KR101966491B1 - 전해질 고갈을 방지할 수 있는 리튬 공기 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전해질 고갈을 방지할 수 있는 리튬 공기 전지는 단위 셀의 외면에 접해 있는 가스켓을 관통하여 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접촉하고 있는 분리막을 포함한다.
따라서 리튬 공기 전지의 전해질이 휘발되면 상기 분리막을 통해 상기 전해질 탱크로부터 리튬 공기 전지 내부로 전해질이 공급될 수 있다. 결과적으로 리튬 공기 전지의 전해질 고갈 문제를 근본적으로 해소할 수 있다.

Description

전해질 고갈을 방지할 수 있는 리튬 공기 전지{A LITHIUM AIR BATTERY CAPABLE OF PREVENTING ELECTROLYTE SHORTAGE}
본 발명은 외부로부터 지속적으로 전해질을 공급받을 수 있는 리튬 공기 전지에 관한 것이다.
현재 우리는 고속 성장에 따른 화석연료의 고갈, 환경오염, 지구온난화 등의 여러 문제에 당면해 있다. 이에 대한 대책으로 신재생 에너지를 개발하고 있으나, 눈에 띄는 성과를 올리고 있지 못하고 있다. 이에 따라 에너지 저장기술 특히, 전지 분야에 대한 관심이 급증하고 있다.
그 결과 리튬 이온 전지(Lithium ion battery)에서 눈부신 발전을 이루었으나, 현재까지 개발된 리튬 이온 전지는 에너지 밀도가 낮아 화석 연료를 대체하기에는 부족하다고 평가받고 있다.
이에 최근에는 미국, 일본 등의 선진국을 중심으로 하여 금속-공기 전지 특히, 리튬 공기 전지(Lithium air battery)의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
리튬 공기 전지는 음극으로 리튬을 사용하고, 양극(공기극)은 활물질로 공기 중의 산소를 이용하는 전지 시스템으로써, 음극에서는 리튬의 산화 및 환원 반응 양극에서는 외부로부터 유입되는 산소의 환원 및 산화 반응이 일어난다.
리튬 공기 전지는 공기로부터 무제한으로 공급받을 수 있는 산소를 활물질로 사용한다. 따라서 이론적으로 매우 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있다. 리튬 공기 전지의 이론 에너지 밀도를 계산하면 약 3,200 Wh/kg으로, 리튬 이온 전지보다 약 10 배 높다. 또한 산소를 활물질로 사용하므로 환경 친화적이라는 장점도 있다.
그러나 리튬 공기 전지는 공기(산소)의 순환이 필수 조건이므로 충방전이 진행됨에 따라 액체 전해질이 휘발되는 문제가 있다.
이에 한국공개특허 제10-2012-0126956호는 분리막의 표면에 폴리비닐리덴 플로라이드-헥사플루오르프로필렌 공중합체를 코팅하여 전해질의 고갈을 최소화할 수 있는 리튬 공기 전지를 제시하였다.
그러나 이는 분리막의 전해질 함침성을 향상시킨 것으로써 근본적인 해결책이라 보기 어렵다.
한국공개특허 제10-2012-0126956호
본 발명은 위와 같은 문제점 및 한계를 해소하기 위한 것으로 다음과 같은 목적이 있다.
본 발명은 리튬 공기 전지 내의 전해질이 고갈되지 않도록 할 수 있는 수단을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전해질의 고갈이 발생하지 않아 수명이 늘어난 리튬 공기 전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 구성을 포함한다.
본 발명에 따른 전해질 고갈을 방지할 수 있는 리튬 공기 전지의 일 실시예는 공기 중 산소를 활물질로 이용하는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막 및 이온 전도를 위한 전해질을 포함하는 셀이 분리판 사이에 개재되고, 상기 이웃하는 분리판 사이에는 상기 셀의 외면으로 가스켓이 개재되며, 상기 가스켓의 외측으로 전해질을 저장하고 있는 전해질 탱크가 위치하고, 상기 분리막은 상기 가스켓을 통과하여 상기 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 분리판은 양극 측에 위치한 양극 분리판과, 음극 측에 위치한 음극 분리판을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 양극 분리판은 내면에 음각 형성된 공기 유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 양극 분리판은 외면으로부터 함입 형성되어 상기 공기 유로와 연통되는 공기 유입부 및 공기 유출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전해질 탱크는 상기 가스켓과 맞닿아 위치할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전해질 탱크는 저장된 전해질의 수위를 측정할 수 있는 수위측정수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장 형성되어 상기 가스켓을 통과하고 상기 전해질 탱크의 전해질과 접하는 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 분리막은 고분자 또는 세라믹으로 제조된 다공성 막일 수 있다.
본 발명에 따른 전해질 고갈을 방지할 수 있는 리튬 공기 전지의 다른 실시예는 공기 중 산소를 활물질로 이용하는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막 및 이온 전도를 위한 전해질을 포함하는 셀이 복수 개로 분리판을 개재하여 적층되고, 상기 이웃하는 분리판 사이에는 상기 셀의 외면으로 가스켓이 개재되며, 상기 가스켓의 외측으로 전해질을 저장하고 있는 전해질 탱크가 위치하고, 상기 분리막은 상기 가스켓을 통과하여 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접하는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 분리판은 적층된 셀의 최외곽의 양극 측에 위치한 양극 분리판과, 적층된 셀의 최외곽의 음극 측에 위치한 음극 분리판과, 이웃한 셀 사이에 개재되는 바이폴라 분리판을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 양극 분리판은 내면에 음각 형성된 공기 유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 양극 분리판은 외면으로부터 함입 형성되어 상기 공기 유로와 연통되는 공기 유입부 및 공기 유출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 바이폴라 분리판과 가스켓은 상기 공기 유입부와 연통되도록 관통 형성된 공기 유입 매니폴드와, 상기 공기 유출부와 연통되도록 관통 형성된 공기 유출 매니폴드를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전해질 탱크는 상기 가스켓과 맞닿아 위치할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 전해질 탱크는 저장된 전해질의 수위를 측정할 수 있는 수위측정수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장 형성되어 상기 가스켓을 통과하고 상기 전해질 탱크의 전해질과 접하는 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 돌출부는 상기 공기 유입 매니폴드 및 공기 유출 매니폴드를 회피하여 상기 가스켓을 통과하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 포함하므로 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 분리막이 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접해 있으므로 리튬 공기 전지 내부로 전해질을 손쉽게 공급할 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면 리튬 공기 전지 내의 전해질이 고갈되지 않아 전지의 수명이 현저히 늘어난다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 공기 전지를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 공기 전지를 도시한 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
리튬 공기 전지는 리튬 금속을 음극으로 사용하고, 양극(공기극)에서 활물질로 공기 중의 산소를 이용하는 전지 시스템이다. 음극에서는 리튬의 산화 및 환원 반응이, 양극에서는 외부로부터 유입되는 산소의 환원 및 산화 반응이 일어난다.
이하 화학식 1 및 화학식 2는 리튬 공기 전지의 방전시 음극과 양극에서 일어나는 반응을 나타낸 것이다.
[화학식 1]
(음극) : Li → Li+ + e-
[화학식 2]
(양극) : 2Li+ + O2 + 2e- → Li2O2
음극의 리튬 금속이 산화되어 리튬 이온과 전자가 생성된다. 리튬 이온은 전해질을 통해, 전자는 외부 도선 또는 집전체를 통해 양극으로 이동한다. 양극은 외부로부터 공기를 공급받고, 음극으로부터 전달된 리튬 이온과 전자와 반응하여 Li2O2가 형성된다.
충전 반응은 이와 반대로 진행된다. 즉, 이하의 화학식 3과 같이 양극에서 Li2O2가 분해되어 리튬 이온과 전자가 생성된다.
[화학식 3]
(양극) Li2O2 → 2Li+ + O2 + 2e-
상기 화학식 1 내지 화학식 3에서 알 수 있듯이, 리튬 공기 전지가 작동하기 위해서는 리튬 이온의 이동이 원활히 이루어져야 한다. 상기 리튬 이온은 액체 상태의 전해질을 통해 이동하는데 외부로부터 공기가 지속적으로 공급되는 리튬 공기 전지의 특성상 전해질이 증발하게 되고, 이에 따라 리튬 이온의 이동이 제한된다. 이는 리튬 공기 전지의 수명이 단축되는 결과로 이어질 수 있다.
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것이다. 이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 단일 셀로 구성된 리튬 공기 전지를 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 공기 전지는 셀(100), 분리판(200), 가스켓(300), 전해질 탱크(400) 및 엔드 플레이트(end plate, 500)를 포함한다.
상기 셀(100)은 중 산소를 활물질로 이용하는 양극(110), 리튬 금속인 음극(120), 상기 양극(110)과 음극(120) 사이에 개재되는 분리막(130), 이온 전도를 위해 상기 양극(110)과 음극(120) 사이에 채워지는 전해질(미도시)을 포함한다.
상기 셀(100)은 외부로부터 유입되는 공기를 리튬 공기 전지 전체로 널리 퍼지게 하기 위해 가스 확산층(140)을 더 포함할 수 있다.
상기 분리막(130)은 폴리에틸렌(polyethylene)과 같은 고분자 또는 유리 섬유(glass fiber)와 같은 세라믹으로 구성될 수 있다. 따라서 상기 분리막(130)은 부도체로서 상기 양극(110)과 음극(120)을 절연할 수 있다.
또한 상기 분리막(130)은 부직포와 같은 구조의 다공성 막일 수 있다. 따라서 상기 전해질이 상기 분리막(130)에 좀 더 많이 함침될 수 있다.
상기 셀(100)은 분리판(200) 사이에 개재될 수 있다. 상기 분리판(200)은 양극 측에 위치한 양극 분리판(210), 음극 측에 위치한 음극 분리판(220)을 포함할 수 있다.
본 발명에서 "양극 측"은 상기 셀의 적층 구조에 있어서 양극 방향을 의미하며, "음극 측"은 상기 셀의 적층 구조에 있어서 음극 방향을 의미한다.
상기 양극 분리판(210) 및 음극 분리판(220) 사이에는 상기 셀(100)의 외면으로 가스켓(300)이 개재될 수 있다. 따라서 상기 셀(100)은 후술할 양극 분리판(210)의 공기 유로(213), 공기 유입부(211) 및 공기 유출부(212)를 제외하고는 분리판(200)과 가스켓(300)으로 외부와 차단된 상태일 수 있다.
본 발명에서 "외면" 또는 "외측"은 리튬 공기 전지를 기준으로 그 바깥쪽의 면 또는 바깥 방향을 의미하며, "내면" 또는 "내측"은 리튬 공기 전지를 기준으로 그 안쪽의 면 또는 안쪽 방향을 의미한다.
상기 엔드 플레이트(500)는 상기 셀 및 기타 구성요소들을 적층된 상태로 고정 및 지지하는 구성으로 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(520)를 포함할 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나 상부 플레이트(510)와 하부 플레이트(520) 간을 가압하여 체결하는 체결기구가 설치될 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 공기 전지에서 공기의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
상기 양극 분리판(210)은 외면으로부터 함입 형성된 공기 유입부(211) 및 공기 유출부(212)를 포함할 수 있다. 또한 상기 양극 분리판(210)은 그 내면에 음각 형성되어 상기 공기 유입부(211) 및 공기 유출부(212)와 연통되는 공기 유로(213)를 포함할 수 있다.
또한 상기 상부 플레이트(510)는 상기 공기 유입부(211)와 연통되도록 관통 형성된 공기 유입홀(511), 상기 공기 유출부(212)와 연통되도록 관통 형성된 공기 유출홀(512)을 포함할 수 있다.
따라서 외부의 공기는 상기 공기 유입홀(511) 및 공기 유입부(211)를 통해 리튬 공기 전지 내부로 들어오고, 공기 유로(213)를 따라 흐른다. 이 때 상기 가스 확산층(140)은 공기를 확산시켜 유입된 공기가 양극(110)과 원활하게 접촉할 수 있도록 한다. 공기는 리튬 공기 전지 내부에서 공기 유로(213)를 따라 흐르다가 상기 공기 유출부(212) 및 공기 유출홀(512)을 통해 외부로 빠져나간다.
리튬 공기 전지 내부에서 공기가 흐르면서 상기 분리막(130)에 적셔져 있던 전해질과 상기 양극(110)을 부분적으로 채우고 있던 전해질이 증발하게 된다.
이에 본 발명은 상기 가스켓(300)의 외측으로 전해질을 저장하고 있는 전해질 탱크(400)를 설치하고, 상기 분리막(130)이 상기 가스켓(300)을 통과하여 상기 전해질 탱크(400)에 저장된 전해질과 접하도록 하여 위와 같은 문제가 생기는 것을 방지한다.
상기 분리막(130)의 일부가 전해질에 접해 있으므로 리튬 공기 전지 내부에서 전해질이 증발하면, 곧바로 상기 분리막(130)을 통해 리튬 공기 전지 내부로 전해질이 공급된다.
또한 상기 분리막(130)이 전해질을 충분히 포함하여 포화 상태에 이르면 자동으로 전해질의 공급이 이루어지지 않기 때문에 전해질의 사용량이 과도해질 우려도 없다.
즉, 리튬 공기 전지 내부에서 증발한 전해질의 양만큼만 전해질 탱크(400)로부터 리튬 공기 전지로 공급된다.
상기 전해질 탱크(400)의 설치 공간은 한정되지 않으나, 바람직하게는 상기 가스켓(300)의 외면과 맞닿도록 설치할 수 있다. 상기 리튬 공기 전지와 일정 거리를 두고 설치하면 상기 분리막(130)이 외부에 노출되므로 전해질 탱크(400)로부터 리튬 공기 전지로의 전해질 공급이 원활하게 이루어지지 않을 수 있기 때문이다.
상기 전해질 탱크(400)는 형상 또는 모양이 한정되지 않으나, 바람직하게는 상기 가스켓(300)과 맞닿도록 하여 상기 엔드 플레이트(500)에 개재된 형상일 수 있다. 또한 상기 상부 플레이트(510)는 상기 전해질 탱크(400)에 전해질을 보충할 수 있도록 전해질 유입홀(513)을 포함할 수 있다.
상기 전해질 탱크(400)는 그 내부 또는 외부에 저장된 전해질의 수위를 측정할 수 있는 수위측정수단(미도시)을 포함할 수 있다. 따라서 상기 전해질 탱크(400)에 저장된 전해질의 양을 쉽게 확인하여 보충할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예인 복수 개의 셀이 적층된 리튬 공기 전지를 도시한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 공기 전지는 복수 개의 셀(100), 분리판(200), 가스켓(300), 전해질 탱크(400) 및 엔드 플레이트(end plate, 500)를 포함한다.
각 구성의 기본적인 설명은 전술하였으므로 이하에서는 생략하기로 한다.
상기 분리판(200)은 적층된 셀의 최외곽의 양극 측에 위치한 양극 분리판(210), 적층된 셀의 최외곽의 음극 방향에 적층된 음극 분리판(220), 이웃한 셀 사이에 개재되어 일면은 양극(110)과, 타면은 음극(120)과 맞닿아 있는 바이폴라 분리판(230)을 포함할 수 있다.
상기 양극 분리판(210)과 바이폴라 분리판(230) 사이, 이웃하는 바이폴라 분리판(230) 사이, 바이폴라 분리판(230)과 음극 분리판(220) 사이에는 가스켓(300)이 개재될 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 공기 전지에서 공기의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
양극 분리판(210)에 접해 있는 셀의 공기 흐름은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 공기 전지와 동일하므로 이하 차이점에 대해서만 구체적으로 설명한다.
상기 가스켓(300)과 바이폴라 분리판(230)은 상기 양극 분리판(210)의 공기 유입부(211)와 연통되도록 관통 형성된 공기 유입 매니폴드(600)를 포함한다. 따라서 상기 양극 분리판(210)의 공기 유입부(211)를 통해 유입된 공기의 일부는 상기 양극 분리판의 공기 유로(213)를 따라 흐르고, 그 나머지는 상기 공기 유입 매니폴드(600)를 통해 이웃하는 셀로 공급된다.
상기 바이폴라 분리판(230)은 상기 공기 유입 매니폴드(600)와 연통되고, 상기 양극 분리판과 유사하게 음각 형성된 공기 유로(231)를 포함할 수 있다. 공기 유입 매니폴드(600)를 통해 유입된 공기는 상기 바이폴라 분리판(230)의 공기 유로(231)를 따라 흐름으로써 리튬 공기 전지를 구성하는 각 셀에 공기가 전달될 수 있다.
또한 상기 가스켓(300)과 바이폴라 분리판(230)은 상기 양극 분리판(210)의 공기 유출부(212)와 연통되도록 관통 형성된 공기 유출 매니폴드(700)를 포함한다. 따라서 상기 양극 분리판(210) 및 바이폴라 분리판(230)의 공기 유로(213, 231)를 따라 흐르는 공기는 상기 공기 유출 매니폴드(700) 및 공기 유출부(212)를 통해 외부로 빠져나간다.
본 발명의 다른 실시예에서는 복수 개의 셀에 포함된 각각의 분리막(130)이 각 셀(100)에 접해 있는 가스켓(300)을 통과하여 전해질 탱크(400)에 저장된 전해질과 접할 수 있다.
다만 본 발명의 다른 실시예는 전술한 일 실시예와 달리 상기 가스켓(300)에 공기 유입 매니폴드(600) 및 공기 유출 매니폴드(700)가 형성되어 있다. 따라서 공기의 흐름을 막지 않기 위해 상기 분리막(130)은 상기 공기 유입 매니폴드(600) 및 공기 유출 매니폴드(700)가 관통 형성된 부분을 회피하여 상기 가스켓(300)을 통과한다.
회피하는 방법 또는 구성은 한정되지 않으나, 바람직하게는 상기 분리막(130)을 몸체부(131), 돌출부(132)로 구성한 뒤, 상기 돌출부(132)의 형상을 조절하여 상기 가스켓(300)을 통과하도록 할 수 있다.
상기 몸체부(131)는 상기 양극(110)와 음극(120) 사이에 개재되어 양 전극을 절연하는 구성이고, 상기 돌출부(132)는 상기 몸체부(131)로부터 연장 형성되어 상기 가스켓(300)을 통과하고 상기 전해질 탱크(400)의 전해질과 접하는 구성이다.
본 발명에 따른 리튬 공기 전지는 분리막이 가스켓을 관통하여 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접촉하고 있는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
따라서 리튬 공기 전지의 전해질이 휘발되면 상기 분리막을 통해 상기 전해질 탱크로부터 리튬 공기 전지 내부로 전해질이 공급될 수 있다. 결과적으로 리튬 공기 전지의 전해질 고갈 문제를 근본적으로 해소할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100 : 셀 (단위 셀)
110 : 양극
120 : 음극
130 : 분리막 131 : 몸체부 132 : 돌출부
140 : 가스 확산층
200 : 분리판
210 : 양극 분리판 211 : 공기 유입부 212 : 공기 유출부
213 : 공기 유로
220 : 음극 분리판
230 : 바이폴라 분리판 231 : 공기 유로
300 : 가스켓
400 : 전해질 탱크
500 : 엔드 플레이트 510 : 상부 플레이트 520 : 하부 플레이트
511 : 공기 유입홀 512 : 공기 유출홀
600 : 공기 유입 매니폴드
700 : 공기 유출 매니폴드

Claims (18)

  1. 공기 중 산소를 활물질로 이용하는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막 및 이온 전도를 위한 전해질을 포함하는 셀이 분리판 사이에 개재되고,
    상기 분리판의 외면과 접하는 엔드 플레이트를 포함하고,
    이웃하는 상기 분리판 사이에는 상기 셀의 외면으로 가스켓이 개재되며,
    상기 가스켓의 외측으로 전해질을 저장하고 있는 전해질 탱크가 위치하되,
    상기 전해질 탱크는 상기 가스켓과 맞닿도록 하여 상기 엔드 플레이트에 게재된 형상이고,
    상기 분리막은 상기 가스켓을 통과하여 상기 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접하되,
    상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장 형성되어 상기 가스켓을 통과하고 상기 전해질 탱크의 전해질과 접하는 돌출부를 포함하고,
    상기 엔드 플레이트의 전해질 유입홀을 통해 상기 전해질 탱크에 전해질이 보충되는 것을 특징으로 하는 리튬 공기 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리판은 양극 측에 위치한 양극 분리판과, 음극 측에 위치한 음극 분리판을 포함하는 리튬 공기 전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 양극 분리판은 내면에 음각 형성된 공기 유로를 포함하는 리튬 공기 전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 양극 분리판은 외면으로부터 함입 형성되어 상기 공기 유로와 연통되는 공기 유입부 및 공기 유출부를 포함하는 리튬 공기 전지.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해질 탱크는 저장된 전해질의 수위를 측정할 수 있는 수위측정수단을 포함하는 리튬 공기 전지.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리막은 고분자 또는 세라믹으로 제조된 다공성 막인 리튬 공기 전지.
  9. 공기 중 산소를 활물질로 이용하는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막 및 이온 전도를 위한 전해질을 포함하는 셀이 복수 개로 분리판을 개재하여 적층되고,
    복수 개의 상기 분리판 중 최외곽에 위치하는 분리판의 외면과 접하는 엔드 플레이트를 포함하고,
    이웃하는 상기 분리판 사이에는 상기 셀의 외면으로 가스켓이 개재되며,
    상기 가스켓의 외측으로 전해질을 저장하고 있는 전해질 탱크가 위치하되,
    상기 전해질 탱크는 상기 가스켓과 맞닿도록 하여 상기 엔드 플레이트에 게재된 형상이고,
    상기 분리막은 상기 가스켓을 통과하여 전해질 탱크에 저장된 전해질과 접하되,
    상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재된 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장 형성되어 상기 가스켓을 통과하고 상기 전해질 탱크의 전해질과 접하는 돌출부를 포함하고,
    상기 엔드 플레이트의 전해질 유입홀을 통해 상기 전해질 탱크에 전해질이 보충되는 리튬 공기 전지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분리판은 적층된 셀의 최외곽의 양극 측에 위치한 양극 분리판과, 적층된 셀의 최외곽의 음극 측에 위치한 음극 분리판과, 이웃한 셀 사이에 개재되는 바이폴라 분리판을 포함하는 리튬 공기 전지.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 양극 분리판은 내면에 음각 형성된 공기 유로를 포함하는 리튬 공기 전지.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 양극 분리판은 외면으로부터 함입 형성되어 상기 공기 유로와 연통되는 공기 유입부 및 공기 유출부를 포함하는 리튬 공기 전지.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 바이폴라 분리판과 가스켓은 상기 공기 유입부와 연통되도록 관통 형성된 공기 유입 매니폴드와, 상기 공기 유출부와 연통되도록 관통 형성된 공기 유출 매니폴드를 포함하는 리튬 공기 전지.
  14. 삭제
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 전해질 탱크는 저장된 전해질의 수위를 측정할 수 있는 수위측정수단을 포함하는 리튬 공기 전지.
  16. 삭제
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 분리막은 고분자 또는 세라믹으로 제조된 다공성 막인 리튬 공기 전지.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 공기 유입 매니폴드 및 공기 유출 매니폴드를 회피하여 상기 가스켓을 통과하는 리튬 공기 전지.
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