KR102172154B1 - Positive electrode for secondary battery and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 양극집전체, 및 상기 양극집전체의 적어도 일면에 위치하는 양극활물질층을 포함하는 이차전지용 양극에 있어서, 상기 양극집전체는 1.6% 내지 3.0%의 연신율을 나타내는 것이고, 상기 양극활물질층은 평균 입자 직경(D50) 3㎛ 내지 6㎛의 미립 양극활물질을 양극활물질 총 중량에 대하여 50중량% 이상 포함하며, 17% 내지 32%의 기공율을 가짐으로써, 전지 안전성, 특히 침상 관통시 안전성을 크게 개선시킬 수 있는 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 이차전지가 제공된다.In the present invention, in a positive electrode for a secondary battery including a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer positioned on at least one surface of the positive electrode current collector, the positive electrode current collector exhibits an elongation of 1.6% to 3.0%, and the positive electrode active material layer Silver contains at least 50% by weight of a fine positive electrode active material with an average particle diameter (D 50 ) of 3㎛ to 6㎛ based on the total weight of the positive electrode active material, and has a porosity of 17% to 32%, so battery safety, especially when penetrating the needle There is provided a positive electrode for a secondary battery and a secondary battery including the same, which can greatly improve.

Description

이차전지용 양극 및 이를 포함하는 이차전지{POSITIVE ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME} A positive electrode for a secondary battery and a secondary battery including the same {POSITIVE ELECTRODE FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}

본 발명은 침상에 의한 전지 관통시 침상과 전지 내 전극과의 내부 단락 모드가 통제되어 전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 이차 전지용 양극 및 이를 포함하는 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode for a secondary battery capable of improving the safety of a battery by controlling an internal short-circuit mode between the needle bed and an electrode in the battery when penetrating the battery by the needle bed, and a secondary battery including the same.

리튬 이차전지는 소형, 경량, 대용량 전지로서 1991년에 등장한 이래, 휴대기기의 전원으로서 널리 사용되었다. 최근 들어 전자, 통신, 컴퓨터 산업의 급속한 발전에 따라 캠코더, 휴대폰, 노트북 PC등이 출현하여 눈부신 발전을 거듭하고 있으며, 이들 휴대용 전자정보통신기기들을 구동할 동력원으로서 리튬 이차전지에 대한 수요가 나날이 증가하고 있다.Lithium secondary batteries are small, lightweight, and large-capacity batteries that have been widely used as power sources for portable devices since their appearance in 1991. In recent years, with the rapid development of the electronics, communication, and computer industries, camcorders, mobile phones, notebook PCs, etc. have emerged and are undergoing remarkable development, and the demand for lithium secondary batteries as a power source to drive these portable electronic information and communication devices is increasing day by day. Are doing.

리튬 이차전지는 양극, 음극 및 분리막으로 이루어진 전극조립체를 포함하며, 전극조립체의 구조에 따라 젤리-롤(권취형), 스택형(적층형), 스택/폴딩형 등으로 분류될 수 있다. Lithium secondary batteries include an electrode assembly consisting of a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and may be classified into a jelly-roll (winding type), a stack type (stacking type), and a stack/folding type according to the structure of the electrode assembly.

한편, 리튬 이차전지에 있어서의 전극조립체가 못과 같이 전기 전도성을 가지는 날카로운 침상 도체로 관통될 경우, 양극과 음극은 내부에서 국부적으로 단락이 생긴다. 이때 국부적으로 과도한 전류가 흐르게 되고 이 전류로 인해 발열이 생긴다. 이때 발생한 열로 인하여 전극조립체의 온도가 임계치 이상으로 상승하게 되면 열폭주 현상이 발생하게 되며, 이는 전극조립체 및 이차전지를 발화 또는 폭발시키는 주요한 원인으로 작용할 수 있다. 또, 침상 도체에 의해 휘어진 전극 활물질층 또는 집전체가 상호 대면하는 반대극과 접촉하는 경우에는 열 폭주현상을 더욱 가속화 시킬 수 있다. 이 같은 현상은 다수의 전극들이 포함된 바이셀 및 이를 포함하는 전극조립체에서 더욱 심각하게 발생할 수 있다. On the other hand, when the electrode assembly in the lithium secondary battery is penetrated by a sharp needle-shaped conductor having electrical conductivity such as a nail, a short circuit occurs locally between the positive electrode and the negative electrode. At this time, excessive current flows locally, and heat generation occurs due to this current. When the temperature of the electrode assembly rises above a critical value due to the heat generated at this time, a thermal runaway phenomenon occurs, which may act as a major cause of ignition or explosion of the electrode assembly and the secondary battery. In addition, when the electrode active material layer bent by the acicular conductor or the current collector contacts the opposite electrodes facing each other, the thermal runaway phenomenon can be further accelerated. Such a phenomenon may occur more seriously in a bicell including a plurality of electrodes and an electrode assembly including the same.

또, 전지 내부에 발열이 생길 경우, 분리막은 수축되어 다시 양극과 음극의 추가적인 단락을 유발하고, 반복되는 열 발생과 분리막의 수축에 의해 단락 구간이 늘어나 열폭주가 발생하거나 전지 내부를 구성하고 있는 양극, 음극 및 전해액이 서로 반응하거나 연소하게 되는데 이 반응은 매우 큰 발열 반응이므로 결국 전지가 발화되거나 폭발하게 된다. 이러한 위험성은 특히, 리튬 이차전지가 고용량화 되면서 에너지 밀도가 증가 할수록 더 중요한 문제가 된다. In addition, when heat is generated inside the battery, the separator shrinks, causing an additional short circuit between the positive and negative electrodes, and the short circuit section increases due to repeated heat generation and shrinkage of the separator, causing thermal runaway or constituting the inside of the battery. The positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte react or burn with each other. This reaction is a very exothermic reaction, and thus the battery is ignited or exploded. This risk becomes more important as the energy density increases as the lithium secondary battery becomes higher in capacity.

이 같은 침상 관통에 대한 안전성을 확보하기 위해 다양한 방법들이 연구되었으며, 그 대부분이 셀 바깥쪽에 소자를 장착하거나, 또는 셀 내부의 물질을 이용하는 것이다. 그러나, 이들 방법은 부동막 형성시 부산물 발생으로 전지의 성능이 저하되거나, 전지 내부에서 차지하는 부피가 커서 전지의 용량이 감소되는 등의 문제가 있으며, 또 빠른 응답시간이 요구되는 경우 보호 작용을 하기에는 역부족이었다.Various methods have been studied to secure the safety of such needle penetration, most of which are to mount an element outside the cell or use a material inside the cell. However, these methods have problems such as deterioration of battery performance due to generation of by-products during the formation of the passivation film, or reduction of the capacity of the battery due to the large volume occupied inside the battery. It was not enough.

WO2012-060558 (2012년 5월 10일 공개)WO2012-060558 (published on May 10, 2012)

본 발명이 해결하고자 하는 제1 기술적 과제는, 침상 관통시 침상과 전지 내부의 전극과의 내부 단락 모드를 통제하여 안전성을 향상시킬 수 있는 이차전지용 양극을 제공하는 것이다.The first technical problem to be solved by the present invention is to provide a positive electrode for a secondary battery capable of improving safety by controlling an internal short-circuit mode between the bed and the electrode inside the battery when penetrating the bed.

본 발명이 해결하고자 하는 제2 기술적 과제는, 상기 양극을 포함하여, 향상된 안전성을 나타내는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.A second technical problem to be solved by the present invention is to provide a lithium secondary battery, including the positive electrode, showing improved safety.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 양극집전체; 및 상기 양극집전체의 적어도 일면에 위치하는 양극활물질층을 포함하며, 상기 양극집전체는 1.6% 내지 3.0%의 연신율을 나타내는 것이고, 상기 양극활물질층은 평균 입자 직경(D50) 3㎛ 내지 6㎛의 미립 양극활물질을 양극활물질 총 중량에 대하여 50중량% 이상 포함하며, 17% 내지 32%의 기공율을 갖는 것인 이차전지용 양극을 제공한다. In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, a positive electrode current collector; And a positive electrode active material layer positioned on at least one side of the positive electrode current collector, wherein the positive electrode current collector exhibits an elongation of 1.6% to 3.0%, and the positive electrode active material layer has an average particle diameter (D 50 ) of 3 μm to 6 It provides a positive electrode for a secondary battery containing at least 50% by weight of a fine positive electrode active material of ㎛ based on the total weight of the positive electrode active material, and having a porosity of 17% to 32%.

또 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 양극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a lithium secondary battery including the positive electrode is provided.

본 발명에 따른 양극은, 양극활물질층 내 구조 및 양극집전체의 연신율 제어를 통해 침상 관통시 침상과 전지 내부의 전극과의 내부 단락 모드를 통제함으로써 전지의 출력 특성 및 에너지 밀도와 함께 안전성을 크게 개선시킬 수 있다.The positive electrode according to the present invention greatly enhances safety along with output characteristics and energy density of the battery by controlling the internal short circuit mode between the needle bed and the electrode inside the battery when penetrating the needle through the structure of the positive electrode active material layer and the elongation control of the positive electrode current collector. Can be improved.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극은, The positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention,

양극집전체; 및 Positive electrode current collector; And

상기 양극집전체의 적어도 일면에 위치하는 양극활물질층을 포함하며, And a positive electrode active material layer positioned on at least one surface of the positive electrode current collector,

상기 양극집전체는 1.6% 내지 3.0%의 연신율을 나타내는 것이고,The positive electrode current collector has an elongation of 1.6% to 3.0%,

상기 양극활물질층은 평균 입자 직경(D50) 3㎛ 내지 6㎛의 미립 양극활물질을 양극활물질 총 중량에 대하여 50중량% 이상 포함하며, 17% 내지 32%의 기공율을 갖는 것이다.The positive electrode active material layer contains at least 50% by weight of a fine positive electrode active material having an average particle diameter (D 50 ) of 3 μm to 6 μm based on the total weight of the positive electrode active material, and has a porosity of 17% to 32%.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서 양극활물질층은 평균 입자 직경(D50) 3㎛ 내지 6㎛의 미립 양극활물질을 양극활물질 총 중량에 대하여 50중량% 이상의 함량으로 포함한다. 이와 같이 최적화된 입자 크기를 갖는 미립의 양극활물질을 포함함으로써, 침상 관통시 침상과 전지 내부의 양극과의 내부 단락 모드를 제어할 수 있도록 양극활물질층이 구조화된다. 만약 양극활물질층 내 미립 양극활물질의 함량이 50중량% 미만이거나, 또는 미립 양극활물질의 입자 크기가 상기한 범위를 벗어날 경우, 침상과 전지 내부의 양극과의 내부 단락 모드 제어가 용이하지 않고, 그 결과로서 전지 안전성이 크게 저하될 수 있다. Specifically, in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the positive electrode active material layer contains a particulate positive electrode active material having an average particle diameter (D 50 ) of 3 μm to 6 μm in an amount of 50% by weight or more based on the total weight of the positive electrode active material. do. By including the fine-grained positive electrode active material having an optimized particle size as described above, the positive electrode active material layer is structured to control the internal short-circuit mode between the needle and the positive electrode inside the battery when penetrating the needle. If the content of the fine positive electrode active material in the positive electrode active material layer is less than 50% by weight, or the particle size of the fine positive electrode active material is out of the above range, it is not easy to control the internal short circuit mode between the bed and the positive electrode inside the battery. As a result, battery safety can be greatly degraded.

또, 이 같은 미립의 양극활물질 포함에 따른 관통 시험시의 전지 안전성 개선 효과의 현저함을 고려할 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서의 양극활물질층은, 양극활물질 총 중량에 대하여 평균 입자 직경(D50)이 3㎛ 내지 6㎛인 미립 양극활물질 50중량% 이상 100중량% 미만; 및 평균 입자 직경(D50) 6㎛ 초과 20㎛ 이하의 조립 양극활물질 0중량% 초과 50중량% 이하를 포함하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로는 양극활물질 총 중량에 대하여 평균 입자 직경(D50)이 3㎛ 내지 6㎛인 미립 양극활물질 50중량% 내지 90중량%; 및 평균 입자 직경(D50) 6㎛ 초과 20㎛ 이하의 조립 양극활물질 10중량% 내지 50중량%를 포함하는 것일 수 있다.In addition, when considering the remarkable effect of improving the safety of the battery during the penetration test according to the inclusion of such a fine positive electrode active material, the positive electrode active material layer in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention is based on the total weight of the positive electrode active material. With respect to the average particle diameter (D 50 ) of 3㎛ to 6㎛ 50% by weight or more and less than 100% by weight of the particulate positive electrode active material; And an average particle diameter (D 50 ) of more than 6 μm and 20 μm or less of a granulated positive electrode active material of more than 0% by weight to 50% by weight, and more specifically, an average particle diameter (D 50 ) of the total weight of the positive electrode active material 50% to 90% by weight of a fine positive electrode active material of 3 μm to 6 μm; And an average particle diameter (D 50 ) of 10% to 50% by weight of an assembled positive electrode active material having an average particle diameter of more than 6 μm and 20 μm or less.

또, 상기 미립 및 조립의 양극활물질은 상기한 평균 입자 직경 범위를 충족하는 조건 하에서, 조립 양극활물질의 평균 입자 직경(D50) 대비 미립 양극활물질의 평균 입자 직경(D50)의 비(=미립 양극활물질의 D50/조립 양극활물질의 D50이 0.15 이상 1 미만, 보다 구체적으로는 0.2 내지 0.55일 수 있다. 양극활물질층내 포함되는 미립 및 조립의 양극활물질의 평균 입자 직경 비가 상기한 조건을 충족할 경우, 전극내 활물질의 혼합 불균형으로 인해 셀 성능 저하의 우려 없이 우수한 전지 특성 개선 효과를 나타낼 수 있다.In addition, the fine and granulated positive electrode active material is a ratio of the average particle diameter (D 50 ) of the fine positive electrode active material to the average particle diameter (D 50 ) of the granulated positive electrode active material under conditions satisfying the above average particle diameter range (=fine particles less than D D 50 of 0.15 or more and 50 / assembling the positive electrode active material 1 of the positive electrode active material, more specifically from 0.2 to be 0.55 days. positive electrode active material intra-layer satisfy the particulate and the positive electrode active material average particle ratio of the above conditions the diameter of the assembly which includes In this case, it is possible to exhibit an excellent effect of improving battery characteristics without fear of deteriorating cell performance due to unbalanced mixing of active materials in the electrode.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서, 상기 양극활물질, 구체적으로 미립 및 조립의 양극활물질은 각각 독립적으로 1차 입자의 단일 입자로 이루어질 수도 있고, 또는 복수 개의 1차 입자들이 응집된 2차 입자로 이루어질 수도 있다. 이때 1차 입자들은 균일할 수도 있고, 불균일할 수도 있다. 상기 양극활물질은 단일 입자로 이루어진 1차 입자이거나; 또는 2차 입자일 경우 평균 입자 직경(D50)은 미립 양극활물질의 경우 평균 입자 직경(D50)이 3㎛ 내지 6㎛이고, 조립 양극활물질의 경우 평균 입자 직경(D50)이 6㎛ 초과 20㎛ 이하일 수 있다. 또, 상기 미립 및 조립 양극활물질이 각각 독립적으로 2차 입자인 경우, 2차 입자를 구성하는 1차 입자는 상기 2차 입자의 평균 입자 직경 범위를 충족하는 조건 하에서, 평균 입자 직경(D50)이 30nm 내지 2㎛인 것일 수 있다. 1차 입자의 평균 입자 직경이 30nm 미만일 경우 입자간 응집으로 인해 분산성이 저하되고, 또, 평균 입자 직경이 2㎛를 초과하면 충진 밀도의 감소로 전극의 용량 특성이 저하될 우려가 있다. 보다 구체적으로는 상기 1차 입자는 평균 입자 직경(D50)이 50nm 내지 1㎛인 것일 수 있다.In addition, in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the positive electrode active material, specifically, the fine-grained and granulated positive electrode active material may each independently consist of a single particle of the primary particle, or a plurality of primary particles It may also consist of agglomerated secondary particles. At this time, the primary particles may be uniform or non-uniform. The positive electrode active material is a primary particle composed of a single particle; Or secondary particles days when the average particle diameter (D 50) is the case of the average particle diameter (D 50) to the 3㎛ 6㎛ particulate positive electrode active material, in the case of assembling the positive electrode active material average particle diameter (D 50) exceeds the 6㎛ It may be 20 μm or less. In addition, when the fine and granulated positive electrode active materials are each independently secondary particles, the primary particles constituting the secondary particles are average particle diameters (D 50 ) under conditions that satisfy the average particle diameter range of the secondary particles. This may be 30nm to 2㎛. When the average particle diameter of the primary particles is less than 30 nm, the dispersibility is deteriorated due to aggregation between particles, and when the average particle diameter exceeds 2 μm, the capacity characteristics of the electrode may decrease due to a decrease in packing density. More specifically, the primary particles may have an average particle diameter (D 50 ) of 50 nm to 1 μm.

본 발명에 있어서, 상기 양극활물질의 평균 입자 직경(D50)은 입자 직경 분포의 50% 기준에서의 입자 직경으로 정의할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 양극활물질 입자의 평균 입자 직경(D50)은 예를 들어, 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 상기 양극활물질의 평균 입자 직경(D50)은 양극활물질의 입자를 분산매 중에 분산시킨 후, 시판되는 레이저 회절 입도 측정 장치(예를 들어 Microtrac MT 3000)에 도입하여 약 28kHz의 초음파를 출력 60W로 조사한 후, 측정 장치에 있어서의 입자 직경 분포의 50% 기준에서의 평균 입자 직경(D50)을 산출할 수 있다.In the present invention, the average particle diameter (D 50 ) of the positive electrode active material may be defined as a particle diameter based on 50% of the particle diameter distribution. The average particle diameter (D 50 ) of the positive electrode active material particles according to an embodiment of the present invention may be measured using, for example, a laser diffraction method. Specifically, the average particle diameter (D 50 ) of the positive electrode active material is, after dispersing the particles of the positive electrode active material in a dispersion medium, introduced into a commercially available laser diffraction particle size measuring device (for example, Microtrac MT 3000) to output an ultrasonic wave of about 28 kHz. After irradiation at 60 W, the average particle diameter (D 50 ) in the standard of 50% of the particle diameter distribution in the measuring device can be calculated.

본 발명에 있어서 미립 및 조립의 양극활물질은 평균 입자 직경을 기준으로 구분한 것으로, 각각을 구성하는 물질은 동일할 수도 상이할 수도 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서, 상기 양극활물질층 내 포함되는 미립 및 조립의 양극활물질은 각각 독립적으로 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)로서, 구체적으로는 육방정계 층상 암염 구조를 갖는 물질(예를 들면, LiCoO2, LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2, 또는 LiNiO2 등), 올리빈 구조를 갖는 물질 (예를 들면, LiFePO4 등), 큐빅 구조를 갖는 스피넬 물질 (예를 들면, LiMn2O4 등), 그 외에 V2O5, 등의 바나듐 산화물, TiS 또는 MoS 등의 칼코켄 화합물 일 수 있다.In the present invention, the fine and granulated positive electrode active materials are classified based on the average particle diameter, and the materials constituting each may be the same or different. Specifically, in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the fine and granulated positive electrode active materials included in the positive electrode active material layer are each independently a compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium ( Lithiated intercalation compound), specifically, a substance having a hexagonal layered rock salt structure (eg, LiCoO 2 , LiCo 1/3 Mn 1/3 Ni 1/3 O 2 , or LiNiO 2, etc.), Materials having an olivine structure (eg, LiFePO 4 ), spinel materials having a cubic structure (eg, LiMn 2 O 4, etc.), in addition to V 2 O 5 , vanadium oxides such as TiS or MoS, etc. It may be a chalcocene compound.

보다 구체적으로, 상기 양극활물질은 리튬과 함께, 코발트, 망간, 니켈 및 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 리튬 복합금속 산화물일 수 있다. 상기 리튬 복합금속 산화물은 구체적으로, 리튬-망간계 산화물(예를 들면, LiMnO2, LiMn2O 등), 리튬-코발트계 산화물(예를 들면, LiCoO2 등), 리튬-니켈계 산화물(예를 들면, LiNiO2 등), 리튬-니켈-망간계 산화물(예를 들면, LiNi1 - aMnaO2(여기에서, a는 Mn의 원자분율로서, 0<a<1) 또는 LiMn2 - bNibO4(여기에서, b는 Ni의 원자분율로서, 0<b<2) 등), 리튬-니켈-코발트계 산화물(예를 들면, LiNi1-dCodO2(여기에서, d는 Co의 원자분율로서, 0<d<1) 등), 리튬-망간-코발트계 산화물(예를 들면, LiCo1 - eMneO2(여기에서, e는 Mn의 원자분율로서, 0<e<1), LiMn2 -fCofO4(여기에서, f는 Co의 원자분율로서, 0<f<2) 등), 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물(예를 들면, Li(NigCohMni)O2(여기에서, g, h 및 j는 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<g<1, 0<h<1, 0<j<1, g+h+j=1) 또는 Li(NikColMnm)O4(여기에서, k, l 및 m은 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<k<2, 0<l<2, 0<m<2, k+l+m=2) 등), 리튬-니켈 코발트-알루미늄계 산화물(예를 들면, Li(NinCopAlq)O2(여기에서, n, p 및 q는 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<n<1, 0<p<1, 0<q<1, n+p+q=2) 등) 또는 리튬-니켈-코발트-망간-금속(Me) 산화물(예를 들면, Li(NirCosMntMeu)O2(여기에서, Me은 Al, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, Ta, Nb, Mg, B, W 및 Mo로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하고, r, s, t 및 u는 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0<r<1, 0<s<1, 0<t<1, 0<u<1, r+s+t+u=1이다) 등) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 화합물이 포함될 수 있다. More specifically, the positive electrode active material may be a lithium composite metal oxide including any one or two or more selected from the group consisting of cobalt, manganese, nickel, and aluminum together with lithium. Specifically, the lithium composite metal oxide is a lithium-manganese oxide (eg, LiMnO 2 , LiMn 2 O Etc.), lithium-cobalt-based oxides (e.g., LiCoO 2 etc.), lithium-nickel-based oxides (e.g., LiNiO 2 etc.), lithium-nickel-manganese oxides (e.g., LiNi 1 - a Mn a O 2 (here, a is the atomic fraction of Mn, 0<a<1) or LiMn 2 - b Ni b O 4 (here, b is the atomic fraction of Ni, 0<b<2), etc.) , Lithium-nickel-cobalt-based oxide (e.g., LiNi 1-d Co d O 2 (here, d is the atomic fraction of Co, 0<d<1), etc.), lithium-manganese-cobalt-based oxide ( For example, LiCo 1 - e Mn e O 2 (here, e is the atomic fraction of Mn, 0<e<1), LiMn 2 -f Co f O 4 (here, f is the atomic fraction of Co , 0<f<2), etc.), lithium-nickel-manganese-cobalt-based oxide (e.g., Li(Ni g Co h Mn i )O 2 (here, g, h and j are each of independent elements). As an atomic fraction, 0<g<1, 0<h<1, 0<j<1, g+h+j=1) or Li(Ni k Co l Mn m )O 4 (here, k, l and m is the atomic fraction of each independent element, 0<k<2, 0<l<2, 0<m<2, k+l+m=2), etc.), lithium-nickel cobalt-aluminum oxide (e.g. For example, Li(Ni n Co p Al q )O 2 (here, n, p and q are atomic fractions of each independent element, 0<n<1, 0<p<1, 0<q<1 , n+p+q=2), etc.) or lithium-nickel-cobalt-manganese-metal (Me) oxide (e.g., Li(Ni r Co s Mn t Me u ) O 2 (wherein Me is Al , Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, Ta, Nb, Mg, B, W and Mo include any one or two or more selected from the group consisting of, r, s, t and u are each As the atomic fraction of independent elements, 0<r<1, 0<s<1, 0<t<1, 0<u<1, r+s+t+u=1), etc.) , A combination of any one or two or more of these Water may be included.

또, 상기 리튬 복합금속 산화물에 있어서 리튬을 제외한 금속원소들 중 적어도 하나는 Al, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, In, Ta, Y, In, La, Sr, Ga, Sc, Gd, Sm, Ca, Ce, Nb, Mg, B, W 및 Mo로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 원소에 의해 도핑될 수도 있다. 이와 같이 리튬 결함의 리튬 복합금속 산화물에 상기한 금속원소가 더 도핑될 경우, 양극활물질의 구조안정성이 개선되고, 그 결과 전지의 출력 특성이 향상될 수 있다. 이때, 리튬 복합금속 산화물 내 포함되는 도핑 원소의 함량은 양극활물질의 특성을 저하시키지 않는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있으며, 구체적으로는 0.02원자% 이하일 수 있다.In addition, in the lithium composite metal oxide, at least one of the metal elements other than lithium is Al, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, In, Ta, Y, In, La, Sr, Ga, Sc , Gd, Sm, Ca, Ce, Nb, Mg, B, W and Mo may be doped with any one or two or more elements selected from the group consisting of. In this way, when the above-described metal element is further doped on the lithium-defective lithium composite metal oxide, the structural stability of the positive electrode active material is improved, and as a result, the output characteristics of the battery may be improved. In this case, the content of the doping element contained in the lithium composite metal oxide may be appropriately adjusted within a range not deteriorating the characteristics of the positive electrode active material, and specifically, may be 0.02 atomic% or less.

또, 상기 양극활물질이 도핑된 경우, 상기 도핑원소로 도핑된 리튬 복합금속 산화물은 양극활물질 내에 균일하게 분포할 수도 있고, 또는 양극활물질의 입자 중심에서부터 표면까지 함량 분포가 증가 또는 감소하는 농도구배를 가지며 존재할 수도 있으며, 또는 양극활물질의 표면 측에만 존재할 수도 있다. 이와 같이, 활물질 입자의 표면 측에서 도핑원소가 고농도로 분포하고, 입자 중심으로 갈수록 농도가 감소하는 농도 구배를 포함하는 경우, 열안정성을 나타내면서도 용량의 감소를 방지할 수 있다.In addition, when the cathode active material is doped, the lithium composite metal oxide doped with the doping element may be uniformly distributed in the cathode active material, or a concentration gradient in which the content distribution from the center of the cathode active material to the surface increases or decreases. And may be present, or may be present only on the surface side of the positive electrode active material. As described above, when the doping element is distributed at a high concentration on the surface side of the active material particle and includes a concentration gradient in which the concentration decreases toward the center of the particle, it is possible to prevent a decrease in capacity while exhibiting thermal stability.

본 발명에 있어서, 양극활물질 입자 내에서의 도핑원소의 농도구배 구조 및 농도는 전자선 마이크로 애널라이저(Electron Probe Micro Analyzer, EPMA), 유도결합 플라스마-원자 방출 분광법(Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer, ICP-AES), 또는 비행 시간형 2차 이온 질량분석기(Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry, ToF-SIMS) 등의 방법을 이용하여 확인할 수 있으며, 구체적으로는 EPMA를 이용하여 양극활물질의 중심에서부터 표면으로 이동하면서 각 금속의 원소비(atomic ratio)를 측정할 수 있다.In the present invention, the concentration gradient structure and concentration of the doping element in the positive electrode active material particles are electron probe micro analyzer (EPMA), inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer, ICP- AES), or a time of flight secondary ion mass spectrometer (Time of Flight Secondary Ion Mass S pectrometry, ToF-SIMS). Specifically, EPMA can be used from the center of the cathode active material to the surface. As it moves, it is possible to measure the atomic ratio of each metal.

또, 본 발명에 있어서, 리튬 복합금속 산화물 입자의 '표면측'은 입자의 중심을 제외한 표면에 근접한 영역을 의미하며, 구체적으로는 리튬 복합금속 산화물 입자의 표면에서부터 중심까지의 거리, 즉 리튬 복합금속 산화물의 반직경에 대해 입자 표면에서부터 0% 이상 100% 미만, 보다 구체적으로는 입자 표면에서부터 0% 내지 50%, 보다 더 구체적으로는 입자 표면에서부터 0% 내지 30%의 거리에 해당하는 영역을 의미한다.In addition, in the present invention, the'surface side' of the lithium composite metal oxide particle refers to a region close to the surface excluding the center of the particle, and specifically, the distance from the surface to the center of the lithium composite metal oxide particle, that is, the lithium composite For the half diameter of the metal oxide, a region corresponding to a distance of 0% or more and less than 100% from the particle surface, more specifically 0% to 50% from the particle surface, and even more specifically 0% to 30% from the particle surface. it means.

본 발명의 일 실시예에 따른 양극에 있어서, 상기한 양극활물질의 입자 크기 제어에 따른 양극활물질층내 구조안정화, 그리고 전지의 출력 특성 및 에너지 밀도 향상 효과를 고려할 때, 보다 구체적으로 상기 미립 및 조립의 양극활물질은 각각 독립적으로 하기 화학식 1의 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 것일 수 있다:In the positive electrode according to an embodiment of the present invention, when considering the effect of stabilizing the structure in the positive electrode active material layer by controlling the particle size of the positive electrode active material, and improving the output characteristics and energy density of the battery, more specifically The positive electrode active material may each independently contain a lithium composite metal oxide represented by Formula 1:

[화학식 1][Formula 1]

LiαNix1Coy1M1z1M2w1O2 Li α Ni x1 Co y1 M1 z1 M2 w1 O 2

상기 화학식 1에서 In Formula 1

M1은 Mn 및 Al으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이고,M1 is at least one selected from the group consisting of Mn and Al,

M2는 W, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, Al, In, Ta, Y, In, La, Sr, Ga, Sc, Gd, Sm, Ca, Ce, Nb, Mg, B, 및 Mo로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 도핑원소를 포함하며, M2 is W, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, Al, In, Ta, Y, In, La, Sr, Ga, Sc, Gd, Sm, Ca, Ce, Nb, Mg, B, And any one or two or more doping elements selected from the group consisting of Mo,

α, x1, y1, z1 및 w1은 각각 독립적인 원소들의 원자분율로서, 0.95≤α≤1.05, 0<x1<1, 0<y1<1, 0<z1<1, x1+y1+z1=1, 0≤w1≤0.02일 수 있으며, 보다 구체적으로는 0.95≤α≤1.05, 0.6≤x1<1, 0<y1≤0.4, 0<z1≤0.4, x1+y1+z1=1, 0≤w1≤0.02이다. 이때 상기 α는 미충전시 값이며, 상기 화학식 1의 조성은 평균값이다.α, x1, y1, z1 and w1 are the atomic fractions of independent elements, respectively, 0.95≤α≤1.05, 0<x1<1, 0<y1<1, 0<z1<1, x1+y1+z1=1 , 0≤w1≤0.02, and more specifically 0.95≤α≤1.05, 0.6≤x1<1, 0<y1≤0.4, 0<z1≤0.4, x1+y1+z1=1, 0≤w1≤ Is 0.02. In this case, α is a value when not charged, and the composition of Formula 1 is an average value.

보다 구체적으로 상기 화학식 1의 화합물은 LiNi0 . 6Co0 . 2Mn0 . 2O2, LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2, LiNi0 . 6Co0 . 2Mn0 .2W0. 02O2 또는 LiNi0 . 85Co0 . 09Mn0 . 045Al0 .015로 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.More specifically, the compound of Formula 1 is LiNi 0 . 6 Co 0 . 2 Mn 0 . 2 O 2 , LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 , LiNi 0 . 6 Co 0 . 2 Mn 0 .2 W 0. 02 O 2 or LiNi 0. 85 Co 0 . 09 Mn 0 . 045 Al 0 .015 and the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 미립 및 조립의 양극활물질은 각각 독립적으로 하기 화학식 2a, 2b 및 3의 화합물 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상의 인터칼레이션 화합물(intercalation compound)을 포함하는 것일 수 있다:
[화학식 2a]
LiNi1-x4Tia4Mgb4O2
(상기 화학식 2a에 있어서, X4=a4+b4이고, x4는 0보다 크고 0.5이하이고, a4는 거의 b4와 동일하며, 보다 구체적으로는 b4는 a4보다 작지 않다)
[화학식 2b]
LiCo1-x5Tia5Mgb5O2
(상기 화학식 2b에 있어서, X5=a5+b5이고, x5는 0보다 크고 0.5이하이고, a5는 거의 b5와 동일하며, 보다 구체적으로는 b5는 a5 보다 작지 않다)
According to another embodiment of the present invention, the fine-grained and granulated positive electrode active material may each independently contain at least one or two or more intercalation compounds of the following formulas 2a, 2b, and 3 Can be:
[Formula 2a]
LiNi 1-x4 Ti a4 Mg b4 O 2
(In Formula 2a, X4=a4+b4, x4 is greater than 0 and less than 0.5, a4 is almost the same as b4, and more specifically b4 is not less than a4)
[Formula 2b]
LiCo 1-x5 Ti a5 Mg b5 O 2
(In Formula 2b, X5=a5+b5, x5 is greater than 0 and less than 0.5, a5 is almost the same as b5, more specifically b5 is not less than a5)

[화학식 3] [Formula 3]

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LiNi1-x3Coy3M5z3M6w3O2 LiNi 1-x3 Co y3 M5 z3 M6 w3 O 2

(상기 화학식 3에 있어서, M5는 Ti 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하고, M6는 Mg, Ca, Sr 및 Ba로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하며, x3=y3+z3+w3이고, x3는 0보다 크고 0.5 이하이며, y3은 0보다 크고 0.5 이하이며, z3은 0보다 크고 0.15 이하이며, w3은 0보다 크고 0.15 이하이다).(In Formula 3, M5 includes any one or two or more selected from the group consisting of Ti and Zr, and M6 includes any one or two or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr and Ba, and , x3=y3+z3+w3, x3 is greater than 0 and less than 0.5, y3 is greater than 0 and less than 0.5, z3 is greater than 0 and less than 0.15, w3 is greater than 0 and less than 0.15).

예를 들면, 상기 화학식 2a의 화합물은 LiNi0.9Ti0.05Mg0.05O2, LiNi0.8Ti0.1Mg0.1O2, LiNi0.75Ti0.125Mg0.125O2, LiNi0.7Ti0.15Mg0.15O2, LiNi0.75Ti0.15Mg0.10O2 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. For example, the compound of Formula 2a is LiNi 0.9 Ti 0.05 Mg 0.05 O 2 , LiNi 0.8 Ti 0.1 Mg 0.1 O 2 , LiNi 0.75 Ti 0.125 Mg 0.125 O 2 , LiNi 0.7 Ti 0.15 Mg 0.15 O 2 , LiNi 0.75 Ti 0.15 Mg 0.10 O 2 and the like may be mentioned, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

이와 같은 화학식 2a의 인터칼레이션 화합물은 양극활물질로서 사용시 큰 비용량을 가지며, 종래 LiNiO2 대비 안정하고 양호한 사이클 특성을 나타낸다.The intercalation compound of Formula 2a as described above has a large specific capacity when used as a positive electrode active material, and exhibits stable and good cycle characteristics compared to conventional LiNiO 2 .

Ti 및 Mg를 동시에 사용하면, 인터칼레이션 화합물에 과충전 방호성이 부여되고 대용량에서의 우수한 사이클 특성과 함께 안전성이 더욱 개선될 수 있다. When Ti and Mg are used at the same time, overcharge protection is imparted to the intercalation compound, and safety may be further improved along with excellent cycling characteristics at a large capacity.

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또, 상기 화학식 3의 인터칼레이션 화합물은 구체적으로 하기 화학식 3a의 화합물일 수 있다. 상기한 화학식 3의 인터칼레이션 화합물들은 비가역용량과 사이클 특성 면에서 현저히 개선된 효과를 나타낼 수 있다.In addition, the intercalation compound of Formula 3 may specifically be a compound of Formula 3a. The intercalation compounds of Formula 3 above may exhibit remarkably improved effects in terms of irreversible capacity and cycle characteristics.

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[화학식 3a][Formula 3a]

LiNi1-x4Coy4Tiz4Mgw4O2 LiNi 1-x4 Co y4 Ti z4 Mg w4 O 2

(상기 화학식 3a에서 x4=y4+z4+w4, 0<x4≤0.5, 0.1≤y4≤0.3, 0<z4≤0.15, 0<w4≤0.15이며 z4는 w4와 거의 동일하며, 보다 구체적으로는 w4는 z4보다 작지 않다)(In Formula 3a, x4=y4+z4+w4, 0<x4≤0.5, 0.1≤y4≤0.3, 0<z4≤0.15, 0<w4≤0.15, and z4 is almost the same as w4, and more specifically, w4 is less than z4. not)

보다 구체적으로, 상기 화학식 3의 인터칼레이션 화합물은 LiNi0.7Co0.1Ti0.1Mg0.1O2, LiNi0 . 75Co0 . 15Ti0 . 05Mg0 . 05O2 또는 LiNi0 . 7Co0 . 2Ti0 . 05Mg0 . 05O2 등 일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.More specifically, the intercalation compound of Formula 3 is LiNi 0.7 Co 0.1 Ti 0.1 Mg 0.1 O 2 , LiNi 0 . 75 Co 0 . 15 Ti 0 . 05 Mg 0 . 05 O 2 or LiNi 0 . 7 Co 0 . 2 Ti 0 . 05 Mg 0 . 05 O 2 or the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서, 상기 양극활물질층은 상기한 양극활물질을 양극활물질층 총 중량에 대하여 80중량% 내지 99중량%, 보다 구체적으로는 85중량% 내지 98중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기한 함량범위로 포함될 때 우수한 용량 특성을 나타낼 수 있다.In addition, in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the positive electrode active material layer contains the positive electrode active material in an amount of 80% to 99% by weight, more specifically 85% to 98% by weight, based on the total weight of the positive electrode active material layer. It may be included in an amount of weight %. When included in the above content range, excellent capacity characteristics may be exhibited.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서, 상기 양극활물질층은 상기한 양극활물질 외에, 도전재 및 바인더 중 적어도 1종 이상을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention, the positive electrode active material layer may further include at least one of a conductive material and a binder in addition to the positive electrode active material.

상기 바인더는 양극활물질 입자들 간의 부착 및 양극활물질과 양극집전체와의 접착력을 향상시키는 역할을 한다. 구체적인 예로는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 폴리머(EPDM), 술폰화-EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 또는 이들의 다양한 공중합체 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 바인더는 양극활물질층 총 중량에 대하여 1중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다.The binder serves to improve adhesion between the positive electrode active material particles and adhesion between the positive electrode active material and the positive electrode current collector. Specific examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, carboxymethylcellulose (CMC ), starch, hydroxypropylcellulose, recycled cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene polymer (EPDM), sulfonated-EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluororubber, or various copolymers thereof, and the like, and one of them alone or a mixture of two or more may be used. The binder may be included in an amount of 1% to 30% by weight based on the total weight of the positive electrode active material layer.

또, 상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙, 탄소 나노 튜브 또는 탄소 섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유; 플루오로카본, 산화아연 또는 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 또는 폴리페닐렌 유도체 등의 전도성 고분자 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 도전재는 양극활물질층 총 중량에 대하여 1중량% 내지 30중량%로 포함될 수 있다.In addition, the conductive material is not particularly limited as long as it has conductivity without causing a chemical change in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon-based materials such as carbon black, acetylene black, Ketjen black, channel black, Farnes black, lamp black, thermal black, carbon nanotubes, or carbon fibers; Metal powder or metal fibers such as copper, nickel, aluminum, and silver; Conductive whiskers such as fluorocarbon, zinc oxide, or potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Or a conductive polymer such as a polyphenylene derivative may be used, and any one or a mixture of two or more of them may be used. The conductive material may be included in an amount of 1% to 30% by weight based on the total weight of the positive electrode active material layer.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 양극에 있어서의 양극활물질층은, 미립; 또는 미립과 조립의 양극활물질을 비롯하여 입자상의 구성 성분들 사이에 형성되는 복수개의 공극(또는 기공)을 포함한다. 이때, 양극활물질층 내 형성되는 공극의 크기와 비율은 양극의 제조과정에서의 처리 조건, 예를 들면 압연 공정시 압연 조건, 건조 시 건조 조건 등의 제어를 통해 조절할 수 있다. The positive electrode active material layer in the positive electrode according to an embodiment of the present invention as described above may include fine particles; Alternatively, it includes a plurality of voids (or pores) formed between particulate and granular positive electrode active materials and particulate constituents. At this time, the size and ratio of the voids formed in the positive electrode active material layer may be adjusted through control of processing conditions during the manufacturing process of the positive electrode, for example, rolling conditions during a rolling process, and drying conditions during drying.

양극활물질층에서의 미립 및 조립의 양극활물질의 입자 크기와 함량비, 그리고 양극집전체의 연신율과 함께, 상기 양극활물질층내 기공율은 양극의 연신율에 영향을 미치고, 그 결과로서 침상 관통시 전지의 안전성에 영향을 미친다. 이 같은 조합 구성에 따른 양극의 연신율 제어를 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서의 양극활물질층은 17% 내지 32%의 기공율을 갖는 것일 수 있다. 양극활물질층이 상기한 기공율 조건을 충족하지 않을 경우 양극의 연신율 조건을 충족하지 않고, 그 결과로서 침상 관통시 전지 안전성이 크게 저하될 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 양극활물질층은 20% 내지 30%의 기공율을 갖는 것일 수 있다. Along with the particle size and content ratio of the positive electrode active material of fine particles and granules in the positive electrode active material layer, and the elongation of the positive electrode current collector, the porosity in the positive electrode active material layer affects the elongation of the positive electrode, and as a result, the safety of the battery when penetrating the needle Affects When considering the elongation control of the positive electrode according to such a combination configuration, the positive electrode active material layer in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may have a porosity of 17% to 32%. If the positive electrode active material layer does not satisfy the porosity condition described above, the elongation rate condition of the positive electrode is not satisfied, and as a result, battery safety may be significantly deteriorated when penetrating the needle. More specifically, the positive electrode active material layer may have a porosity of 20% to 30%.

한편, 본 발명에 있어서 양극활물질층의 기공율은 양극활물질층의 부피에 대해 공극(또는 기공)이 차지하는 부피의 비율을 의미하며 단위로 %를 사용한다. 또 상기 기공 부피는 수은 압입법과 같은 포로시메터(Porosimeters)이나 BET와 같은 가스 흡착법 등의 기공분포 측정 방법을 이용하여 측정될 수 있으며, 본 발명에서는 수은 압입 포로시메터를 이용하여 측정한 값이다.Meanwhile, in the present invention, the porosity of the positive electrode active material layer refers to the ratio of the volume occupied by the voids (or pores) with respect to the volume of the positive electrode active material layer, and the unit is %. In addition, the pore volume can be measured using a porosimeter such as a mercury intrusion method or a pore distribution measurement method such as a gas adsorption method such as BET, and in the present invention, it is a value measured using a mercury intrusion porosimeter. .

또, 상기와 같은 구성을 갖는 양극활물질층은 양극집전체의 일면, 또는 양면에 각각 형성될 수 있으며, 그 두께는 양극 연신율을 고려하여 적절히 결정될 수 있다. 구체적으로는 양극집전체의 일면, 또는 양면에 형성되는 단일 양극활물질층의 두께는 20㎛ 내지 100㎛일 수 있다. In addition, the positive electrode active material layer having the above configuration may be formed on one or both surfaces of the positive electrode current collector, and the thickness thereof may be appropriately determined in consideration of the positive electrode elongation. Specifically, the thickness of a single positive electrode active material layer formed on one or both surfaces of the positive electrode current collector may be 20 μm to 100 μm.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극에 있어서, 상기 양극집전체는 ISO 527-3의 방법으로 측정시 연신율이 1.6% 내지 3.0%인 것일 수 있다. Meanwhile, in the positive electrode according to an embodiment of the present invention, the positive electrode current collector may have an elongation of 1.6% to 3.0% as measured by the method of ISO 527-3.

상기 연신율은 물체의 인장 시험에 있어서, 시험 전 상태를 기준으로 시험 중 파단될 때까지의 물체의 변형율, 본 발명의 경우 양극 집전체의 길이 변화를 계산한 백분율 값을 의미한다. 상기한 연신율을 가짐으로써 침상 관통시 전극이 휘어지면서 늘어나는 길이가 적어져 침상 도체와 전극이 닿는 면적, 그리고 양극과 음극이 닿는 면적을 감소시킬 수 있다. 만약 연신율이 3.0%를 초과할 경우, 연신율이 너무 커서 양극집전체에 대한 스트레스 조절이 어렵다. In the tensile test of the object, the elongation refers to a percentage value obtained by calculating the deformation rate of the object until fracture during the test based on the state before the test, and the length change of the positive electrode current collector in the case of the present invention. By having the above-described elongation, the length that increases as the electrode bends when penetrating the needle is reduced, so that the contact area between the acicular conductor and the electrode and the contact area between the anode and the cathode can be reduced. If the elongation exceeds 3.0%, the elongation is too large to control stress on the positive electrode current collector.

상기 양극집전체의 연신율은 양극집전체를 구성하는 금속 조성 및 두께에 의해 제어될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극에 있어서의 양극집전체는 Al-Si-Fe-Cu계 알루미늄 합금을 포함하는 것일 수 있다. The elongation rate of the positive electrode current collector may be controlled by the metal composition and thickness of the positive electrode current collector. Specifically, the positive electrode current collector in the positive electrode for a secondary battery according to an embodiment of the present invention may include an Al-Si-Fe-Cu-based aluminum alloy.

통상 양극활물질의 도포시에 발생되는 단절이나, 권회시에 굴곡부에서 발생되는 파단 등의 문제가 존재하기 때문에, 양극집전체로서 높은 강도가 요구되고 있다. 특히, 활물질 도포 및 건조 공정 후 강도가 낮으면, 압연 가공 시에 양극집전체에서 신장이 발생하기 쉽다. 그 결과, 권회시에 권회 주름이 발생하고, 양극활물질과 양극집전체와의 밀착성이 저하되고, 슬릿(slit)시에 파단이 일어나기 쉽다. 특히 양극활물질과 양극집전체 표면의 밀착성이 저하되면, 반복되는 충방전 중에 박리가 진행되어 전지의 용량이 저하되는 문제가 있다. Since problems such as breakage occurring during application of the positive electrode active material or breakage occurring at the bent portion during winding generally exist, high strength is required as a positive electrode current collector. In particular, if the strength is low after applying and drying the active material, elongation is likely to occur in the positive electrode current collector during rolling. As a result, winding wrinkles occur during winding, the adhesion between the positive electrode active material and the positive electrode current collector decreases, and fracture is likely to occur during slit. In particular, when the adhesion between the positive electrode active material and the surface of the positive electrode current collector decreases, there is a problem that the capacity of the battery decreases due to peeling during repeated charge and discharge.

또, 리튬 이차전지의 양극에 사용되는 양극집전체에는 높은 도전율이 요구된다. 특히 자동차나 전동공구 등에 사용되는 리튬 이차전지는, 휴대폰이나 노트형 컴퓨터 등에 사용되는 리튬 이차전지에 비해 큰 출력 특성이 요구된다. 그러나, 양극집전체의 도전율이 낮을 경우 큰 전류가 흘렀을 때에 전지의 내부저항이 증가하게 되고, 그 결과 전지의 출력 전압이 저하되는 문제가 있다. 이에 따라 높은 도전율을 필요로 하는 이차전지용 양극집전체로서 고순도의 알루미늄 합금이 주로 사용되었다. 그러나, 고순도의 알루미늄 합금계 양극집전체는 전하의 이동을 억제할 수 있는 고용 원소나 미세 석출물이 없기 때문에 가열 처리시의 강도 저하가 크다. In addition, high conductivity is required for a positive electrode current collector used for a positive electrode of a lithium secondary battery. In particular, lithium secondary batteries used in automobiles or power tools are required to have greater output characteristics than lithium secondary batteries used in mobile phones or notebook computers. However, when the electrical conductivity of the positive electrode current collector is low, the internal resistance of the battery increases when a large current flows, and as a result, there is a problem that the output voltage of the battery decreases. Accordingly, a high-purity aluminum alloy has been mainly used as a positive electrode current collector for a secondary battery that requires high conductivity. However, since the high-purity aluminum alloy-based positive electrode current collector does not contain solid solution elements or fine precipitates capable of suppressing the transfer of electric charges, the strength decreases during heat treatment.

이에 대해 본 발명에서 사용되는 양극집전체는 Al-Si-Fe-Cu계 알루미늄 합금을 포함함으로써, 높은 도전율을 유지하면서도 강도 특성, 특히 건조 공정에 있어서의 가열 후의 강도가 높다. 또 상기한 조성을 갖는 양극집전체는 최적화된 연신율을 가짐으로써, 침상 관통시의 내부 단락 모드를 통제할 수 있도록 구조화된 양극활물질층과의 조합 구성시 보다 우수한 내부 단락 제어 효과를 나타낼 수 있다. On the other hand, since the positive electrode current collector used in the present invention contains an Al-Si-Fe-Cu-based aluminum alloy, the strength characteristics, particularly the strength after heating in the drying process, are high while maintaining high electrical conductivity. In addition, since the positive electrode current collector having the above composition has an optimized elongation, it is possible to exhibit a better internal short-circuit control effect when the positive electrode active material layer is combined with the structured positive electrode active material layer so as to control the internal short-circuit mode during needle penetration.

구체적으로, 상기 양극집전체에 있어서의 알루미늄 합금은 99중량% 이상의 알루미늄과 함께 Si, Fe 및 Cu를 포함하고, 또 Mn 및 Zn 중 적어도 1종을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 알루미늄 합금은 Si 0.1중량% 내지 0.8중량%, Fe 0.1중량% 내지 0.8중량%, Cu 0.05중량% 내지 0.2중량% 및 잔부량의 알루미늄을 포함하되, 상기 Si와 Fe의 합계량이 알루미늄 합금 총 중량에 대하여 0.2중량% 내지 1.0중량%인 것일 수 있다. 또 상기 Al 합금은 필요한 경우 Mn 0.05중량% 이하 및 Zn 0.1중량% 이하 중 적어도 1종을 선택적으로 더 포함할 수 있다. Specifically, the aluminum alloy in the positive electrode current collector includes Si, Fe, and Cu together with 99% by weight or more of aluminum, and may optionally further include at least one of Mn and Zn. More specifically, the aluminum alloy includes Si 0.1% to 0.8% by weight, Fe 0.1% to 0.8% by weight, Cu 0.05% to 0.2% by weight and the balance of aluminum, the total amount of Si and Fe It may be 0.2% to 1.0% by weight based on the total weight of the aluminum alloy. In addition, the Al alloy may optionally further include at least one of 0.05% by weight or less of Mn and 0.1% by weight or less of Zn, if necessary.

상기 알루미늄 합금에 있어서, Fe, Si 및 Cu은 알루미늄 합금 중에 고용되어 포함될 수 있다. 이와 같이 고용될 경우 전하의 이동이 억제되어, 더 높은 강도에 달성할 수 있으며, 고용량이 증가됨으로써 가공 경화성도 향상하기 때문에 양극집전체의 강도를 보다 높게 할 수 있다.In the aluminum alloy, Fe, Si, and Cu may be contained in a solid solution in the aluminum alloy. When the solid solution is dissolved in this way, the transfer of electric charges is suppressed, so that higher strength can be achieved, and the work hardenability is also improved by increasing the solid solution, so that the strength of the positive electrode current collector can be increased.

이중 Si 및 Fe는 강도를 향상시키는 원소로서, Si 및 Fe는 각각 독립적으로 알루미늄 합금 총 중량에 대해 0.1중량% 내지 0.8중량%로 각각 포함될 수 있으나, 두 원소의 합계량이 알루미늄 합금 총 중량에 대하여 0.2중량% 내지 1.0중량%일 수 있다. 두 원소의 합계량이 0.2중량% 미만일 경우에는 강도 저하의 우려가 있고, 또 Si 함량이 1.0중량%를 초과하면, 고도전율을 유지하기 어렵다. Among them, Si and Fe are elements that improve strength, and Si and Fe may each independently be included in 0.1% to 0.8% by weight based on the total weight of the aluminum alloy, but the total amount of the two elements is 0.2 based on the total weight of the aluminum alloy. It may be in the range of wt% to 1.0% by weight. When the total amount of the two elements is less than 0.2% by weight, there is a concern of lowering the strength, and when the Si content exceeds 1.0% by weight, it is difficult to maintain a high electric conductivity.

또, 상기 알루미늄 합금에 있어서 Cu 역시 상기 Si 및 Fe와 함께 강도를 향상시키는 원소로서 알루미늄 합금 총 중량에 대하여 0.05중량% 내지 0.2중량%로 포함된다. Cu 함량이 0.05중량% 미만이면 강도 저하의 우려가 있고, 또 Cu 함량이 0.2중량%를 초과하면 고도전율을 유지하기 어렵다.In addition, in the aluminum alloy, Cu is also an element that improves strength together with Si and Fe, and is included in an amount of 0.05% to 0.2% by weight based on the total weight of the aluminum alloy. If the Cu content is less than 0.05% by weight, there is a concern of a decrease in strength, and if the Cu content exceeds 0.2% by weight, it is difficult to maintain a high electric conductivity.

또, 상기 알루미늄 합금은 Mn 및 Zn 중 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.In addition, the aluminum alloy may further include at least one of Mn and Zn.

Mn을 더 포함할 경우 합금 총 중량에 대하여 0.05중량% 이하의 함량으로 더 포함할 수 있다. 그러나 Mn은 Al 합금 중에 고용되어 도전율을 크게 저하시키기 때문에 상기 알루미늄 합금은 보다 구체적으로는 Mn을 포함하지 않을 수 있다.When Mn is further included, it may be further included in an amount of 0.05% by weight or less based on the total weight of the alloy. However, since Mn is dissolved in the Al alloy to significantly lower the conductivity, the aluminum alloy may not contain Mn more specifically.

한편, Zn은 Al 합금내 고용 용량의 증가로 전하의 이동이 억제되고 그 결과 강도 및 가공 경화성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이에 따라 Zn을 더 포함할 경우 합금 총 중량에 대하여 0.1중량% 이하, 보다 구체적으로는 0.01 내지 0.1중량%의 함량으로 더 포함할 수 있다. On the other hand, Zn suppresses the transfer of electric charges due to an increase in the solid solution capacity in the Al alloy, and as a result, strength and work hardenability can be further improved. Accordingly, when Zn is further included, it may be further included in an amount of 0.1% by weight or less, more specifically 0.01 to 0.1% by weight, based on the total weight of the alloy.

이외에도 상기 알루미늄 합금은 Ti, Cr, Ni, Mg, B, V, Zr 등의 불가피적 불순물을 더 포함할 수도 있으며, 그 함량은 구체적으로 0.15중량% 이하일 수 있다. In addition, the aluminum alloy may further contain unavoidable impurities such as Ti, Cr, Ni, Mg, B, V, and Zr, and the content may be specifically 0.15% by weight or less.

상기한 바와 같은 조성의 알루미늄 합금을 포함하는 양극집전체는 상기한 연신율 조건을 충족하는 조건 하에서 5㎛ 내지 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 만약 양극집전체의 두께가 5㎛ 미만일 경우 양극집전체에 핀홀이 발생하거나, 또는 공정시 파단 형상이 발생하기 쉽고, 또 두께가 20㎛를 초과할 경우, 연신율이 높아 침상 관통시 전극들 그리고 전극과 침상 도체와 접촉 면적이 증가함으로써 침상 관통 안전성이 저하될 우려가 있다. 또 양극집전체의 체적 및 중량이 증가하고, 양극활물질층의 체적 및 중량이 상대적으로 감소함으로써 전지의 용량 특성이 저하될 우려가 있다. 보다 구체적으로는 상기 양극집전체는 8㎛ 내지 15㎛의 두께를 가질 수 있다. 더 나아가 상기 양극집전체는 상기한 두께 범위를 충족하는 조건 하에서 양극활물질층의 두께 대비 0.08 내지 0.75의 두께비를 가질 수 있다.The positive electrode current collector including the aluminum alloy having the above composition may have a thickness of 5 μm to 20 μm under conditions satisfying the elongation condition described above. If the thickness of the positive electrode current collector is less than 5 μm, a pinhole is likely to occur in the positive electrode current collector, or a fracture shape is likely to occur during processing. If the thickness exceeds 20 μm, the elongation is high, so that electrodes and electrodes when penetrating the needle. There is a concern that the needle penetration safety may be deteriorated by increasing the contact area with the needle-shaped conductor. In addition, the volume and weight of the positive electrode current collector increases, and the volume and weight of the positive electrode active material layer are relatively reduced, thereby deteriorating the capacity characteristics of the battery. More specifically, the positive electrode current collector may have a thickness of 8 μm to 15 μm. Furthermore, the positive electrode current collector may have a thickness ratio of 0.08 to 0.75 to the thickness of the positive electrode active material layer under conditions satisfying the above-described thickness range.

또, 상기 양극집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 양극활물질과의 접착력 향상 면에서 표면 상에 미세한 요철을 더 포함할 수도 있다. In addition, the positive electrode current collector may have various forms, such as a film, sheet, foil, net, porous material, foam, and non-woven fabric, and may further include fine irregularities on the surface in terms of improving adhesion to the positive electrode active material.

한편, 상기한 양극집전체 및 양극활물질층을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 양극은 통상의 양극 제조방법을 이용하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기한 양극활물질과 함께, 바인더 및 도전재 중 적어도 1종을 용매에 용해 또는 분산시켜 양극활물질층 형성용 조성물을 제조하고, 상기 조성물을 양극집전체의 적어도 일면에 도포한 후, 건조 및 압연함으로써 제조될 수 있다. 이때 상기 양극활물질, 바인더, 도전재의 종류 및 함량, 그리고 양극집전체는 앞서 설명한 바와 같다.Meanwhile, the positive electrode for a secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention including the positive electrode current collector and the positive electrode active material layer may be manufactured using a conventional method for manufacturing a positive electrode. Specifically, a composition for forming a positive electrode active material layer is prepared by dissolving or dispersing at least one of a binder and a conductive material in a solvent together with the positive electrode active material, and the composition is applied to at least one surface of the positive electrode current collector, and then dried. And rolling. At this time, the positive electrode active material, the binder, the type and content of the conductive material, and the positive electrode current collector are as described above.

상기 양극활물질층 형성용 조성물 제조를 위해 사용가능한 용매로는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 용매일 수 있으며, 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), N-메틸피롤리돈(NMP), 아세톤(acetone) 또는 물 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 용매의 사용량은 양극활물질층 형성용 조성물의 도포성 및 형성된 양극활물질층의 두께 균일도를 고려하여 적절한 점도를 갖도록 하는 범위 내에서 결정될 수 있다.The solvent usable for preparing the composition for forming the positive electrode active material layer may be a solvent generally used in the art, and may be dimethyl sulfoxide (DMSO), isopropyl alcohol, and N-methylpi. Rolidone (NMP), acetone, water, and the like, and one of them alone or a mixture of two or more may be used. The amount of the solvent used may be determined within a range to have an appropriate viscosity in consideration of the coating properties of the composition for forming the positive electrode active material layer and the uniformity of the thickness of the formed positive electrode active material layer.

또, 상기 양극집전체에 대한 양극활물질층 형성용 조성물의 도포 공정은 딥 코팅, 롤 코팅, 바 코팅, 침지 또는 분무 등의 통상의 다양한 도포 방법을 이용하여 수행될 수 있으며, 최종 제조되는 양극활물질층의 두께에 따라 도포량이 결정될 수 있다.In addition, the application process of the composition for forming the positive electrode active material layer to the positive electrode current collector may be performed using various conventional application methods such as dip coating, roll coating, bar coating, immersion or spraying, and the final positive electrode active material The application amount may be determined according to the thickness of the layer.

또, 상기 양극활물질층 형성용 조성물의 도포 후 건조 공정은 열풍 건조, 가열 건조 등 통상의 건조 방법을 이용하여 조성물내 포함된 용매의 비점 이상의 온도를 가하여 용매를 증발, 제거함으로써 수행될 수 있다. In addition, the drying process after application of the composition for forming the positive electrode active material layer may be performed by evaporating and removing the solvent by applying a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent contained in the composition using a conventional drying method such as hot air drying or heat drying.

또, 상기 건조 공정 후 형성된 상기 양극활물질층 형성용 조성물의 도막에 대한 압연 공정은 롤 프레스 등 통상의 압연 방법을 이용하여 최종 제조되는 양극활물질층내 기공율이 상기한 범위를 충족하도록 하는 압력을 인가함으로써 수행될 수 있다.In addition, the rolling process for the coating film of the composition for forming the positive electrode active material layer formed after the drying process is performed by applying a pressure such that the porosity in the positive electrode active material layer finally manufactured using a conventional rolling method such as roll press meets the above range. Can be done.

또, 상기 압연 공정 후, 양극활물질층내 잔류하는 용매 등의 제거 및 양극활물질층 내 구조 제어를 위하여, 진공 하 120 내지 180℃의 온도 하에서의 건조 공정이 선택적으로 더 수행될 수도 있다.In addition, after the rolling process, in order to remove the solvent remaining in the positive electrode active material layer and control the structure in the positive electrode active material layer, a drying process under a temperature of 120 to 180° C. under vacuum may be further selectively performed.

또, 다른 방법으로, 상기 양극은 상기 양극활물질층 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 양극집전체의 적어도 일면에 라미네이션함으로써 제조될 수도 있다.Alternatively, the positive electrode may be prepared by casting the composition for forming the positive electrode active material layer on a separate support, and then laminating a film obtained by peeling from the support on at least one surface of the positive electrode current collector.

본 발명에 있어서 집전체와 양극활물질층을 포함하는 양극은 ISO 527-3의 방법으로 측정시 연신율이 0.6% 내지 1.1%인 것일 수 있다. 상기한 연신율을 가짐으로써 본 발명에 따른 양극은 침상 도체가 전극조립체를 관통하는 경우, 양극집전체가 침상 도체와의 마찰력에 의해 연신되면서, 침상 도체와 전극조립체의 전극들이 접촉하는 부위를 최소화할 수 있고, 결과적으로 침상 도체로 과도한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.In the present invention, the positive electrode including the current collector and the positive electrode active material layer may have an elongation of 0.6% to 1.1% as measured by the method of ISO 527-3. By having the above elongation, the positive electrode according to the present invention minimizes the contact area between the needle-shaped conductor and the electrodes of the electrode assembly, while the positive-electrode current collector is stretched by the frictional force with the needle-shaped conductor when the needle-shaped conductor penetrates the electrode assembly. And, as a result, it is possible to prevent excessive current from flowing through the acicular conductor.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 양극을 포함하는 전기화학소자가 제공된다. 상기 전기화학소자는 구체적으로 전지, 커패시터 등일 수 있으며, 보다 구체적으로는 리튬 이차전지일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an electrochemical device including the anode is provided. The electrochemical device may specifically be a battery, a capacitor, or the like, and more specifically, a lithium secondary battery.

상기 리튬 이차전지는 구체적으로 양극, 상기 양극과 대향하여 위치하는 음극, 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질을 포함하며, 상기 양극은 앞서 설명한 바와 같다. 또, 상기 리튬 이차전지는 상기 양극, 음극, 세퍼레이터의 전극 조립체를 수납하는 전지용기, 및 상기 전지용기를 밀봉하는 밀봉 부재를 선택적으로 더 포함할 수 있다. The lithium secondary battery specifically includes a positive electrode, a negative electrode positioned opposite the positive electrode, a separator and an electrolyte interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode is as described above. In addition, the lithium secondary battery may optionally further include a battery container accommodating the electrode assembly of the positive electrode, the negative electrode, and the separator, and a sealing member that seals the battery container.

상기 리튬 이차전지에 있어서, 상기 음극은 음극집전체 및 상기 음극집전체의 적어도 일면에 위치하는 음극활물질층을 포함한다.In the lithium secondary battery, the negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer positioned on at least one surface of the negative electrode current collector.

상기 음극집전체는 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 탄소, 니켈, 티탄 또는 은 등으로 표면처리한 것, 또는 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또, 상기 음극집전체는 통상적으로 3㎛ 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 양극집전체와 마찬가지로, 상기 음극집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극활물질과의 결합력을 강화시킬 수도 있다. 또 상기 음극집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing a chemical change in the battery, for example, copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper or stainless steel. Surface treatment with carbon, nickel, titanium, silver, or the like, or aluminum-cadmium alloy may be used. In addition, the negative electrode current collector may have a thickness of 3 μm to 500 μm, and, like the positive electrode current collector, microscopic irregularities may be formed on the surface of the negative electrode current collector to enhance the bonding strength with the negative electrode active material. In addition, the negative electrode current collector may be used in various forms, such as a film, sheet, foil, net, porous material, foam, and nonwoven fabric.

또, 상기 음극활물질층은 음극활물질과 함께, 바인더 및 도전재 중 적어도 1종을 선택적으로 더 포함한다. In addition, the negative active material layer optionally further includes at least one of a binder and a conductive material together with the negative active material.

상기 음극활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는 인조흑연, 천연흑연, 흑연화 탄소섬유, 비정질탄소 등의 탄소질 재료; Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si합금, Sn합금 또는 Al합금 등 리튬과 합금화가 가능한 금속질 화합물; SiOx(0 < x < 2), SnO2, 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물과 같이 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 금속산화물; 또는 Si-C 복합체 또는 Sn-C 복합체과 같이 상기 금속질 화합물과 탄소질 재료를 포함하는 복합물 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 상기 음극활물질로서 금속 리튬 박막이 사용될 수도 있다. 또, 탄소재료는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소 (soft carbon) 및 경화탄소 (hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 무정형, 판상, 인편상, 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연, 키시흑연 (Kish graphite), 열분해 탄소 (pyrolytic carbon), 액정피치계 탄소섬유 (mesophase pitch based carbon fiber), 탄소 미소구체 (meso-carbon microbeads), 액정피치 (Mesophase pitches) 및 석유와 석탄계 코크스 (petroleum or coal tar pitch derived cokes) 등의 고온 소성탄소가 대표적이다.A compound capable of reversible intercalation and deintercalation of lithium may be used as the negative electrode active material. Specific examples include carbonaceous materials such as artificial graphite, natural graphite, graphitized carbon fiber, and amorphous carbon; Metal compounds capable of alloying with lithium such as Si, Al, Sn, Pb, Zn, Bi, In, Mg, Ga, Cd, Si alloy, Sn alloy, or Al alloy; Metal oxides capable of doping and undoping lithium, such as SiO x (0 <x <2), SnO 2 , vanadium oxide, and lithium vanadium oxide; Or a composite including the metal compound and a carbonaceous material, such as a Si-C composite or a Sn-C composite, and any one or a mixture of two or more of them may be used. In addition, a metal lithium thin film may be used as the negative electrode active material. Further, as the carbon material, both low crystalline carbon and high crystalline carbon may be used. As low crystalline carbon, soft carbon and hard carbon are typical, and high crystalline carbon is amorphous, plate-like, scale-like, spherical or fibrous natural or artificial graphite, Kish graphite (Kish). graphite), pyrolytic carbon, mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches, and petroleum or coal tar pitch High-temperature calcined carbon such as derived cokes) is representative.

또, 상기 바인더 및 도전재는 앞서 양극에서 설명한 바와 동일한 것일 수 있다.In addition, the binder and the conductive material may be the same as described above for the positive electrode.

상기 음극활물질층은 음극활물질, 및 선택적으로 바인더 및 도전재 중 적어도 1종을 용매 중에 용해 또는 분산시켜 제조한 음극 형성용 조성물을 음극집전체의 적어도 일면에 도포한 후 건조하거나; 또는 상기 음극 형성용 조성물을 별도의 지지체 상에 캐스팅한 다음, 이 지지체로부터 박리하여 얻은 필름을 음극집전체의 적어도 일면에 라미네이팅함으로써 제조될 수도 있다.The negative electrode active material layer may be dried after applying a negative electrode forming composition prepared by dissolving or dispersing at least one of a negative electrode active material and optionally a binder and a conductive material in a solvent on at least one surface of the negative electrode current collector; Alternatively, it may be prepared by casting the composition for forming the negative electrode on a separate support and then laminating a film obtained by peeling from the support on at least one surface of the negative electrode current collector.

한편, 상기 리튬 이차전지에 있어서, 세퍼레이터는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로, 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로는 다공성 고분자 필름, 예를 들어 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체 및 에틸렌/메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름 또는 이들의 2층 이상의 적층 구조체가 사용될 수 있다. 또 통상적인 다공성 부직포, 예를 들어 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포가 사용될 수도 있다. 또, BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1 - xLaxZr1 - yTiyO3 (PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), HfO2, 리튬포스페이트(Li3PO4), 리튬게르마니움 티오포스페이트, 리튬나이트라이드 등의 무기 입자; 또는 폴리올레핀 등의 고분자 물질이 코팅된 유/무기 복합 다공성의 SRS(Safety-Reinforcing Separators)일 수 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다. SRS 분리막은 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 무기물 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 가질 수 있고, 상기 기공은 전극조립체에 가해지는 외부의 충격을 상당히 완화 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기공을 통해 리튬 이온의 원활한 이동이 이루어지고, 다량의 전해액이 채워져 높은 함침율을 나타낼 수 있으므로, 전지의 성능 향상을 함께 도모할 수 있다.On the other hand, in the lithium secondary battery, the separator separates the negative electrode and the positive electrode and provides a passage for lithium ions, and it may be preferable that the separator has low resistance to ion movement of the electrolyte and has excellent electrolyte-moisture ability. Specifically, a porous polymer film, for example, a porous polymer film made of polyolefin-based polymers such as ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene/butene copolymer, ethylene/hexene copolymer, and ethylene/methacrylate copolymer, or these A stacked structure of two or more layers of may be used. In addition, a conventional porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of a high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, or the like may be used. In addition, BaTiO 3 , Pb(Zr,Ti)O 3 (PZT), Pb 1 - x La x Zr 1 - y Ti y O 3 (PLZT), PB(Mg 3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 ( Inorganic particles such as PMN-PT), HfO 2 , lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium germanium thiophosphate, and lithium nitride; Alternatively, it may be an organic/inorganic composite porous SRS (Safety-Reinforcing Separators) coated with a polymer material such as polyolefin, and may be optionally used in a single layer or multilayer structure. The SRS separator may have a uniform pore structure formed by an interstitial volume between inorganic particles, which is an active layer component, as well as a pore structure included in the separator substrate itself, and the pores can prevent external impacts applied to the electrode assembly. Not only can the mitigation considerably, but also the smooth movement of lithium ions through the pores is achieved, and a large amount of electrolyte is filled to show a high impregnation rate, so that the performance of the battery can be improved together.

또, 본 발명에서 사용되는 전해질로는 리튬 이차전지 제조시 사용 가능한 유기계 액체 전해질, 무기계 액체 전해질, 고체 고분자 전해질, 겔형 고분자 전해질, 고체 무기 전해질, 용융형 무기 전해질 등을 들 수 있으며, 이들로 한정되는 것은 아니다. In addition, the electrolyte used in the present invention may include an organic liquid electrolyte, an inorganic liquid electrolyte, a solid polymer electrolyte, a gel polymer electrolyte, a solid inorganic electrolyte, a molten inorganic electrolyte, etc., which can be used in the manufacture of a lithium secondary battery, limited to these. It does not become.

구체적으로, 상기 전해질은 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. Specifically, the electrolyte may include an organic solvent and a lithium salt.

상기 유기 용매로는 전지의 전기 화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 할 수 있는 것이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 유기 용매로는, 메틸 아세테이트(methyl acetate), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), γ-부티로락톤(γ-butyrolactone), ε-카프로락톤(ε-caprolactone) 등의 에스테르계 용매; 디부틸 에테르(dibutyl ether) 또는 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran) 등의 에테르계 용매; 시클로헥사논(cyclohexanone) 등의 케톤계 용매; 벤젠(benzene), 플루오로벤젠(fluorobenzene) 등의 방향족 탄화수소계 용매; 디메틸카보네이트(dimethylcarbonate, DMC), 디에틸카보네이트(diethylcarbonate, DEC), 메틸에틸카보네이트(methylethylcarbonate, MEC), 에틸메틸카보네이트(ethylmethylcarbonate, EMC), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌카보네이트(propylene carbonate, PC) 등의 카보네이트계 용매; 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등의 알코올계 용매; R-CN(R은 C2 내지 C20의 직쇄상, 분지상 또는 환 구조의 탄화수소기이며, 이중결합 방향 환 또는 에테르 결합을 포함할 수 있다) 등의 니트릴류; 디메틸포름아미드 등의 아미드류; 1,3-디옥솔란 등의 디옥솔란류; 또는 설포란(sulfolane)류 등이 사용될 수 있다. 이중에서도 카보네이트계 용매가 바람직하고, 전지의 충방전 성능을 높일 수 있는 높은 이온전도도 및 고유전율을 갖는 환형 카보네이트(예를 들면, 에틸렌카보네이트 또는 프로필렌카보네이트 등)와, 저점도의 선형 카보네이트계 화합물(예를 들면, 에틸메틸카보네이트, 디메틸카보네이트 또는 디에틸카보네이트 등)의 혼합물이 보다 바람직하다. 이 경우 환형 카보네이트와 사슬형 카보네이트는 약 1 : 1 내지 9의 부피비로 혼합하여 사용하는 것이 전해액의 성능이 우수하게 나타날 수 있다. The organic solvent may be used without particular limitation as long as it can serve as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of a battery can move. Specifically, examples of the organic solvent include ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, and ε-caprolactone; Ether solvents such as dibutyl ether or tetrahydrofuran; Ketone solvents such as cyclohexanone; Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and fluorobenzene; Dimethylcarbonate (DMC), diethylcarbonate (DEC), methylethylcarbonate (MEC), ethylmethylcarbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate, Carbonate-based solvents such as PC); Alcohol solvents such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol; Nitriles such as R-CN (R is a C2 to C20 linear, branched or cyclic hydrocarbon group and may contain a double bonded aromatic ring or an ether bond); Amides such as dimethylformamide; Dioxolanes such as 1,3-dioxolane; Alternatively, sulfolanes or the like may be used. Among them, carbonate-based solvents are preferable, and cyclic carbonates having high ionic conductivity and high dielectric constant (e.g., ethylene carbonate or propylene carbonate, etc.), which can increase the charging/discharging performance of the battery, and low-viscosity linear carbonate-based compounds ( For example, a mixture of ethylmethyl carbonate, dimethyl carbonate or diethyl carbonate) is more preferable. In this case, when the cyclic carbonate and the chain carbonate are mixed in a volume ratio of about 1:1 to 9, the electrolyte may exhibit excellent performance.

상기 리튬염은 리튬 이차전지에서 사용되는 리튬 이온을 제공할 수 있는 화합물이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 리튬염은, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, LiN(C2F5SO3)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2. LiCl, LiI, 또는 LiB(C2O4)2 등이 사용될 수 있다. 상기 리튬염의 농도는 0.1M 내지 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해질이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해질 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.The lithium salt may be used without particular limitation as long as it is a compound capable of providing lithium ions used in lithium secondary batteries. Specifically, the lithium salt is LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAl0 4 , LiAlCl 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN(C 2 F 5 SO 3 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 . LiCl, LiI, or LiB(C 2 O 4 ) 2 or the like may be used. The concentration of the lithium salt is preferably used within the range of 0.1M to 2.0M. When the concentration of the lithium salt is within the above range, since the electrolyte has an appropriate conductivity and viscosity, excellent electrolyte performance can be exhibited, and lithium ions can effectively move.

상기 전해질에는 상기 전해질 구성 성분들 외에도 전지의 수명특성 향상, 전지 용량 감소 억제, 전지의 방전 용량 향상 등을 목적으로 예를 들어, 디플루오로에틸렌 카보네이트 등과 같은 할로알킬렌 카보네이트계 화합물; 또는 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사인산 트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올 또는 삼염화 알루미늄 등의 첨가제가 1종 이상 더 포함될 수도 있다. 이때 상기 첨가제는 전해질 총 중량에 대하여 0.1중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있다. In addition to the electrolyte constituents, the electrolyte includes, for example, a haloalkylene carbonate-based compound such as difluoroethylene carbonate for the purpose of improving the life characteristics of the battery, suppressing the decrease in battery capacity, and improving the discharge capacity of the battery; Or pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylene diamine, n-glyme, hexaphosphoric acid triamide, nitrobenzene derivative, sulfur, quinone imine dye, N-substituted oxazolidinone, N,N -One or more additives such as substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxy ethanol or aluminum trichloride may be further included. In this case, the additive may be included in an amount of 0.1% to 5% by weight based on the total weight of the electrolyte.

상기와 같이 본 발명에 따른 양극활물질 조성물 또는 이를 이용하여 제조한 양극을 포함하는 리튬 이차전지는 우수한 방전 용량, 출력 특성 및 용량 유지율을 안정적으로 나타내기 때문에, 휴대전화, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 등의 휴대용 기기; 및 전기자동차(electric vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, HEV), 또는 플러그-인 하이브리드 전기자동차(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV) 등의 전기 자동차 분야 등에 유용하다. As described above, since the positive electrode active material composition according to the present invention or a lithium secondary battery including a positive electrode manufactured using the same stably exhibits excellent discharge capacity, output characteristics, and capacity retention rate, such as mobile phones, notebook computers, digital cameras, etc. Portable devices; And electric vehicle (EV), hybrid electric vehicle (HEV), or plug-in hybrid electric vehicle (PHEV).

이에 따라, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 리튬 이차전지를 단위 셀로 포함하는 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩이 제공된다. Accordingly, according to another embodiment of the present invention, a battery module including the lithium secondary battery as a unit cell and a battery pack including the same are provided.

상기 전지모듈 또는 전지팩은 파워 툴(Power Tool); 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 및 플러그인 하이브리드 전기자동차를 포함하는 전기차; 또는 전력 저장용 시스템 중 어느 하나 이상의 중대형 디바이스 전원으로 이용될 수 있다.The battery module or battery pack may include a power tool; Electric vehicles, including electric vehicles, hybrid electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles; Alternatively, it may be used as a power source for any one or more medium and large-sized devices in a power storage system.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to illustrate the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

실시예 1: 양극의 제조Example 1: Preparation of positive electrode

하기 표 1에 기재된 양극활물질 94중량%, 도전재로 카본 블랙(carbon black) 3중량%, 그리고 바인더로 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 3중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극활물질층 형성용 조성물을 제조하였다(점도: 1500cps). 상기 양극활물질층 형성용 조성물을 하기 표 1에 기재된 알루미늄 합금계 양극집전체의 양면에 각각 동일한 두께로 도포한 후, 건조하였다. 결과로 건조된 양극활물질층 형성용 조성물의 도막에 대해 롤 프레스(roll press)를 이용하여 하기 표 1에 제시된 기공율을 갖도록 압력을 인가하여 균일하게 압착하고, 130℃ 진공오븐에서 12시간 진공 건조하여 양극을 제조하였다.94% by weight of the positive electrode active material shown in Table 1 below, 3% by weight of carbon black as a conductive material, and 3% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder N-methyl-2-pyrrolidone It was added to (NMP) to prepare a composition for forming a positive electrode active material layer (viscosity: 1500 cps). The composition for forming a positive electrode active material layer was applied to both sides of the aluminum alloy-based positive electrode current collector shown in Table 1 below to have the same thickness, and then dried. The resulting coating film of the composition for forming a positive electrode active material layer was uniformly compressed by applying pressure to have the porosity shown in Table 1 using a roll press, and vacuum dried in a vacuum oven at 130°C for 12 hours. A positive electrode was prepared.

실시예Example 2~8 및 2-8 and 비교예Comparative example 1~5: 양극의 제조 1-5: Preparation of anode

하기 표 1에 기재된 양극활물질 및 양극집전체를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 양극을 제조하였다.A positive electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode active material and the positive electrode current collector described in Table 1 were used.

비교예 6: 양극의 제조Comparative Example 6: Preparation of positive electrode

하기 표 1에 기재된 양극활물질 및 양극집전체를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 양극을 제조하였다. 그러나, 비교예 6에서 사용한 양극집전체는 연신율이 지나치게 낮아 양극 제조를 위한 압연 공정 동안에 파단이 발생함으로써 양극을 제조하지 못하였다.A positive electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode active material and the positive electrode current collector described in Table 1 were used. However, the positive electrode current collector used in Comparative Example 6 had an excessively low elongation and fracture occurred during the rolling process for manufacturing the positive electrode, so that the positive electrode could not be manufactured.

비교예 7: 양극의 제조Comparative Example 7: Preparation of positive electrode

하기 표 1에 기재된 양극활물질 및 양극집전체를 사용하고, 또 압연 공정을 수행하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 양극을 제조하였다.A positive electrode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode active material and the positive electrode current collector described in Table 1 were used, and the rolling process was not performed.

비교예 8: 양극의 제조Comparative Example 8: Preparation of positive electrode

하기 표 1에 기재된 양극활물질 및 양극집전체를 사용하고, 또 압연 공정시 양극활물질층내 기공율이 10% 이하가 되도록 과압력을 가하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하였다. 그러나, 상기 압연 공정 동안에 파단이 발생함으로써 양극을 제조하지 못하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode active material and the positive electrode current collector described in Table 1 were used, and overpressure was applied so that the porosity in the positive electrode active material layer was 10% or less during the rolling process. However, it was not possible to manufacture a positive electrode because fracture occurred during the rolling process.

미립 양극활물질
Fine cathode active material
조립 양극활물질Assembly cathode active material 미립:조립 양극활물질 중량비Particulate: Weight ratio of assembled positive electrode 양극활물질층 기공율*
(%)
Porosity of cathode active material layer*
(%)
양극활물질층 두께**
(㎛)
Positive electrode active material layer thickness**
(㎛)
양극집전체Positive electrode current collector
종류Kinds D50
(㎛)
D 50
(㎛)
종류Kinds D50
(㎛)
D 50
(㎛)
종류Kinds 두께
(㎛)
thickness
(㎛)
연신율
(%)
Elongation
(%)
실시예 1Example 1 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 100:0100:0 2525 4545 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 실시예 2Example 2 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 70:3070:30 2424 4444 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 실시예 3Example 3 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 50:5050:50 2323 4343 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 실시예 4Example 4 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 4.54.5 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 1212 70:3070:30 2424 5555 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 실시예 5Example 5 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 4.54.5 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 1212 50:5050:50 2323 5353 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 실시예 6Example 6 LiNi0.85Co0.09Mn0.045Al0.015O2 LiNi 0.85 Co 0.09 Mn 0.045 Al 0.015 O 2 44 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 1515 70:3070:30 2828 4646 Al-Si-Fe-Cu-Mn-Zn계 합금2 ) Al-Si-Fe-Cu-Mn-Zn alloy 2 ) 1212 2.42.4 실시예 7Example 7 LiNi0.75Ti0.125Mg0.125O2 LiNi 0.75 Ti 0.125 Mg 0.125 O 2 55 LiNi0 . 75Ti0 .125Mg0.125O2 LiNi 0 . 75 Ti 0 .125 Mg 0.125 O 2 1818 70:3070:30 2323 6363 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 실시예 8Example 8 LiNi0.7Co0.2Ti0.05Mg0.05O2 LiNi 0.7 Co 0.2 Ti 0.05 Mg 0.05 O 2 55 LiNi0 . 7Co0 .2Ti0.05Mg0.05O2 LiNi 0 . 7 Co 0 .2 Ti 0.05 Mg 0.05 O 2 1818 70:3070:30 2323 6363 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 비교예 1Comparative Example 1 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 0:1000:100 2525 4848 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 비교예 2Comparative Example 2 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 30:7030:70 2424 4747 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 비교예 3Comparative Example 3 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 4.54.5 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 1212 30:7030:70 2424 5555 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4 비교예 4Comparative Example 4 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 4.54.5 LiNi0 . 6Co0 .2Mn0.2O2 LiNi 0 . 6 Co 0 .2 Mn 0.2 O 2 1212 70:3070:30 2525 5555 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 2525 3.63.6 비교예 5Comparative Example 5 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 70:3070:30 2424 4444 Al-Si-Fe-Cu-Mn계 합금3) Al-Si-Fe-Cu-Mn alloy 3) 1212 3.23.2 비교예 6Comparative Example 6 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 70:3070:30 24
(압연시 전극이 파단되어 제조불가능)
24
(The electrode breaks during rolling, making it impossible to manufacture)
4444 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 44 0.70.7
비교예 7Comparative Example 7 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 70:3070:30 40
40
5858 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4
비교예 8Comparative Example 8 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 55 LiNi0 . 8Co0 .1Mn0.1O2 LiNi 0 . 8 Co 0 .1 Mn 0.1 O 2 1818 70:3070:30 10
(압연시 전극이 파단되어 제조불가능)
10
(The electrode breaks during rolling, making it impossible to manufacture)
4545 Al-Si-Fe-Cu계 합금1 ) Al-Si-Fe-Cu alloy 1 ) 1212 2.42.4

상기 표 1에서, * 및 **의 양극활물질층의 기공율 및 두께는 집전체의 양면에 형성된 두개의 양극활물질층이 서로 동일하다는 조건 하에서, 어느 하나의 양극활물질층의 기공율 및 두께를 측정한 값이다. In Table 1, the porosity and thickness of the positive electrode active material layers of * and ** are values obtained by measuring the porosity and thickness of any one positive electrode active material layer under the condition that the two positive electrode active material layers formed on both sides of the current collector are the same. to be.

또, 상기 표 1에서 양극활물질층의 기공율은 양극활물질층의 전체 부피에 대해 기공이 차지하는 부피의 비율로, 수은 압입 포로시메터를 이용하여 측정하였고, 상기 연신율은 ISO 527-3의 방법을 이용하여 집전체의 길이 변화를 측정하였다. In addition, in Table 1, the porosity of the positive electrode active material layer is the ratio of the volume occupied by the pores to the total volume of the positive electrode active material layer, and was measured using a mercury intrusion porosimeter, and the elongation was measured using the method of ISO 527-3. Thus, the change in length of the current collector was measured.

또, 1) 내지 3)의 집전체 조성은 하기와 같다:In addition, the current collector composition of 1) to 3) is as follows:

1) Al-Si-Fe-Cu계 합금의 조성: Al=99.2중량%, Si=0.3중량%, Fe=0.4중량%, Cu=0.1중량%1) Composition of Al-Si-Fe-Cu-based alloy: Al=99.2% by weight, Si=0.3% by weight, Fe=0.4% by weight, Cu=0.1% by weight

2) Al-Si-Fe-Cu-Mn-Zn계 합금의 조성: Al=99.2중량%, Si=0.3중량%, Fe=0.4중량%, Cu=0.05중량%, Mn=0.03중량%, Zn=0.02중량%2) Composition of Al-Si-Fe-Cu-Mn-Zn-based alloy: Al=99.2% by weight, Si=0.3% by weight, Fe=0.4% by weight, Cu=0.05% by weight, Mn=0.03% by weight, Zn= 0.02% by weight

3) Al-Si-Fe-Cu-Mn계 합금의 조성: Al=98중량%, Si=0.3중량%, Fe=0.35중량%, Cu=0.35중량%, Mn=1중량%3) Composition of Al-Si-Fe-Cu-Mn-based alloy: Al=98% by weight, Si=0.3% by weight, Fe=0.35% by weight, Cu=0.35% by weight, Mn=1% by weight

제조예: 리튬 이차전지의 제조Manufacturing Example: Manufacturing of lithium secondary battery

음극 활물질로 흑연 분말 96.3 중량%, 도전재로 super-p 1.0 중량%, 바인더로 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 및 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)를 1.5 중량%와 1.2 중량%로 각각 혼합하고 용매인 NMP에 첨가하여 음극활물질층 형성용 조성물을 제조하였다. 제조한 음극활물질층 형성용 조성물을 두께 약 10㎛의 음극집전체인 구리(Cu) 박막에 도포하고, 건조한 후, 롤 프레스(roll press)를 실시하여 음극을 제조하였다.96.3% by weight of graphite powder as a negative active material, 1.0% by weight of super-p as a conductive material, 1.5% by weight and 1.2% by weight of styrene butadiene rubber (SBR) and carboxymethylcellulose (CMC) as a binder, respectively, and in NMP as a solvent Added to prepare a composition for forming an anode active material layer. The prepared composition for forming a negative electrode active material layer was applied to a thin film of copper (Cu) which is a negative electrode current collector having a thickness of about 10 μm, dried, and then roll pressed to prepare a negative electrode.

전해질로서 에틸렌카보네이트 및 디에틸카보네이트를 30:70의 부피비로 혼합하여 제조한 비수전해액 용매에 LiPF6를 첨가하여 1M의 LiPF6 비수성 전해액을 제조하였다.LiPF 6 was added to a non-aqueous electrolyte solvent prepared by mixing ethylene carbonate and diethyl carbonate as an electrolyte at a volume ratio of 30:70 to prepare a 1 M LiPF 6 non-aqueous electrolyte.

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 양극과, 상기에서 제조한 음극 사이에 다공성 폴리에틸렌의 세퍼레이터를 개재하고, 상기에서 제조한 비수성 전해액을 주입하여, 셀을 제조하였다.A cell was manufactured by interposing a separator of porous polyethylene between the positive electrode prepared in Examples and Comparative Examples and the negative electrode prepared above, and injecting the prepared non-aqueous electrolyte solution.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1~7, 및 비교예 1~5, 7에서 제조한 양극에 대해 ISO 527-3의 방법으로 연신율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. For the positive electrodes prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 and 7, the elongation was measured by the method of ISO 527-3, and the results are shown in Table 2 below.

양극 연신율 (%)Anode elongation (%) 실시예 1Example 1 0.780.78 실시예 2Example 2 0.870.87 실시예 3Example 3 0.900.90 실시예 4Example 4 0.820.82 실시예 5Example 5 0.900.90 실시예 6Example 6 0.870.87 실시예 7Example 7 0.920.92 실시예 8Example 8 0.880.88 비교예 1Comparative Example 1 1.281.28 비교예 2Comparative Example 2 1.261.26 비교예 3Comparative Example 3 1.231.23 비교예 4Comparative Example 4 1.521.52 비교예 5Comparative Example 5 1.451.45 비교예 7Comparative Example 7 2.22.2

실험예Experimental example 2 2

상기 실시예 1~8, 및 비교예 1~5, 7에서 제조한 양극을 포함하는 리튬 이차전지에 대해 못 관통 실험을 수행하였다. A nail-penetrating experiment was performed for lithium secondary batteries including the positive electrodes prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 and 7.

상세하게는, 각각의 리튬 이차전지를 4.2V로 완전히 충전하고, 25℃에서 직경 5mm, tip 각도 45도의 못(nail)을 이용하여 상기 전지의 중앙을 25mm/s의 속도로 관통시켰다. 위험도(Hazard level) 수준 및 발화 여부를 관찰하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Specifically, each lithium secondary battery was completely charged to 4.2V, and the center of the battery was penetrated at a speed of 25 mm/s using a nail having a diameter of 5 mm and a tip angle of 45 degrees at 25°C. Hazard level and ignition were observed, and the results are shown in Table 3 below.

[위험도 평가][Risk Assessment]

1: 영향 없음. 기능 손실 없음1: No effect. No loss of function

2: 결함 및 손상 발생 2: defects and damage occurred

- 누출없음, 분기(venting), 발화 또는 불꽃 없음, 파열 및 폭발 없음, 발열반응 또는 열폭주 없음. 불가역적인 전지 손상 발생. 수리 필요-No leakage, no venting, no ignition or flame, no rupture and explosion, no exothermic reaction or thermal runaway. Irreversible battery damage occurs. Need repair

3: 누출 및 50% 미만의 질량 변화 발생3: Leakage and mass change of less than 50% occur

- 분기, 발화 또는 불꽃 없음. 파열 및 폭발 없음. 전해질(용매+염) 중량의 50% 미만의 중량 손실 발생 -No branching, ignition or flame. No burst and explosion. Less than 50% weight loss of electrolyte (solvent + salt)

4: 분기 및 50% 이상의 질량 변화 발생4: Branching and more than 50% mass change

- 발화 또는 불꽃 없음. 파열 및 폭발 없음. 전해질(용매+염) 중량의 50% 이상의 중량 손실 발생-No ignition or flame. No burst and explosion. Weight loss of 50% or more of the weight of the electrolyte (solvent + salt) occurs

5: 발화 또는 불꽃 발생5: Ignite or spark

- 파열 및 폭발 없음(날아가는 부분(flying parts) 없음)-No rupture and explosion (no flying parts)

6: 파열 발생6: rupture occurs

폭발은 없으나, 활동량(active mass) 중 날아가는 부분 있음There is no explosion, but there is a flying part of the active mass

7: 폭발 발생7: explosion occurred

폭발(전지 붕괴)Explosion (battery collapse)

위험도 수준Risk level 최대온도(℃)Maximum temperature (℃) 발화 여부Fire or not 실시예 1Example 1 22 3636 미발화Unfired 실시예 2Example 2 22 3838 미발화Unfired 실시예 3Example 3 22 4343 미발화Unfired 실시예 4Example 4 22 4141 미발화Unfired 실시예 5Example 5 22 4242 미발화Unfired 실시예 6Example 6 22 5151 미발화Unfired 실시예 7Example 7 22 4444 미발화Unfired 실시예 8Example 8 22 4646 미발화Unfired 비교예 1Comparative Example 1 55 -- 발화Ignition 비교예 2Comparative Example 2 55 -- 발화Ignition 비교예 3Comparative Example 3 55 -- 발화Ignition 비교예 4Comparative Example 4 55 -- 발화Ignition 비교예 5Comparative Example 5 55 -- 발화Ignition 비교예 7Comparative Example 7 55 -- 발화Ignition

실험 결과, 실시예 1~8, 및 비교예 1~5, 7에서 제조한 양극을 포함하는 리튬 이차전지는 모두 완전히 관통되었다. 그러나, 실시예 1~8의 전지는 침상 관통에 의한 내부 단락이 거의 발생하지 않아 셀 온도 상승이 적고 그 결과 발화가 발생하지 않은 반면, 비교예 1~5 및 7의 전지는 내부 단락이 크게 발생되어 셀의 온도 상승이 크고 결국 발화에 이르렀다.As a result of the experiment, all of the lithium secondary batteries including the positive electrodes prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 and 7 were completely penetrated. However, in the batteries of Examples 1 to 8, the internal short-circuit due to needle penetration hardly occurred, so that the increase in cell temperature was small, and as a result, no ignition occurred, whereas the batteries of Comparative Examples 1 to 5 and 7 had large internal short circuits. As a result, the temperature of the cell increased and eventually fired.

Claims (13)

양극집전체; 및
상기 양극집전체의 적어도 일면에 위치하는 양극활물질층을 포함하며,
상기 양극집전체는 1.6% 내지 3.0%의 연신율을 나타내는 것이고,
상기 양극활물질층은 평균 입자 직경(D50) 3㎛ 내지 6㎛의 미립 양극활물질을 양극활물질 총 중량에 대하여 50중량% 이상 포함하며, 17% 내지 32%의 기공율을 갖는 것인 이차전지용 양극.
Positive electrode current collector; And
And a positive electrode active material layer positioned on at least one surface of the positive electrode current collector,
The positive electrode current collector has an elongation of 1.6% to 3.0%,
The positive electrode active material layer includes at least 50% by weight of a particulate positive electrode active material having an average particle diameter (D 50 ) of 3 μm to 6 μm based on the total weight of the positive electrode active material, and has a porosity of 17% to 32%.
제 1 항에 있어서,
상기 양극활물질층은 양극활물질 총 중량에 대하여 평균 입자 직경(D50) 3㎛ 내지 6㎛의 미립 양극활물질 50중량% 내지 90중량%, 및 평균 입자 직경(D50) 6㎛ 초과 20㎛ 이하의 조립 양극활물질 10중량% 내지 50중량%를 포함하는 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 1,
The positive electrode active material layer has an average particle diameter (D 50 ) of 3 μm to 6 μm, 50% to 90% by weight, and an average particle diameter (D 50 ) of more than 6 μm and 20 μm or less based on the total weight of the positive electrode active material. A positive electrode for a secondary battery containing 10% to 50% by weight of an assembled positive electrode active material.
제 2 항에 있어서,
상기 미립 및 조립 양극활물질은 각각 독립적으로 하기 화학식 1의 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 것인 이차전지용 양극:
[화학식 1]
LiαNix1Coy1M1z1M2w1O2
상기 화학식 1에서
M1은 Mn 및 Al으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이고,
M2는 W, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, Al, In, Ta, Y, In, La, Sr, Ga, Sc, Gd, Sm, Ca, Ce, Nb, Mg, B, 및 Mo로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 도핑원소를 포함하며,
α, x1, y1, z1 및 w1는 0.95≤α≤1.05, 0.6≤x1<1, 0<y1≤0.4, 0<z1≤0.4, x1+y1+z1=1 및 0≤w1≤0.02이다.
The method of claim 2,
The fine and granulated positive electrode active material each independently comprises a lithium composite metal oxide represented by the following formula (1) A positive electrode for a secondary battery:
[Formula 1]
Li α Ni x1 Co y1 M1 z1 M2 w1 O 2
In Formula 1
M1 is at least one selected from the group consisting of Mn and Al,
M2 is W, Cu, Fe, V, Cr, Ti, Zr, Zn, Al, In, Ta, Y, In, La, Sr, Ga, Sc, Gd, Sm, Ca, Ce, Nb, Mg, B, And any one or two or more doping elements selected from the group consisting of Mo,
α, x1, y1, z1 and w1 are 0.95≤α≤1.05, 0.6≤x1<1, 0<y1≤0.4, 0<z1≤0.4, x1+y1+z1=1 and 0≤w1≤0.02.
제 1 항에 있어서,
상기 양극집전체는 두께가 5㎛ 내지 20㎛인 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 1,
The positive electrode current collector has a thickness of 5 μm to 20 μm.
제 1 항에 있어서,
상기 양극집전체는 알루미늄계 합금을 포함하는 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 1,
The positive electrode current collector is a positive electrode for a secondary battery comprising an aluminum-based alloy.
제 5 항에 있어서,
상기 알루미늄계 합금은 Si 0.1 내지 0.8중량%, Fe 0.1 내지 0.8중량%, Cu 0.05 내지 0.2중량% 및 잔부량의 알루미늄을 포함하되, 상기 Si와 Fe의 합계량은 합금 총 중량에 대하여 0.2 내지 1.0중량%인 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 5,
The aluminum-based alloy contains 0.1 to 0.8% by weight of Si, 0.1 to 0.8% by weight of Fe, 0.05 to 0.2% by weight of Cu, and the balance of aluminum, wherein the total amount of Si and Fe is 0.2 to 1.0% by weight based on the total weight of the alloy. % Of the positive electrode for secondary batteries.
제 5 항에 있어서,
상기 알루미늄계 합금은 Mn 및 Zn으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 금속원소를 더 포함하는 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 5,
The aluminum-based alloy further comprises at least one metal element selected from the group consisting of Mn and Zn.
제 1 항에 있어서,
상기 양극의 연신율이 0.6% 내지 1.1%인 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 1,
The positive electrode for a secondary battery that the elongation of the positive electrode is 0.6% to 1.1%.
제 1 항에 있어서,
상기 미립 양극활물질은 하기 화학식 2a, 2b 및 3의 화합물 중 어느 하나 또는 둘 이상의 인터칼레이션 화합물을 포함하는 것인 이차전지용 양극:
[화학식 2a]
LiNi1-x4Tia4Mgb4O2
(상기 화학식 2a에 있어서, x4=a4+b4이고, x4는 0보다 크고 0.5이하이다)
[화학식 2b]
LiCo1-x5Tia5Mgb5O2
(상기 화학식 2b에 있어서, x5=a5+b5이고, x5는 0보다 크고 0.5이하이다)
[화학식 3]
LiNi1-x3Coy3M5z3M6w3O2
(상기 화학식 3에 있어서, M5는 Ti 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하고, M6는 Mg, Ca, Sr 및 Ba로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하며, x3=y3+z3+w3이고, x3는 0보다 크고 0.5 이하이며, y3은 0보다 크고 0.5 이하이며, z3은 0보다 크고 0.15 이하이며, w3은 0보다 크고 0.15 이하이다).
The method of claim 1,
The fine positive electrode active material is a positive electrode for a secondary battery comprising any one or two or more intercalation compounds of the compounds of Formulas 2a, 2b and 3 below:
[Formula 2a]
LiNi 1-x4 Ti a4 Mg b4 O 2
(In Formula 2a, x4=a4+b4, and x4 is greater than 0 and less than 0.5)
[Formula 2b]
LiCo 1-x5 Ti a5 Mg b5 O 2
(In Formula 2b, x5=a5+b5, and x5 is greater than 0 and less than 0.5)
[Formula 3]
LiNi 1-x3 Co y3 M5 z3 M6 w3 O 2
(In Formula 3, M5 includes any one or two or more selected from the group consisting of Ti and Zr, and M6 includes any one or two or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr and Ba, and , x3=y3+z3+w3, x3 is greater than 0 and less than 0.5, y3 is greater than 0 and less than 0.5, z3 is greater than 0 and less than 0.15, w3 is greater than 0 and less than 0.15).
제 9 항에 있어서,
상기 양극의 연신율이 0.6% 내지 1.1%인 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 9,
The positive electrode for a secondary battery that the elongation of the positive electrode is 0.6% to 1.1%.
제 9 항에 있어서,
상기 화학식 2a의 화합물은 LiNi0.9Ti0.05Mg0.05O2, LiNi0.8Ti0.1Mg0.1O2, LiNi0.75Ti0.125Mg0.125O2, LiNi0.7Ti0.15Mg0.15O2 및 LiNi0.75Ti0.15Mg0.10O2로 이루어진 군에서 선택되는 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 9,
The compound of Formula 2a is LiNi 0.9 Ti 0.05 Mg 0.05 O 2 , LiNi 0.8 Ti 0.1 Mg 0.1 O 2 , LiNi 0.75 Ti 0.125 Mg 0.125 O 2 , LiNi 0.7 Ti 0.15 Mg 0.15 O 2 and LiNi 0.75 Ti 0.15 Mg 0.10 O 2 A cathode for a secondary battery that is selected from the group consisting of.
제 9 항에 있어서,
상기 화학식 3의 화합물은 LiNi0.7Co0.1Ti0.1Mg0.1O2, LiNi0.75Co0.15Ti0.05Mg0.05O2 및 LiNi0.7Co0.2Ti0.05Mg0.05O2로 이루어진 군에서 선택되는 것인 이차전지용 양극.
The method of claim 9,
The compound of Formula 3 is selected from the group consisting of LiNi 0.7 Co 0.1 Ti 0.1 Mg 0.1 O 2 , LiNi 0.75 Co 0.15 Ti 0.05 Mg 0.05 O 2 and LiNi 0.7 Co 0.2 Ti 0.05 Mg 0.05 O 2 A cathode for a secondary battery.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 양극을 포함하는 리튬 이차전지.A lithium secondary battery comprising the positive electrode according to any one of claims 1 to 12.
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