KR102018206B1 - 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102018206B1
KR102018206B1 KR1020190050997A KR20190050997A KR102018206B1 KR 102018206 B1 KR102018206 B1 KR 102018206B1 KR 1020190050997 A KR1020190050997 A KR 1020190050997A KR 20190050997 A KR20190050997 A KR 20190050997A KR 102018206 B1 KR102018206 B1 KR 102018206B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
annular
lithium
lithium electrode
electrode
content
Prior art date
Application number
KR1020190050997A
Other languages
English (en)
Inventor
유혜련
윤현기
임채남
조장현
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020190050997A priority Critical patent/KR102018206B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102018206B1 publication Critical patent/KR102018206B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06—Electrodes for primary cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405—Alloys based on lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/76—Containers for holding the active material, e.g. tubes, capsules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30—Deferred-action cells
    • H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders

Abstract

일 실시예에 따른 환형 리튬 전극은, 제1 리튬 함량을 갖는 제1 환형 리튬 전극; 제2 리튬 함량을 갖고, 상기 제1 환형 리튬 전극과 동심인 제2 환형 리튬 전극; 및 상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량보다 큰 제3 리튬 함량을 갖고, 상기 제1 환형 리튬 전극 및 제2 환형 리튬 전극과 동심인 제3 환형 리튬 전극;을 포함하고, 상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극이 배치될 수 있다.

Description

환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법{ANNULAR LITHIUM ELECTRODE, ANNULAR LITHIUM ELECTRODE ASSEMBLY AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF}
본 출원에 의해 개시되는 발명은 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작동 시 리튬의 누액을 방지하기 위한 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
열전지는 상온에서 비활성 상태로 유지되다가 열원(heat source)의 점화에 의해서 수 초 이내에 고체전해질이 용융됨으로서 활성(activation)화되는 비축형 1차 전지이다. 따라서 보관 중 자가 방전이 거의 없으므로, 성능의 감소 없이 10년 이상 저장이 가능하다. 또한 진동, 충격, 저온, 고온에 견딜 수 있는 구조적 안정성, 신뢰성 등으로 인하여 열전지는 유도 무기 및 우주 발사체 전원으로 주로 사용되고 있다.
특히, 유도 무기의 경우, 평균 수명은 15년 이상이고, 발사되는 순간에만 전력을 사용하기 때문에, 자가 방전(Self-discharing)이 일어나지 않는 것을 전원의 필수 요건으로 한다. 또한, 유도 무기의 전원은 비행을 위해서 무게가 가벼워야 하는 요건도 갖추어야 한다. 열전지는 비활성화 시 전해질이 고체 상태이므로, 자가 방전이 차단될 수 있어, 유도 무기의 전원으로 사용될 수 있다.
종래 열전지의 음극은 Li-Si 합금, 양극은 FeS2(Pyrite) 그리고 고체 전해질 성분으로는 LiF-LiCl-LiBr의 공융염(eutectic salt)이 주로 사용되고 있으며, 이러한 재료들은 분말성형법을 통하여 펠릿형 디스크(disc) 전극 형상으로 제작된다. 그동안 국내뿐만 아니라 국외에서 열전지의 용량 및 출력을 증가시키기 위한 대용량화 연구가 시도되었지만, 펠릿형 전극으로는 대면적화, 고출력 방전 등의 요구 조건들을 충족시키는데 한계가 있음을 확인하였다. 특히 음극으로 사용되는 Li-Si 합금 재료는 성형 이후의 낮은 밀도(1.0 g/cc)로 인해 음극 두께를 줄이는데 한계가 존재한다. 따라서 열전지 조립, 제작 등에 필요한 기계적 강도를 유지하기 위해서는 필요한 용량(치수)보다 더 두껍게 과잉 설계 제작하여야만 된다. 그러나 Li-Si 합금이 아닌 순수 리튬을 음극으로 사용할 경우, 이론 용량 및 출력 특성이 우수할 뿐만 아니라 펠릿 성형이 불필요하여 제작공정이 자유롭다.
이와 같은 문제점을 해결하고자, 선진국에서는 리튬과 철 분말을 혼합하여 열전지 음극을 제작한다고 알려져 있다(미국 특허 US3,930,888, US4,221,849). 또, 미국 특허 US4,675,257에는 US3,930,888, US4,221,849의 열전지용 음극의 리튬을 고정해주는 역할로 음극 구성품에 해당하는 Ni 메쉬(mesh) 및 전극 담지컵에 대한 내용이 포함되어 있다. 또한, 미국 특허 US7,354,678은 리튬과 철 분말 혼합시에 발생하는 질화물(Lithium nitride)로 인한 성능감소를 방지하기 위하여 알루미늄을 첨가하여 음극을 제조하는 내용에 관한 것이다. 국내에서는 제10-1896090호에 은을 포함하는 리튬 전극 제조방법에 대한 내용이 등록되었다.
기존 액체 리튬 전극은 리튬과 철분말의 혼합 전극을 제작하고(미국 특허 US3,930,888, US4,221,849) 이를 Ni 메쉬와 전극 담지 컵에 조립하여(US4,675,257) 열전지 작동온도(>500℃)에서 용융된 리튬의 누액을 방지하고 있다. 하지만 열전지는 단위 셀들을 직렬 적층하여 일정 이상의 가압을 통해 조립되기 때문에, 전극 내에 리튬 함량이 증가된 액체 리튬 전극을 제조할 경우, 인가된 가압력에 의해 리튬이 누액되어 전극의 단락을 유발시킬 수 있다. 또한, 전극의 두께가 두껍고 리튬 함량이 높을수록 누액이 발생하기 쉬우며, 전극의 외경 또는 내경으로 주로 누액이 발생하고 있는 문제점이 있다.
따라서, 기존의 액체 리튬 전극의 문제점을 해결할 수 있는 열전지에 대한 수요 및 연구가 최근 활발하다.
미국특허 : US3,930,888 미국특허 : US4,221,849 미국특허 : US4,675,257 미국특허 : US7,354,678 대한민국 특허 : 제10-1896090호
실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제는 환형 리튬 전극을 적용함으로써, 기존 전극 대비 리튬의 함량을 증가시키며, 전극 내 리튬의 양이 증가될 때 리튬의 누액이 발생하는 문제점을 해결하는데 목적이 있다. 또, 고가의 대형 프레스를 사용하여 분말성형법으로 제작이 불가능한 대면적(> 150 ㎜) 전극을 제조하는데 목적이 있다. 또한, 고출력ㆍ대용량 리튬 전극을 제조함으로써 열전지의 성능을 향상시키고, 나아가 리튬-실리콘(Li-Si) 합금 음극을 대체하는데 목적이 있다.
해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 환형 리튬 전극은, 제1 리튬 함량을 갖는 제1 환형 리튬 전극; 제2 리튬 함량을 갖고, 상기 제1 환형 리튬 전극과 동심인 제2 환형 리튬 전극; 및 상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량보다 큰 제3 리튬 함량을 갖고, 상기 제1 및 제2 환형 리튬 전극과 동심인 제3 환형 리튬 전극;을 포함하고, 상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극이 배치될 수 있다.
또, 상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량은 10wt% 내지 20wt%일 수 있다.
또, 상기 제3 리튬 함량은 21wt% 내지 50wt%일 수 있다.
또, 상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 면적의 합은 상기 제1 환형 리튬 전극 내지 상기 제 3 환형 리튬 전극의 전체 면적의 25% 내지 45%일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전술한 환형 리튬 전극을 포함하는 환형 리튬 전극 조립체는, 상기 환형 리튬 전극을 수용하고, 상기 환형 리튬 전극의 리튬이 작동 온도에서 용융되어 액체 리튬으로 상 변화 시 상기 액체 리튬의 누액을 방지하는 환형 누액 방지용 컵;을 포함할 수 있다.
또, 상기 환형 누액 방지용 컵은, 상기 환형 누액 방지용 컵의 내주면에 배치되어 내벽을 형성하는 링; 및 상기 환형 누액 방지용 컵의 외주면에 배치되고 상부 단부가 내측으로 연장되어 상기 환형 리튬 전극의 적어도 일부를 덮는 외벽;을 포함할 수 있다.
또, 상기 환형 리튬 전극의 외부 반경과 상기 누액 방지용 컵의 상기 외벽의 내부 반경의 사이의 간격은 1mm 내지 3㎜일 수 있다.
또, 상기 환형 리튬 전극 조립체는, 상기 환형 리튬 전극의 하부에 배치된 환형 메쉬를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 환형 리튬 전극의 내주면과 상기 링의 외주면의 사이 및 상기 환형 메쉬의 내주면과 상기 링의 외주면의 사이는 각각 서로 이격될 수 있다.
또, 상기 환형 리튬 전극의 내경은 상기 환형 메쉬의 내경보다 클 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 환형 리튬 전극 제조 방법은, 제1 리튬 함량을 갖는 제1 환형 리튬 전극을 형성하는 단계; 및 제2 리튬 함량을 갖고 상기 제1 환형 리튬 전극과 동심인 제2 환형 리튬 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량보다 큰 제3 리튬 함량을 갖고 상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극과 동심인 제3 환형 리튬 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
또, 상기 제1 환형 리튬 전극 내지 상기 제3 환형 리튬 전극을 형성하는 단계 각각은, 산소 농도 50ppm 미만 및 수분 5ppm 미만의 아르곤 가스 분위기 상에서 리튬과 철 분말을 혼합하는 단계; 300℃로 가열된 흑연 몰드에 리튬-철 혼합물을 프레스로 가압하여 잉곳을 형성하는 단계; 상기 잉곳을 압연하는 단계; 및 상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극이 배치될 수 있도록 압연된 잉곳을 환형 형상으로 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또, 상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량은 10wt% 내지 20wt%이고, 상기 제3 리튬 함량은 21wt% 내지 50wt%일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 환형 리튬 전극 조립체 제조 방법은, 전술한 제조 방법에 의해 제조된 환형 리튬 전극의 하부에 환형 메쉬를 배치하는 단계; 상기 환형 리튬 전극을 가압하여 상기 환형 메쉬 상에 고정시키는 단계; 및 상기 환형 리튬 전극 및 상기 환형 메쉬를 환형 누액 방지용 컵의 내부에 조립하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 실시예들에 따르면, 외경 및 내경에는 환형의 저함량 리튬 전극을 배치하고, 외경 및 내경의 저함량 리튬 전극의 사이에는 환형의 고함량 리튬 전극을 배치함으로써 환형의 리튬 전극을 조립하여 사용할 수 있다. 따라서, 종래의 리튬 전극보다 리튬의 함량을 증가시킨 리튬 전극을 제조할 수 있다.
또한, 외경 및 내경에 저함량 리튬 전극을 배치하기 때문에, 환형 리튬 전극의 리튬의 양이 증가될 때 저함량 리튬 전극 내 포함된 다량의 철 분말을 바인더로 활용할 수 있으므로, 리튬 전극 내 리튬의 함량이 증가될 때 발생할 수 있는 리튬의 누액 현상을 방지할 수 있다.
또한, 리튬의 함량을 증가시킨 리튬 전극을 제작함으로써, 열전지의 중량 및 부피를 감소시키면서, 리튬의 함량이 증가되어 개선된 성능을 구현할 수 있으며, 리튬 전극의 성능 증대로 인하여 열전지의 에너지밀도 및 출력 특성을 향상시킬 수 있다.
실시예들의 효과는 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 저함량 및 고함량 리튬 전극에 관한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 저함량 리튬 전극을 환형으로 타발하여 형성한 제1 및 제2 환형 리튬 전극 및 고함량 리튬 전극을 환형으로 타발하여 형성한 제3 환형 리튬 전극을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 및 제2 환형 리튬 전극의 사이에 제3 환형 리튬 전극을 배치한 환형 리튬 전극을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 환형 리튬 전극 및 메쉬가 누액 방지용 컵에 삽입되어 조립된 환형 리튬 전극 조립체를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 단면도이다.
도 6은 도 4의 B부분을 확대한 단면도이다.
도 7은 실시예 및 비교예에 대하여, 리튬 전극을 적용한 단위 셀 방전 성능 시험 결과를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "?부", "?모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
일반적으로 리튬 함유량이 증가된 액체 리튬 전극은 열전지 작동온도(500℃)에서 리튬 누액으로 인한 전극의 단락을 유발시킴으로써, 전지의 성능을 감소시키고 심할 경우 폭발을 발생시킨다. 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 환형 리튬 전극을 제조하는 방법에 관한 발명이다.
도 1은 일 실시예에 따른 저함량 및 고함량 리튬 전극에 관한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 저함량 리튬 전극을 환형으로 타발하여 형성한 제1 및 제2 환형 리튬 전극 및 고함량 리튬 전극을 환형으로 타발하여 형성한 제3 환형 리튬 전극을 도시한 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 제1 및 제2 환형 리튬 전극의 사이에 제3 환형 리튬 전극을 배치한 환형 리튬 전극을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 저함량 리튬 전극(10)과 고함량 리튬 전극(20)이 도시되어 있다.
저함량 리튬 전극(10)은 리튬의 함량이 10 중량% 이상 20 중량% 이하인 것이 바람직하다. 저함량 리튬 전극(10)의 리튬의 함량이 20%를 초과 할 경우 열전지의 작동 온도(500℃)에서 인가된 가압력에 의하여 리튬이 누액되어 전극의 단락을 유발시키기 때문에 바람직하지 않다.
또한 고함량 리튬 전극(20)은 리튬의 함량이 21 중량% 이상 50 중량% 이하인 것이 바람직하다. 고함량 리튬 전극(20)의 리튬 함량이 50%를 초과할 경우 환형 리튬 전극의 총 리튬 함량 증가로 인한 열전지의 안정성에 영향을 미치기 때문에 바람직하지 않다.
저함량 리튬 전극(10)을 제조하기 위해서, 불활성 가스 분위기 예를 들어, 수분 및 산소농도가 1ppm 이하의 아르곤 가스 분위기를 갖는 글로브박스 내부에 상기 범위 내 함량의 리튬과 철 분말을 혼합하여 저함량 리튬 전극(10)이 제조된다. 스테인레스 스틸 용기에 리튬 호일을 넣고 350℃에서 교반(mixing)한 후, 철 분말을 투입하여 혼합한다. 상기 가스에서 아르곤 가스(S200)는 순도 99.999%(질소 0.001% 이하) 이상을 사용하여야 한다. 산소 농도 조건이 50 ppm 이상 또는 수분이 5 ppm 이상일 경우 이어지는 리튬과 철 분말 혼합 단계에서 액체 리튬이 산화되어 산화물(2Li(s) + 1/2O2(g) → Li2O(s) (250℃ 이상))이 형성되므로 목적하고자 하는 혼합물을 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다. 또한 아르곤 가스의 농도가 99.999%이하(질소 0.001% 이상)일 경우 리튬과 질소와의 반응으로 질화리튬(6Li(s) + N2(g) → 2Li3N(s))을 형성하여 목적하고자 하는 혼합물을 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다.
마찬가지로, 고함량 리튬 전극(20)은 저함량 리튬 전극(10)과 동일한 가스 분위기 및 공정으로 제조된다.
저함량 리튬 전극(10)과 고함량 리튬 전극(20)의 리튬-철 분말의 혼합 공정이 완료되면, 300℃로 가열된 흑연 몰드에 혼합물을 적정량 덜어낸 후 프레스로 가압하여 잉곳 형태로 제작할 수 있다. 제작된 잉곳을 전극 두께에 알맞게 압연한다.
도 2를 참조하면, 도 1의 저함량 리튬 전극(10)은 제1 환형 리튬 전극(11) 및 제1 환형 리튬 전극(11)보다 작은 직경의 제2 환형 리튬 전극(12)으로 형성되고, 고함량 리튬 전극(20)은 제1 환형 리튬 전극(11)의 내경보다 작거나 같은 외경을 갖고, 제2 환형 리튬 전극(12)의 외경보다 크거나 같은 내경을 갖는 제3 환형 리튬 전극(21)으로 형성된다.
예를 들어, 압연된 저함량 리튬 전극(10)은 원하는 크기의 전극의 크기로 먼저 타발된 후, 외경 및 내경 부분에 위치할 환형 형상의 리튬 전극으로 각각 타발된다. 이때, 외경 부분에 위치하는 제1 환형 리튬 전극(11)의 경우에는 환형 리튬 전극의 전체 면적의 5% 이상 및 15% 이하의 면적을 갖도록 제작될 수 있다. 내경 부분에 위치하는 제2 환형 리튬 전극(12)의 경우에는 환형 리튬 전극의 전체 면적의 20% 이상 및 30% 이하의 면적을 갖도록 제작될 수 있다. 이는 내경 및 외경 부분에 위치하는 저함량의 리튬 전극(11, 12)의 면적의 합이 전체 면적의 45% 이상을 초과할 경우 전체 리튬 전극의 리튬 함량이 감소하기 때문에, 실시예들을 통해 달성하고자 하는 리튬의 함량이 증가된 환형 리튬 전극을 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다.
또한, 압연된 고함량 리튬 전극(20)은 저함량의 제1 및 제2 환형 리튬 전극(11, 12)의 사이에 배치되도록 외경 및 내경을 갖는 고함량의 제3 환형 리튬 전극(21)으로 타발될 수 있다. 이때, 고함량의 제3 환형 리튬 전극(21)은 환형 리튬 전극의 전체 면적의 55% 이상 및 75% 이하의 면적을 갖도록 제작될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 환형 리튬 전극(1)은 환형 형상으로 각각 타발된 저함량의 제1 환형 리튬 전극(11), 저함량의 제2 환형 리튬 전극(12) 및 고함량의 제3 환형 리튬 전극(21)을 포함하고 있으며, 제1 내지 제3 리튬 전극(11, 12, 21)은 동심을 갖도록 배치되어 있으며, 저함량의 제1 환형 리튬 전극(11)과 제2 환형 리튬 전극(12)의 사이에 고함량의 제3 환형 리튬 전극(21)이 배치된다.
도 4는 도 3의 환형 리튬 전극 및 메쉬가 누액 방지용 컵에 삽입되어 조립된 환형 리튬 전극 조립체를 도시한 단면도이다. 도 5는 도 4의 A부분을 확대한 단면도이다. 도 6은 도 4의 B부분을 확대한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 누액 방지용 컵(30)은 환형 형상이며, 누액 방지용 컵(30)의 외주면에는 상부 단부가 내측으로 연장되어 환형 리튬 전극(1)의 적어도 일부를 덮는 외벽(33)이 형성되어 있다. 누액 방지용 컵(30)의 내주면에는 내벽을 형성하는 링(32)이 배치되어 있다.
도 3에 도시된 환형 리튬 전극(1)은 메쉬(31)와 함께 누액 방지용 컵(30)에 삽입되어 조립되며, 최종적으로 환형 리튬 전극 조립체(2)를 제조할 수 있다.
예를 들어, 메쉬(31) 상에 저함량의 제1 환형 리튬 전극(11)과 제2 환형 리튬 전극(12)과 고함량의 제3 환형 리튬 전극(21)으로 제조된 환형 리튬 전극(1)을 배치하고 일정한 압력을 가하여 환형 리튬 전극(1)이 메쉬(31) 상에 고정되도록 한다. 이때 메쉬(31)는 열전지 작동 온도에서 리튬이 용융될 때 리튬을 가둬두는 바인더 역할을 수행한다. 이후에 메쉬(31) 상에 고정된 환형 리튬 전극(1)을 누액 방지용 컵(30) 내부에 넣고, 링(32)을 삽입한 후 용접하여 컵(30)에 부착시킨다.
이때, 누액 방지용 컵(30)은 니켈 또는 철로 제작될 수 있으며, 메쉬(31)는 니켈 소재로 제작될 수 있으며, 링(32)은 스테인리스 스틸로 제작될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 메쉬(31)의 내경을 링(32)의 외경보다 크고 환형 리튬 전극(1)의 내경보다 작게 위치하도록 환형 리튬 전극(1)을 메쉬(31) 상에 고정시킨다. 이에 따라, 링(32)과 메쉬(31) 사이에 제1 간격(x)을 갖는 빈 공간이 형성되며, 링(32)과 환형 리튬 전극(1) 사이에 제1 간격(x)보다 큰 제2 간격(y)을 갖는 빈 공간이 형성될 수 있다.
일반적으로 열전지 작동 중에 리튬 함량이 증가된 리튬 전극에서 컵 및 링의 내경 상으로 리튬이 누액되어 양극과 접촉함으로써 단락을 유발시킬 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 상기와 같은 문제를 사전에 방지하고자 메쉬(31)의 내경을 환형 리튬 전극의 내경보다 작게 제작함으로써, 용융된 리튬을 메쉬(31) 상에 담아두기 위함이다.
또한 링(32)과 메쉬(31) 사이의 빈 공간을 의도적으로 형성하는 이유는 메쉬(31)의 내경이 컵(30) 및 링(32)의 내경(r)과 동일하게 제작되면, 링(32)을 컵(30)에 부착시키는 공정에서 메쉬(31)의 일부가 링(32)과 컵(30) 사이에 삽입된 상태로 제작되어 용융된 리튬이 컵(30) 및 링(32)의 내경(r) 상으로 누액될 위험이 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 누액 방지용 컵(30)의 외주면의 내경을 환형 리튬 전극(1)의 외경보다 크게 하여 환형 리튬 전극(1)이 컵(30)의 내부에 배치될 때, 컵(30)과 환형 리튬 전극(1)의 사이에 간격(z)을 갖는 빈 공간이 형성될 수 있다. 이에 따라, 열전지 작동 중 가해진 압력에서 환형 리튬 전극(1) 내 철 분말이 리튬을 붙잡지 못하여 리튬이 용융되어도 컵(30) 내부에 빈 공간(void volume)을 증가시킬 수 있기 때문에, 리튬의 누액을 방지할 수 있다. 컵(30)과 환형 리튬 전극(1) 사이의 간격(z)은 1mm 내지 3㎜가 바람직하며, 이보다 적은 범위에서는 가압력에 의해 용융된 리튬이 컵(30)의 위쪽으로 누액되어 단락을 유발시킬 수 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 상기 간격보다 큰 범위에서는 단위 셀이 일렬로 적층되어 압력이 가해지는 열전지 제조 공정 상에서 누액 방지용 컵(30)의 외주면 상의 빈 공간에 압력이 누적되어 전지 제작이 불가능할 수 있으므로 바람직하지 않다.
이하 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
리튬 11wt%를 350℃에서 15분 용융시킨 후, 철 분말 89 wt%를 첨가하여 혼합하였다. 그라파이트 몰드에서 잉곳을 제조하고, 압연 및 롤링하여 저함량 리튬 전극(10)을 제조하였다. 또한, 리튬 50wt%를 350℃에서 15분 용융시킨 후, 철 분말 50 wt%를 첨가하여 혼합하였다. 이 후 동일한 조건으로 고함량 리튬 전극(20)을 제조하였다. 제조된 저함량 리튬 전극(10)을 직경 140mm 크기의 환형 리튬 전극(1)의 전체 면적에서 30%의 면적을 갖도록 환형 형상으로 각각 타발하여 제1 및 제2 환형 리튬 전극(11, 12)을 제조하였다. 제조된 고함량 리튬 전극(20)은 제1 및 제2 환형 리튬 전극(11, 12)을 제외한 나머지 부분을 채우기 위하여 환형 리튬 전극(1)의 전체 면적에서 70%의 면적을 갖도록 환형 형상으로 타발하여 제3 환형 리튬 전극(21)을 제조하였다. 이 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 환형 리튬 전극(1)과 메쉬(31)를 누액 방지용 컵(30)에 조립하여 환형 리튬 전극 조립체(2)를 제작하였다.
[비교예 1]
리튬 13 wt%, 철 분말 87 wt%를 첨가하여 혼합하였다. 이 후 공정은 실시예 1과 동일하며, 환형 리튬 전극 형상이 아닌 단일형 리튬 전극 형상으로 제작하였다.
[비교예 2]
Li-Si 분말 75wt%, LiCl-KCl/MgO 분말 25wt%을 혼합하여 분말성형법에 의해 펠릿 타입으로 성형하여 Li-Si 음극을 제작하였다.
[시험예 1]
전기화학적 특성평가
상기 실시예 1과 비교예 1 및 비교예 2의 방법으로 제작된 리튬 전극을 사용하여 단위 셀 성능을 평가하였다. 시험 방법은 500℃에서 2분간 유지하여 고체 전해질을 용융시킨 후 방전 시험을 실시하였다. 방전 조건은 56A(60s), 0A(5s)의 pulse 조건으로 시험을 진행하였고, 시험결과를 도 7에 도시하였으며, 표 1에 결과를 나타내었다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
두께 0.5 0.56 2.0
초기 개로 전압(OCV) 2.06 2.06 1.91
작동시간(cut off) 827 727 674
에너지밀도 447 388 234
※ Cut off voltage : 1.5 V
두께 단위 : mm
초기 개로 전압 단위 : V
작동시간 단위 : 초
에너지밀도 단위 : Wh/l
상기 실시예 1과 비교예 1 및 비교예 2의 방전특성 비교 그래프를 참조하면, 실시예 1과 비교예 1의 초기 개로 전압(OCV)은 음극 및 양극재료가 가지는 깁스에너지 차이에 의해 결정되므로, 2.06V로 동일함을 알 수 있다. 그러나, 비교예 2의 초기 개회로 전압은 음극 재료가 다르기 때문에 1.91V 임을 확인할 수 있다. 실시예 1의 리튬 전극의 총 리튬 함유량이 28wt%(리튬함량 3.3g)임에도 불구하고 리튬 누액으로 인한 전극의 단락 없이 정상적으로 방전되었음을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1의 두께가 비교예 1의 13wt%(리튬함량 3.0g) 리튬 음극 두께 대비 10% 이상 감소하며, 리튬 함량은 약 10% 증가됨을 확인하였다. 그래프를 참조하면, 실시예 1의 전압이 비교예 1과 동일하나, 방전 말기에 리튬 함량이 증가된 실시예 1의 작동시간이 증가함을 확인할 수 있다. 비교예 2는 현재 사용되고 있는 LiSi 음극으로 실시예 1 및 비교예 1의 리튬 전극에 비해 4배 이상의 두께를 가지며, 전압 및 작동시간이 현저하게 낮음을 확인할 수 있다. cut off 구간에서 각각의 작동시간은 실시예 1은 827s, 비교예 1은 727s, 비교예 2는 674s로 실시예 1의 작동시간이 증가함을 알 수 있다. cut off 구간에서 실시예, 비교예 1 및 2의 에너지밀도는 각각 447 wh/l, 388 wh/l, 234 wh/l로 실시예 1의 에너지밀도가 비교예 1의 에너지밀도에 비해 약 15% 이상 향상되며, 비교예 2의 에너지밀도와 비교할 때는 약 2배정도 증가함을 확인할 수 있다. 이처럼 저함량의 환형 리튬 전극을 외경 및 내경에 배치하고 고함량의 환형 리튬 전극을 그 사이에 배치한 환형 리튬 전극을 열전지에 적용할 경우 전극의 중량 및 부피를 감소시키면서 동등 이상의 성능을 구현할 수 있기 때문에, 최종적으로 열전지의 부피를 감소시킬 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
1: 환형 리튬 전극
2: 환형 리튬 전극 조립체
10 : 저함량 리튬 전극
11 : 제1 환형 리튬 전극
12 : 제2 환형 리튬 전극
20 : 고함량 리튬 전극
21 : 제3 환형 리튬 전극
30: 누액 방지용 컵
31: 메쉬
32: 링
33: 외벽

Claims (14)

  1. 제1 리튬 함량을 갖는 제1 환형 리튬 전극;
    제2 리튬 함량을 갖고, 상기 제1 환형 리튬 전극과 동심인 제2 환형 리튬 전극; 및
    상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량보다 큰 제3 리튬 함량을 갖고, 상기 제1 환형 리튬 전극 및 제2 환형 리튬 전극과 동심인 제3 환형 리튬 전극;을 포함하고,
    상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극이 배치되는, 환형 리튬 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량은 10wt% 내지 20wt%인, 환형 리튬 전극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 리튬 함량은 21wt% 내지 50wt%인, 환형 리튬 전극.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 면적의 합은 상기 제1 환형 리튬 전극 내지 상기 제3 환형 리튬 전극의 전체 면적의 25% 내지 45%인, 환형 리튬 전극.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 환형 리튬 전극을 포함하는 환형 리튬 전극 조립체에 있어서,
    상기 환형 리튬 전극을 수용하고, 상기 환형 리튬 전극의 리튬이 작동 온도에서 용융되어 액체 리튬으로 상 변화 시 상기 액체 리튬의 누액을 방지하는 환형 누액 방지용 컵;을 포함하는, 환형 리튬 전극 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 환형 누액 방지용 컵은, 상기 환형 누액 방지용 컵의 내주면에 배치되어 내벽을 형성하는 링; 및
    상기 환형 누액 방지용 컵의 외주면에 배치되고 상부 단부가 내측으로 연장되어 상기 환형 리튬 전극의 적어도 일부를 덮는 외벽;을 포함하는, 환형 리튬 전극 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 환형 리튬 전극의 외부 반경과 상기 누액 방지용 컵의 상기 외벽의 내부 반경의 사이의 간격은 1mm 내지 3㎜인, 환형 리튬 전극 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 환형 리튬 전극의 하부에 배치된 환형 메쉬를 더 포함하는, 환형 리튬 전극 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 환형 리튬 전극의 내주면과 상기 링의 외주면의 사이 및 상기 환형 메쉬의 내주면과 상기 링의 외주면의 사이는 각각 서로 이격되어 있는, 환형 리튬 전극 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 환형 리튬 전극의 내경은 상기 환형 메쉬의 내경보다 큰, 환형 리튬 전극 조립체.
  11. 제1 리튬 함량을 갖는 제1 환형 리튬 전극 및 제2 리튬 함량을 갖고 상기 제1 환형 리튬 전극과 동심인 제2 환형 리튬 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량보다 큰 제3 리튬 함량을 갖고 상기 제1 및 제2 환형 리튬 전극과 동심인 제3 환형 리튬 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 환형 리튬 전극 및 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극을 배치하는 단계를 포함하는, 환형 리튬 전극 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극과 상기 제3 환형 리튬 전극을 형성하는 단계 각각은,
    산소 농도 50ppm 미만 및 수분 5ppm 미만의 아르곤 가스 분위기 상에서 리튬과 철 분말을 혼합하는 단계;
    300℃로 가열된 흑연 몰드에 리튬-철 혼합물을 프레스로 가압하여 잉곳을 형성하는 단계;
    상기 잉곳을 압연하는 단계; 및
    상기 제1 환형 리튬 전극 및 상기 제2 환형 리튬 전극의 사이에 상기 제3 환형 리튬 전극이 배치될 수 있도록 압연된 잉곳을 환형 형상으로 형성하는 단계;를 포함하는, 환형 리튬 전극 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 리튬 함량 및 상기 제2 리튬 함량은 10wt% 내지 20wt%이고, 상기 제3 리튬 함량은 21wt% 내지 50wt%인, 환형 리튬 전극 제조 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 환형 리튬 전극의 하부에 환형 메쉬를 배치하는 단계;
    상기 환형 리튬 전극을 가압하여 상기 환형 메쉬 상에 고정시키는 단계; 및
    상기 환형 리튬 전극 및 상기 환형 메쉬를 환형 누액 방지용 컵의 내부에 조립하는 단계;를 포함하는, 환형 리튬 전극 조립체 제조 방법.

KR1020190050997A 2019-04-30 2019-04-30 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법 KR102018206B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190050997A KR102018206B1 (ko) 2019-04-30 2019-04-30 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190050997A KR102018206B1 (ko) 2019-04-30 2019-04-30 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102018206B1 true KR102018206B1 (ko) 2019-09-04

Family

ID=67950806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190050997A KR102018206B1 (ko) 2019-04-30 2019-04-30 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102018206B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102396834B1 (ko) * 2022-03-04 2022-05-12 국방과학연구소 액체리튬음극 및 이를 포함하는 열전지
KR20220133416A (ko) * 2021-03-25 2022-10-05 국방과학연구소 열전지용 전극
KR20220133413A (ko) * 2021-03-25 2022-10-05 국방과학연구소 열전지용 리튬 전극 분석방법
KR20220150765A (ko) * 2021-05-04 2022-11-11 국방과학연구소 열전지 및 그 제조 방법
KR102634431B1 (ko) * 2023-06-28 2024-02-06 국방과학연구소 열전지용 음극 조립체 및 이를 포함하는 열전지

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3930888A (en) 1973-05-14 1976-01-06 Catalyst Research Corporation Molten metal anode
US4221849A (en) 1979-04-27 1980-09-09 Catalyst Research Corporation Iron-lithium anode for thermal batteries and thermal batteries made therefrom
US4675257A (en) 1982-11-29 1987-06-23 Mine Safety Appliances Company Iron-lithium anode for thermal battery
US5731102A (en) * 1995-06-06 1998-03-24 Sundstrand Corporation Thermally activated electrical cell
US7354678B2 (en) 2000-05-04 2008-04-08 Rafael Advanced Defense Systems Ltd. Fe-Li-A1 anode composite and thermal battery containing the same
KR101773745B1 (ko) * 2017-03-28 2017-08-31 국방과학연구소 불소화탄소를 포함하는 열전지용 양극의 제조 방법, 이로 제조된 열전지용 양극 및 이를 포함하는 열전지
KR101802115B1 (ko) * 2017-06-16 2017-11-28 국방과학연구소 금속 폼을 이용한 열전지 양극의 제조 방법
KR101896090B1 (ko) 2018-05-23 2018-09-06 국방과학연구소 은을 포함하는 리튬 전극 제조 방법
KR101920851B1 (ko) * 2018-04-19 2018-11-21 국방과학연구소 액체리튬전극

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3930888A (en) 1973-05-14 1976-01-06 Catalyst Research Corporation Molten metal anode
US4221849A (en) 1979-04-27 1980-09-09 Catalyst Research Corporation Iron-lithium anode for thermal batteries and thermal batteries made therefrom
US4675257A (en) 1982-11-29 1987-06-23 Mine Safety Appliances Company Iron-lithium anode for thermal battery
US5731102A (en) * 1995-06-06 1998-03-24 Sundstrand Corporation Thermally activated electrical cell
US7354678B2 (en) 2000-05-04 2008-04-08 Rafael Advanced Defense Systems Ltd. Fe-Li-A1 anode composite and thermal battery containing the same
KR101773745B1 (ko) * 2017-03-28 2017-08-31 국방과학연구소 불소화탄소를 포함하는 열전지용 양극의 제조 방법, 이로 제조된 열전지용 양극 및 이를 포함하는 열전지
KR101802115B1 (ko) * 2017-06-16 2017-11-28 국방과학연구소 금속 폼을 이용한 열전지 양극의 제조 방법
KR101920851B1 (ko) * 2018-04-19 2018-11-21 국방과학연구소 액체리튬전극
KR101896090B1 (ko) 2018-05-23 2018-09-06 국방과학연구소 은을 포함하는 리튬 전극 제조 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220133416A (ko) * 2021-03-25 2022-10-05 국방과학연구소 열전지용 전극
KR20220133413A (ko) * 2021-03-25 2022-10-05 국방과학연구소 열전지용 리튬 전극 분석방법
KR102550758B1 (ko) * 2021-03-25 2023-07-04 국방과학연구소 열전지용 전극
KR102585775B1 (ko) * 2021-03-25 2023-10-10 국방과학연구소 열전지용 리튬 전극 분석방법
KR20220150765A (ko) * 2021-05-04 2022-11-11 국방과학연구소 열전지 및 그 제조 방법
KR102564032B1 (ko) * 2021-05-04 2023-08-04 국방과학연구소 열전지 및 그 제조 방법
KR102396834B1 (ko) * 2022-03-04 2022-05-12 국방과학연구소 액체리튬음극 및 이를 포함하는 열전지
KR102634431B1 (ko) * 2023-06-28 2024-02-06 국방과학연구소 열전지용 음극 조립체 및 이를 포함하는 열전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102018206B1 (ko) 환형 리튬 전극, 환형 리튬 전극 조립체 및 그 제조 방법
KR101279994B1 (ko) 전극리드에 안전부재가 위치한 구조의 캡 어셈블리 및 이를 포함하고 있는 원통형 전지
KR101920851B1 (ko) 액체리튬전극
KR101993756B1 (ko) 이중층 액체 리튬 전극 및 그 제조 방법
US3930888A (en) Molten metal anode
KR100351608B1 (ko) 방폭형 비수전해액 이차전지 및 그 파단압력 설정방법
EP0862231A1 (en) Lithium secondary battery having thermal switch
KR20080075229A (ko) 이차전지
KR102131924B1 (ko) 열전지 및 그 제조 방법
US3891460A (en) Thermal battery and molten metal anode therefore
US20060127770A1 (en) Thermal battery
KR100973312B1 (ko) 이차 전지용 센터 핀 및 이를 구비한 이차 전지
US3332802A (en) Electric current producing cell
US5382479A (en) Advanced stacked multicell thermal battery
JP5006548B2 (ja) 熱電池
JP2006236990A (ja) 熱電池
KR100210502B1 (ko) 권취극판군용 세퍼레이터
US20060166097A1 (en) Thermal battery
KR102228048B1 (ko) 액체 금속을 포함하는 전극의 제조방법 및 이에 따라 제조된 액체 금속을 포함하는 전극
KR20190033900A (ko) 탄성 부재를 포함하는 원통형 전지셀의 캡 어셈블리
KR101998792B1 (ko) 순수 리튬 전극 및 그 제조 방법
KR102634431B1 (ko) 열전지용 음극 조립체 및 이를 포함하는 열전지
KR102550758B1 (ko) 열전지용 전극
KR102567538B1 (ko) 열전지 전극 및 이의 제조방법
JP4218362B2 (ja) 密閉型電池

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant