APPLICATION OF FORCE IN ELECTROCHEMICAL CELLS

본 발명은 전기화학 셀의 성능을 향상시키기 위한 힘의 적용에 관한 것이다. 일부 예시에서, 힘은 전기화학 셀의 양극의 활성 표면에 수직인 성분을 갖는 이방성 힘을 포함할 수 있다. 명세서에 서술된 실시예에서, 전기화학 셀(예를 들어, 충전지)은 충전시, 양극의 표면상에 금속(예를 들어, 리튬 금속)의 증착과, 양극 표면상에 금속의 반응을 수반하는 충전/방전 사이클을 지속할 수 있고, 금속은 방전시, 양극 표면으로부터 확산한다. 금속이 양극에 증착되는 균일성은 셀 성능에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 리튬 금속이 양극 상에 재증착될 때, 일부 경우에서, 균일하지 않게 증착될 수 있어서, 거친 표면을 형성한다. 거친 표면은 감소된 사이클링 유효기간 및/또는 불충분한 셀 성능을 원하지 않는 화학 반응에 대하여 이용가능한 리튬 금속의 양을 증가시킬 수 있다. 전기화학 셀에 힘의 적용은 본 발명에 따라 발견될 수 있어서, 이는 이러한 행위를 감소시키고 사이클링 유효 기간 및/또는 셀의 성능을 향상시킨다. The present invention relates to the application of a force to enhance the performance of an electrochemical cell. The force may comprise, in some instances, an anisotropic force with a component normal to an active surface of the anode of the electrochemical cell. In the embodiments described herein, the electrochemical cells (e.g., rechargeable batteries) may undergo a charge/discharge cycle involving deposition of metal (e.g., lithium metal) on a surface of the anode upon charging and reaction of the metal on the anode surface, wherein the metal diffuses from the anode surface, upon discharging. The uniformity with which the metal is deposited on the anode may affect cell performance. For example, when lithium metal is redeposited on an anode, it may, in some cases, deposit unevenly forming a rough surface. The roughened surface may increase the amount of lithium metal available for undesired chemical reactions which may result in decreased cycling lifetime and/or poor cell performance. The application of force to the electrochemical cell has been found, in accordance with the invention, to reduce such behaviour and to improve the cycling lifetime and/or performance of the cell.