KR102023677B1 - Electrolyte for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차전지용 전해액에 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 효과가 있는 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery electrolyte and a secondary battery comprising the same, and more particularly, to suppress the increase in resistance during high temperature storage by adding lithium difluorophosphate, vinylene carbonate and cyclic sulfate compound to the secondary battery electrolyte. In addition, the present invention relates to a secondary battery electrolyte having an effect of improving capacity retention rate, room temperature, and high temperature lifetime characteristics, and a secondary battery including the same.

Description

이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지{Electrolyte for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same}Electrolyte for secondary battery and secondary battery comprising same {Electrolyte for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same}

본 발명은 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이차전지용 전해액에 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 효과가 있는 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery electrolyte and a secondary battery comprising the same, and more particularly, to suppress the increase in resistance during high temperature storage by adding lithium difluorophosphate, vinylene carbonate and cyclic sulfate compound to the secondary battery electrolyte. In addition, the present invention relates to a secondary battery electrolyte having an effect of improving capacity retention rate, room temperature, and high temperature lifetime characteristics, and a secondary battery including the same.

이차전지는 휴대폰, 캠코더 및 노트북 PC와 같은 소형 기기뿐만 아니라 전기 자동차(Electric Vehicle, EV) 및 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)과 같은 중대형 기기까지 적용 분야가 확대되면서 전기화학 소자의 연구와 개발에 대한 노력이 점점 구체화되고 있다. 현재 적용되고 있는 이차전지 중에서 1990년대 초에 개발된 리튬 이차전지는 양극 및 음극에서 리튬 이온이 삽입 및 탈리되면서 충방전이 반복되는 전지로서, 산화 환원 반응을 통해 화학적 에너지를 전기적 에너지로 전환시킬 수 있다.Secondary batteries have been applied to small and medium-sized devices such as electric vehicles (EVs) and energy storage systems (ESS) as well as small devices such as mobile phones, camcorders and notebook PCs. Efforts to develop are becoming more and more specific. Among the secondary batteries currently applied, lithium secondary batteries developed in the early 1990s are charge and discharge cycles as lithium ions are inserted and desorbed from the positive and negative electrodes, and can convert chemical energy into electrical energy through a redox reaction. have.

비수성 전해액을 이용한 리튬 이차전지는, 양극으로서 금속에 양극 활물질로서 리튬 이온의 탈리 및 삽입이 가능한 리튬금속 혼합산화물이 코팅된 것이 사용되며, 음극으로서 금속에 음극 활물질로서 탄소재료 또는 금속리튬 등을 코팅하여 사용하며, 상기 양극과 음극을 사이에 두고 유기 용매에 리튬염을 적당히 용해시킨 전해액이 위치하게 된다. 전해액의 유기 용매는 전지의 충방전 중 전극 표면에서 분해되거나, 탄소재 음극 층간에 코인터칼레이션(co-intercalation)되어 음극 구조를 붕괴시켜, 전지의 안정성을 저해할 수 있다.Lithium secondary batteries using a non-aqueous electrolyte are coated with a lithium metal mixed oxide capable of detaching and inserting lithium ions as a positive electrode active material on a metal as a positive electrode, and a carbon material or a metal lithium as a negative electrode active material on a metal as a negative electrode. The coating is used, and an electrolyte solution in which lithium salt is suitably dissolved in an organic solvent is disposed between the anode and the cathode. The organic solvent of the electrolyte may decompose on the surface of the electrode during charge and discharge of the battery, or may be co-intercalated between the carbon material negative electrode layers to collapse the negative electrode structure, thereby inhibiting battery stability.

그러나 전지의 초기 충전 시 전해액 용매의 환원에 의해 음극 표면에 형성된 고체 전해질 계면(solid electrolyte interface, SEI)막이 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 것으로 알려졌다.However, it is known that a solid electrolyte interface (SEI) film formed on the surface of the negative electrode by reducing the electrolyte solvent during initial charging of the battery can solve these problems.

그럼에도 불구하고 지속적인 충방전의 반복으로 인해 SEI막이 붕괴되고, SEI막의 낮은 열안정성으로 인해 특히 고온 하에서의 이차전지의 수명 및 성능이 저하되게 된다.Nevertheless, the SEI film collapses due to the repeated repetition of charge and discharge, and the life and performance of the secondary battery, especially at high temperatures, are degraded due to the low thermal stability of the SEI film.

종래 기술로, 일본등록특허 제3439085호에는 모노플루오로 인산 리튬 및/또는 디플루오로 인산 리튬을 함유하는 전해액으로 충전 후 저장 특성을 향상시키는 효과만을 공지하고 있고, 일본공개특허 제1996-045545호에서는 음극 표면상에 SEI 피막을 형성할 수 있는 전해액 첨가제로서, 비닐렌 카보네이트를 사용하는 방법을 개시하고 있으나, 양 발명 모두 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하거나, 상온 및 고온에서의 수명 특성을 향상시키는 효과에 대해서는 개시된바가 전혀 없다. 특히, 비닐렌 카보네이트는 고온 사이클이나 고온 보존 시 양극에서 쉽게 분해하여 가스를 발생시켜 전지의 성능 및 안전성을 저해하는 문제가 있다. 한국공개특허 제10-2017-0039369호에서는 고리형 설페이트 화합물을 함유하는 전해액으로 출력특성과 고온저장특성을 개선시키는 효과만을 공지하고 있다. In the prior art, Japanese Patent No. 3439085 discloses only the effect of improving storage characteristics after filling with an electrolyte solution containing lithium monofluoro phosphate and / or lithium difluoro phosphate, and Japanese Laid-Open Patent No. 1996-045545. Discloses a method of using vinylene carbonate as an electrolyte additive capable of forming an SEI film on a negative electrode surface, but both of the inventions inhibit the increase in resistance during high temperature storage by adding a cyclic sulfate compound, or at room temperature. And the effect of improving the life characteristics at high temperatures are not disclosed at all. In particular, vinylene carbonate has a problem in that it degrades performance and safety of the battery by easily decomposing at the anode during high temperature cycle or high temperature storage to generate gas. Korean Patent Publication No. 10-2017-0039369 discloses only the effect of improving output characteristics and high temperature storage characteristics with an electrolyte solution containing a cyclic sulfate compound.

또한, 일본등록특허 제4952186호에는 비닐렌 카보네이트 및 디플루오로인산염을 함유하는 이차전지용 비수계 전해액으로 전지의 반복 충방전 특성(사이클 특성) 저하를 억제하고 저온 방전 특성을 향상시키는 효과를 개시하고 있으나, 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하거나, 고온(70℃)에서의 수명 특성을 향상시키는 효과에 대해서는 개시된바가 전혀 없다. 한국공개특허 제10-2016-0144123호에는 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 함유하는 전해액으로 고온안정성, 저온방전용량 및 상온 수명특성에 대한 효과를 공지하고 있으나, 리튬 디플루오로포스페이트를 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하거나, 고온(70℃)에서의 수명 특성을 향상시키는 효과에 대해서는 개시된바가 전혀 없다. 아울러, 본 출원인도 리튬 디플루오로포스페이트 및 고리형 설페이트 화합물을 함유하는 전해액의 상온 및 고온에서의 수명특성 및 고온보존특성이 향상되는 것을 확인하였으나, 고온 저장 중 저항이 증가되는 문제를 해결하지 못하였다. 따라서, 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하면서 개선된 용량 유지율 및 수명 유지율을 동시에 만족할 수 있는 최적의 첨가제 조성을 함유하는 전해액에 대한 연구가 필요한 실정이다. In addition, Japanese Patent No. 4952186 discloses the effect of suppressing the repetitive charge / discharge characteristics (cycle characteristics) of the battery with a non-aqueous electrolyte solution for secondary batteries containing vinylene carbonate and difluorophosphate and improving low temperature discharge characteristics. However, there is no disclosure on the effect of adding the cyclic sulfate compound to suppress the increase in resistance during high temperature storage or to improve the life characteristics at high temperature (70 ° C.). Korean Patent Publication No. 10-2016-0144123 discloses an effect on high temperature stability, low temperature discharge capacity, and normal temperature life characteristics as an electrolyte solution containing vinylene carbonate and a cyclic sulfate compound, but by adding lithium difluorophosphate. There is no disclosure about the effect of suppressing the increase in resistance during high temperature storage or improving the life characteristics at high temperature (70 ° C.). In addition, the present applicant also confirmed that the life characteristics and the high temperature storage characteristics of the electrolyte solution containing the lithium difluorophosphate and the cyclic sulfate compound are improved, but the resistance of the high temperature storage is not solved. It was. Therefore, there is a need for a study on an electrolyte solution containing an optimal additive composition capable of simultaneously satisfying an improved capacity retention rate and lifetime retention rate while suppressing an increase in resistance during high temperature storage.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 이차전지용 전해액에 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have made diligent efforts to solve the above problems, and as a result, by adding lithium difluorophosphate, vinylene carbonate and cyclic sulfate compound to the secondary battery electrolyte, it is possible to suppress the increase in resistance during high temperature storage, It has been confirmed that the improvement of the normal temperature and high temperature life characteristics has been completed the present invention.

본 발명의 목적은 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성이 우수한 이차전지용 전해액을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to suppress the increase in resistance during high temperature storage, to provide a secondary battery electrolyte excellent in capacity retention rate, room temperature and high temperature life characteristics.

본 발명의 다른 목적은 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성이 우수한 이차전지를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to suppress the increase in resistance during high temperature storage, and to provide a secondary battery having excellent capacity retention ratio, room temperature, and high temperature lifetime characteristics.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (A) 리튬염; (B) 비수성 유기용매; (C) 리튬 디플루오로포스페이트; (D) 비닐렌 카보네이트; 및 (E) 하기 화학식 1로 표시되는 고리형 설페이트 화합물을 포함하는 이차전지용 전해액을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention (A) lithium salt; (B) a non-aqueous organic solvent; (C) lithium difluorophosphate; (D) vinylene carbonate; And (E) provides a secondary battery electrolyte comprising a cyclic sulfate compound represented by the formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018011107317-pat00001
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본 발명은 또한, 양극, 음극 및 상기 전해액을 포함하는 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery including the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte.

본 발명에 따른 이차전지용 전해액은 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 효과가 있다.The secondary battery electrolyte according to the present invention has an effect of suppressing the increase in resistance during high temperature storage by adding lithium difluorophosphate, vinylene carbonate and cyclic sulfate compound, and improving capacity retention rate and room temperature and high temperature lifetime characteristics. .

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본 출원인은 리튬 디플루오로포스페이트 및 고리형 설페이트 화합물을 함유하는 전해액의 상온 및 고온에서의 수명특성 및 고온보존특성이 향상되는 것을 확인하였으나, 고온 저장 중 저항이 증가되는 문제를 해결하지 못하였다. 그러나, 본 발명에서는 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 첨가함으로써 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 용량 유지율과 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 것을 확인하였다.Applicant has confirmed that the life characteristics and high temperature storage characteristics at room temperature and high temperature of the electrolyte solution containing the lithium difluorophosphate and cyclic sulfate compound are improved, but did not solve the problem of increased resistance during high temperature storage. However, in the present invention, it was confirmed that the addition of lithium difluorophosphate, vinylene carbonate and cyclic sulfate compound suppresses the increase in resistance during high temperature storage and improves the capacity retention rate and the normal temperature and high temperature lifetime characteristics.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (A) 리튬염; (B) 비수성 유기용매; (C) 리튬 디플루오로포스페이트; (D) 비닐렌 카보네이트; 및 (E) 하기 화학식 1로 표시되는 고리형 설페이트 화합물을 포함하는 이차전지용 전해액에 관한 것이다.Accordingly, the present invention provides in one aspect: (A) a lithium salt; (B) a non-aqueous organic solvent; (C) lithium difluorophosphate; (D) vinylene carbonate; And (E) relates to a secondary battery electrolyte containing a cyclic sulfate compound represented by the formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018011107317-pat00002
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본 발명은 다른 관점에서, 양극, 음극 및 상기 전해액을 포함하는 이차전지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a secondary battery including the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명에 있어서, 상기 리튬 디플루오로포스페이트(lithium difluorophosphate, LiPO2F2)는 하기 화학식 a로 표시되는 화합물이다.In the present invention, the lithium difluorophosphate (lithium difluorophosphate, LiPO 2 F 2 ) is a compound represented by the following formula (a).

[화학식 a][Formula a]

Figure 112018011107317-pat00003
Figure 112018011107317-pat00003

본 발명에 있어서, 상기 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate, VC)는 하기 화학식 b로 표시되는 화합물이다.In the present invention, the vinylene carbonate (VC) is a compound represented by the following formula (b).

[화학식 b][Formula b]

Figure 112018011107317-pat00004
Figure 112018011107317-pat00004

본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 고리형 설페이트 화합물은 펜타에리스리톨 디설페이트(Pentaerythritol disulfate)이다. In the present invention, the cyclic sulfate compound represented by Formula 1 is pentaerythritol disulfate.

본 발명에 있어서, 전해액의 용질로 사용되는 리튬염으로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiN(FSO2)2, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, CF3SO3Li 및 LiC(CF3SO2)3으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 리튬염의 농도는 0.1M 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.7M 내지 1.6M 일 수 있으며, 0.1M 미만일 경우에는 전해액의 전도도가 감소하여 전해액 성능이 떨어지고, 2.0M을 초과할 경우에는 전해액의 점도가 증가하여 리튬 이온의 이동성이 감소되는 문제점이 있다. 이들 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 한다.In the present invention, the lithium salt used as the solute of the electrolyte solution is LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 It may be at least one selected from the group consisting of F 5 SO 2 ) 2 , CF 3 SO 3 Li and LiC (CF 3 SO 2 ) 3 . The concentration of the lithium salt is preferably used in the range of 0.1M to 2.0M, more preferably 0.7M to 1.6M, when less than 0.1M, the conductivity of the electrolyte is reduced, the electrolyte performance is lowered, 2.0M If it exceeds, there is a problem in that the viscosity of the electrolyte is increased to reduce the mobility of lithium ions. These lithium salts act as a source of lithium ions in the battery to enable operation of the basic lithium secondary battery.

본 발명에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 환형(cyclic) 카보네이트, 사슬형(chain) 카보네이트 및 프로피오네이트(propionate)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 상기 환형 카보네이트는 에틸렌 카보네이트(ethyl carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 부틸렌카보네이트(butylene carbonate, BC), 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate, VC), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트일 수 있고, 상기 사슬형 카보네이트는 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate, EPC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate, EMC) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트일 수 있다. 또한, 상기 프로피오네이트는 메틸 프로피오네이트(methyl propionate, MP), 에틸 프로피오네이트(ethyl propionate, EP), 프로필 프로피오네이트(propyl propionate, PP), 부틸 프로피오네이트(butyl propionate, BP) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 프로피온 에스테르일 수 있다.In the present invention, the non-aqueous organic solvent may be at least one selected from the group consisting of cyclic carbonate, chain carbonate and propionate, wherein the cyclic carbonate is ethylene carbonate (ethyl carbonate, EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), γ-butyrolactone and mixtures thereof It may be at least one carbonate selected from the group, the chain carbonate is dimethyl carbonate (dimethyl carbonate, DMC), diethyl carbonate (diethyl carbonate, DEC), dipropyl carbonate (DPC), methylpropyl carbonate (methylpropyl carbonate, MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), ethylmethyl carbonate (EMC), and mixtures thereof At least one carbonate selected from the group consisting of combinations. In addition, the propionate is methyl propionate (MP), ethyl propionate (EP), propyl propionate (PP), butyl propionate (BP) And one or more propion esters selected from the group consisting of mixtures thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해액에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 환형 카보네이트계 용매와 선형 카보네이트계 용매의 혼합용매로 선형 카보네이트계 용매:환형 카보네이트계 용매의 혼합 부피비가 1:1 내지 9:1일 수 있으며, 바람직하게는 1.5:1 내지 4:1의 부피비로 혼합하여 사용될 수 있다.In the electrolyte according to an embodiment of the present invention, the non-aqueous organic solvent is a mixed solvent of a cyclic carbonate solvent and a linear carbonate solvent, and a mixing volume ratio of linear carbonate solvent: cyclic carbonate solvent is 1: 1 to 9: It may be 1, and may be preferably used by mixing in a volume ratio of 1.5: 1 to 4: 1.

본 발명에 있어서, 상기 리튬 디플루오로포스페이트의 함량은 전해액 총량 대비 0.05 내지 5 중량%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 3 중량%일 수 있으며, 0.05 중량% 미만일 경우에는 상온 및 고온 수명유지율, 용량유지율, 용량회복율을 향상시키는 효과가 미미하고, 5 중량%를 초과할 경우에는 전지의 저항이 높아져 출력이 저하되고, 상온 및 고온 수명, 고온 저장 특성 저하 등의 이차전지 특성이 오히려 저하되는 문제점이 있다.In the present invention, the content of the lithium difluorophosphate is preferably from 0.05 to 5% by weight, more preferably from 0.05 to 3% by weight, and less than 0.05% by weight relative to the total amount of the electrolyte. The effect of improving the retention rate, capacity retention rate and capacity recovery rate is insignificant, and when it exceeds 5% by weight, the resistance of the battery is increased and the output is lowered. There is a problem.

본 발명에 있어서, 상기 비닐렌 카보네이트의 함량은 전해액 총량 대비 0.05 내지 5 중량%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 3 중량%일 수 있으며, 0.05 중량% 미만일 경우에는 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 효과가 미미하고, 5 중량%를 초과할 경우에는 전지의 저항이 높아져 출력이 저하되고, 상온 및 고온 수명, 고온 저장 특성 저하 등의 이차전지 특성이 오히려 저하되는 문제점이 있다.In the present invention, the content of the vinylene carbonate is preferably 0.05 to 5% by weight based on the total amount of the electrolyte, more preferably 0.05 to 3% by weight, when less than 0.05% by weight at room temperature and high temperature life characteristics When the effect of improving is insignificant and exceeds 5% by weight, the resistance of the battery is increased, so that the output is lowered, and secondary battery characteristics such as normal temperature and high temperature life, and high temperature storage characteristics are deteriorated.

본 발명에 있어서, 상기 고리형 설페이트 화합물의 함량은 전해액 총량 대비 0.05 내지 5 중량%인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 3 중량%일 수 있으며, 0.05 중량% 미만일 경우에는 상온 및 고온 수명특성을 향상시키는 효과가 미미하고, 5 중량%를 초과할 경우에는 전지의 저항이 높아져 수명 및 출력 저하, 고온 저장 특성 저하 등의 이차전지 특성이 오히려 저하되는 문제점이 있다.In the present invention, the content of the cyclic sulfate compound is preferably 0.05 to 5% by weight relative to the total amount of the electrolyte, more preferably 0.05 to 3% by weight, when less than 0.05% by weight at room temperature and high temperature life characteristics When the effect of improving the efficiency is insignificant and exceeds 5% by weight, the resistance of the battery is increased, thereby deteriorating secondary battery characteristics such as deterioration of life and output power and deterioration of high temperature storage characteristics.

본 발명에 있어서, 리튬 디플루오로비스(옥살레이토)포스페이트(lithium difluorobis(oxalato) phosphate), 리륨 비스(옥살레이토)보레이트(lithium bis(oxalato)borate), 리튬 디플루오로(옥살레이토)보레이트(lithium difluoro(oxalato)borate), 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(lithium bis(fluorosulfonyl)imide), 에틸렌 설페이트(ethylene sulfate), 1,3-프로판 설톤(1,3-propane sultone), 1,3-프로펜-1,3-설톤(1,3-propene-1,3-sultone), 비닐에틸렌 카보네이트(vinylethylene carbonate), 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate), 숙시노니트릴(succinonitrile), 아디포니트릴(adiponitrile), 1,3,6-헥산트리카르보니트릴(1,3,6-hexanetricarbonitrile) 및 비스(트리에틸실릴) 설페이트(bis(triethylsilyl) sulfate)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, lithium difluorobis (oxalato) phosphate, lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate ( lithium difluoro (oxalato) borate), lithium bis (fluorosulfonyl) imide, ethylene sulfate, 1,3-propane sultone, 1 1,3-propene-1,3-sultone, vinyl ethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, succinonitrile, At least one additive selected from the group consisting of diponitrile, 1,3,6-hexanetricarbonitrile, and biethyltriyl sulfate; It may further include, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 이차전지용 전해액은 리튬염; 유기용매; 첨가제로 구성되며, 리튬염이 용해된 유기용매 100 중량% 기준으로 1 내지 10중량%의 첨가제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. In the present invention, the secondary battery electrolyte is a lithium salt; Organic solvents; It is preferably composed of an additive, and further contains 1 to 10% by weight of the additive based on 100% by weight of the organic solvent in which the lithium salt is dissolved.

본 발명의 이차전지용 전해액은 통상 -20∼50℃의 온도 범위에서 안정한 특성을 유지한다. 본 발명의 전해액은 리튬이온 이차전지, 리튬이온 폴리머 전지 등에 적용될 수 있다.The electrolyte solution for secondary batteries of this invention maintains the stable characteristic in the temperature range of -20-50 degreeC normally. The electrolyte solution of the present invention can be applied to a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer battery and the like.

본 발명에서 이차전지의 양극 재료로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2 (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬 금속 산화물을 사용하고, 음극 재료로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 복합체, 리튬 금속, 또는 리튬 합금을 사용한다. 상기 활물질을 적당한 두께와 길이로 박판의 집전체에 도포하거나 또는 활물질 자체를 필름 형상으로 도포하여 절연체인 세퍼레이터와 함께 감거나 적층하여 전극군을 만든 다음, 캔 또는 이와 유사한 용기에 넣은 후, 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물이 첨가된 전해액을 주입하여 이차전지를 제조한다. 상기 세퍼레이터로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지가 사용될 수 있다.In the present invention, the cathode material of the secondary battery is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiNi 1-xy Co x M y O 2 (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1, M uses a lithium metal oxide such as Al, Sr, Mg, La, and the like, and as the negative electrode material, crystalline or amorphous carbon, carbon composite, lithium metal, or lithium alloy is used. . The active material is applied to a current collector of a thin plate with a suitable thickness and length, or the active material itself is applied in a film form, wound or laminated with a separator as an insulator to make an electrode group, and then placed in a can or a similar container, followed by lithium di A secondary battery is prepared by injecting an electrolyte solution to which fluorophosphate, vinylene carbonate, and a cyclic sulfate compound are added. As the separator, a resin such as polyethylene or polypropylene may be used.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예 1Example 1

에틸렌 카보네이트(EC), 에틸메틸카보네이트(EMC) 및 디메틸카보네이트(DMC)가 2:4:4(v/v/v)로 혼합된 비수성 유기용매에 1.0M의 LiPF6를 첨가하고, 리튬 디플루오로포스페이트 1.0중량%, 비닐렌 카보네이트 1.5중량% 및 하기 화학식 1의 고리형 설페이트 화합물 0.5중량%를 첨가하여 이차전지용 전해액을 제조하였다. 1.0 M LiPF 6 was added to a non-aqueous organic solvent in which ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dimethyl carbonate (DMC) were mixed at 2: 4: 4 (v / v / v). 1.0% by weight of fluorophosphate, 1.5% by weight of vinylene carbonate and 0.5% by weight of the cyclic sulfate compound of Formula 1 were added to prepare an electrolyte solution for a secondary battery.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018011107317-pat00005
Figure 112018011107317-pat00005

실시예 2Example 2

화학식 1의 고리형 설페이트 화합물 1.0중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다.An electrolyte for a secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.0 wt% of the cyclic sulfate compound of Formula 1 was added.

실시예 3Example 3

화학식 1의 고리형 설페이트 화합물 1.5중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다.An electrolyte for a secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.5 wt% of the cyclic sulfate compound of Formula 1 was added.

비교예 1Comparative Example 1

에틸렌 카보네이트(EC), 에틸메틸카보네이트(EMC) 및 디메틸카보네이트(DMC)가 2:4:4(v/v/v)로 혼합된 비수성 유기용매에 1.0M의 LiPF6를 첨가하여 이차전지용 전해액을 제조하였다. 1.0 M LiPF 6 was added to a non-aqueous organic solvent in which ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC) and dimethyl carbonate (DMC) were mixed at 2: 4: 4 (v / v / v). Was prepared.

비교예 2Comparative Example 2

리튬 디플루오로포스페이트 1.0중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다.An electrolyte solution for a secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 1.0 wt% of lithium difluorophosphate was added.

비교예 3Comparative Example 3

비닐렌 카보네이트 1.5중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다.An electrolyte solution for a secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 1.5 wt% of vinylene carbonate was added.

비교예 4Comparative Example 4

하기 화학식 1의 고리형 설페이트 화합물 1.0중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다. An electrolyte solution for a secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 1.0 wt% of the cyclic sulfate compound of Formula 1 was added.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018011107317-pat00006
Figure 112018011107317-pat00006

비교예 5Comparative Example 5

리튬 디플루오로포스페이트 1.0중량% 및 비닐렌 카보네이트 1.5중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다. An electrolyte solution for a secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 1.0 wt% of lithium difluorophosphate and 1.5 wt% of vinylene carbonate were added.

비교예 6Comparative Example 6

리튬 디플루오로포스페이트 1.0중량% 및 하기 화학식 1의 고리형 설페이트 화합물 1.0중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다. An electrolyte solution for a secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 1.0 wt% of lithium difluorophosphate and 1.0 wt% of a cyclic sulfate compound of Formula 1 were added.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018011107317-pat00007
Figure 112018011107317-pat00007

비교예 7Comparative Example 7

비닐렌 카보네이트 1.5중량% 및 하기 화학식 1의 고리형 설페이트 화합물 1.0중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법으로 이차전지용 전해액을 제조하였다. An electrolyte solution for a secondary battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 1.5 wt% of vinylene carbonate and 1.0 wt% of cyclic sulfate compound of Formula 1 were added.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018011107317-pat00008
Figure 112018011107317-pat00008

실험예 1Experimental Example 1

본 실험예에서는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 7에서 각각 제조된 전해액을 함유하는 이차전지의 특성을 하기 방법대로 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.In the present experimental example, the characteristics of the secondary battery containing the electrolyte solution prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 7 were measured according to the following method, and the results are shown in Table 1.

- 두께 / 내부저항(internal resistance)Thickness / internal resistance

제조된 전지의 두께 변화를 측정하기 위해 디지털 캘리퍼스를 사용한다.측정은 버니어 캘리퍼스 양쪽 끝에 아크릴 판을 부착 후 전지의 표면과 아크릴판이 직접적으로 닿기 시작하는 부분의 두께를 측정한다. 측정은 총 세 번하고, 그 평균 값을 기록한다. A digital caliper is used to measure the thickness change of the manufactured cell. The measurement measures the thickness of the part where the acrylic plate is directly in contact with the surface of the cell after attaching an acrylic plate to each end of the vernier caliper. The measurement is made three times in total, and the average value is recorded.

전지의 내부 저항 측정을 위해 배터리하이테스터(배터리 저항측정기)를 사용한다. 측정 방법은 전지의 양 극에 측정하는 리드를 눌러 그 때 표시되는 저항 값을 측정한다. 이 때 전지의 측정 위치는 매번 동일하게 유지한다. 기계에 표시된 저항 값이 흔들리지 않고 유지되는 시점의 값을 기록한다.Use a battery high tester to measure the internal resistance of the battery. The measuring method presses the lead measured on both ends of the battery, and measures the resistance value displayed at that time. At this time, the measurement position of the battery is kept the same each time. Record the value at the point where the resistance value displayed on the instrument remains steady.

- DC-IR(direct current-internal resistance)DC-IR (direct current-internal resistance)

제조된 전지의 용량유지율을 측정하고 0.5C로 방전한 후 0.5C, 1C, 2C, 4C를 각각 10초 방전하여 측정하고 4.2V 1C 충전하여 고온(70℃)에서 1주 보관 후 다시 용량유지율 측정하고 0.5C로 방전한 후 0.5C, 1C, 2C, 4C를 각각 10초 방전하여 측정하였다.Measure the capacity retention rate of the manufactured battery, discharge it at 0.5C, discharge 0.5C, 1C, 2C, and 4C for 10 seconds, and charge the battery at 4.2V 1C for 1 week at high temperature (70 ℃), and then measure the capacity retention. After discharging at 0.5C, 0.5C, 1C, 2C, and 4C were discharged for 10 seconds, respectively.

- Pulse PowerPulse Power

DC-IR 측정 값으로 펄스전력을 계산하였다.Pulse power was calculated from the DC-IR measurements.

- 용량 유지율(%) 및 회복율(%)Capacity retention rate (%) and recovery rate (%)

제조된 전지를 상온(25℃)에서 4.2V까지 1C 충전, 2.75V 1C 방전 후, 4.2V까지 0.5C 충전하여 고온(70℃)에서 1주 방치 후 4.2V까지 1C 충전, 2.75V 1C 방전 2사이클 진행하여 2사이클째의 방전시킨 용량을 측정하여 비교하였다. 충방전 테스터는 TOYO SYSTEM 제품을 사용하였다.1C charge to 4.2V at room temperature (25 ℃), 2.75V 1C discharge, 0.5C charge to 4.2V, then 1C charge to 4.2V after 1 week at high temperature (70 ℃), 2.75V 1C discharge 2 Cycle progressed, the discharged capacity of the second cycle was measured and compared. The charge / discharge tester used TOYO SYSTEM.

- 저온 방전율(%)-Low temperature discharge rate (%)

-20℃로 유지된 저온 챔버에 전지를 1시간 보관 후 측정을 시작하였다. 측정 조건은 1C로 2.75V까지 방전하며, 이 때 방전된 용량을 측정하여 비교하였다.Measurement was started after the battery was stored for 1 hour in a low temperature chamber maintained at -20 ° C. Measurement conditions were discharged to 2.75V at 1C, and the discharged capacity was measured and compared.

- 상온 및 고온 수명 유지율(%)-Normal temperature and high temperature life retention rate (%)

제조된 전지를 4.2V까지 1C 충전 후, 2.75V까지 2C 방전하였다. 이 과정을 500회 반복하여 수명 유지율을 측정하였다. 수명 유지율 평가는 상온(25℃) 및 고온(70℃)에서 평가하였으며, 500 사이클에서의 방전용량, 초기 용량대비 백분율 및 비교예 5 대비 증가한 초기 용량 백분율을 측정하였다.The prepared battery was charged with 1C up to 4.2V and then discharged with 2C up to 2.75V. This process was repeated 500 times to measure the life retention rate. The life retention rate was evaluated at room temperature (25 ° C.) and high temperature (70 ° C.), and the discharge capacity at 500 cycles, the percentage of initial capacity, and the percentage of initial capacity increased compared to Comparative Example 5 were measured.

Figure 112018011107317-pat00009
Figure 112018011107317-pat00009

(전): 고온 보관 전(25℃)(Before): Before high temperature storage (25 ℃)

(후): 고온 보관 후(70℃에서 1주 보관 후 측정)After: After high temperature storage (measured after 1 week storage at 70 ° C)

표 1에 나태난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 전해액은 비교예 1 내지 7에 비해 고온 수명 중 저항이 증가되는 것을 억제하고 용량 유지율이 우수한 것을 것을 확인하였다. 특히 고리형 설페이트 화합물을 0.5% 함유한 실시예 1의 경우 DC-IR(후) 51.20Ω로, 첨가제를 함유하지 않은 비교예 1(62.66Ω)과 리튬 디플루오로포스페이트 및 비닐렌 카보네이트를 함유하는 비교예 5(58.70Ω)에 비해 고온 수명 중 저항이 증가되는 것을 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 용량 유지율에 있어서도 비교예 1 및 비교예 5의 경우 각각 62.9% 및 80.8%인 반면, 본 발명의 실시예 1은 85.2%로 우수한 용량 유지율을 갖는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, it was confirmed that the electrolyte solution prepared according to Examples 1 to 3 of the present invention suppressed the increase in resistance during the high temperature life and excellent capacity retention rate compared to Comparative Examples 1 to 7. In particular, in the case of Example 1 containing 0.5% of the cyclic sulfate compound, DC-IR (post) 51.20 Ω, Comparative Example 1 (62.66 Ω) containing no additives, containing lithium difluorophosphate and vinylene carbonate Compared with Comparative Example 5 (58.70Ω), it was confirmed that the increase in resistance during the high temperature life was suppressed. In addition, also in the capacity retention rate of Comparative Example 1 and Comparative Example 5 was 62.9% and 80.8%, respectively, Example 1 of the present invention was confirmed to have an excellent capacity retention rate of 85.2%.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 전해액은 비교예 1내지 7에 비해 상온 및 고온에서의 수명 특성도 현저하게 우수한 것을 확인하였다. 상온 수명 효율의 경우, 비교예 1 및 비교예 5의 경우 각각 70.4% 및 87.4%인 반면, 본 발명의 실시예 1은 93.7%로 현저하게 우수한 상온 수명특성을 갖는 것을 확인할 수 있었고, 고온 수명 효율의 경우에도 비교예 1 및 비교예 5의 경우 각각 65.2% 및 85.8%인 반면, 본 발명의 실시예 1은 91.9%로 현저하게 우수한 고온 수명특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. In addition, it was confirmed that the electrolyte solution prepared according to Examples 1 to 3 of the present invention was also significantly superior in life characteristics at room temperature and high temperature compared to Comparative Examples 1 to 7. In the case of room temperature life efficiency, Comparative Example 1 and Comparative Example 5 was 70.4% and 87.4%, respectively, while Example 1 of the present invention was confirmed that it has a remarkably excellent room temperature life characteristics of 93.7%, high temperature life efficiency In the case of Comparative Example 1 and Comparative Example 5 was 65.2% and 85.8%, respectively, Example 1 of the present invention was found to have a remarkably excellent high temperature life characteristics of 91.9%.

이러한 결과들로부터, 본 발명의 리튬 디플루오로포스페이트, 비닐렌 카보네이트 및 고리형 설페이트 화합물을 포함하는 이차전지용 전해액은 고온 저장 중 저항이 증가되는 것을 억제하고, 우수한 용량 유지율 및 수명특성을 갖는 것을 확인할 수 있다.From these results, it was confirmed that the electrolyte solution for a secondary battery including the lithium difluorophosphate, vinylene carbonate, and the cyclic sulfate compound of the present invention suppresses the increase in resistance during high temperature storage, and has excellent capacity retention and life characteristics. Can be.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Having described the specific parts of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that these specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the claims and their equivalents.

Claims (10)

다음을 포함하는 이차전지용 전해액:
(A) 리튬염;
(B) 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트의 혼합물인 비수성 유기용매;
(C) 리튬 디플루오로포스페이트;
(D) 비닐렌 카보네이트; 및
(E) 하기 화학식 1로 표시되는 고리형 설페이트 화합물.
[화학식 1]
Figure 112019041734946-pat00010

Electrolyte for secondary battery containing:
(A) lithium salts;
(B) a non-aqueous organic solvent which is a mixture of cyclic carbonate and chain carbonate;
(C) lithium difluorophosphate;
(D) vinylene carbonate; And
(E) Cyclic sulfate compound represented by following formula (1).
[Formula 1]
Figure 112019041734946-pat00010

제1항에 있어서, 상기 리튬염은 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiN(FSO2)2, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, CF3SO3Li 및 LiC(CF3SO2)3으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The method of claim 1, wherein the lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , CF 3 SO 3 Li and LiC (CF 3 SO 2 ) 3 The secondary battery electrolyte, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
제1항에 있어서, 상기 비수성 유기용매는 프로피오네이트(propionate)를 추가로 포함하는 이차전지용 전해액.
The electrolyte of claim 1, wherein the non-aqueous organic solvent further comprises propionate.
제1항에 있어서, 상기 환형 카보네이트는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌카보네이트, 비닐렌 카보네이트, γ-부티로락톤 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트이고, 상기 사슬형 카보네이트는 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트, 에틸프로필 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 카보네이트인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
According to claim 1, wherein the cyclic carbonate is at least one carbonate selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, γ-butyrolactone and mixtures thereof, the chain carbonate is dimethyl Electrolyte for secondary batteries, characterized in that at least one carbonate selected from the group consisting of carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, methylpropyl carbonate, ethylpropyl carbonate, ethylmethyl carbonate and mixtures thereof.
제3항에 있어서, 상기 프로피오네이트는 메틸 프로피오네이트(methyl propionate), 에틸 프로피오네이트(ethyl propionate), 프로필 프로피오네이트(propyl propionate), 부틸 프로피오네이트(butyl propionate) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 프로피온 에스테르인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
According to claim 3, wherein the propionate is methyl propionate (methyl propionate), ethyl propionate (ethyl propionate), propyl propionate (propyl propionate), butyl propionate (butyl propionate) and mixtures thereof Electrolyte for a secondary battery, characterized in that at least one propion ester selected from the group consisting of.
제1항에 있어서, 상기 리튬 디플루오로포스페이트의 함량은 전해액 총량 대비 0.05 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The method of claim 1, wherein the lithium difluoro phosphate content of the secondary battery electrolyte, characterized in that 0.05 to 5% by weight relative to the total amount of the electrolyte.
제1항에 있어서, 상기 비닐렌 카보네이트의 함량은 전해액 총량 대비 0.05 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
The method of claim 1, wherein the content of the vinylene carbonate is a secondary battery electrolyte, characterized in that 0.05 to 5% by weight relative to the total amount of the electrolyte.
제1항에 있어서, 상기 고리형 설페이트 화합물의 함량은 전해액 총량 대비 0.05 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 전해액.
According to claim 1, wherein the content of the cyclic sulfate compound is a secondary battery electrolyte, characterized in that 0.05 to 5% by weight relative to the total amount of the electrolyte.
제1항에 있어서, 리튬 디플루오로비스(옥살레이토)포스페이트(lithium difluorobis(oxalato) phosphate), 리륨 비스(옥살레이토)보레이트(lithium bis(oxalato)borate), 리튬 디플루오로(옥살레이토)보레이트(lithium difluoro(oxalato)borate), 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(lithium bis(fluorosulfonyl)imide), 에틸렌 설페이트(ethylene sulfate), 1,3-프로판 설톤(1,3-propane sultone), 1,3-프로펜-1,3-설톤(1,3-propene-1,3-sultone), 비닐에틸렌 카보네이트(vinylethylene carbonate), 플루오로에틸렌 카보네이트(fluoroethylene carbonate), 숙시노니트릴(succinonitrile), 아디포니트릴(adiponitrile), 1,3,6-헥산트리카르보니트릴(1,3,6-hexanetricarbonitrile) 및 비스(트리에틸실릴) 설페이트(bis(triethylsilyl) sulfate)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 이차전지용 전해액.
According to claim 1, Lithium difluorobis (oxalato) phosphate (lithium difluorobis (oxalato) phosphate), Lithium bis (oxalato) borate, Lithium difluoro (oxalato) borate (lithium difluoro (oxalato) borate), lithium bis (fluorosulfonyl) imide, ethylene sulfate, 1,3-propane sultone, 1,3-propene-1,3-sultone, vinylethylene carbonate, fluoroethylene carbonate, succinonitrile, At least one member selected from the group consisting of adiponitrile, 1,3,6-hexanetricarbonitrile, and biethyltriyl sulfate; Electrolyte solution for a secondary battery further comprising an additive.
양극, 음극 및 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 전해액을 포함하는 이차전지.A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode and the electrolyte of any one of claims 1 to 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112803067B (en) * 2019-11-14 2023-02-24 广州天赐高新材料股份有限公司 Electrolyte and lithium secondary battery comprising same
CN111668546B (en) * 2020-06-24 2021-12-07 远景动力技术(江苏)有限公司 Nonaqueous electrolyte solution and lithium ion battery using same
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WO2022158916A1 (en) * 2021-01-22 2022-07-28 솔브레인 주식회사 Electrolytic solution, and secondary battery comprising same
EP4283741A1 (en) * 2021-01-22 2023-11-29 Soulbrain Co., Ltd. Electrolyte solution and secondary battery comprising same
CN114899485B (en) * 2022-04-02 2024-06-14 远景动力技术(江苏)有限公司 Nonaqueous electrolyte for lithium battery and lithium ion battery
CN115117450A (en) * 2022-07-27 2022-09-27 湖北亿纬动力有限公司 Electrolyte of lithium-rich manganese-based battery system, preparation method of electrolyte and lithium-rich manganese-based lithium ion battery containing electrolyte

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178339A (en) * 2011-01-31 2012-09-13 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170039369A (en) * 2015-10-01 2017-04-11 에스케이케미칼주식회사 Electrolyte additives for secondary battery and secondary battery comprising same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178339A (en) * 2011-01-31 2012-09-13 Mitsubishi Chemicals Corp Nonaqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same

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