KR101476365B1 - 다층 중합체 시트 형태인 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단을 포함하는 충전가능한 리튬 배터리들 - Google Patents
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Abstract
충전가능한 리튬 배터리들이 개시되며, 상기 충전가능한 리튬 배터리들은 기밀 용기, 하나 또는 둘 이상의 분리기들에 의해 이격되며 전해 용액에 침지되는 전극들, 전극들과 접속되는 전기 콘택들, 및 유해 물질들의 흡착을 위해 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들의 입자들(11)을 포함하는 중합체 재료의 내부층(12)과 전해질에 대해서는 비투과성인 중합체 재료의 적어도 하나의 외부 보호층(13)을 포함하는 다층 중합체 시트(10)로 형성된 유해 물질들을 흡수하기 위한 수단을 포함하며, 중합체 재료들 모두는 유해 물질에 대해 투과성이다.
Description
본 발명은 충전가능한 리튬 배터리들에 관한 것으로, 상기 충전가능한 리튬 배터리들은 리튬 배터리들을 사용하는 동안 리튬 배터리들에 의해 생성되는 유해 물질들(harmful substances)을 흡착할 수 있는 수단을 포함한다.
충전가능한 리튬 배터리들은 리튬 배터리들의 큰 용량성 및 전력 및 에너지 밀도로 인해 수 개의 전자 장치들에서 이용된다. 추가적으로 개선된 성능들을 가지는 리튬 배터리들에 대한 최근 개발로 인해 리튬 배터리들의 사용은 하이브리드식 자동차 및 완전(totally) 전기식 자동차에서도 이용가능해졌다.
충전가능한 리튬 배터리들 및 이들의 동작 원리는 광범위하게 공지되어 있다. 특히, 리튬 배터리는 분리기(separator)에 의해 이격되며 전해질에 침지되는 2개의 전극(애노드 및 캐소드)을 포함한다. 애노드 상에서 산화 반응이 발생하여 전기 회로로 전자들이 방출될 수 있는 반면, 캐소드 상에서는 환원 반응이 발생하여 전기 회로를 통해 배터리 속으로 전자들이 재주입될 수 있다. 전해질은 배터리 의 전기 회로를 채우기(completing) 위한 것으로, 하나의 전극에서 또 다른 전극으로의 이온들의 수송을 허용하는 반면, 분리기는 캐소드와 애노드 간의 단락(short-circuit)을 방지하는 기능을 한다.
따라서, 본질적으로 리튬 배터리들은 분리기에 의해 이격되며 특정 전해 용액들(electrolytic solutions)로 침지 또는 주입된 전극들(애노드 및 캐소드)이 배열되는 밀폐형(airtight) 콘테이너, 및 배터리 외부와 전극들의 일부를 연통시키는 목적의 전기적 콘택들로 구성된다.
캐소드와 관련하여, 통상적으로 20㎛ 두께의 알루미늄 시트는 
와 같은 산화물들로 코팅되며; 또한 이를 위해 일반식 
에 따라 Ni 및 Co의 혼합형 산화물들이 이용될 수 있다. 통상적으로 애노드는 그래파이트로 코팅된 구리 시트로 구성된다. 본 발명의 상세한 설명부 나머지 부분에서는 애노드와 캐소드를 더 이상 구분하지 않지만, 이러한 엘리먼트들은 총체적으로 전극이라는 용어로 동일시될 수 있다.
전해 용액들과 관련하여, 이들은 통상적으로 유기 용매(solvent) 및 이온 염(ionic salt)으로 형성된다. 이온 염과 관련하여, 보편적으로 사용되는 것 중 하나로는 육불화인산리튬 (lithium hexafluorophosphate, LiPF6)이 있는 반면, 용매들과 관련하여, 보편적으로 사용되는 것들로는 프로필렌 카보네이트(PC), 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 에틸 카보네이트(EC) 및 단독으로 사용되는 디메틸 에탄(DME)이 있으며, 혹은 보다 공통적으로 2개 이상의 성분들의 혼합 물이 사용된다.
일반적으로 분리기는 리튬 이온들에 대해 투과성이 있는(permeable) 다공성 중합체 재료로 구성된다.
종종 기체 형태를 띠는 유해성 물질들은 사용 동안 리튬 배터리들 내부에서 발생될 수 있으며, 이는 심지어 복구불가능한 형태로 배터리들을 손상시킬 수 있다. 유해 물질들의 또 다른 발생 원인은 배터리 내부에서 사용되는 일부 재료들의 탈착(desorption)으로 인한 것일 수 있다. 리튬 배터리들 내부에서 유해 종들을 생성하는 메커니즘들에 대한 보다 상세한 설명은 1999년 발행된 Journal of Power Sources 저널 715-719 페이지에, Kumai 등에 의한 논문 "Gas generation mechanism due to electrolyte decomposition in commercial lithium-ion cell" 및 2006년 발행된 Journal of Power Sources 저널 277-281 페이지에, Vetter 등에 의한 논문 "In situ study on CO2 evolution at lithium-ion battery cathodes"에서 찾을 수 있다.
특히 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO), 포화 및 불포화 탄화수소들, 산소(O2) 및 하이드로플루오릭산(HF)이 가장 유해한 기체형태의 종들인 반면, 또 다른 매우 유해한 종인 물(H2O)은 통상적으로 전해 용액에 분해되는 액체 상(phase)으로 존재한다. 또한, 배터리 내부에서의 존재와 관련된 주된 위험은 기체 상으로 인한 것이지만, CO2는 액체 상으로도 존재할 수도 있다.
종래 기술에 따라 구성된 리튬 배터리들에서, 게터 재료들(getter materials)은 복합 배리어들의 제조를 위해 이용되며, 복합 배리어들의 기능은 불순물들이 내부에 존재하는 또는 생성된 기체들을 흡착(sorbing)하기 보다는 전기화학 셀로 진입하는 것을 방지하는 것이다.
특히, 특허 출원 US 2007/0042264호는 배터리가 밀봉되는 영역에서 H2O의 흡착을 위한 배리어층들의 존재를 언급하고 있지만, 이 문헌에서 리튬 배터리들의 게터 재료들의 존재는 전기화학 디바이스 내부에서 게터 재료들의 주입을 위한 방법을 개시하지 않고 유용하다 고려되었다.
리튬 배리어들의 내부에 게터 재료들로 구성된 배리어층들의 사용 가능성은 특허 출원 WO 2005/067645호 및 특허 출원 US 2006/0286448호에도 개시되어 있다.
이러한 모든 방안들은 게터 재료와 전해질 간의 호환성(compatibility) 문제에 대해서는 언급하지 않았다. 사실상 게터 재료는 게터 재료의 흡착 특성을 손상시키지 않으면서 전해질과 게터 재료 간의 반응 결과로서 배터리 동작에 대해 유해한 물질들의 방출을 방지하기 위해서, 전해질과 관련하여 완전히 비활성이어야 한다. 또한 이러한 호환성은 게터 재료가 배터리 내부에 존재하는 유해 종들과의 결합에 의해 이들의 기능을 수행한 이후에 보장되어야 한다. 또한, 이러한 공지된 방안들은 유해 종들이 배터리에 진입하는 것을 방지하거나 또는 이들의 도입이 느려지는 것을 방지하기에는 적합하나, 배터리 내부에 존재하는 또는 생성되는 유해 물질들의 흡착에 대해서는 효과적이지 않다.
본 발명의 일 양상에서, 본 발명은 종래 기술에서는 여전히 존재하고 있는 문제점들을 해결할 수 있는 충전가능한 리튬 배터리에 관한 것으로, 본 발명은 기밀 용기, 전해 용액에 침지된 전극들, 전극들과 접속되는 전기 콘택들 및 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단을 포함하는 충전가능한 리튬 배터리로 구성되며, 상기 전극들은 하나 또는 둘 이상의 분리기들에 의해 이격되며, 상기 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단은 상기 유해 물질들의 흡착을 위해 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들의 입자들을 포함하는 중합체 재료의 내부층(inner layer), 및 전해질에 대해 불투과성(impermeable)인 중합체 재료의 적어도 하나의 외부 보호층으로 형성되며, 상기 중합체 재료들 모두는 상기 유해 물질에 대해 투과성(permeable)이다.
본 발명은 하기 도면들을 참조로 개시된다.
도 1은 충전가능한 리튬 배터리들의 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단의 제 1 실시예의 파단선(broken view)을 나타낸다.
도 1a는 도 1의 사항에 대한 확대도이다.
도 2는 충전가능한 리튬 배터리들에서 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단의 대안적 실시예를 나타낸다.
도 3은 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단이 고정된, 충전가능한 리튬 배터리의 벽의 일부를 나타내는 도면이다.
도 4는 제 1 실시예에 따른 다층 중합체 시트 형태인 유해 물질들을 흡착하 기 위한 수단을 포함하는 리튬 배터리의 단면도이다.
도 5는 다층 중합체 시트 형태인 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단을 포함하는 리튬 배터리의 제 2 실시예를 나타낸다.
도면들에 도시된 다양한 부재들의 크기 및 치수 비율들은 정확한 것은 아니나, 이들 도면들의 이해를 돕기 위해 변형되었다. 또한, 동일한 이유로, 예를 들어 분리기들과 같은 배터리들의 일부 특정 부품들은 도시되지 않았다.
본원 출원인 명칭의 특허 출원 WO 2007/066372호는 다층 중합체 시트로 구성된 불순물들의 흡착제(sorber)를 포함하는 전해 캐패시터(electrolytic capacitor)를 개시하며, 여기서 가장안쪽 층은 충전가능한 리튬 배터리에서 사용되기 보다는 상이한 에너지 저장 디바이스(전해 캐패시터)에서 사용되는, 디바이스의 동작에 대해 유해한 종들을 흡수할 수 있는 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들의 입자들을 포함한다.
본 발명의 충전가능한 리튬 배터리들을 제조하기 위해, 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단은 전해질에 대해서는 불투과성이나 유해 종들에 대해서는 투과성인 보호 중합체 재료로 구성된 적어도 하나의 층 및 게터 재료 입자들을 포함하는 내부층의 2개의 주표면들 중 적어도 하나의 코팅부(coating)를 갖는 것이 요구된다.
도 1 및 도 1의 확대도는 충전가능한 리튬 배터리들에서 유해 물질들의 흡착을 위한 다층 중합체 시트(10)의 단면도를 나타내며, 여기서 게터 재료 입자들(11)은 유해 물질들에 대해 투과성이며 전해질에 대해서는 불투과성이나 흡착되는 물질에 대해서는 투과성인 중합체 재료층(13)에 완전히 둘러쌓인 중합체 재료의 내부 층(12)에 분포되어, 전해질의 화학적 공격(attack)으로부터 게터 재료가 보호된다. 이는 게터 재료를 자유롭게 선택할 수 있게 하여, 배터리에 존재하는 전해질의 특성을 제한하지 않는다.
대안적으로, 보호 중합체층은 게터를 포함하는 내부 중합체층만을 부분적으로 코팅한다.
도 2에 도시된 이러한 진행 방식에 따른 제 1 실시예에서, 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단은 게터 재료를 포함하는 중합체 재료의 층(22) 및 층(22)의 2개 주표면들상에 배열되는 보호 중합체 재료의 2개층들(23, 23')을 포함하는 다층(20) 형태로, 층(22)의 엣지들은 노출된 상태가 된다. 전해질에 노출된 표면(24)의 감소된 크기는 전체 시스템의 기능을 손상시키지 않는다(jeopardize).
유해 물질들의 흡착을 위한 수단이 충전가능한 리튬 배터리의 내벽들에 배열될 때, 상기 수단이 고정되는 내벽과 게터 재료를 포함하는 층 사이의 보호층은 필요없다. 이러한 보호는 전해질이 면하는 표면, 즉 배터리의 안쪽을 면하는 표면에 대해서만 요구되다. 이러한 배열(arrangement)은 도 3에 표시되며, 도 3은 게터 재료 입자들을 포함하는 층(33)으로 형성된 유해 물질들의 흡수를 위한 수단(32), 및 전해질에 대해서는 투과성이 아니나 유해 물질들에 대해서는 투과성인 보호층(34)이 부착되는 평탄한 벽(그러나, 다른 기하학구조들이 사용될 수도 있다)에 의해 표시된 밀폐형(airtight) 콘테이너(30)의 일부를 나타낸다. 유해 물질들의 흡수를 위한 수단(32)은 다층 시트(20)에 대해 도시된 것과 유사한 구성으로 층(33)의 엣지(35)가 전해질을 면하는 것으로 도시되나, 보호 중합체층(34)은 이를 완전히 둘러싸고 보호하기 위해, 또는 둘러쌓인 게터 재료 입자들을 보다 정확히 보호하기 위해 층(33)의 전체 주변부를 따라 표면(32)에 고정될 수 있다(후자의 실시예는 도면에 도시되지 않음).
게터 재료 입자들을 포함하는 중합체 물질의 층들은 유기 전계발광 디스플레이들의 내부 환경(inner atmosphere)의 정화와 관련되는 국제 특허 출원 WO 2005/107334A1호에 개시된다. 그러나, 게터 재료를 포함하는 이러한 층들은 본 발명을 실행하는데 있어 기본적으로 중요한 중합체 보호층에는 제공되지 않는다.
중합체 재료로 구성되는 추가의 보호층 및 게터 재료를 포함하는 중합체 재료층들로 형성된 시트들이 미국 특허 5,091,233호에 개시된다. 이 경우, 이러한 재료들은 배기된 패널들(evacuated panels)의 제조를 위해 이용되며, 중합체막 보호를 위해 게터 재료는 본 발명에서 게터 재료 자체의 보호를 위해 선택적 투과를 실행하기 보다는 기체 물질들의 투과를 늦출 수 있다.
게터 재료를 포함하는 내부 중합체층은 내부에 가능한 균일하게 분포되는 게터 재료의 파우더들 및 반고체(semi-solid) 상태의 중합체를 포함하는 혼합물의 압출 프로세스(extrusion process) 및 순차적 롤링(rolling)에 의해 제조될 수 있다. 기계적 특징 및 게터 재료를 포함하는 중합체막의 보존도(integrity)를 손상시키지 않고 위험한 입자들의 손실을 방지하기 위해, 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들의 입자들의 중량 퍼센테이지는 50% 보다 높지 않아야 하며 바람직한 실시예에서는 40%보다 낮야 한다.
보호 중합체층을 형성하는 재료들과 관련하여, 본 발명자들은 본 발명을 실행하는데 있어 적합한 재료들로는 특히 폴리에틸렌으로 불리는 폴리올레핀들이 있으며, 및 특히 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌 및 열가소성 올레핀들(TPE), 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)와 같이 플루오르화된(fluorinated) 중합체들이 있다는 것을 발견했다.
또한, 이러한 재료들은 게터 재료를 포함하는 중합체층의 제조에 적합하다. 바람직한 실시예에서, 보호층의 제조 및 게터 재료를 포함하는 중합체층의 제조 모두에 동일한 형태의 중합체가 사용된다.
대안적으로, 게터 재료를 포함하는 층은 폴리카보네이트와 같은 폴리에스테르들 또는 에틸-비닐-아세테이트(EVA)와 같이 흡착되는 기체에 대한 높은 투과성 및 낮은 화학적 저항성을 가지는 중합체들로 제조될 수 있다.
다층 시트를 형성하는 중합체 재료층들은 업계에 광범위하게 공지된 다양한 프로세스들, 예를 들면, 동시압출법(co-extrusion) 또는 압력 다이 캐스팅(pressure die casting)에 의해 서로 결합될 수 있다.
유해 물질들을 제거하기 위한 수단에서 본 발명에 따라 사용되는 게터 재료들은 배터리로부터 제거되는 유해 물질들에 기초하여 다양한 형태가 있다. 각각의 형태의 리튬 배터리에 대해 이러한 물질들을 특성은 이러한 유해 물질들의 제거를 위한 수단이 제공되지 않는 배터리들 상에서 실행되는 예비 테스트들을 통해 결정될 수 있다.
유해 물질이 H2O일 때, 알카리성(alkaline)-토금속들의 산화물들(이런 형태 의 바람직한 산화물들로는 마그네슘 및 칼슘 산화물들이 있다), 붕소 산화물들 또는 다양한 성질의 제올라이트(zeolite)들을 사용하는 것이 가능하다.
유해 물질이 이산화탄소일 때, 본 발명을 실행하기 위한 적절한 게터 재료들로는 CMS(Carbon Molecular Sieves), 알칼리성 수산화물 및 알칼리성-토금속들(특히, 리튬 및 나트륨), LiXOy와 같은 리튬염들이 있으며, X는 지르코늄, 철, 니켈, 티타늄, 실리콘 중에서 선택되며, y는 2 내지 4로, 애미닉기들(aminic groups)과 같은, 기본 작용기들의 부가에 의해 적절히 변형된 MOF(Metal Organic Framework)를 포함한다. 일부 경우들에 있어, 알칼리성 수산화물들 및 알칼리성 토금속들이 CO2의 제거를 위해 이용될 때, 특히 H2O 제거 게터 재료를 이용하는 것이 유용하다.
유해 물질이 기체상의 일산화탄소일 때, 코발트(II,III) 산화물(Co3O4), 구리(II) 산화물(CuO), 또는 과망간산칼륨(KMnO4)이 사용되며, 바람직하게는 CO2 흡착제(sorber)와 조합하여 사용된다. 이러한 재료들은 Pt, Pd, Rh와 같은 산화 촉매들과 조합하여 사용하는 사용될 수 있다.
유해 물질이 기체상의 수소일 때, 팔라듐 산화물, 코발트 산화물, St 707 명칭으로 본 출원인에 의해 판매되는 지르코늄, 바나듐 및 철의 3원 합금들, St 787 명칭으로 본 출원인에 의해 판매되는 지르코늄, 코발트 및 희토류들의 3원 합금들, 또는 보다 일반적으로 비증발형(non-evaporable) 게터 합금들 또는 불포화 유기 화합물들이 사용될 수 있다.
유해 물질들이 독점적인 것은 아니지만, 특히 메탄, 프로필렌, 에탄 및 프로 판으로 불리는 포화 또는 불포화 탄화수소일 때, 큰 비표면적(specific surface area)을 가지는 활성 탄소들, 탄소 나노튜브들, KMnO4와 같은 산화 화합물들 또는 이들의 조합물이 사용될 수 있다.
유해 물질이 산소일 때, St 707이란 명칭으로 본 출원인에 의해 판매되는 지르코늄, 바나듐 및 철의 3원 합금들, St 787이란 명칭으로 본 출원인에 의해 판매되는 지르코늄, 코발트 및 희토류들의 3원 합금들, 또는 보다 일반적으로 비증발형 게터 합금들을 사용하는 것이 가능하다. 대안적으로, 금속들이 사용될 수 있고 이들 중에서 니켈, 구리, 철이 바람직하다; 또는, 환원된 또는 부분적으로 환원된 금속 산화물들이 바람직하며, 이들 중에서 철, 니켈, 주석, 구리 산화물들 또는 이들의 조합물들이 바람직하다.
유해 물질이 HF일 때, 특히 알칼리성 산화물들 또는 알칼리성-토금속들와 같은 일반적 산화물들이 사용될 수 있고, 특히 마그네슘 산화물의 사용이 바람직하다.
본 발명의 대상인 충전가능한 배터리들의 제조에 적합한 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단은 배터리로부터 제거되어야 하는 유해 물질에 기초하여 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들을 포함할 수 있다. 특히, 배터리가 동작하는 동안 생성되는 이러한 물질들에 대해 예상되는 조성은 충전가능한 배터리의 형태 및 이를 사용하는 조건에 따라 변할 수 있어, 최적의 방식으로 배터리 형태에 따라 게터 파우더들의 혼합물(mix)을 선택할 수 있다.
게터 재료 입자들은 150㎛ 보다 작은 크기, 바람직하게는 비증발형 게터 합금들의 경우 50㎛ 보다 작은 크기, 바람직하게는 염들(salts), 산화물들 및 제올라이트들의 경우 25㎛ 보다 작은 크기, 바람직하게는 탄소 나노튜브들 또는 유기 화합물들이 사용될 때 100㎛ 보다 작은 크기를 가져야 한다.
또 다른 관련 파라미터는 게터 시스템을 형성하는 2개의 중합체층들의 두께에 의해 제공된다. 특히, 게터 재료를 포함하는 중합체층의 두께는 게터 입자 크기에 기초하여 5 내지 200㎛ (특히 상기 두께는 게터 재료 입자들의 크기보다 반드시 커야 한다), 바람직하게는 10 내지 100㎛를 포함해야 하는 반면, 외부 보호층과 관련하여 이의 두께는 1 내지 50㎛, 바람직하게는 2 내지 20㎛를 포함할 수 있다.
바람직하게 본 발명의 충전가능한 리튬 배터리들은 기밀 용기들의 하나 또는 둘 이상의 내벽들, 또는 이들의 부분들을 따라 유해 물질들의 흡착을 위한 게터 시스템을 배열함으로써 구성된다.
이를 테면, 도 4는 실린더 형상을 가지며 기밀 용기(41)를 포함하는 리튬 배터리(40)의 내부에 대한 단면도를 나타내며, 기밀 용기(41)의 내부에는 액체 전해질(미도시)에 침지되는 나선(42)을 형성하도록 감긴 얇은 시트들의 형태로 2개의 전극이 제공된다.
다층 시트(43)는 이러한 배터리의 내부벽을 접하게(against) 배열된다. 시트는 도 1, 2 및 3을 참조로 도시된 시트들 중 임의의 것일 수 있다. 도 4에 도시된 배터리는 실린더형의 기하학구조를 갖지만, 이러한 기하학구조는 본 발명의 실현에 있어 제한되지 않는다, 이를 테면, 이러한 배터리들의 또 다른 바람직한 기하 학구조의 형상들로는 평행육면체가 있다.
(도면에 도시되지 않은) 이러한 기하학구조에 있어 가능한 대안적 실시예는 배터리의 중심부에 다층 시트(43)를 배열하도록 제공되며, 전극들의 나선은 원점(origin)을 갖는다.
도 5에서, 리튬 배터리들에 대한 또 다른 바람직한 기하학구조가 도시된다. 이 경우, 배터리(50)의 구조는 전해 용액(미도시)에 의해 분리되는 평행한 금속 플레이트들의 형태인 전극들(52, 52',...)(도면의 이해를 방해하지 않기 위해 단지 가장 바깥쪽에 2개의 전극만이 도시됨)을 포함한다. 이러한 배터리의 한쪽 측면 상에는 유해 기체의 흡착을 위한 시스템(53)이 배열된다. 전기 콘택들(54, 54')은 충전가능한 리튬 배터리의 기밀 용기(51)의 외부와 전극들이 연통하게 한다.
Claims (33)
- 충전가능한 리튬 배터리(40; 50)로서,상기 충전가능한 리튬 배터리(40; 50)는, 기밀 용기(41; 51), 전해 용액에 침지되고 하나 또는 둘 이상의 분리기들(separators)에 의해 이격되는 전극들(42; 52, 52',....), 상기 전극들에 접속되는 전기 콘택들(electrical contact; 54, 54') 및 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단(10; 20; 32; 43; 53)을 포함하고,상기 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단은, 상기 유해 물질들의 흡착을 위해 하나 또는 둘 이상의 게터(getter) 재료들의 입자들(11)을 함유하는 중합체 재료의 내부층(12; 22; 33), 및 전해질에 대해 비투과성인 중합체 재료의 적어도 하나의 외부 보호층(13; 23, 23'; 34)으로 형성된 다층 중합체 시트 형태이며,상기 중합체 재료들 모두는 상기 유해 물질들에 대해 투과가능하고,중합체 재료의 상기 외부 보호층은 상기 내부층의 표면을 완전히 코팅하거나 상기 내부층의 엣지(24; 35)를 제외하고 상기 내부층의 표면을 코팅하며, 중합체 재료의 상기 내부층의 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들의 입자들의 중량 퍼센테이지는 50% 보다 낮은,충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 보호층 및 하나 또는 둘 이상의 게터 재료들의 입자들을 함유하는 중합체 재료의 상기 내부층은, 폴리올레핀들 및 플루오르화된(fluorinated) 중합체들 사이에서 선택된 재료로 구성되는, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 유해 물질들은 H2O를 포함하며,상기 게터 재료는 알칼리성-토금속들의 산화물들, 붕소 산화물들 및 제올라이트들의 화합물들 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 유해 물질들은 CO2를 포함하고, 상기 게터 재료는 이하의 화합물들: CMS(carbon molecular sieves), 알칼리성 또는 알칼리성-토금속들의 수산화물 또는 일반식 LiXOy으로 식별되는 리튬염들(여기서, X는 지르코늄, 철, 니켈, 티타늄, 실리콘 중에서 선택되며, y는 2 내지 4에 포함됨), 염기성 작용기들의 부가에 의해 적절히 변성된 MOF(Metal Organic Framework) 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는, 충전가능한 리튬 배터리.
- 제 1 항에 있어서상기 유해 물질들은 CO를 포함하고,상기 게터 재료는 코발트 산화물, 구리 산화물, 과망간산 칼륨 중 하나 또는 둘 이상의 화합물을 포함하는, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 유해 물질은 O2를 포함하며,상기 게터 재료는 지르코늄, 바나듐 및 철의 3원 합금들, 지르코늄, 코발트 및 희토류의 3원 합금들, 및 환원된 또는 부분적으로 환원된 금속들 또는 금속 산화물들 중 하나 또는 둘 이상의 화합물들을 포함하는, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 유해 물질들은 기체상의 수소를 포함하고,상기 게터 재료는 비증발성 게터 합금들을 포함하는, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 보호 중합체층의 두께는 1 내지 50㎛인, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,게터 재료를 함유하는 중합체 재료의 상기 내부층은, 5 내지 200㎛의 두께를 갖는, 충전가능한 리튬 배터리.
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- 제 1 항에 있어서,상기 다층 중합체 시트는 상기 기밀 용기의 하나 또는 둘 이상의 내벽들을 따라 배열되는, 충전가능한 리튬 배터리.
- 삭제
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