KR20130117717A - Cathode active material of high voltage and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A positive active material maximizes the lifetime performance of a secondary battery and the energy performance of a secondary battery by setting the ratio of elements forming a lithium nickel manganese complex oxide within a specific range. CONSTITUTION: A positive active material includes a lithium nickel manganese complex oxide represented by chemical formula 1: Li_xNi_yMn_(2-y)O_(4-z). In chemical formula 1, 0.9<=x<=1.2, 0.1<=y<0.4, and -0.1<=z<=0.1. A positive electrode for a secondary battery includes the positive active material. The secondary battery includes the positive electrode. The secondary battery is a lithium secondary battery. The battery module includes the secondary battery as a unit battery. A battery pack includes the battery module. A device includes the battery pack.

Description

고전압 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 {Cathode Active Material of High Voltage and Lithium Secondary Battery Comprising the Same}High voltage positive electrode active material and lithium secondary battery comprising same {Cathode Active Material of High Voltage and Lithium Secondary Battery Comprising the Same}

본 발명은 고전압 양극 활물질에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 특정 범위의 원소 비율을 갖는 리튬 니켈 망간 복합 산화물(Lithium Nickel Manganese complex Oxide: LNMO)을 포함하는 양극 활물질에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage positive electrode active material, and more particularly, to a positive electrode active material including a lithium nickel manganese complex oxide (LNMO) having a specific range of element ratios.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.As technology development and demand for mobile devices have increased, there has been a rapid increase in demand for secondary batteries as energy sources. Among such secondary batteries, lithium secondary batteries, which exhibit high energy density and operational potential, long cycle life, Batteries have been commercialized and widely used.

또한, 최근에는 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로는 주로 니켈 수소금속(Ni-MH) 이차전지가 사용되고 있지만, 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 되어 있다.In recent years, there has been a growing interest in environmental issues, and as a result, electric vehicles (EVs) and hybrid electric vehicles (HEVs), which can replace fossil-fueled vehicles such as gasoline vehicles and diesel vehicles, And the like. Although a nickel metal hydride (Ni-MH) secondary battery is mainly used as a power source for such an electric vehicle (EV) and a hybrid electric vehicle (HEV), a lithium secondary battery having a high energy density, a high discharge voltage, Research is being actively carried out, and some are commercialized.

리튬 이차전지는 집전체 상에 각각 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 비수계 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다. 양극 활물질은 주로 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 복합 산화물 등으로 이루어져 있으며, 음극 활물질은 주로 탄소계 물질로 이루어져 있다. The lithium secondary battery has a structure in which a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt is impregnated in an electrode assembly having a porous separator interposed between a positive electrode and a negative electrode coated with an active material on a current collector. The positive electrode active material is mainly composed of lithium cobalt oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, lithium composite oxide and the like, and the negative electrode active material is mainly composed of a carbon-based material.

그러나, 음극 활물질로서 탄소계 물질을 이용한 리튬 이차전지에서는, 최초 충방전시 탄소계 물질의 층상 구조 내에 삽입된 일부 리튬 이온에서 비가역 용량이 발생하여, 방전 용량의 저하가 초래된다. 또한, 탄소재료는 산화/환원 전위가 Li/Li+의 전위에 대해 0.1V 정도로 낮은 바, 음극 표면에서 비수 전해액의 분해가 일어나고, 리튬과 반응하여 탄소재료 표면을 피복하는 층(passivating layer 또는 solid electrolyte interface; SEI 막)이 형성된다. 이러한 SEI 막은 사용하는 전해액 시스템에 따라 그 두께와 경계면의 상태가 달라져 충방전 특성에도 영향을 미친다. 더욱이, 파워툴 등과 같이 고출력 특성이 요구되는 분야에 사용되는 이차전지에서는, 이러한 얇은 두께의 SEI 막이라 할지라도, 이로 인해 저항이 커져 RDS(rate determining step)가 될 수 있다. 또한, 음극 표면에 리튬 화합물이 생성됨으로써 충방전의 반복에 따라 리튬의 가역 용량이 점차 감소되어, 방전 용량이 감소하고 사이클(cycle) 열화가 발생한다는 문제가 있다.However, in a lithium secondary battery using a carbon-based material as a negative electrode active material, irreversible capacity occurs in some lithium ions inserted into the layered structure of the carbon-based material during initial charge and discharge, resulting in a decrease in discharge capacity. Also, the carbon material has a low oxidation / reduction potential of about 0.1 V relative to the potential of Li / Li +, which causes decomposition of the nonaqueous electrolyte on the surface of the negative electrode. The carbon material reacts with lithium to form a passivating layer or a solid electrolyte interface (SEI film) is formed. Such SEI membranes have different thickness and interface states depending on the electrolyte system used, and thus affect the charge and discharge characteristics. Moreover, in a secondary battery such as a power tool, which is used in a field where high output characteristics are required, even with such a thin SEI film, the resistance can be increased to become a rate determining step (RDS). In addition, since the lithium compound is generated on the surface of the negative electrode, the reversible capacity of lithium gradually decreases as the charge and discharge are repeated, thereby causing a problem that the discharge capacity decreases and cycle degradation occurs.

한편, 구조적으로 안정적이고 사이클 특성이 양호한 음극재로서, 리튬 티타늄 산화물(Lithium Titanium Oxide: LTO)이 검토되고 있다. 이러한 LTO을 음극 활물질로서 포함하는 리튬 이차전지는 음극의 산화/환원 전위가 Li/Li+의 전위에 대해 1.5V 정도로서 상대적으로 높아 전해액 분해가 거의 발생하지 않고, 결정 구조의 안정성으로 인해 사이클 특성이 우수하다.On the other hand, lithium titanium oxide (LTO) has been studied as a structurally stable anode material having good cycle characteristics. Lithium secondary batteries including LTO as a negative electrode active material have a relatively high oxidation / reduction potential of about 1.5V relative to the potential of Li / Li +, and thus do not cause electrolyte decomposition. Do.

양극 활물질로는 LiCoO2가 주로 사용되었지만, 현재는 이외에 다른 층상 양극 활물질로서 Ni계 (Li(Ni-Co-Al)O2), Ni-Co-Mn계(Li(Ni-Co-Mn)O2) 등과 고안정성 스피넬형 Mn계(LiMn2O4) 등이 사용되고 있다. 특히, 스피넬형 망간계 전지는 한때 휴대전화에도 적용되었지만, 고기능 최우선의 휴대전화 시장에 직면하여 에너지 밀도가 점점 노화하여 저가격이라는 장점을 활용하지 못하였다. 이에 따라 스피넬형 망간계 양극 활물질의 에너지 밀도를 높이는 방법에 대해 많은 연구가 진행되고 있다.LiCoO 2 was mainly used as a positive electrode active material, but currently, other layered positive electrode active materials include Ni-based (Li (Ni-Co-Al) O 2 ) and Ni-Co-Mn-based (Li (Ni-Co-Mn) O 2 ) and the like highly stable spinel type Mn (LiMn 2 O 4 ) and the like are used. Especially, although spinel type manganese batteries were once applied to mobile phones, they have not been able to take advantage of the advantages of low price because of the aging of energy density in the face of the high-priority mobile phone market. Accordingly, a lot of research has been conducted on a method of increasing the energy density of the spinel-type manganese-based cathode active material.

한편, 리튬 이차전지의 에너지 밀도를 높이는 방법으로는 몇 가지가 고려되지만, 그 중에서도 전지의 작동전위를 상승시키는 것이 효과적인 방법이다. 종래의 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4를 양극 활물질로 사용한 리튬 이차전지는 작동전위가 모두 4V급으로서 평균 작동전위가 3.6~3.8V이다. 이는 Co 이온, Ni 이온이나 Mn 이온의 산화환원에 의하여 전위가 결정되기 때문이다. 이에 반해, LiMn2O4의 Mn의 일부를 Ni 등으로 치환한 스피넬 구조를 갖는 화합물을 양극 활물질로서 사용하면, 5V급의 작동전위를 갖는 리튬 이차전지를 얻는 것이 가능하다. 그러므로, LTO 음극재의 대응하는 양극재로 최근 검토되고 있는 것이 리튬 니켈 망간 복합 산화물(LNMO)이다.On the other hand, several methods are considered as a method of increasing the energy density of a lithium secondary battery, but among them, increasing the operating potential of the battery is an effective method. Lithium secondary batteries using LiCoO 2 , LiNiO 2 , and LiMn 2 O 4 as conventional cathode active materials have an operating potential of 4 V class and an average operating potential of 3.6 to 3.8 V. This is because the potential is determined by oxidation and reduction of Co ion, Ni ion or Mn ion. On the other hand, when a compound having a spinel structure in which a part of Mn of LiMn 2 O 4 is substituted with Ni or the like is used as the positive electrode active material, it is possible to obtain a lithium secondary battery having a 5V class operating potential. Therefore, lithium nickel manganese composite oxide (LNMO) has recently been considered as a corresponding cathode material of LTO anode material.

그러나, 리튬 니켈 망간 복합 산화물은 각 원소의 비율에 따라 다른 성능을 보이고, 망간에 대한 니켈의 비율에 따라 전체 에너지와 수명 안정성이 영향을 받는 바, 적절한 망간에 대비한 니켈의 비율이 중요하다.However, lithium nickel manganese composite oxide shows different performance according to the ratio of each element, and the total energy and lifetime stability are affected by the ratio of nickel to manganese, so the ratio of nickel to appropriate manganese is important.

따라서, 이러한 요구를 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Therefore, there is a very high need for a technology that can fundamentally solve this demand.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 각 원소의 비율을 특정 범위로 설정하여 리튬 니켈 망간 복합 산화물을 제조하는 경우에 소망하는 효과를 달성할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.After extensive research and various experiments, the inventors of the present application can achieve a desired effect when manufacturing a lithium nickel manganese composite oxide by setting the ratio of each element to a specific range, as will be described later. It was confirmed that the present invention was completed.

따라서, 본 발명은 고전압 양극 활물질로서, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈 망간 복합 산화물을 포함하는 양극 활물질을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a cathode active material including a lithium nickel manganese composite oxide represented by Formula 1 as a high voltage cathode active material.

LixNiyMn2-yO4-z (1)Li x Ni y Mn 2-y O 4-z (1)

상기 식에서, 0.9≤x≤1.2, 0.1≤y<0.4, -0.1≤z≤0.1이다.Wherein 0.9 ≦ x ≦ 1.2, 0.1 ≦ y <0.4, and −0.1 ≦ z ≦ 0.1.

상기 리튬 니켈 망간 복합 산화물(LNMO)은 특히 LTO의 높은 전위로 인하여 상대적으로 고전위를 가지는 스피넬 구조의 복합 산화물이며, 3.5~4.3V의 전압특성을 갖는 기존의 양극과 비교해 보았을 때 4.7V라는 고전압 특성을 갖는 물질이다. 이러한 고전압 스피넬형 양극 활물질에서는 Mn이 Mn4+ 상태로 존재하며, Mn3+/Mn4+의 산화환원 반응 대신에 Ni2+/Ni4+ 산화환원 반응에 의해 작동 전압이 결정되게 된다.The lithium nickel manganese composite oxide (LNMO) is a composite oxide of a spinel structure having a relatively high potential due to the high potential of LTO, and has a high voltage of 4.7V when compared with a conventional anode having a voltage characteristic of 3.5 to 4.3V. It is a substance with properties. In this high voltage spinel type cathode active material, Mn is present in a Mn 4+ state, and an operating voltage is determined by a Ni 2+ / Ni 4+ redox reaction instead of a redox reaction of Mn 3+ / Mn 4+ .

즉, Ni2+ 치환으로 인해 Mn3+ 이온에 의한 용량 감소 요인이 줄어들 뿐만 아니라, 4.7V 전압 영역에서 산화환원반응에 의해 Ni2+/ Ni4+로 안정된 리튬 이온의 삽입, 탈리가 가능하게 된다.That is, Ni 2+ substitution not only reduces the capacity reduction factor due to Mn 3+ ions, but also enables insertion and desorption of lithium ions stabilized to Ni 2+ / Ni 4+ by redox reaction at 4.7V voltage range. do.

리튬 니켈 망간 복합 산화물은 각 원소의 비율에 따라 다른 성능을 보이는 바, 예를 들어 망간에 대한 니켈의 비율이 줄어드는 경우, Mn이 반응에 참여하면서 대략 4.0V에서 전위 평탄면이 나타나 전체 에너가 줄어드는 반면에, 수명 안정성이 높아지게 되고, 반대의 경우에는 전체 에너지는 늘어나지만 수명 안정성이 낮아지게 된다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 리튬 니켈 망간 복합 산화물은 망간의 양에 대한 니켈의 비율의 함량 범위가 최적의 조건을 만족한다.Lithium nickel manganese composite oxide shows different performance according to the ratio of each element. For example, when the ratio of nickel to manganese decreases, the potential flat plane appears at about 4.0 V as Mn participates in the reaction, reducing the overall energy. On the other hand, lifespan stability is increased, and vice versa, total energy is increased but lifespan stability is low. In view of this point, the lithium nickel manganese composite oxide of the present invention represented by Chemical Formula 1 satisfies an optimal range of content of the ratio of nickel to the amount of manganese.

하나의 구체적인 예에서, 상기 니켈의 함량 y는 0.2≤y<0.4의 범위일 수 있으며, 상세하게는, 0.3≤y<0.4의 범위일 수 있고, 더욱 상세하게는 0.35<y<0.4의 범위일 수 있다.In one specific example, the nickel content y may be in the range of 0.2 ≦ y <0.4, specifically, in the range of 0.3 ≦ y <0.4, and more specifically in the range of 0.35 <y <0.4. Can be.

이 때, 리튬의 함량 x의 범위는 상세하게, 0.97<x<1.0일 수 있다.At this time, the range of the content x of lithium may be 0.97 <x <1.0.

본 발명은 또한, 상기 양극 활물질을 포함하는 이차전지용 양극을 제공한다.The present invention also provides a cathode for a secondary battery comprising the cathode active material.

상기 양극은 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가하기도 한다.The anode is prepared by applying a mixture of a cathode active material, a conductive material and a binder on a cathode current collector, followed by drying and pressing. If necessary, a filler may be further added to the mixture.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical changes in the battery. Examples of the positive electrode current collector include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, aluminum or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 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, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 50% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskeys such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used.

상기 바인더는 활물질과 도전재 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component that assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 50 wt% based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

본 발명은 또한, 상기 양극을 포함하는 이차전지, 상세하게는, 상기 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체에 리튬염 함유 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어진 리튬 이차전지를 제공한다.The present invention also provides a secondary battery including the positive electrode, and in detail, a lithium secondary battery having a structure in which a lithium salt-containing electrolyte is impregnated in an electrode assembly having a structure in which a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode.

상기 음극은 음극 집전체 상에 음극 활물질을 도포, 건조 및 프레싱하여 제조되며, 필요에 따라 상기에서와 같은 도전재, 바인더, 충진제 등이 선택적으로 더 포함될 수 있다.The negative electrode is manufactured by coating, drying, and pressing a negative electrode active material on a negative electrode current collector, and optionally, the conductive material, binder, filler, etc. may be further included as necessary.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 ~ 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.The negative electrode current collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples of the anode current collector include copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, a surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe’yOz (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me’: Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, GeO, GeO2, Bi2O3, Bi2O4, and Bi2O5 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료; 티타늄 산화물; 리튬 티타늄 산화물 등을 사용할 수 있다.The negative electrode active material may include, for example, carbon such as non-graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 &lt; x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials; Titanium oxide; Lithium titanium oxide and the like can be used.

하나의 구체적인 예에서, 상기 리튬 니켈 망간 복합 산화물을 포함하는 양극 활물질에 대응하여, 상기 음극 활물질은 하기 화학식 2로 표시되는 리튬 금속 산화물일 수 있다. In one specific example, in response to the positive electrode active material including the lithium nickel manganese composite oxide, the negative electrode active material may be a lithium metal oxide represented by the following Chemical Formula 2.

LiaM’bO4-cAc (2)Li a M ' b O 4-c A c (2)

상기 식에서, M’은 Ti, Sn, Cu, Pb, Sb, Zn, Fe, In, Al 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 원소이고; In the above formula, M 'is at least one element selected from the group consisting of Ti, Sn, Cu, Pb, Sb, Zn, Fe, In, Al and Zr;

a 및 b는 0.1≤a≤4; 0.2≤b≤4의 범위에서 M’의 산화수(oxidation number)에 따라 결정되며;a and b are 0.1? a? 4; Is determined according to the oxidation number of M 'in the range of 0.2? B? 4;

c는 0≤c<0.2의 범위에서 산화수에 따라 결정되고;c is determined according to the oxidation number in the range of 0? c <0.2;

A는 -1 또는 -2가의 하나 이상의 음이온이다.A is one or more of an anion of -1 or -2.

상세하게는, 상기 화학식 2의 리튬 금속 산화물은 하기 화학식 3으로 표시되는 리튬 티타늄 산화물(LTO)일 수 있고, 구체적으로 Li0.8Ti2.2O4, Li2.67Ti1.33O4, LiTi2O4, Li1.33Ti1.67O4, Li1.14Ti1.71O4 등 일 수 있으나, 리튬 이온을 흡장/방출할 수 있는 것이면 그 조성 및 종류에 있어 별도의 제한은 없으며, 더욱 상세하게는, 충방전시 결정 구조의 변화가 적고 가역성이 우수한 스피넬 구조의 Li1.33Ti1.67O4 또는 LiTi2O4일 수 있다.In detail, the lithium metal oxide of Chemical Formula 2 may be lithium titanium oxide (LTO) represented by Chemical Formula 3, specifically, Li 0.8 Ti 2.2 O 4 , Li 2.67 Ti 1.33 O 4 , LiTi 2 O 4 , Li 1.33 Ti 1.67 O 4 , Li 1.14 Ti 1.71 O 4, etc., but if the lithium ions can be occluded / released there is no restriction in the composition and type, and more specifically, the crystal structure of the charge and discharge It may be Li 1.33 Ti 1.67 O 4 or LiTi 2 O 4 of the spinel structure with little change and excellent reversibility.

LiaTibO4 (3)Li a Ti b O 4 (3)

상기 식에서, 0.5≤a≤3, 1≤b≤2.5 이다.In the above formula, 0.5? A? 3, 1? B? 2.5.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.The separation membrane is interposed between the anode and the cathode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

상기 리튬염 함유 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The electrolyte solution containing the lithium salt is composed of an electrolyte solution and a lithium salt. The electrolyte solution may be a non-aqueous organic solvent, an organic solid electrolyte, or an inorganic solid electrolyte, but is not limited thereto.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the non-aqueous organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma -Butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane , Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, triester phosphate, trimethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate Nonionic organic solvents such as tetrahydrofuran derivatives, ethers, methyl pyrophosphate, ethyl propionate and the like can be used.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, A polymer containing an ionic dissociation group and the like may be used.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, Li3PO4-Li2S-SiS2 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.As the inorganic solid electrolyte, for example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides, sulfates, and the like of Li, such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 , and the like, may be used.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene Carbonate), PRS(Propene sultone) 등을 더 포함시킬 수 있다.For the purpose of improving the charge / discharge characteristics and the flame retardancy, the electrolytic solution is preferably mixed with an organic solvent such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, glyme, Benzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, N-substituted oxazolidinones, N, N-substituted imidazolidines, ethylene glycol dialkyl ethers, ammonium salts, pyrrole, 2-methoxyethanol, . In some cases, halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability. In order to improve the high-temperature storage characteristics, carbon dioxide gas may be further added. FEC (Fluoro-Ethylene Carbonate, PRS (Propene sultone), and the like.

하나의 구체적인 예에서, LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiN(SO2CF3)2 등의 리튬염을, 고유전성 용매인 EC 또는 PC의 환형 카보네이트와 저점도 용매인 DEC, DMC 또는 EMC의 선형 카보네이트의 혼합 용매에 첨가하여 리튬염 함유 비수계 전해질을 제조할 수 있다.In one specific example, lithium salts such as LiPF 6 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2, and the like, may be prepared by cyclic carbonate of EC or PC, which is a highly dielectric solvent, and DEC, DMC, or EMC, which are low viscosity solvents. Lithium salt-containing non-aqueous electrolyte can be prepared by adding to a mixed solvent of linear carbonate.

본 발명은 또한, 상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 전지모듈을 제공하고, 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.The present invention also provides a battery module including the secondary battery as a unit cell, and a battery pack including the battery module.

상기 전지팩은 고온 안정성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 디바이스의 전원으로 사용될 수 있다.The battery pack may be used as a power source for devices requiring high temperature stability, long cycle characteristics, high rate characteristics, and the like.

상기 디바이스의 구체적인 예로는 전지적 모터에 의해 동력을 받아 움직이는 파워 툴(power tool); 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차; 전기 자전거(E-bike), 전기 스쿠터(E-scooter)를 포함하는 전기 이륜차; 전기 골프 카트(electric golf cart); 전력저장용 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the device include a power tool moving by being driven by an electric motor; An electric vehicle including an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and the like; An electric motorcycle including an electric bike (E-bike) and an electric scooter (E-scooter); An electric golf cart; And a power storage system, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 양극 활물질은 리튬 니켈 망간 복합 산화물을 이루는 각 원소의 비율을 특정 범위로 설정하여 수명 성능과 에너지 성능을 극대화 시키는 효과가 있다.The positive electrode active material according to the present invention has an effect of maximizing life performance and energy performance by setting the ratio of each element constituting the lithium nickel manganese composite oxide to a specific range.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 참조하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, although described in more detail with reference to embodiments according to the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

양극 활물질의 제조Preparation of cathode active material

전이금속 전구체로서 금속 옥시하이드록사이드(Metal Oxyhydroxide) MOOH(M=Ni0.38Mn1.62)(0.5 중량%)을 준비하고, 리튬 공급원으로서 Li2CO3를 건식 혼합하고, 혼합물을 공기 중에서 800℃ ~ 1,000℃의 온도 범위에서 10 시간 동안 소결하여, Li0.98Ni0.38Mn1.62O3.9의 양극 활물질을 제조하였다.
Metal Oxyhydroxide MOOH (M = Ni 0.38 Mn 1.62 ) (0.5% by weight) was prepared as a transition metal precursor, dry mixed Li 2 CO 3 as a lithium source, and the mixture was heated at 800 ° C. to air. By sintering for 10 hours at a temperature range of 1,000 ℃, a positive electrode active material of Li 0.98 Ni 0.38 Mn 1.62 O 3.9 was prepared.

전지의 제조Manufacture of batteries

상기한 양극 활물질(Li0.98Ni0.38Mn1.62O3.9), 도전재(Denka black), 바인더(PVdF)를 90 : 5 : 5의 중량비로 NMP에 넣고 믹싱(mixing)하여 양극 합제를 제조하고, 20 ㎛ 두께의 알루미늄 호일에 상기 양극 합제를 200 ㎛ 두께로 코팅한 후 압연 및 건조하여 양극을 제조하였다.A cathode mixture was prepared by mixing the cathode active material (Li 0.98 Ni 0.38 Mn 1.62 O 3.9 ), the conductive material (Denka black), and the binder (PVdF) in NMP at a weight ratio of 90: 5: 5 to mix. The positive electrode mixture was coated on a 200 μm thick aluminum foil having a thickness of 200 μm, followed by rolling and drying.

음극으로는 리튬 메탈을 사용하였으며, 상기 양극을 코인 모양으로 타발하고, 상기 음극, 전해질로 LiPF6가 1몰 녹아있는 카보네이트 전해액을 이용하여 코인 형태의 전지를 제작하였다.
Lithium metal was used as a negative electrode, and the positive electrode was punched into a coin shape, and a coin-type battery was manufactured using a carbonate electrolyte in which 1 mol of LiPF 6 was dissolved as the negative electrode and electrolyte.

<실시예 2><Example 2>

상기 실시예 1에 있어서, 전이금속 전구체로서 금속 옥시하이드록사이드 MOOH(M=Ni0.36Mn1.64)(0.5 중량%)을 사용하여 Li0.98Ni0.36Mn1.64O3.9의 양극 활물질을 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 양극 활물질 및 전지를 제조하였다.
In Example 1, except that a positive electrode active material of Li 0.98 Ni 0.36 Mn 1.64 O 3.9 was prepared using a metal oxyhydroxide MOOH (M = Ni 0.36 Mn 1.64 ) (0.5 wt%) as the transition metal precursor. A positive electrode active material and a battery were prepared in the same manner as in Example 1.

<실시예 3><Example 3>

상기 실시예 1에 있어서, 전이금속 전구체로서 금속 옥시하이드록사이드 MOOH(M=Ni0.2Mn1.8)(0.5 중량%)을 사용하여 Li0.98Ni0.2Mn1.8O3.9의 양극 활물질을 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 양극 활물질 및 전지를 제조하였다.
In Example 1, except that a positive electrode active material of Li 0.98 Ni 0.2 Mn 1.8 O 3.9 was prepared using a metal oxyhydroxide MOOH (M = Ni 0.2 Mn 1.8 ) (0.5 wt%) as the transition metal precursor. A positive electrode active material and a battery were prepared in the same manner as in Example 1.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

전이금속 전구체로서 금속 옥시하이드록사이드 MOOH(M=Ni0.5Mn1.5)(0.5 중량%)을 준비하고, 리튬 공급원으로서 Li2CO3를 건식 혼합하고, 혼합물을 공기 중에서 800℃ ~ 1,000℃의 온도 범위에서 10 시간 동안 소결하여, LiNi0.5Mn1.5O4의 양극 활물질을 제조하고, 실시예 1과 동일하게 전지를 제조하였다.
Prepare a metal oxyhydroxide MOOH (M = Ni 0.5 Mn 1.5 ) (0.5 wt%) as the transition metal precursor, dry mix Li 2 CO 3 as a lithium source, and mix the mixture in air at a temperature of 800 ° C. to 1,000 ° C. By sintering for 10 hours in the range, a positive electrode active material of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 was prepared, and a battery was prepared in the same manner as in Example 1.

<비교예 2>Comparative Example 2

상기 비교예 1에 있어서, 전이금속 전구체로서 금속 옥시하이드록사이드 MnOOH (0.5 중량%)을 사용하여 LiMn2O4의 양극 활물질을 제조한 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게 양극 활물질 및 전지를 제조하였다.
In Comparative Example 1, a cathode active material and a battery were manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, except that a cathode active material of LiMn 2 O 4 was prepared using metal oxyhydroxide MnOOH (0.5 wt%) as the transition metal precursor. It was.

<실험예 1><Experimental Example 1>

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따른 이차전지를 3.5 V ~ 4.9 V 구간에서, 비교예 2에 따른 이차전지를 3.0 V ~ 4.2 V 구간에서 1 C로 충방전을 실시하여 용량 및 그 효율을 측정하고, 상기 전지들을 동일 조건 하에서 100회 충방전을 반복하면서 용량 유지율을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Charge and discharge of the secondary batteries according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 at 3.5 V ~ 4.9 V section, the secondary battery according to Comparative Example 2 at 1 C in 3.0 V ~ 4.2 V section capacity and its efficiency Was measured and the capacity retention rate was measured while repeating charging and discharging 100 times under the same conditions, and the results are shown in Table 1 below.

1st discharge1 st discharge 사이클 특성Cycle characteristics 1C 용량 (mAh)1C capacity (mAh) 용량 효율
(%)
Capacity efficiency
(%)
100 사이클에서의
용량 유지율 (%)
At 100 cycles
Capacity retention rate (%)
실시예 1Example 1 130.8130.8 93.793.7 9090 실시예 2Example 2 129.5129.5 93.993.9 8888 실시예 3Example 3 110110 94.594.5 9292 비교예 1Comparative Example 1 139139 92.492.4 7070 비교예 2Comparative Example 2 104104 9898 9898

표 1을 참조하면, 비교예 1에 따른 전지는, 용량은 높으나, Ni의 함량이 증가함에 따라 사이클 특성이 매우 좋지 않고, 비교예 2에 따른 전지는 Ni를 포함하지 않아 사이클 특성은 좋으나, 용량이 매우 낮다. 반면에, 실시예 1 내지 3에 따른 전지는 용량이 비교예 1에 따른 전지보다 다소 낮으나, 사이클 특성이 우수하고, 비교예 2에 따른 전지보다 사이클 특성은 다소 떨어지나 용량이 높아, 어느 하나의 특성이 현저히 떨어지는 것 없이, 용량 및 사이클 특성이 모두 우수함을 알 수 있다.
Referring to Table 1, the battery according to Comparative Example 1 has a high capacity, but the cycle characteristics are not very good as the content of Ni increases, and the battery according to Comparative Example 2 does not contain Ni, and thus the cycle characteristics are good. This is very low. On the other hand, the battery according to Examples 1 to 3 has a somewhat lower capacity than the battery according to Comparative Example 1, but the cycle characteristics are superior, and the cycle characteristics are slightly lower than the battery according to Comparative Example 2, but the capacity is high, either characteristic It can be seen that the capacity and cycle characteristics are both excellent without this remarkable drop.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (12)

고전압 양극 활물질로서, 하기 화학식 1로 표시되는 리튬 니켈 망간 복합 산화물을 포함하는 양극 활물질.
LixNiyMn2-yO4-z (1)
상기 식에서, 0.9≤x≤1.2, 0.1≤y<0.4, -0.1≤z≤0.1이다.
A high voltage positive electrode active material, the positive electrode active material comprising a lithium nickel manganese composite oxide represented by the following formula (1).
Li x Ni y Mn 2-y O 4-z (1)
Wherein 0.9 ≦ x ≦ 1.2, 0.1 ≦ y <0.4, and −0.1 ≦ z ≦ 0.1.
제 1 항에 있어서, 상기 니켈의 함량 y는 0.2≤y<0.4의 범위인 것을 특징으로 하는 양극 활물질.The cathode active material according to claim 1, wherein the content y of nickel is in a range of 0.2 ≦ y <0.4. 제 1 항에 있어서, 상기 니켈의 함량 y는 0.3≤y<0.4의 범위인 것을 특징으로 하는 양극 활물질.The cathode active material according to claim 1, wherein the content y of nickel is in a range of 0.3 ≦ y <0.4. 제 1 항에 있어서, 상기 니켈의 함량 y는 0.35<y<0.4의 범위인 것을 특징으로 하는 양극 활물질.The cathode active material according to claim 1, wherein the content y of nickel is in a range of 0.35 <y <0.4. 제 1 항에 있어서, 상기 리튬의 함량 x는 0.97<x<1.0의 범위인 것을 특징으로 하는 양극 활물질.The cathode active material according to claim 1, wherein the content x of lithium is in the range of 0.97 <x <1.0. 제 1 항에 따른 양극 활물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 양극.A secondary battery positive electrode comprising the positive electrode active material according to claim 1. 제 6 항에 따른 양극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.A secondary battery comprising the positive electrode according to claim 6. 제 7 항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 7, wherein the secondary battery is a lithium secondary battery. 제 8 항에 따른 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.A battery module comprising the secondary battery according to claim 8 as a unit cell. 제 9 항에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.A battery pack comprising the battery module according to claim 9. 제 10 항에 따른 전지팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.A device comprising a battery pack according to claim 10. 제 11 항에 있어서, 상기 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 디바이스.The device of claim 11, wherein the device is an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a plug-in hybrid electric vehicle, or a system for power storage.
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