[发明专利]锂金属二次电池和包括该锂金属二次电池的电池模块

说明书

公开了一种锂金属二次电池，包括：包括负极、正极、以及位于所述负极和所述正极之间的隔板在内的电极组件；浸渍所述电极组件的非水电解质；以及容纳所述电极组件和所述非水电解质的电池壳体，其中所述负极包括负极集电器和形成在所述负极集电器的至少一个表面上的锂金属层，并且以这样的方式控制所述锂金属二次电池的充电/放电条件：将电池在以3psi至300psi的恒定压力的加压状态下进行充电，和在以低于充电期间的加压状态所施加的压力的恒定压力的加压状态下进行放电。

技术领域

本公开内容涉及一种锂金属二次电池和包括该锂金属二次电池的电池模块。更特别地，本公开内容涉及特征在于在充电和放电期间经受加压的锂金属二次电池和包括该锂金属二次电池的电池模块。

本申请要求于2019年8月7日在韩国递交的韩国专利申请第10-2019-0096360号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

背景技术

随着电气、电子、通讯和计算机工业的迅速发展，对大容量电池的需求日益增加。为了满足这样的需求，使用锂金属或锂合金作为具有高能量密度的负极的锂金属二次电池受到了很多关注。

锂金属二次电池是指使用锂金属或锂合金作为负极的二次电池。锂金属具有0.54g/cm³的低密度和-3.045V的极低标准还原电位(SHE：基于标准氢电极)，因此作为高能量密度电池的电极材料最受关注。

由于循环特性差，这种锂金属二次电池尚未商业化。这是因为在充电期间会发生锂枝晶电镀(dendritic plating)，从而导致电极的表面积增加和与电解质的副反应。

因此，需要开发一种物理地防止锂枝晶电镀的方法。

发明内容

技术问题

设计本公开内容以解决现有技术的问题，因此本公开内容涉及提供一种锂金属二次电池和包括该锂金属二次电池的电池模块，该锂金属二次电池在充电/放电期间经受预定压力的施加，从而可以物理地防止锂枝晶电镀而提供改善的循环特性。

技术方案

在本公开内容的一个方面，提供了根据以下任一实施方式的锂金属二次电池。

根据第一实施方式，

提供一种锂金属二次电池，包括：包括负极、正极、以及位于所述负极和所述正极之间的隔板在内的电极组件；浸渍所述电极组件的非水电解质；以及容纳所述电极组件和所述非水电解质的电池壳体，

其中所述负极包括负极集电器和形成在所述负极集电器的至少一个表面上的锂金属层，和

以这样的方式控制所述锂金属二次电池的充电/放电条件：将电池在以3psi至300psi的恒定压力的加压状态下进行充电，和在以低于充电期间加压的压力的恒定压力的加压状态下进行放电。

根据第二实施方式，提供如在第一实施方式中限定的锂金属二次电池，

其中充电期间加压的压力为50psi至300psi。

根据第三实施方式，提供如在第一或第二实施方式中限定的锂金属二次电池，

其中放电期间加压的压力为1psi至50psi。

根据第四实施方式，提供如在第一至第三实施方式中的任一者限定的锂金属二次电池，

其中通过夹具加压、磁加压或它们的组合进行加压。

根据第五实施方式，提供如在第一至第四实施方式中的任一者限定的锂金属二次电池，