리튬폴리머 전지
[전기화학적 원리]
음극과 양극의 활물질(active material)이 리튬이온전지와 유사하기 때문에 전기화학적 원리는 같다. 전지의 작동은 충·방전에 의해 리튬이온이 양극과 음극 사이를 이동하며 intercalation함에 의해 이루어 진다. 전지작동에 의한 전극의 변화는 없기 때문에 안정적인 충·방전이 가능하다.
LiCoO2 + Cn ⇔ Li1-xCoO2 + CnLix
[고분자 분리막]
고분자분리막은 리튬의 결정성장에 의한 양 전극의 단락을 방지함과 동시에 리튬이온 이동의 통로를 제공하는 역할을 한다. 고분자전해질의 이온전도도는 과거 10-7S/cm에서 최근 10-5~10-4S /cm 정도로 향상되고 있으나 실용화하기 위한 값인 10-3S/cm에는 못 미치고 있다. 이를 개선하기 위해 전해액을 고분자에 함침된 상태에서 전지를 구동하는 겔형 리튬폴리머전지의 개발에 주력하는 추세이다. 겔형 고분자 전해질의 장점은 향상된 이온전도도 외에 우수한 전극과의 접합성, 기계적 물성, 그리고 제조의 용이함등을 들 수 있다. 대표적인 겔형 고분자는 poly(ethylene oxide) (PEO), poly(acrylonitrile) (PAN), poly(methylmethacrylate) (PMMA), poly(vinylidne fluoride) (PVDF)이다. 대표적인 겔형 고분자전해질로서 Bellcore사의 PVDF계 전해질은 vinylidene fluoride (VDF)와 hexafluoroethylne (HFP)의 공중합체와 가소제, 그리고 무기첨가제를 혼합하여 필름 성형후 전해액을 함침시켜 겔화시키는 공정으로 제조된다.
[Lithium ion battery와의 차이점]
a. 구조상의 특징에서 보았듯이 판상 구조 이기 때문에 Lithium ion battery의 공정에서 나오는 winding작업이 필요가 없으며, 각형의 구조에 매우 알맞은 형태를 얻을 수 있다.
b. 전해액이 모두 일체화된 cell내부에 주입되어 있기 때문에 외부에 노출되는 전해액은 존재하지 않는다.
c. 자체가 판상 구조로 되어 있기 때문에 각형을 만들때 압력이 필요 없다. 그래서 can을 사용한 것 보다 bag을 사용하는 것이 용이하다.
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