에서 방전시키게 된다.
MnO2(H2O)+2Li → Li2O+H2+MnO2........................................ (1)
상기한 상온 방전은 이산화망간 금속에 부동태 상태의 피막이 형성될 때까지 자기 방전시킴으로써 자기 방전에 의해 발생되는 가스에 의한 전압 불평탄성을 개선하게 되는 것이다.
물론, 상기한 방전은 전지의 제작 후 24시간 이내에서 실행하게 된다.
그러나, 상기한 바와 같이 리튬/망간 전지의 제작 후 전압 불평탄성을 개선하기 위해 7일간 자기 방전시키게 됨은 제작 후의 전지를 7일간 재고 상태로 저장해야 함으로써 재고량이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 상기한 바와 같이 상온에서 7일간 방전시키는 것은 이산화망간 금속의 피막이 정확히 부동태 상태를 유지할 수 있도록 형성되는 것이 정확치 않기 때문에 출고 후에도 자기 방전에 의해 전압이 불안정하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리튬/망간 전지의 7일간 자기 방전에 따른 재고량 증가와 전압 불평탄성을 개선할 수 있는 리튬/망간 전지 제조 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 망간/리튬 전지의 양극과 음극 단자에 정전압 전류기를 연결한 다음 여기에 3V의 전압을 인가함과 아울러 상기한 3V의 전압을 100mv/s의 크기로 비례 감소시킴으로써 리튬 전극에 부동태 피막을 형성하도록 하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
망간/리튬 전지의 조립 후 전지의 양극과 음극 단자에 정전압 전류기를 연결한다.
망간/리튬 전지의 양극과 음극 단자에 정전압 전류기를 연결한 다음 여기에 3V의 전압을 인가하게 된다.
특히, 상기한 3V의 전압을 비례적 즉, 100mv/s의 크기로 감소시킴으로써 최후에는 0V가 되도록 한다.
즉, 인가된 전압을 점차적으로 감소시킴으로써 전압이 인가된 전극 즉, 리튬 전극에 부동태 피막을 형성하게 되는 것이다.
여기서, 상기한 전압 인가에 의해 부동태 피막이 형성됨은 강제적인 전압 인가에 의해 양극과 음극 전극 사이에서 방전이 빠른 시간에 발생됨과 아울러 이로 인해 리튬 전극 표면에 피막이 형성되는 것이다.
물론, 상기한 정전압 인가는 종래와 같이 자연 방전을 시키기 않고 인위적으로 망간/리튬 전지에 전압을 인가함으로써 단시간내에 종래와 같은 효과를 나타낼 수 있도록 하는 것이다.
정전압 전류기에 의해 인가된 전압으로 리튬 전극에 부동태 피막이 형성되면 상기한 부동태 피막에 의해 양극과 음극 사이에서 자기 방전이 발생되지 않게 된다.
즉, 리튬 전극에 부동태 피막을 도포함으로써 자기 방전이 발생되지 않게 되고, 이로 인해 망간/리튬 전지 내부에 가스가 발생되지 않게 됨으로써 전지의 전압 불평탄성을 개선할 수 있게 되는 것이다.
특히, 상기한 바와 같이 리튬 전극에 부동태 피막을 단시간 약 30초 정도로 형성할 수 있게 됨으로써 종래와 같이 제작 후 저장하는데 따른 재고 증가가 발생되지 않게 된다.
이상과 같이 본 발명은 제작 후의 망간/리튬 전지에 일정한 비율로 감소되는 전압을 인가함으로써 빠른 시간내에 리튬 전극에 부동태 피막을 형성하여 전지의 전압 불평탄성을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 전지의 재고를 감소시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 망간/리튬 건전기 제조 방법에 있어서, 망간/리튬 건전지의 양극과 음극 단자에 정전압 전류기를 연결한 다음 여기에 3V의 전압을 인가함과 아울러 상기한 3V의 전압을 100mv/s의 크기로 비례 감소시킴으로써 리튬 전극에 부동태 피막을 형성하도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 망간/리튬 건전기 제조 방법.
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