KR20080058967A - 과충전 안전성이 향상된 이차전지 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (11)
- 전지의 내압 상승시 작동하여 전류를 차단하는 소자(CID 소자)를 포함하고 있는 이차전지로서, 과충전 조건에서 리튬 이온을 방출하는 물질이 양극에 포함되어 있어서, 상기 조건에서 전지의 내압을 상승시켜 열폭주 이전에 CID 소자를 작동시키는 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 과충전 조건은 4.3 V 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 2 항에 있어서, 상기 과충전 조건은 4.5 ~ 5.0 V인 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 양극 활물질의 중량을 기준으로 0.01 내지 20 중량%로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 과충전 조건에서 상기 물질로부터 방출된 리튬 이온은 음극에서 리튬 금속으로 석출되어 전지의 내부 공간을 감소시킴으로써 내압을 상승시키는 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 열폭주는 80℃ 전후 온도에서 진행되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 물질은 하기 화학식 1 내지 3의 리튬 전이금속 복합 산화물들에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지:Li2 - xMnyO3 -z (-1≤x≤1, 0≤y≤2, -1≤z≤1) (1)상기 식의 화합물은 층상구조를 가짐.Li[MxLiyMn1 -x-y]O2 (0≤x, y≤0.5) (2)상기 식의 화합물은 층상구조를 가짐.M 은 Al, B, Si, Ti, Nb, Mg, Ca, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Sn, Zr, Sr, Ba, Ce 및 Ta으로 이루어진 군으로부터 선택됨.Li[NixMnyM2 -y-x]O4 (0≤x≤1, 1≤y≤2) (3)상기 식의 화합물은 Spinel 구조를 가짐.M 은 Al, B, Si, Ti, Nb, Mg, Ca, V, Cr, Fe, Co, Cu, Zn, Sn, Zr, Sr, Ba, Ce 및 Ta으로 이루어진 군으로부터 선택됨.
- 제 1 항에 있어서, 상기 양극은 하기 화학식 4의 양극 활물질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지:LixNiyM1 - yO2 (0.1≤x≤1.2, 0≤y≤1) (4)M 은 Al, B, Si, Ti, Nb, Mg, Ca, V, Cr, Fe, Co, Cu, Zn, Sn, Zr, Sr, Ba, Ce 및 Ta으로 이루어진 군으로부터 선택됨.
- 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지는 음극 활물질로서 흑연, 탄소섬유 및 활성 카본으로 이루어진 군으로부터 선택되는 카본계 물질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전지는 전해액이 함침된 전극조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
- 4.3 V 이상의 과충전 조건에서 리튬 이온을 방출하는 리튬 전이금속 복합 산화물로서, 하기 화학식 1 내지 3에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 양극 첨가제:Li2 - xMnyO3 -z (-1≤x≤1, 0≤y≤2, -1≤z≤1) (1)상기 식의 화합물은 층상구조를 가짐.Li[MxLiyMn1 -x-y]O2 (0≤x, y≤0.5) (2)상기 식의 화합물은 층상구조를 가짐.M 은 Al, B, Si, Ti, Nb, Mg, Ca, V, Cr, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Sn, Zr, Sr, Ba, Ce 및 Ta으로 이루어진 군으로부터 선택됨.Li[NixMnyM2 -y-x]O4 (0≤x≤1, 1≤y≤2) (3)상기 식의 화합물은 Spinel 구조를 가짐.M 은 Al, B, Si, Ti, Nb, Mg, Ca, V, Cr, Fe, Co, Cu, Zn, Sn, Zr, Sr, Ba, Ce 및 Ta으로 이루어진 군으로부터 선택됨.
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