KR102654517B1 - Pouch type metal air battery - Google Patents

Pouch type metal air battery Download PDF

Info

Publication number
KR102654517B1
KR102654517B1 KR1020180085470A KR20180085470A KR102654517B1 KR 102654517 B1 KR102654517 B1 KR 102654517B1 KR 1020180085470 A KR1020180085470 A KR 1020180085470A KR 20180085470 A KR20180085470 A KR 20180085470A KR 102654517 B1 KR102654517 B1 KR 102654517B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exterior material
pouch
air battery
type metal
electrode assembly
Prior art date
Application number
KR1020180085470A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200010873A (en
Inventor
오광석
권은지
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020180085470A priority Critical patent/KR102654517B1/en
Publication of KR20200010873A publication Critical patent/KR20200010873A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102654517B1 publication Critical patent/KR102654517B1/en

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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/138—Primary casings; Jackets or wrappings adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
    • H01M50/1385—Hybrid cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
    • H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
    • H01M12/065—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode with plate-like electrodes or stacks of plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00—Containers; Receptacles
    • B32B2439/40—Closed containers
    • B32B2439/46—Bags
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/10—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

본 발명은 파우치형 금속공기전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산소만을 선택적으로 투과시키는 복수개의 미세기공이 형성된 산화투과막 및 수지층을 포함하는 외장재를 사용하여 전극조립체를 밀봉함으로써 산소투과율은 크게 증대시키고, 대기 중의 수분 또는 가스 유입을 차단하여 이로 인한 전지열화와 같은 부반응을 개선하는 동시에 전해질 누출 및 휘발을 방지하여 에너지밀도 및 수명특성이 향상된 파우치형 금속공기전지에 관한 것이다.The present invention relates to a pouch-type metal-air battery. More specifically, the present invention relates to a pouch-type metal-air battery, and more specifically, by sealing the electrode assembly using an exterior material including an oxidation-permeable membrane and a resin layer formed with a plurality of micropores that selectively transmit only oxygen, the oxygen permeability is greatly reduced. It relates to a pouch-type metal-air battery with improved energy density and lifespan characteristics by preventing electrolyte leakage and volatilization while improving side reactions such as battery deterioration by blocking the inflow of moisture or gas in the atmosphere.

Description

파우치형 금속공기전지{POUCH TYPE METAL AIR BATTERY}Pouch type metal air battery {POUCH TYPE METAL AIR BATTERY}

본 발명은 산소만을 선택적으로 투과시키는 복수개의 기공이 형성된 산화투과막 및 수지층을 포함하는 외장재를 사용하여 전극조립체를 밀봉함으로써 대기 중의 수분 또는 가스 유입은 차단하면서 산소투과율을 증대시켜 전지의 수명특성이 향상된 파우치형 금속공기전지에 관한 것이다.The present invention seals the electrode assembly using an exterior material including an oxidation permeable membrane and a resin layer formed with a plurality of pores that selectively transmit only oxygen, thereby increasing the oxygen permeability while blocking the inflow of moisture or gas in the atmosphere, thereby improving the lifespan characteristics of the battery. This is about an improved pouch-type metal-air battery.

리튬공기전지는 리튬이온 이차전지의 양극 활물질을 공기로 대체한 전지로서, 에너지밀도가 기존의 양극 활물질을 사용한 리튬이온 이차전지 보다 10배나 높고, 방전 중 환원반응 원료로써 공기 중에 포함된 산소를 이용하게 되어 양극 및 전체 전지의 무게를 현저히 줄일 수 있다는 장점이 있다.A lithium-air battery is a battery that replaces the positive electrode active material of a lithium-ion secondary battery with air. Its energy density is 10 times higher than that of a lithium-ion secondary battery using existing positive electrode active materials, and it uses oxygen contained in the air as a raw material for reduction reaction during discharge. This has the advantage of significantly reducing the weight of the positive electrode and the entire battery.

이러한 리튬공기전지의 경우 파우치형, 원통형, 코인형 등으로 형성되며, 양극 부분에만 공기가 통할 수 있도록 구멍을 뚫어 놓은 형태를 벗어나지 못하고 있다. 이 중에서 파우치형 리튬공기전지는 다양한 형태로 제조가 가능하며, 높은 질량당 에너지 밀도를 구현할 수 있는 장점이 있다. In the case of these lithium-air batteries, they are formed in pouch-type, cylindrical, coin-type, etc., and have holes drilled only in the anode part to allow air to pass through. Among these, pouch-type lithium-air batteries can be manufactured in various forms and have the advantage of realizing high energy density per mass.

그러나 파우치형 리튬공기전지는 파우치에 양극에 산소유입 홀을 만들어 제작하는데, 상기 홀로부터 전해질이 누출 또는 휘발되는 문제가 있고, 상기 홀에 의해 압축 성형이 어려운 문제가 있다. 이로 인해 에너지밀도가 낮고 대면적화가 어려운 문제가 있다. 또한 산소 유입 이외에도 대기 중의 수분과 이산화탄소, 질소 등의 가스가 유입되어 전지열화의 부반응을 일으키는 문제가 있다. 이에 따라 대기 중에서는 리튬공기전지의 구동이 어려워 제습시스템 또는 순수 산소가스통이 구비되어야 하는 번거로움이 있다. However, pouch-type lithium-air batteries are manufactured by creating an oxygen inlet hole in the anode of the pouch, but there is a problem that electrolyte leaks or volatilizes from the hole, and compression molding is difficult due to the hole. Due to this, there is a problem of low energy density and difficulty in expanding to a large area. Additionally, in addition to the inflow of oxygen, there is a problem that gases such as moisture, carbon dioxide, and nitrogen from the atmosphere flow in, causing a side reaction of battery deterioration. Accordingly, it is difficult to operate a lithium air battery in the atmosphere, so it is inconvenient to install a dehumidification system or pure oxygen gas cylinder.

종래 한국공개특허 제2016-0131606호에는 니켈폼, 공기극, 분리막 및 음극을 포함하며, 니켈폼의 일면에만 공기가 통하는 다수의 포트가 형성된 케이스로 상기 구성을 감싼 구조의 리튬공기전지가 개시되어 있다. 그러나 이러한 구조의 리튬공기전지는 실제 공기에 노출되는 부분이 매우 한정적이어서 양극 활물질의 성능을 최대한으로 활용하는 것이 어렵고, 오픈 시스템으로 전해질 휘발이 되며, 수분 또는 이산화탄소의 유입을 효과적으로 방지하는 것이 어려운 문제가 있다.Previously, Korean Patent Publication No. 2016-0131606 discloses a lithium-air battery comprising nickel foam, an air electrode, a separator, and a cathode, and having the structure wrapped around the case with a plurality of ports through which air passes only on one side of the nickel foam. . However, in lithium-air batteries with this structure, the portion exposed to the actual air is very limited, making it difficult to utilize the performance of the positive electrode active material to the maximum. Electrolyte volatilization occurs as an open system, and it is difficult to effectively prevent the inflow of moisture or carbon dioxide. There is.

한국공개특허 제2016-0131606호Korean Patent Publication No. 2016-0131606

상기와 같은 문제 해결을 위하여, 본 발명은 대기 중의 수분 또는 가스 유입은 차단하면서 산소만을 선택적으로 투과시키는 신규한 외장재를 적용하여 전극조립체를 밀봉시킴으로써 산소투과율이 향상된 파우치형 금속공기전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pouch-type metal air battery with improved oxygen permeability by sealing the electrode assembly by applying a novel exterior material that selectively transmits only oxygen while blocking the inflow of moisture or gas in the atmosphere. It is for that purpose.

또한 본 발명은 전극조립체를 바이셀 구조로 적층시켜 산소와의 접촉면적을 높이고 압축성형이 가능한 소재를 사용함으로써 에너지밀도 및 수명특성이 향상된 금속공기전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a metal-air battery with improved energy density and lifespan characteristics by stacking electrode assemblies in a bicell structure to increase the contact area with oxygen and using materials that can be compression molded.

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.The object of the present invention is not limited to the objects mentioned above. The object of the present invention will become clearer from the following description and may be realized by means and combinations thereof as set forth in the claims.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.The present invention may include the following configuration to achieve the above object.

본 발명의 파우치형 금속공기전지는 가스확산층, 양극, 분리막, 음극 및 집전체를 포함하는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재로 이루어지거나, 제1 외장재 및 제2 외장재로 이루어진 것일 수 있다.The pouch-type metal-air battery of the present invention includes an electrode assembly including a gas diffusion layer, an anode, a separator, a cathode, and a current collector; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly, wherein the exterior material may be made of a first exterior material, or may be made of a first exterior material and a second exterior material.

상기 제1 외장재는 기공크기가 8 ~ 28 ㎛인 복수개의 기공으로 이루어진 것일 수 있다.The first exterior material may be composed of a plurality of pores with a pore size of 8 to 28 ㎛.

상기 제1 외장재는 산소투과율이 5,000 ~ 15,000 cc/day이고, 수분투과율이 1 g/m2d 이하인 것일 수 있다.The first exterior material may have an oxygen permeability of 5,000 to 15,000 cc/day and a moisture permeability of 1 g/m 2 d or less.

상기 제1 외장재는 산소투과막 및 상기 산소투과막의 일면에 형성되는 수지층을 포함할 수 있다.The first exterior material may include an oxygen permeable membrane and a resin layer formed on one surface of the oxygen permeable membrane.

상기 산소투과막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 고밀도 폴리에틸렌(High　Density　Polyethylene,　HDPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재질로 이루어진 것일 수 있다.The oxygen permeable membrane is made of one or more materials selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene, and polymethylmethacrylate. It may have been accomplished.

상기 산소투과막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 고밀도 폴리에틸렌(High　Density　Polyethylene,　HDPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고분자가 혼합된 금속유기구조체(Metal Organic Framework) 투과막인 것일 수 있다.The oxygen permeable membrane is one or more polymers selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene, and polymethylmethacrylate. It may be a mixed metal organic framework permeable membrane.

상기 수지층은 변성 폴리프로필렌(Modified Polypropylene), 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원공중합체(Polypropylene-Butylene-Ethylene Terpolymer) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.The resin layer may be modified polypropylene, polypropylene-butylene-ethylene terpolymer, or a mixture thereof.

상기 수지층은 상기 산소투과막의 일면의 전면부 또는 양 가장자리부에 형성되는 것일 수 있다.The resin layer may be formed on the front or both edges of one side of the oxygen permeable membrane.

상기 제1 외장재는 상기 수지층과 대칭되는 상기 산소투과막의 양 가장자리부에 형성되는 금속층을 더 포함하는 것일 수 있다.The first exterior material may further include a metal layer formed on both edges of the oxygen permeable membrane that is symmetrical to the resin layer.

상기 제2 외장재는 알루미늄 재질로 이루어진 것일 수 있다.The second exterior material may be made of aluminum.

상기 가스확산층, 양극, 분리막, 음극 및 집전체가 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재로 이루어진 것일 수 있다.An electrode assembly composed of a structure in which the gas diffusion layer, an anode, a separator, a cathode, and a current collector are sequentially stacked; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly. The exterior material may be made of a first exterior material.

상기 집전체의 양면에 각각 음극, 분리막, 양극 및 가스확산층이 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재로 이루어진 것일 수 있다.An electrode assembly composed of a cathode, a separator, an anode, and a gas diffusion layer sequentially stacked on both sides of the current collector; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly. The exterior material may be made of a first exterior material.

상기 집전체의 양면에 각각 음극, 분리막, 양극 및 가스확산층이 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재 및 제2 외장재로 이루어진 것일 수 있다.An electrode assembly composed of a cathode, a separator, an anode, and a gas diffusion layer sequentially stacked on both sides of the current collector; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly. The exterior material may be composed of a first exterior material and a second exterior material.

상기 전극조립체의 상단부 및 하단부에 위치하는 가스확산층은 제1 외장재로 실링되고, 상기 가스확산층을 제외한 나머지 부분은 제2 외장재로 실링되는 것일 수 있다.The gas diffusion layer located at the upper and lower ends of the electrode assembly may be sealed with a first exterior material, and the remaining portion excluding the gas diffusion layer may be sealed with a second exterior material.

상기 가스확산층 및 집전체의 일 가장자리는 외장재의 외부로 돌출되는 전극탭을 각각 포함할 수 있다.One edge of the gas diffusion layer and the current collector may each include an electrode tab that protrudes out of the exterior material.

본 발명에 따른 파우치형 금속공기전지는 산소만을 선택적으로 투과시키는 복수개의 미세기공이 형성된 산소투과막 및 수지층을 포함하는 외장재를 사용하여 전극조립체를 밀봉함으로써 산소투과율은 크게 증대시켜 수명특성을 향상시킬 수 있다. The pouch-type metal-air battery according to the present invention seals the electrode assembly using an exterior material including an oxygen permeable membrane and a resin layer formed with a plurality of micropores that selectively transmit only oxygen, thereby greatly increasing the oxygen permeability and improving lifespan characteristics. You can do it.

또한 본 발명의 따른 파우치형 금속공기전지는 마이크로미터 크기의 미세기공이 형성된 외장재를 사용함으로써 산소 가스를 유입시키며, 소수성의 소재를 사용하여 대기 중의 수분을 차단하여 이로 인한 전지열화와 같은 부반응을 개선하는 동시에 전해질의 누출 및 휘발을 방지할 수 있다.In addition, the pouch-type metal-air battery according to the present invention uses an exterior material with micrometer-sized micropores to allow oxygen gas to flow in, and uses a hydrophobic material to block moisture in the atmosphere, thereby improving side reactions such as battery deterioration. At the same time, leakage and volatilization of electrolyte can be prevented.

또한 본 발명의 따른 파우치형 금속공기전지는 전극조립체를 바이셀(bicell) 구조로 적층하여 가스확산층을 상단부 및 하단부에 각각 위치시켜 압축 성형함으로써 에너지밀도를 향상시킬 수 있으며, 대기 환경에서 제습시스템 또는 산소가스통 없이도 사용 가능한 효과가 있다.In addition, the pouch-type metal-air battery according to the present invention can improve energy density by stacking the electrode assembly in a bicell structure and compression molding by placing the gas diffusion layer at the top and bottom, respectively. In an atmospheric environment, it can be used as a dehumidification system or It is effective in that it can be used even without an oxygen gas tank.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above. The effects of the present invention should be understood to include all effects that can be inferred from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 파우치형 금속공기전지의 제1 외장재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 파우치형 금속공기전지의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 파우치형 금속공기전지의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 파우치형 금속공기전지의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 비교예 1 및 2의 파우치형 금속공기전지에 적용되는 제3 외장재의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 비교예 1, 2 및 실시예 2에 따른 파우치형 금속공기전지의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 비교예 2에 따른 파우치형 금속공기전지의 충방전 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 비교예 4에 따른 파우치형 금속공기전지의 충방전 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 파우치형 금속공기전지의 충방전 특성을 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a cross-sectional view of the first exterior material of a pouch-type metal-air battery according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of a pouch-type metal-air battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of a pouch-type metal-air battery according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of a pouch-type metal-air battery according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of the third exterior material applied to the pouch-type metal-air battery of Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
Figure 6 is a plan view of the pouch-type metal-air battery according to Comparative Examples 1 and 2 and Example 2 of the present invention.
Figure 7 is a graph showing the charge and discharge characteristics of the pouch-type metal-air battery according to Comparative Example 2 of the present invention.
Figure 8 is a graph showing the charge and discharge characteristics of the pouch-type metal-air battery according to Comparative Example 4 of the present invention.
Figure 9 is a graph showing the charge and discharge characteristics of the pouch-type metal-air battery according to Example 2 of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments related to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content will be thorough and complete and so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Additionally, when a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only being “directly above” the other part, but also cases where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be "underneath" another part, this includes not only being "immediately below" the other part, but also cases where there is another part in between.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions used herein expressing quantities of components, reaction conditions, polymer compositions, and formulations are intended to represent, among other things, how such numbers inherently occur in obtaining such values. Since they are approximations reflecting the various uncertainties of measurement, they should be understood in all cases as being qualified by the term "approximately". Additionally, where a numerical range is disclosed herein, such range is continuous and, unless otherwise indicated, includes all values from the minimum to the maximum of such range inclusively. Furthermore, when such range refers to an integer, all integers from the minimum value up to and including the maximum value are included, unless otherwise indicated.

본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.In this specification, when a range is stated for a variable, the variable will be understood to include all values within the stated range, including the stated endpoints of the range. For example, the range "5 to 10" includes the values 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subranges such as 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, etc. It will be understood that it also includes any values between integers that fall within the scope of the stated range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5, and 6.5 to 9, etc. Also, for example, the range "10% to 30%" includes values such as 10%, 11%, 12%, 13%, etc. and all integers up to and including 30%, as well as 10% to 15%, 12% to 12%, etc. It will be understood that it includes any subranges, such as 18%, 20% to 30%, etc., and any value between reasonable integers within the range of the stated range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, etc.

본 발명은 파우치형 금속공기전지에 관한 것으로, 본 발명의 파우치형 금속공기전지는 부반응을 일으키는 이산화탄소, 질소, 등의 가스나 수분 등을 제외한 산소만을 선택적으로 투과시키는 복수개의 기공이 형성된 산소투과막 및 수지층을 포함하는 외장재로 전극조립체를 전면 실링함으로써 산소투과율은 크게 증대시킬 수 있다. 또한 마이크로미터 크기의 미세기공이 형성된 외장재를 사용함으로써 대기 중의 수분 또는 가스 유입을 차단하여 이로 인한 전지열화와 같은 부반응을 개선하는 동시에 전해질의 누출 및 휘발을 방지할 수 있다.The present invention relates to a pouch-type metal-air battery. The pouch-type metal-air battery of the present invention is an oxygen permeable membrane formed with a plurality of pores that selectively transmits only oxygen, excluding gases such as carbon dioxide, nitrogen, and moisture that cause side reactions. By sealing the entire electrode assembly with an exterior material containing a resin layer, the oxygen permeability can be greatly increased. In addition, by using an exterior material with micrometer-sized micropores, it is possible to block the inflow of moisture or gas in the atmosphere, thereby improving side reactions such as battery deterioration and preventing electrolyte leakage and volatilization.

또한 본 발명의 파우치형 금속공기전지는 전극조립체를 바이셀(bicell) 구조로 적층하여 가스확산층을 상단부 및 하단부에 각각 위치시켜 압축 성형함으로써 에너지밀도를 향상시킬 수 있으며, 동시에 스택형 전지로서의 실용성을 증대시킬 수 있다. 또한 대기 환경에서 제습시스템 또는 산소가스통 없이도 사용 가능한 효과가 있다.In addition, the pouch-type metal-air battery of the present invention can improve energy density by stacking electrode assemblies in a bicell structure and compression molding by positioning the gas diffusion layer at the top and bottom, respectively, and at the same time improves practicality as a stack-type battery. It can be increased. It is also effective in that it can be used in an atmospheric environment without a dehumidifying system or oxygen gas cylinder.

이하에서는 본 발명의 파우치형 금속공기전지를 도면과 함께 상세히 설명한다.Hereinafter, the pouch-type metal-air battery of the present invention will be described in detail with drawings.

본 발명의 파우치형 금속공기전지(200, 210, 220)는 가스확산층(201, 211, 221), 양극(202, 212, 222), 분리막(203, 213, 223), 음극(204, 214, 224) 및 집전체(205, 215, 225)를 포함하는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재(100, 110, 120)로 이루어지거나, 제1 외장재(100, 110, 120) 및 제2 외장재(300)로 이루어진 것일 수 있다.The pouch-type metal-air battery (200, 210, 220) of the present invention includes a gas diffusion layer (201, 211, 221), an anode (202, 212, 222), a separator (203, 213, 223), and a cathode (204, 214, 224) and an electrode assembly including a current collector (205, 215, 225); and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly, wherein the exterior material is made of a first exterior material (100, 110, 120), or is made of a first exterior material (100, 110, 120) and a second exterior material (300). It may have been accomplished.

상기 제1 외장재(100, 110, 120)는 대기 중의 수분 또는 이산화탄소와 같은 가스의 유입은 방지하고 산소만 선택적으로 투과할 수 있는 복수개의 기공(103)으로 이루어진 것일 수 있다. 이때, 복수개의 기공(103)은 8 ~ 28 ㎛로 초미세한 기공크기를 가질 수 있다. 상기 기공크기가 8 ㎛ 미만이면 산소가 충분히 투과되지 않을 수 있고, 28 ㎛ 초과이면 산소투과는 충분하나 전해질이 휘발 및 누출될 수 있다. 바람직하게는 9~23 ㎛인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10~20 ㎛인 것일 수 있다. The first exterior material (100, 110, 120) may be composed of a plurality of pores (103) that prevent the inflow of gases such as moisture or carbon dioxide in the atmosphere and allow only oxygen to selectively permeate. At this time, the plurality of pores 103 may have an ultrafine pore size of 8 to 28 ㎛. If the pore size is less than 8 ㎛, oxygen may not sufficiently permeate, and if the pore size is greater than 28 ㎛, oxygen may permeate sufficiently, but the electrolyte may volatilize and leak. Preferably it may be 9 to 23 ㎛, and more preferably 10 to 20 ㎛.

상기 제1 외장재(100, 110, 120)의 전면에 복수개의 기공(103)이 일정 간격으로 이격되어 형성된 것일 수 있다. 이러한 복수개의 미세기공(103)을 가지는 상기 제1 외장재(100, 110, 120)는 산소투과율이 5,000 ~ 15,000 cc/day이고, 수분투과율이 1 g/m2d 이하인 것일 수 있다. 상기 산소투과율이 5,000 cc/day 미만이면 적은 산소투과로 공급량이 부족하여 산소환원반응(oxygen reduction reaction, ORR)이 적게 일어나 전지의 수명특성이 조기 열화될 수 있다. 반대로 15,000 cc/day 초과이면 산소투과율은 증가될 수 있으나 전해질의 휘발이 가속되어 전지의 수명특성이 현저하게 저하될 수 있다. 또한 상기 제1 외장재(100, 110, 120)는 수분투과율이 1 g/m2d 이하로 수분 침투로 인한 전지열화가 발생하지 않는 수준을 가질 수 있다. 이때, 상기 수분투과율이 1 g/m2d 초과이면 수분이 전지 내에 유입되어 전지열화가 발생할 수 있다.A plurality of pores 103 may be formed on the front surface of the first exterior material 100, 110, and 120 at regular intervals. The first exterior material 100, 110, 120 having such a plurality of micropores 103 may have an oxygen permeability of 5,000 to 15,000 cc/day and a moisture permeability of 1 g/m 2 d or less. If the oxygen permeability rate is less than 5,000 cc/day, the oxygen reduction reaction (ORR) may be small due to insufficient supply due to low oxygen permeation, which may lead to early deterioration of the battery life characteristics. Conversely, if it exceeds 15,000 cc/day, the oxygen permeability may increase, but volatilization of the electrolyte may accelerate and the lifespan characteristics of the battery may be significantly reduced. In addition, the first exterior materials 100, 110, and 120 may have a moisture permeability of 1 g/m 2 d or less, which is a level at which battery deterioration due to moisture infiltration does not occur. At this time, if the moisture permeability is greater than 1 g/m 2 d, moisture may flow into the battery and battery deterioration may occur.

상기 제1 외장재(100, 110, 120)는 산소투과막(101) 및 상기 산소투과막(101)의 일면에 형성되는 수지층(102)을 포함할 수 있다. 도 1은 본 발명에 따른 파우치형 금속공기전지(200, 210, 220)의 제1 외장재(100, 110, 120)의 단면도이다. 상기 도 1에서는 상기 제1 외장재(100, 110, 120)의 구조를 달리하여 (a), (b) 및 (c) 타입으로 구분하여 그 단면도를 나타낸 것이다.The first exterior materials 100, 110, and 120 may include an oxygen permeable membrane 101 and a resin layer 102 formed on one surface of the oxygen permeable membrane 101. Figure 1 is a cross-sectional view of the first exterior material (100, 110, 120) of the pouch-type metal-air battery (200, 210, 220) according to the present invention. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the first exterior materials 100, 110, and 120, divided into types (a), (b), and (c) with different structures.

상기 도 1을 참조하면, (a) 타입은 상기 산소투과막(101)과 상기 산소투과막(101)의 일면의 전면부에 수지층(102)이 형성된 구조로 이루어진 것을 보여준다. 이렇게 상기 산소투과막(101)의 일면의 전면부에 수지층(102)을 형성하게 되면 산소투과막(101)과 전극조립체의 접착력을 향상시킬 수 있으며 파우치전지 밀봉에 따른 전해질 누출과 휘발을 막을 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 1, type (a) shows a structure in which the oxygen permeable membrane 101 and a resin layer 102 are formed on the front surface of one surface of the oxygen permeable membrane 101. By forming the resin layer 102 on the front surface of the oxygen permeable membrane 101 in this way, the adhesion between the oxygen permeable membrane 101 and the electrode assembly can be improved and electrolyte leakage and volatilization due to sealing of the pouch battery can be prevented. There are benefits to this.

또한 상기 도 1의 (b) 타입은 상기 산소투과막(101)의 일면의 양 가장자리부에 수지층(102)이 형성되는 것을 보여준다. 상기 (b) 타입의 경우 산소투과막(101)의 양 가장자리부에만 수지층(102)이 형성되어 있어 상기 (a) 타입과 비교하여 접착층 면적 감소에 따른 코팅면적을 감소시킬 수 있다. 또한 외장재가 산소투과막/접착층으로 이루어질 경우 접착층에 상기 (a) 타입과 같이 산소투과기능을 부여하지 않아도 되어 내전해액, 내열성, 높은 접착력 및 절연성을 갖는 접착층 소재를 폭넓게 선택할 수 있으며, 산소투과막에 추가적인 층이 없어짐에 따라 산소투과율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the type (b) in FIG. 1 shows that a resin layer 102 is formed on both edges of one side of the oxygen permeable membrane 101. In the case of type (b), the resin layer 102 is formed only on both edges of the oxygen permeable membrane 101, so that the coating area can be reduced due to a decrease in the adhesive layer area compared to type (a). In addition, when the exterior material is made of an oxygen-permeable membrane/adhesive layer, there is no need to provide an oxygen-permeable function to the adhesive layer as in type (a) above, so adhesive layer materials with electrolyte resistance, heat resistance, high adhesive strength, and insulation can be selected from a wide range of materials, and the oxygen-permeable membrane There is an advantage in that oxygen permeability can be improved as additional layers are eliminated.

또한 상기 도 1의 (c) 타입에서는 상기 산소투과막(101)의 일면의 양 가장자리부에 수지층(102)이 형성되고, 상기 수지층(102)과 대응되는 산소투과막(101)의 양 가장자리부에 금속층(121)을 더 포함하는 구조를 보여준다. 상기 금속층(121)은 전극조립체를 외장재로 실링한 후 밀봉라인(207)의 내구성을 강화시키기 위해 상기 산소가 투과되는 부분을 제외한 양 가장자리 부분에만 형성될 수 있다. 이때, 상기 금속층(121)은 알루미늄(Al)과 같은 금속재를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the type (c) of FIG. 1, a resin layer 102 is formed on both edges of one side of the oxygen permeable membrane 101, and an amount of the oxygen permeable membrane 101 corresponding to the resin layer 102 is formed. It shows a structure further including a metal layer 121 at the edge. The metal layer 121 may be formed only on both edges excluding the oxygen-permeable portion to enhance the durability of the sealing line 207 after sealing the electrode assembly with an exterior material. At this time, the metal layer 121 may be made of a metal material such as aluminum (Al), but is not limited thereto.

아울러, 상기 도 1의 (a), (b) 및 (c) 타입은 모두 복수개의 기공(103)이 형성되어 있어, 기공(103)을 통해 산소만 선택적으로 투과되는 것을 보여준다. 상기 복수개의 기공(103)은 그 크기가 마이크로미터 수준으로 초미세하여 전해질 및 수분은 통과되지 못하고 산소만을 선택적으로 투과시킬 수 있음을 보여준다.In addition, the types (a), (b), and (c) of FIG. 1 all have a plurality of pores 103, showing that only oxygen selectively permeates through the pores 103. The plurality of pores 103 are ultra-fine in size at the micrometer level, showing that electrolyte and moisture cannot pass through, but only oxygen can selectively pass through.

상기 산소투과막(101)은 상기 수지층(102)의 열융착을 위한 녹는점보다 높은 녹는점을 가져야 하며, 100 ~ 200 ℃의 열융착 온도에도 변형되지 않으면서 산소만 선택적으로 투과시킬 수 있는 재질을 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 산소투과막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 고밀도 폴리에틸렌(High　Density　Polyethylene,　HDPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재질로 이루어진 것일 수 있다. 또한 상기 산소투과막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 고밀도 폴리에틸렌(High　Density　Polyethylene,　HDPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고분자가 혼합된 금속유기구조체(Metal Organic Framework) 투과막인 것일 수 있다. 상기와 같은 재질은 소수성 고분자막으로서 대기 중의 수분을 차단하고 얇고 유연하여 압축 성형이 가능한 이점이 있다.The oxygen permeable membrane 101 must have a higher melting point than the melting point for heat fusion of the resin layer 102, and must be able to selectively transmit oxygen without being deformed even at a heat fusion temperature of 100 to 200 ° C. Materials can be used. Preferably, the oxygen permeable membrane is one selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene, and polymethylmethacrylate. It may be made of the above materials. In addition, the oxygen permeable membrane is one or more polymers selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene, and polymethylmethacrylate. It may be a mixed metal organic framework permeable membrane. The above material has the advantage of being a hydrophobic polymer membrane that blocks moisture in the atmosphere and is thin and flexible, allowing compression molding.

상기 수지층(102)은 상기 금속공기전지의 전극조립체를 실링할 때 산소투과막(101)과 전극조립체와의 접착력을 부여하는 접착층으로의 역할을 할 수 있다. 상기 수지층(102)은 상기 산소투과막(101) 또는 상기 제2 외장재(300) 보다 녹는점이 낮아야 하며, 100 ~ 200 ℃ 온도의 녹는점을 가진 재질을 사용함으로써 상기 산소투과막(101)의 열손상 없이 상기 전극조립체를 효율적으로 실링할 수 있다. 상기 수지층(102)의 구체적인 예로는 변성 폴리프로필렌(Modified Polypropylene), 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원공중합체(Polypropylene-Butylene-Ethylene Terpolymer) 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다. 상기 변성 폴리프로필렌(Modified Polypropylene)으로는 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene: CPP)을 사용할 수 있다.The resin layer 102 may serve as an adhesive layer that provides adhesion between the oxygen permeable membrane 101 and the electrode assembly when sealing the electrode assembly of the metal-air battery. The resin layer 102 must have a lower melting point than the oxygen permeable membrane 101 or the second exterior material 300, and the oxygen permeable membrane 101 can be made by using a material with a melting point of 100 to 200°C. The electrode assembly can be efficiently sealed without thermal damage. Specific examples of the resin layer 102 may be modified polypropylene, polypropylene-butylene-ethylene terpolymer, or a mixture thereof. As the modified polypropylene, non-stretched polypropylene (CPP) can be used.

상기 제2 외장재(300)는 상기 제1 외장재(100, 110, 120)와 달리 복수개의 기공(103)이 형성되지 않은 것일 수 있다. 상기 제2 외장재(300)는 상기 전극조립체의 가스확산층(201, 211, 221)을 제외한 부분만을 실링하여 금속공기전지의 내구성을 강화시키고, 수분 또는 가스 등의 유입을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 상기 제2 외장재(300)의 구체적인 예로는 알루미늄(Al)과 같은 금속재일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Unlike the first exterior materials 100, 110, and 120, the second exterior material 300 may not have a plurality of pores 103 formed thereon. The second exterior material 300 may be used to enhance the durability of the metal-air battery by sealing only the portion of the electrode assembly excluding the gas diffusion layers 201, 211, and 221 and to prevent the inflow of moisture or gas. A specific example of the second exterior material 300 may be a metal material such as aluminum (Al), but is not limited thereto.

상기 제2 외장재는 그 재질이 알루미늄(Al)과 같은 금속재로 구성되는 심부와 상기 심부의 상부면상에 형성된 열 융착층과 상기 심부의 하부면상에 형성된 절연막을 포함할 수 있다. 상기 열 융착층은 폴리머 수지인 변성 폴리프로필렌(Modified Polypropylene), 예를 들면 무연신 폴리프로필렌(Casted Polypropylene: CPP)를 사용하여 접착층으로서 작용할 수 있다. 또한 상기 절연막은 나일론(Nylon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET) 또는 이들의 혼합물이 형성된 것일 수 있다. 여기서, 상기 제2 외장재의 구조 및 재질을 한정하는 것은 아니다.The second exterior material may include a core made of a metal material such as aluminum (Al), a heat-sealed layer formed on an upper surface of the core, and an insulating film formed on a lower surface of the core. The heat-sealing layer may function as an adhesive layer using modified polypropylene, a polymer resin, for example, casted polypropylene (CPP). Additionally, the insulating film may be formed of nylon, polyethyleneterephthalate (PET), or a mixture thereof. Here, the structure and material of the second exterior material are not limited.

상기 양극(202, 212, 222)은 탄소종이(Carbon paper), 다공성 탄소섬유, 다공성 금속폼 및 탄소 코팅된 다공성 금속폼으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. 상기 양극(202, 212, 222)의 구체적인 재질로는 카본블랙(Carbon Black), 환원된 산화그래핀(Reduced Oxide Graphene), 탄소나노튜브(Carbon Nanotube), 아세틸렌블랙(Acetylene　Black), 니켈(Nickel), 금(Au) 및 은(Ag)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The anodes 202, 212, and 222 may be one or more selected from the group consisting of carbon paper, porous carbon fiber, porous metal foam, and carbon-coated porous metal foam. Specific materials of the anodes 202, 212, and 222 include Carbon Black, Reduced Oxide Graphene, Carbon Nanotube, Acetylene Black, and Nickel. ), gold (Au), and silver (Ag), but is not limited thereto.

상기 분리막(203, 213, 223)은 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene) 및 유리섬유(Glass Fiber)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고분자 필름인 것일 수 있다. 또한 상기 분리막(203, 213, 223)은 상기 고분자 필름에 리튬염; 및 유기용매;로 이루어진 전해질이 함침된 것일 수 있다. 상기 리튬염은 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO2C2F5)2, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiF, LiBr, LiCl, LiI, LiB(C2O4)2, LiCF3SO3, LiN(SO2CF3)2, (LiTFSI), LiN(SO2C2F5)2, LiC(SO2CF3)3 및 LiNO3로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 유기용매는 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene Glycol), 디메틸에테르(Dimthyl Ether), 디메틸아세트아미드(Dimethylaceamide) 및 디메틸술폭시드(Dimethyl Sulfoxide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 전해질로는 테트라에틸렌 글리콜(Tetraethylene Glycol), 디메틸에테르(Dimethylaceamide)에 1M의 LiTFSI이 혼합된 전해질이거나 디메틸아세트아미드(Dimethylaceamide)에 1M의 LiNO3이 혼합된 것을 사용할 수 있다.The separators 203, 213, and 223 may be one or more polymer films selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and glass fiber. In addition, the separators 203, 213, and 223 include lithium salt in the polymer film; and an organic solvent. It may be impregnated with an electrolyte consisting of. The lithium salt is not particularly limited, but for example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiN(SO 2 C 2 F 5 ) 2 , Li(CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiClO 4 , LiAlO 2 , LiAlCl 4 , LiF, LiBr, LiCl, LiI, LiB(C 2 O 4 ) 2 , LiCF 3 SO 3 , LiN(SO 2 CF 3 ) 2, (LiTFSI), LiN(SO It may be one or more selected from the group consisting of 2 C 2 F 5 ) 2, LiC(SO 2 CF 3 ) 3 and LiNO 3 , but is not limited thereto. The organic solvent may be one or more selected from the group consisting of Tetraethylene Glycol, Dimethyl Ether, Dimethylaceamide, and Dimethyl Sulfoxide, but is not limited thereto. . Preferably, the electrolyte may be an electrolyte in which 1M LiTFSI is mixed with tetraethylene glycol or dimethylaceamide, or 1M LiNO 3 is mixed with dimethylaceamide.

상기 음극(204, 214, 224)은 리튬금속인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 집전체(205, 215, 225)는 구리호일, 알루미늄 및 니켈로 이루어진 군에서 선택된 1종의 전도성 금속을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cathodes 204, 214, and 224 may be made of lithium metal, but are not limited thereto. The current collectors 205, 215, and 225 may be made of one type of conductive metal selected from the group consisting of copper foil, aluminum, and nickel, but are not limited thereto.

본 발명의 파우치형 금속공기전지(200, 210, 220)는 상기 전극조립체의 구조에 따른 외장재 구성을 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.The exterior material configuration of the pouch-type metal-air battery (200, 210, 220) of the present invention according to the structure of the electrode assembly is described in detail with drawings as follows.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 파우치형 금속공기전지(200)의 단면도이다. 상기 도 2의 파우치형 금속공기전지(200)는 상기 가스확산층(201), 양극(202), 분리막(203), 음극(204) 및 집전체(205)가 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재(100)로 이루어진 구조를 보여준다. 여기서, "수용"이라 함은 상기 전극조립체 전체를 상기 외장재로 모두 감싸는 것을 의미한다. 또한 도 2 내지 4에서 점선으로 표시된 상기 제1 외장재(100)는 도 1의 (a) 타입 외장재(100)를 적용한 것을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 2 is a cross-sectional view of a pouch-type metal-air battery 200 according to an embodiment of the present invention. The pouch-type metal-air battery 200 of FIG. 2 includes an electrode assembly composed of a gas diffusion layer 201, an anode 202, a separator 203, a cathode 204, and a current collector 205 sequentially stacked; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly, wherein the exterior material has a structure comprised of a first exterior material (100). Here, “accommodating” means surrounding the entire electrode assembly with the exterior material. In addition, the first exterior material 100 indicated by a dotted line in FIGS. 2 to 4 schematically represents the exterior material 100 of type (a) of FIG. 1 applied.

상기 도 2에서 파우치형 금속공기전지(200)는 상기 가스확산층(201)/양극(202)/분리막(203)/음극(204)/집전체(205) 구조로 이루어진 전극조립체를 수용하여 상기 제1 외장재(100)로만 전극조립체의 전면이 실링된 것을 보여준다. 또한 상기 전극조립체의 가스확산층(201)만 제1 외장재(100)로 실링되고, 상기 가스확산층(201)을 제외한 나머지 부분은 제2 외장재(300)로 실링된 구조의 파우치형 금속공기전지(200)를 형성할 수 있다. In FIG. 2, the pouch-type metal-air battery 200 accommodates an electrode assembly composed of the gas diffusion layer 201/anode 202/separator 203/cathode 204/current collector 205, and 1 It shows that the front of the electrode assembly is sealed only with the exterior material 100. In addition, the pouch-type metal-air battery (200) has a structure in which only the gas diffusion layer 201 of the electrode assembly is sealed with the first packaging material 100, and the remaining portion excluding the gas diffusion layer 201 is sealed with the second packaging material 300. ) can be formed.

상기 도 2의 파우치형 금속공기전지(200)에서 상기 가스확산층(201)은 다공성 전자전도층으로 주로 니켈폼 또는 탄소 다공성층일 수 있다. 상기 음극(204)은 리튬을 사용할 수 있고, 상기 집전체(205)는 상기 음극측의 전자전도를 위하여 상기 음극(204)의 일면에 위치할 수 있다. 이때, 상기 집전체(205)는 전자전도도가 높은 구리호일을 사용할 수 있다. In the pouch-type metal-air battery 200 of FIG. 2, the gas diffusion layer 201 is a porous electron-conducting layer and may mainly be nickel foam or a carbon porous layer. The negative electrode 204 may use lithium, and the current collector 205 may be located on one side of the negative electrode 204 for electronic conduction on the negative electrode side. At this time, the current collector 205 may be made of copper foil with high electronic conductivity.

상기 집전체(205) 및 제1 외장재(100) 사이의 일 가장자리에 개재되어 외장재의 외부로 돌출되는 전극탭(206)을 더 포함할 수 있다. 상기 전극탭(206)은 중간부분이 접착제로 코팅된 것일 수 있다. 이로 인해 상기 전극조립체를 상기 외장재로 열융착에 의해 실링할 때 상기 전극탭(206)의 접착제 부분이 함께 용융되어 실링될 수 있다. 상기 도 2과 같이 상기 가스확산층(201)의 일 가장자리 상부와 상기 집전체(205)의 일 가장자리 하부에 전극탭(206)이 각각 제1 외장재(100)의 외부로 돌출된 형태로 삽입되어 있다. 상기 집전체(205) 및 전극탭(206)은 외부로 전자를 전도시키는 역할을 할 수 있다. It may further include an electrode tab 206 that is interposed at one edge between the current collector 205 and the first exterior material 100 and protrudes out of the exterior material. The middle portion of the electrode tab 206 may be coated with adhesive. Because of this, when the electrode assembly is sealed with the exterior material by heat fusion, the adhesive portion of the electrode tab 206 can be melted and sealed together. As shown in FIG. 2, electrode tabs 206 are inserted above one edge of the gas diffusion layer 201 and below one edge of the current collector 205 in a form that protrudes out of the first exterior material 100. . The current collector 205 and the electrode tab 206 may serve to conduct electrons to the outside.

이러한 구조의 상기 도 2의 파우치형 금속공기전지(200)는 상기 전극조립체의 전면이 복수개의 기공(103)이 형성된 제1 외장재(100)로 실링되어 있고 양극(202)에 산소의 선택적 투과가 용이하여 산소환원반응(oxygen reduction reaction)이 원활하게 일어나는 효과가 있다.In the pouch-type metal-air battery 200 of FIG. 2 of this structure, the front of the electrode assembly is sealed with a first exterior material 100 in which a plurality of pores 103 are formed, and oxygen selectively permeates through the anode 202. This has the effect of allowing the oxygen reduction reaction to occur smoothly.

도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 파우치형 금속공기전지(210)의 단면도이다. 상기 도 3의 파우치형 금속공기전지(210)는 상기 집전체(215)의 양면에 각각 음극(214), 분리막(213), 양극(212) 및 가스확산층(211)이 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재(100)로 이루어진 구조로 이루어진다. 구체적으로 상기 전극조립체는 가스확산층(211)/양극(212)/분리막(213)/음극(214)/집전체(215)/음극(214)/분리막(213)/양극(212)/가스확산층(211)이 차례로 적층된 구조로 이루어져 있다. Figure 3 is a cross-sectional view of a pouch-type metal-air battery 210 according to another embodiment of the present invention. The pouch-type metal-air battery 210 of FIG. 3 has a structure in which a cathode 214, a separator 213, an anode 212, and a gas diffusion layer 211 are sequentially stacked on both sides of the current collector 215. electrode assembly; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly, wherein the exterior material has a structure comprised of a first exterior material (100). Specifically, the electrode assembly consists of gas diffusion layer 211/anode 212/separator 213/cathode 214/current collector 215/cathode 214/separator 213/anode 212/gas diffusion layer. It consists of a structure in which (211) are sequentially stacked.

상기 도 3의 파우치형 금속공기전지(210)는 상기 전극조립체의 상단부 및 하단부에 위치하는 상기 가스확산층(211)과 상기 집전체(215)의 일 가장자리는 상기 제1 외장재(100)의 내부로 돌출되는 전극탭(206)을 포함할 수 있다. 상기 도 3과 같이 상기 전극탭(206)은 상기 가스확산층(211) 및 집전체(215)에 접합되어 있어 가로 방향으로 평행하게 위치할 수 있다. In the pouch-type metal-air battery 210 of FIG. 3, one edge of the gas diffusion layer 211 and the current collector 215 located at the upper and lower ends of the electrode assembly is inserted into the first exterior material 100. It may include a protruding electrode tab 206. As shown in FIG. 3, the electrode tab 206 is bonded to the gas diffusion layer 211 and the current collector 215 and can be positioned parallel to the horizontal direction.

이러한 구조의 상기 도 3의 파우치형 금속공기전지(210)는 상기 전극조립체의 전면에 복수개의 기공(103)이 형성된 제1 외장재(100)로 실링되어 있어 산소 투과가 매우 용이한 효과가 있다. 또한 상기 도 2의 파우치형 금속공기전지(200)에 비해 바이셀(bicell) 구조로 이루어져 있어 전지의 충방전 성능을 보다 향상시킬 수 있다.The pouch-type metal-air battery 210 of FIG. 3 with this structure is sealed with a first exterior material 100 having a plurality of pores 103 formed on the front surface of the electrode assembly, which has the effect of greatly facilitating oxygen penetration. In addition, compared to the pouch-type metal-air battery 200 of FIG. 2, it has a bicell structure, so the charge and discharge performance of the battery can be further improved.

도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 파우치형 금속공기전지(220)의 단면도이다. 상기 도 4의 파우치형 금속공기전지(220)는 상기 집전체(225)의 양면에 각각 음극(224), 분리막(223), 양극(222) 및 가스확산층(221)이 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재는 제1 외장재(100) 및 제2 외장재(300)로 이루어진 것을 보여준다.Figure 4 is a cross-sectional view of a pouch-type metal-air battery 220 according to another embodiment of the present invention. The pouch-type metal-air battery 220 of FIG. 4 has a structure in which a cathode 224, a separator 223, an anode 222, and a gas diffusion layer 221 are sequentially stacked on both sides of the current collector 225. electrode assembly; and an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly. The exterior material is shown to be made of a first exterior material 100 and a second exterior material 300.

상기 도 4와 같이, 상기 전극조립체는 가스확산층(221)/양극(222)/분리막(223)/음극(224)/집전체(225)/음극(224)/분리막(223)/양극(222)/가스확산층(221)이 차례로 적층되어 있는 구조로 이루어져 있다. As shown in FIG. 4, the electrode assembly includes a gas diffusion layer 221/anode 222/separator 223/cathode 224/current collector 225/cathode 224/separator 223/anode 222. )/Gas diffusion layer 221 is composed of a structure in which the gas diffusion layer 221 is sequentially stacked.

상기 도 4의 파우치형 금속공기전지(220)에서 상기 전극조립체의 상단부 및 하단부에 위치하는 가스확산층(221)은 제1 외장재(100)로 실링되고, 상기 가스확산층(221)을 제외한 나머지 부분은 제2 외장재(300)로 실링되는 것일 수 있다. 이렇게 상기 제1 및 제2 외장재(300)로 상기 전극조립체를 부분 실링하게 되면, 상기 가스확산층(221)은 복수개의 기공(103)이 형성된 제1 외장재(100)로 실링되어 산소투과율을 증대시킬 수 있고, 이를 제외한 나머지 부분은 알루미늄 같은 금속재의 제2 외장재(300)로 실링되어 금속공기전지의 파우치 내구성 및 측면으로 유입될 수 있는 공기 또는 산소에 의한 음극 리튬금속과의 반응을 감소시킬 수 있다.In the pouch-type metal-air battery 220 of FIG. 4, the gas diffusion layer 221 located at the upper and lower ends of the electrode assembly is sealed with the first exterior material 100, and the remaining portion excluding the gas diffusion layer 221 is sealed. It may be sealed with the second exterior material 300. When the electrode assembly is partially sealed with the first and second exterior materials 300, the gas diffusion layer 221 is sealed with the first exterior material 100 having a plurality of pores 103 to increase oxygen permeability. Excluding this, the remaining part is sealed with a second exterior material 300 made of a metal such as aluminum, thereby reducing the durability of the pouch of the metal-air battery and the reaction with the negative lithium metal due to air or oxygen that may enter the side. .

상기 도 4의 파우치형 금속공기전지(220)는 상기 전극조립체의 상단부 및 하단부에 위치하는 가스확산층(221)과 상기 전극조립체의 중심부에 위치하는 집전체(225)의 일 가장자리는 외장재의 외부로 돌출되는 전극탭(206)을 각각 포함할 수 있다. 상기 전극탭(206)은 가로측으로 평행하게 삽입되어 있고, 상기 외장재의 외부로 돌출된 구조로 형성될 수 있다. The pouch-type metal-air battery 220 of FIG. 4 has a gas diffusion layer 221 located at the top and bottom of the electrode assembly, and one edge of the current collector 225 located at the center of the electrode assembly is exposed to the outside of the exterior material. Each may include a protruding electrode tab 206. The electrode tab 206 may be inserted horizontally in parallel and may be formed in a structure that protrudes out of the exterior material.

아울러, 상기 도 3 및 도 4의 파우치형 금속공기전지(210, 220)는 바이셀(bicell) 구조로 적층된 전극조립체를 적용함으로써 산소환원반응(oxygen reduction reaction)을 활발하게 할 수 있는 면적을 증대하여 에너지밀도 및 수명특성을 향상시킬 수 있다. In addition, the pouch-type metal-air batteries 210 and 220 of FIGS. 3 and 4 have an area capable of activating an oxygen reduction reaction by applying an electrode assembly stacked in a bicell structure. By increasing it, energy density and lifespan characteristics can be improved.

본 발명에 따른 금속공기전지는 리튬공기전지, 알루미늄공기전지 및 마그네슘공기전지로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The metal air battery according to the present invention may be one selected from the group consisting of lithium air battery, aluminum air battery, and magnesium air battery, but is not limited thereto.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

양극(222)으로는 플랙시블한 CNT 종이(Flexible carbon nanotube paper)(40 x 25 mm2)를 사용하였다. 음극(224)으로는 두께가 500 ㎛인 리튬금속(42 x 27 mm2)을 사용하고, 분리막(223)은 디메틸아세트아미드에 1M의 LiNO3이 혼합된 전해질이 함침된 폴리에틸렌(50 x 40 mm2) 및 유리섬유를 사용하였다. 가스확산층(221)은 니켈 폼(45 x 27 mm2)을 사용하였다. 집전체(225)로는 구리호일을 사용하였다. 상기 실시예 1 상기 도 4의 파우치형 금속공기전지(220)와 동일한 구조로 제조하였다. As the anode 222, flexible CNT paper (Flexible carbon nanotube paper) (40 x 25 mm 2 ) was used. The cathode 224 is made of lithium metal ( 42 2 ) and glass fiber were used. The gas diffusion layer 221 was made of nickel foam (45 x 27 mm 2 ). Copper foil was used as the current collector 225. Example 1 was manufactured with the same structure as the pouch-type metal-air battery 220 of FIG. 4.

통상의 방법으로 구리호일 집전체(225)의 양면에 각각 리튬금속 음극(224), 분리막(223), 양극(222) 및 가스확산층(221)을 차례로 적층된 전극 조립체를 제조하였다. 그런 다음 상기 전극 조립체의 상단부 및 하단부에 위치하는 가스확산층(221)과 중앙에 위치한 집전체(225)에 각각 전극탭(206)을 접합하였다. 그 다음 상기 전극 조립체의 상단부 및 하단부에 형성된 가스확산층(221)은 제1 외장재(100)로 실링하고, 상기 가스확산층(221)을 제외한 나머지 부분은 제2 외장재(300)로 실링하여 파우치형 금속공기전지(220)를 제조하였다. 이때, 제1 외장재(100)는 도 1의 (a) 타입의 외장재를 사용하였다. 구체적으로 제1 외장재(100)의 산소투과막(101)은 PET로 이루어지고, 수지층(102)은 무연신 폴리프로필렌(casted polypropylene)으로 이루어진 것을 사용하였다. 제1 외장재(100)는 초미세가공 레이져(펄스레이저로 펨토초레이저 또는 자외선 레이저)를 이용하여 10 ㎛의 크기로 복수개의 기공(103)을 천공하였다. 제2 외장재(300)로는 기공이 형성되지 않은 알루미늄을 사용하였다.An electrode assembly was manufactured in which a lithium metal anode 224, a separator 223, an anode 222, and a gas diffusion layer 221 were sequentially laminated on both sides of a copper foil current collector 225 using a conventional method. Then, the electrode tab 206 was bonded to the gas diffusion layer 221 located at the top and bottom of the electrode assembly and the current collector 225 located at the center, respectively. Next, the gas diffusion layer 221 formed at the upper and lower ends of the electrode assembly is sealed with the first exterior material 100, and the remaining portion excluding the gas diffusion layer 221 is sealed with the second exterior material 300 to form a pouch-shaped metal. An air battery (220) was manufactured. At this time, the first exterior material 100 was used as an exterior material of type (a) in FIG. 1 . Specifically, the oxygen permeable membrane 101 of the first exterior material 100 was made of PET, and the resin layer 102 was made of casted polypropylene. In the first exterior material 100, a plurality of pores 103 with a size of 10 ㎛ were drilled using an ultra-fine processing laser (pulse laser, femtosecond laser or ultraviolet laser). As the second exterior material 300, aluminum with no pores was used.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 파우치형 금속공기전지(220)를 제조하되, 하기 표 1과 같이 20 ㎛의 기공크기를 갖는 제1 외장재(100)를 사용하였다. A pouch-type metal-air battery 220 was manufactured in the same manner as in Example 1, but the first exterior material 100 having a pore size of 20 ㎛ was used as shown in Table 1 below.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 파우치형 금속공기전지를 제조하되, 외장재로 Al(131)상에 주조된 폴리프로필렌으로 이루어진 수지층(132)이 형성된 제3 외장재(130)를 사용하였다. 상기 제3 외장재(130)는 복수개의 기공이 형성되지 않은 것을 사용하였다.A pouch-type metal-air battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a third packaging material (130) formed with a resin layer (132) made of polypropylene cast on Al (131) was used as the packaging material. The third exterior material 130 was used without a plurality of pores.

도 5는 상기 비교예 1 및 2의 파우치형 금속공기전지에 적용되는 제3 외장재(130, 140)의 단면도이다. 상기 도 5에서 (a)는 비교예 1에서 사용된 제3 외장재(130)의 단면이고, (b)는 비교예 2에서 사용되는 제3 외장재(140)의 단면을 보여준다. 상기 도 5의 (b)에서는 3 mm의 크기의 기공(141)을 가진 것을 보여준다. Figure 5 is a cross-sectional view of the third exterior materials 130 and 140 applied to the pouch-type metal-air batteries of Comparative Examples 1 and 2. In FIG. 5, (a) shows a cross section of the third exterior material 130 used in Comparative Example 1, and (b) shows a cross section of the third exterior material 140 used in Comparative Example 2. In (b) of FIG. 5, it is shown that it has pores 141 with a size of 3 mm.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 파우치형 금속공기전지를 제조하되, 외장재로 일 가장자리부에 3 mm의 크기로 복수개의 기공(141)이 일렬로 형성된 제3 외장재(140)를 사용하였다.A pouch-type metal-air battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a third exterior material 140 having a plurality of pores 141 with a size of 3 mm formed in a row at one edge was used as the exterior material.

비교예 3Comparative Example 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 파우치형 금속공기전지를 제조하되, 제1 외장재(130)로 복수개의 기공이 형성되지 않은 PET를 사용하였다.A pouch-type metal-air battery was manufactured in the same manner as in Example 1, but PET without a plurality of pores was used as the first exterior material 130.

비교예 4Comparative Example 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 파우치형 금속공기전지를 제조하되, 제1 외장재(100)로 기공크기가 30 ㎛인 것을 사용하였다.A pouch-type metal-air battery was manufactured in the same manner as in Example 1, but a first exterior material 100 with a pore size of 30 ㎛ was used.

도 6은 상기 비교예 1, 2 및 실시예 2에 따른 파우치형 금속공기전지의 평면도이다. 상기 도 6의 (a)는 비교예 1에 따른 금속공기전지의 평면도로 가스확산층에 기공이 전혀 형성되지 않은 제3 외장재(130)를 사용한 것을 보여준다. (b)는 비교예 2에 따른 금속공기전지의 평면도로 가스확산층의 일부에 기공(141)이 형성된 제3 외장재(140)를 보여준다. 또한 (c)는 실시예 2에 따른 금속공기전지(220)의 평면도로 가스확산층(221)의 전면에 마이크로미터 크기의 미세기공이 형성된 제1 외장재(100)를 보여준다. 또한 도 6의 (a), (b) 및 (c)는 모두 동일하게 외장재의 외부로 돌출된 두 개의 전극탭(206)이 형성되어 있고, 가장자리에는 밀봉라인(207)을 보여준다. Figure 6 is a plan view of the pouch-type metal-air battery according to Comparative Examples 1 and 2 and Example 2. Figure 6 (a) is a top view of the metal-air battery according to Comparative Example 1, showing that a third exterior material 130 in which no pores were formed in the gas diffusion layer was used. (b) is a top view of the metal-air battery according to Comparative Example 2, showing the third exterior material 140 with pores 141 formed in a portion of the gas diffusion layer. Additionally, (c) is a top view of the metal-air battery 220 according to Example 2, showing the first exterior material 100 with micrometer-sized micropores formed on the front surface of the gas diffusion layer 221. In addition, Figures 6 (a), (b), and (c) all show two electrode tabs 206 protruding from the exterior of the exterior material, and a sealing line 207 at the edge.

실험예Experiment example

상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에서 제조된 금속공기전지에 대해 산소투과도, 수분투과율 및 충방전 수명특성을 평가하였다. 상기 산소투과도는 OTR(Oxygen Transmision Rate) 측정기(Tester)를 이용하여 측정하였다. 상기 수분투과율은 WVTR (Water Vapor Transmittance Rate)를 이용하여 측정하였다. 상기 충방전 평가는 2.0~4.6 V의 전압범위, 5 mAh/cm2의 용량 및 0.5 mA/cm2의 전류밀도 조건에서 충방전을 실시하였다.The oxygen permeability, moisture permeability, and charge/discharge life characteristics of the metal-air batteries manufactured in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated. The oxygen permeability was measured using an OTR (Oxygen Transmision Rate) tester. The moisture permeability was measured using WVTR (Water Vapor Transmittance Rate). The charge/discharge evaluation was performed under the conditions of a voltage range of 2.0 to 4.6 V, a capacity of 5 mAh/cm 2 , and a current density of 0.5 mA/cm 2 .

그 결과는 하기 표 1 및 도 7~9에 나타내었다. 상기 도 7 및 8은 상기 비교예 2 및 4에 따른 파우치형 금속공기전지의 충방전 특성을 나타낸 그래프이다. 상기 도 9는 상기 실시예 2에 따른 파우치형 금속공기전지의 충방전 특성을 나타낸 그래프이다.The results are shown in Table 1 below and Figures 7 to 9. 7 and 8 are graphs showing the charge/discharge characteristics of the pouch-type metal-air battery according to Comparative Examples 2 and 4. Figure 9 is a graph showing the charge and discharge characteristics of the pouch-type metal-air battery according to Example 2.

상기 표 1 및 도 7~9의 결과에 의하면, 상기 비교예 1의 경우 가스확산층에 기공이 전혀 형성되지 않은 알루미늄 소재를 외장재로 사용함으로 인해 산소유입이 전혀 되지 않아 전기화학반응이 일어나지 않았으며 전지 구동이 불가하였다.According to the results in Table 1 and Figures 7 to 9, in the case of Comparative Example 1, because an aluminum material with no pores formed in the gas diffusion layer was used as the exterior material, oxygen did not enter at all, so no electrochemical reaction occurred, and the battery It was impossible to drive.

상기 비교예 2의 경우, 가스확산층의 일 가장자리부에 일렬로 복수개의 기공이 형성된 알루미늄 소재의 외장재를 사용함으로써 기공을 통해 대량의 산소가 유입되었으나, 전해질이 급격하게 휘발되었다. 또한, 기공크기가 너무 커서 수분 및 이산화탄소도 함께 유입되어 부반응에 의해 전지 열화가 발생하여 수명특성이 저조함을 확인하였다.In the case of Comparative Example 2, an exterior material made of aluminum with a plurality of pores formed in a row at one edge of the gas diffusion layer was used, so a large amount of oxygen flowed in through the pores, but the electrolyte was rapidly volatilized. In addition, it was confirmed that the pore size was too large, so moisture and carbon dioxide also flowed in, causing battery deterioration due to side reactions and poor lifespan characteristics.

상기 비교예 3의 경우, 기공이 전혀 형성되지 않은 PET를 산소투과막(101)으로 사용한 결과 자체 폴리머 매트릭스내 기공으로 인해 일부의 산소가 투과되었으나 그 함량이 너무 적어 전지 구동이 불가능 하였다. In the case of Comparative Example 3, as a result of using PET with no pores as the oxygen permeable membrane 101, some oxygen permeated due to pores in the polymer matrix, but the content was so small that battery operation was impossible.

상기 비교예 4의 경우, 기공크기가 30 ㎛인 PET를 산소투과막(101)으로 사용함으로써 산소투과율은 높았으나, 전해질 휘발과 수분유입 등의 현상이 발생하여 상기 비교예 2와 비슷한 수명 특성을 보였다.In the case of Comparative Example 4, the oxygen permeability was high by using PET with a pore size of 30 ㎛ as the oxygen permeable membrane 101, but phenomena such as electrolyte volatilization and moisture inflow occurred, resulting in life characteristics similar to those of Comparative Example 2. It seemed.

이에 반해, 상기 실시예 1의 경우 기공크기가 10 ㎛인 PET를 산소투과막(101)으로 사용함으로써 수분투과가 발생하지 않았으며, 산소투과율도 적정 수준을 유지하여 비교적 우수한 수명특성을 보임을 확인하였다.On the other hand, in Example 1, PET with a pore size of 10 ㎛ was used as the oxygen permeable membrane 101, so no moisture permeation occurred, and the oxygen permeability was maintained at an appropriate level, showing relatively excellent lifespan characteristics. did.

상기 실시예 2의 경우, 기공크기가 20 ㎛인 소수성 PET를 산소투과막(101)으로 사용함으로써 수분투과율은 낮고 산소투과율은 높은 수준을 유지하여 효율적인 산소 유입으로 전지의 수명특성이 50회 이상으로 증가하였음을 확인하였다. 또한 소수성의 특성으로 인하여, 전해질 휘발과 수분 및 이산화탄소의 유입을 방지할 수 있음을 확인하였다.In the case of Example 2, by using hydrophobic PET with a pore size of 20 ㎛ as the oxygen permeable membrane 101, the moisture permeability is low and the oxygen permeability is maintained at a high level, and the lifespan of the battery is increased to more than 50 times due to efficient oxygen inflow. It was confirmed that there was an increase. Additionally, it was confirmed that electrolyte volatilization and inflow of moisture and carbon dioxide can be prevented due to the hydrophobic nature.

100, 110, 120: 제1 외장재
101: 산소투과막
102, 132: 수지층
103, 141: 기공
121: 금속층
131: 알루미늄
130, 140: 제3 외장재
200, 210, 220: 파우치형 금속공기전지
201, 211, 221: 가스확산층
202, 212, 222: 양극
203, 213, 213: 분리막
204, 214, 224: 음극
205, 215, 225: 집전체
206: 전극탭
207: 밀봉라인
300: 제2 외장재100, 110, 120: First exterior material
101: Oxygen permeable membrane
102, 132: Resin layer
103, 141: Qigong
121: metal layer
131: aluminum
130, 140: Third exterior material
200, 210, 220: Pouch-type metal-air battery
201, 211, 221: gas diffusion layer
202, 212, 222: anode
203, 213, 213: Separator
204, 214, 224: cathode
205, 215, 225: The whole house
206: Electrode tab
207: Sealing line
300: Second exterior material

Claims (15)

가스확산층, 양극, 분리막, 음극 및 집전체를 포함하는 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며,
상기 외장재는 제1 외장재로 이루어지거나, 제1 외장재 및 제2 외장재로 이루어지고,
상기 제1 외장재는 산소투과율이 5,000 ~ 15,000 cc/day이고, 수분투과율이 1 g/m2d 이하인 것인 파우치형 금속공기전지.
An electrode assembly including a gas diffusion layer, an anode, a separator, a cathode, and a current collector; and
It includes an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly,
The exterior material is made of a first exterior material, or is composed of a first exterior material and a second exterior material,
The first exterior material has an oxygen permeability of 5,000 to 15,000 cc/day and a moisture permeability of 1 g/m 2 d or less.
 제1항에 있어서,
상기 제1 외장재는 기공크기가 8 ~ 28 ㎛인 복수개의 기공으로 이루어진 것인 파우치형 금속공기전지.
According to paragraph 1,
The first exterior material is a pouch-type metal-air battery composed of a plurality of pores with a pore size of 8 to 28 ㎛.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 외장재는 산소투과막 및 상기 산소투과막의 일면에 형성되는 수지층을 포함하는 것인 파우치형 금속공기전지.
According to paragraph 1,
A pouch-type metal air battery wherein the first exterior material includes an oxygen permeable membrane and a resin layer formed on one surface of the oxygen permeable membrane.
 제4항에 있어서,
상기 산소투과막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 고밀도 폴리에틸렌(High　Density　Polyethylene,　HDPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재질로 이루어진 것인 파우치형 금속공기전지.
According to clause 4,
The oxygen permeable membrane is made of one or more materials selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate (PET), high density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene, and polymethylmethacrylate. A pouch-type metal-air battery was created.
 제4항에 있어서,
상기 산소투과막은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 고밀도 폴리에틸렌(High　Density　Polyethylene,　HDPE), 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고분자가 혼합된 금속유기구조체(Metal Organic Framework) 투과막인 것인 파우치형 금속공기전지.
According to clause 4,
The oxygen permeable membrane is one or more polymers selected from the group consisting of polyethyleneterephthalate (PET), high density polyethylene (HDPE), polytetrafluoroethylene, and polymethylmethacrylate. A pouch-type metal-air battery that is a mixed metal organic framework permeable membrane.
 제4항에 있어서,
상기 수지층은 변성 폴리프로필렌(Modified Polypropylene), 폴리프로필렌-부틸렌-에틸렌 삼원공중합체(Polypropylene-Butylene-Ethylene Terpolymer) 또는 이들의 혼합물인 것인 파우치형 금속공기전지.
According to clause 4,
A pouch-type metal air battery wherein the resin layer is modified polypropylene, polypropylene-butylene-ethylene terpolymer, or a mixture thereof.
 제4항에 있어서,
상기 수지층은 상기 산소투과막의 일면의 전면부 또는 양 가장자리부에 형성되는 것인 파우치형 금속공기전지.
According to clause 4,
A pouch-type metal-air battery wherein the resin layer is formed on the front or both edges of one side of the oxygen permeable membrane.
 제4항에 있어서,
상기 제1 외장재는 상기 수지층과 대칭되는 상기 산소투과막의 양 가장자리부에 형성되는 금속층을 더 포함하는 것인 파우치형 금속공기전지.
According to clause 4,
The first exterior material further includes a metal layer formed on both edges of the oxygen permeable membrane that is symmetrical to the resin layer.
 제1항에 있어서,
상기 제2 외장재는 알루미늄 재질로 이루어진 것인 파우치형 금속공기전지.
According to paragraph 1,
A pouch-type metal-air battery wherein the second exterior material is made of aluminum.
 제1항에 있어서,
상기 가스확산층, 양극, 분리막, 음극 및 집전체가 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며,
상기 외장재는 제1 외장재로 이루어진 것인 파우치형 금속공기전지.
According to paragraph 1,
An electrode assembly composed of a structure in which the gas diffusion layer, an anode, a separator, a cathode, and a current collector are sequentially stacked; and
It includes an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly,
A pouch-type metal-air battery wherein the exterior material is made of a first exterior material.
 제1항에 있어서,
상기 집전체의 양면에 각각 음극, 분리막, 양극 및 가스확산층이 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며,
상기 외장재는 제1 외장재로 이루어진 것인 파우치형 금속공기전지.
According to paragraph 1,
An electrode assembly composed of a cathode, a separator, an anode, and a gas diffusion layer sequentially stacked on both sides of the current collector; and
It includes an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly,
A pouch-type metal-air battery wherein the exterior material is made of a first exterior material.
 제1항에 있어서,
상기 집전체의 양면에 각각 음극, 분리막, 양극 및 가스확산층이 차례로 적층된 구조로 이루어진 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 수용하여 실링하는 외장재;를 포함하며,
상기 외장재는 제1 외장재 및 제2 외장재로 이루어진 것인 파우치형 금속공기전지.
According to paragraph 1,
An electrode assembly composed of a cathode, a separator, an anode, and a gas diffusion layer sequentially stacked on both sides of the current collector; and
It includes an exterior material that accommodates and seals the electrode assembly,
A pouch-type metal-air battery wherein the exterior material consists of a first exterior material and a second exterior material.
 제13항에 있어서,
상기 전극조립체의 상단부 및 하단부에 위치하는 가스확산층은 제1 외장재로 실링되고, 상기 가스확산층을 제외한 나머지 부분은 제2 외장재로 실링되는 것인 파우치형 금속공기전지.
According to clause 13,
A pouch-type metal-air battery in which the gas diffusion layer located at the upper and lower ends of the electrode assembly is sealed with a first exterior material, and the remaining portion excluding the gas diffusion layer is sealed with a second exterior material.
 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스확산층 및 집전체의 일 가장자리는 외장재의 외부로 돌출되는 전극탭을 각각 포함하는 것인 파우치형 금속공기전지.According to any one of claims 11 to 13,
A pouch-type metal-air battery wherein one edge of the gas diffusion layer and the current collector each includes an electrode tab that protrudes out of the exterior material.
KR1020180085470A 2018-07-23 2018-07-23 Pouch type metal air battery KR102654517B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180085470A KR102654517B1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Pouch type metal air battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180085470A KR102654517B1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Pouch type metal air battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200010873A KR20200010873A (en) 2020-01-31
KR102654517B1 true KR102654517B1 (en) 2024-04-03

Family

ID=69369165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180085470A KR102654517B1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Pouch type metal air battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102654517B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102336961B1 (en) * 2020-05-06 2021-12-14 한국에너지기술연구원 Air electrode structure, metal-air battery including the same and manufacturing methods thereof
KR20210149465A (en) 2020-06-02 2021-12-09 현대자동차주식회사 Pouch type metal air battery
US11367914B2 (en) 2020-11-06 2022-06-21 ZAF Energy Systems, Incorporated Pouched metal-air battery cells
KR102576174B1 (en) * 2021-07-12 2023-09-07 원광대학교산학협력단 Electrolyte preservation type zinc air battery
CN114744225A (en) * 2022-03-01 2022-07-12 浙江文镁科技有限公司 Magnesium air battery based on flexible electrode and preparation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5733677A (en) 1997-05-19 1998-03-31 Aer Energy Resources, Inc. Metal-air electrochemical cell with oxygen reservoir
US20110059355A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 Battelle Memorial Institute High-energy metal air batteries

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08173775A (en) * 1994-10-24 1996-07-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Oxygen permselective film and cell using the film
JP6068124B2 (en) * 2012-12-17 2017-01-25 昭和電工パッケージング株式会社 Exterior material for air secondary battery and air secondary battery
KR20160131606A (en) 2015-05-08 2016-11-16 주식회사 엘지화학 Lithium Air Battery of Coin Cell Type
KR102033746B1 (en) * 2015-09-15 2019-10-17 주식회사 엘지화학 Case for Secondary Battery Comprising Inner Sealant Layer Including Nanaporous Material and Lithium Secondary Battery Comprising the Same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5733677A (en) 1997-05-19 1998-03-31 Aer Energy Resources, Inc. Metal-air electrochemical cell with oxygen reservoir
US20110059355A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 Battelle Memorial Institute High-energy metal air batteries

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200010873A (en) 2020-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102654517B1 (en) Pouch type metal air battery
US6753114B2 (en) Composite electrolyte for a rechargeable lithium battery
JP3722797B2 (en) Electrolyte-containing granular electrode for lithium storage battery
US20040241537A1 (en) Air battery
US20130084507A1 (en) Non-volatile cathodes for lithium oxygen batteries and method of producing same
KR100767196B1 (en) Solid electrolyte cell
US6534219B1 (en) Secondary battery
KR20000029427A (en) Non-aqueous electrolyte cell
JP4296114B2 (en) Air battery
JP4449214B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
US20110177401A1 (en) Lithium-air cell protective membranes comprising polytetrafluoroethylene coated fiberglass cloth
JP3183270B2 (en) Manufacturing method of organic electrolyte battery
US11404736B2 (en) Pouch type metal-air battery
JP2013211160A (en) Cell separator and cell using the same
KR20200141306A (en) Multilayer body for lithium air battery and pouch type lithium air battery using the same
JP2014235835A (en) Multilayer separator and battery
CN100438139C (en) Thermal safety battery and method for making same
KR102484898B1 (en) A metal air battery system
KR20200143281A (en) Bipolar lithium secondary battery
KR100313103B1 (en) Separator, secondary battery applying the same, and method for producing the battery
JP6583138B2 (en) Metal air battery
JP4018881B2 (en) Electrochemical devices
KR102570076B1 (en) Lithium air battery and manufacturing method thereof
KR101775312B1 (en) Air-breathing using battery hybrid electrodes and manufacture method thereof
JP2016004647A (en) Negative electrode composite of lithium air battery and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant