KR20160001024A - 도전성 물질을 포함하는 이차전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 양극 활물질을 포함하는 양극 합제가 집전체에 도포되어 있는 양극을 포함하는 20 Ah 이상의 전기 용량을 가지는 이차전지에 있어서, 상기 양극 합제에 포함되는 도전성 물질의 함량은 양극 합제 전체 중량 대비 2 내지 10 중량%의 범위이고, 상기 집전체의 두께는 5 ㎛ 내지 19 ㎛인 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.

Description

도전성 물질을 포함하는 이차전지 {Secondary Battery Comprising the Conductive Material}
본 발명은 도전성 물질을 포함하는 이차전지에 관한 것이다.
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.
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.
리튬 이차전지는 전류 집전체 상에 각각 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 비수계 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다.
이러한 리튬 이차전지의 양극 활물질로는 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 복합 산화물 등이 사용되고 있고, 음극 활물질로는 탄소재료가 주로 사용되고 있고, 규소 화합물, 황 화합물 등의 사용도 고려되고 있다.
이러한 고용량 리튬 이차전지의 개발 시 가장 중요하게 대두되고 있는 것이 안전성의 문제이다. 이러한 안전성은 여러 가지 방법으로 측정할 수 있으나, 최근에는 침상 관통체 실험(nail penetration test)이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 즉, 침상 관통체 실험 중 내부 단락이 발생하는 경우, 전류량이 급격히 증가하면서 폭주하는 현상이 나타나게 되어, 이차전지의 안전성을 측정할 수 있다.
일반적으로 상기와 같은 안전성 문제를 해결하기 위하여 첨가제 등의 방안을 고려하였지만, 전기적 특성이 저하되는 등의 부작용으로 인하여 만족스러운 결과를 얻지 못하고 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 소정 함량의 도전성 물질 및 소정 두께를 가지는 양극 집전체를 사용하여 제조되는 양극을 포함하는 20 Ah 이상의 전기 용량을 가지는 이차전지의 경우, 내부 단락시 전류량을 감소시켜 안전성을 제공하면서도 우수한 출력 특성을 나타내는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 양극 활물질을 포함하는 양극 합제가 양극 집전체에 도포되어 있는 양극을 포함하고, 상기 양극 합제에 포함되는 도전성 물질의 함량은 양극 합제 전체 중량 대비 2 내지 10 중량%의 범위이고, 상기 집전체의 두께는 5 ㎛ 내지 19 ㎛이며, 0.03 Ah/cm3 내지 0.50 Ah/cm3 이상의 전기 용량을 가지는 이차전지를 제공한다.
일반적으로, 침상 관통체 실험시 못(nail)이 전지를 통과하게 되면 양/음극 간의 가교 역할을 하여 발생하는 과량의 전류로 인하여 셀의 발화가 야기된다.
반면, 본 발명에 따른 이차전지는 소정 함량의 도전성 물질 및 소정 두께를 가지는 양극 집전체를 사용하여 제조되는 양극을 포함하여 20 Ah 이상의 우수한 용량 및 출력 특성을 나타내면서도 침상 관통체에 의해 전지가 단락되는 현상을 방지하여 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.
상기 양극 합제에 포함되는 도전성 물질의 함량 및 양극 집전체의 두께는 본원발명의 효과를 발휘하기 위한 최적의 범위로 어느 한 조건만을 만족할 경우 바람직하지 않다.
하나의 예로, 상기 양극 합제에 포함되는 도전성 물질의 함량은 상세하게는, 4 내지 8 중량%일 수 있고, 더욱 상세하게는 5 내지 7 중량%일 수 있다. 상기 도전성 물질의 함량이 지나치게 많을 경우, 침상 관통체에 의한 내부 단락시 과량의 전류 흐름을 제한할 수 없어 안전성에 문제가 생길 수 있고, 지나치게 적을 경우 전지의 출력 성능이 제한될 수 있으므로 바람직하지 않다.
이러한 도전성 물질은 양극 활물질에 코팅되는 제 1 도전성 물질 및/또는 양극 합제에 별도로 첨가되는 제 2 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 도전성 물질은 양극 합제 전체 중량 대비 1 내지 5 중량%이고, 제 2 도전성 물질은 양극 합제 전체 전체 중량 대비 1 내지 5 중량%일 수 있다.
또한, 상기 제 1 도전성 물질은 양극 활물질 표면에 전체 표면적을 기준으로 40 내지 100%, 상세하게는 60 내지 100%의 범위로 도포될 수 있다.
양극 활물질 표면에 도전성 물질을 코팅하는 방법은 다양할 수 있으며, 하나의 예에서, 고 에너지 밀링(high energy milling) 또는 혼합(mixing)에 의한 건식법으로 달성될 수 있고, 또 다른 예로서, 용매에 활물질은 분산한 후 도전성 물질의 전구체를 표면 코팅한 후 건조하여 용매를 회수하는 습식법으로도 코팅을 수행할 수 있다.
상기 제 1 도전성 물질과 제 2 도전성 물질의 함량, 도포 범위, 및 코팅 두께는 본원발명에서 의도하는 효과를 발휘하기 위한 최적의 범위로 이보다 지나치게 많거나 적을 경우 바람직하지 않다.
상기 도전성 물질은 예를 들어, 탄소계 물질일 수 있고, 상세하게는, 상기 제 1 도전성 물질 및 제 2 도전성 물질은 각각, 천연 흑연, 인조 흑연 등의 흑연, 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본 블랙 또는 탄소 섬유 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상세하게는 흑연(graphite)일 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지에서 상기 양극 활물질은 리튬 인산철, 하기 화학식 1의 리튬 니켈 망간 코발트 복합 산화물, 및 하기 화학식 2의 스피넬 구조의 리튬 망간 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (1)
Li1+a’Mn2-b’M’b’O4-c’Bc’ (2)
상기 식에서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 이고, M’는 Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, B = F, P 또는 Cl이며, -0.5≤a’≤+0.5, 0≤b’≤0.5, 0≤c’≤0.2 이다.
상기 양극 활물질은 상세하게는, LiFePO4로 표현되는 올리빈 구조의 리튬 철 인산화물 및 화학식 3의 층상 구조의 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 이루어질 수 있다.
Li1+zNibMncCo1-(b+c)O2 (3)
상기 식에서, -0.3≤z≤0.3, 0.1≤b≤0.5, 0.1≤c≤0.4일 수 있다.
상기 리튬 인산철은 그 자체의 도전성이 낮아서 양극 활물질로 사용되기 위해서는 앞서 언급한 바와 같은 도전성 물질을 코팅하여 사용할 수 있으며, 상기 리튬 니켈 망간 코발트 산화물은 상세하게는 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, 또는 LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2일 수 있다.
상기 올리빈 구조의 리튬 철 인산화물 및 화학식 3의 리튬 니켈 망간 코발트 산화물은 소망하는 용량 및 출력 특성을 얻기 위하여 적절히 혼합할 수 있으며, 혼합비는 양극 활물질 전체 중량을 기준으로 10 : 90 내지 90 : 10 중량%일 수 있으며, 좀 더 상세하게는 30 : 70 내지 70 : 30, 더욱 상세하게는 40: 60 내지 60: 40일 수 있다.
본 발명에서 상기 양극 집전체의 두께는 전지의 안전성에 영향을 미치는 중요한 요소로, 상세하게는 12 ㎛ 내지 18 ㎛일 수 있고, 더욱 상세하게는 14 ㎛ 내지 16 ㎛일 수 있다.
상기 양극 집전체의 두께가 지나치게 얇을 경우 전지의 출력 특성이 저하되어 양극 제조시 여러가지 공정성 문제를 야기할 수 있고, 지나치게 두꺼울 경우 침상 관통체 실험에서 흐르는 전류의 양이 증가하여 시간당 발열량이 늘어나면서 전지가 발화될 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 이차전지의 전지 용량은 사용하는 양극 활물질의 종류 및 함량에 따라 달라질 수 있으나, 상세하게는, 0.05 Ah/cm3 내지 0.40 Ah/cm3 이상일 수 있고, 더욱, 상세하게는 0.05 Ah/cm3 내지 0.30 Ah/cm3일 수 있으며, 이는 이차전지가 20 Ah 이상의 고용량을 나타낼 수 있음을 의미한다.
상기 이차전지는 리튬 이차전지일 수 있다. 이하 이러한 리튬 이차전지의 구성을 설명한다.
리튬 이차전지는 양극 집전체 상에 상기와 같은 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조 및 프레싱하여 제조되는 양극과, 동일한 방법을 사용하여 제조되는 음극을 포함하며, 이 경우, 필요에 따라서는 상기 혼합물에 충진제를 더 첨가기도 한다.
상기 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.
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 공중합제 등을 들 수 있다.
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 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.
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.
상기 도전재는 음극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1.5 중량%이하로 첨가될 수 있다. 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.
이러한 리튬 이차전지는 양극과 음극 사이에 분리막이 개재된 구조의 전극조립체에 리튬염 함유 전해액이 함침되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.
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.
상기 리튬염 함유 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있으며, 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용되지만 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
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.
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.
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.
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.
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.
하나의 상세한 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.
본 발명은 상기 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 모듈과, 상기 전지 모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다. 이러한 전지팩은 고온 안정성 및 긴 사이클 특성과 높은 레이트 특성 등이 요구되는 중대형 디바이스의 전원으로 사용될 수 있다.
상기 중대형 디바이스의 예로는 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 등을 포함하는 전기차일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지는 양극 합제 내에 양극 합제 전체 중량 대비 2 내지 10 중량%의 도전성 물질과, 5 ㎛ 내지 19 ㎛ 두께의 양극 집전체를 포함하여 20 Ah 이상의 고용량 및 우수한 출력 특성을 나타내면서도 침상 관통체 실험에 의한 내부 단락시 전류량의 감소에 의한 안전성을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 실험예 1에 따른 실시예 1 및 비교예 1의 시간에 따른 전압 변화 및 온도 변화를 나타낸 그래프이다; 및
도 2는 실험예 1에 따른 실시예 2 및 비교예 2의 시간에 따른 전압 변화 및 온도 변화를 나타낸 그래프이다.
<실시예 1>
LiNi1/3Mn1/3Ni0.2(구체적으로 한정) : LiFePO4 을 혼합하여 양극 활물질을 준비하였다. 그 후, 양극 활물질 91.5 중량%, 도전성 물질(Super-C) 5.5 wt%, 및 PVDF(결착제) 3 중량% 조성의 양극 합제를 용제인 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)에 첨가하여 양극 슬러리를 제조한 후 15 ㎛ 두께의 알루미늄 집전체 상에 코팅하여 양극을 제조하였다.
인조흑연 96.5 중량%, Super-P(도전제) 1.5 중량% 및 PVDF(결합제) 2 중량% 조성의 음극 합제를 용제인 NMP에 첨가하여 음극 슬러리를 제조한 후, 구리 집전체 상에 코팅하여 음극을 제조하였다.
상기 양극 및 음극 사이에 다공성 분리막을 개재하고, 1M LiPF6 EC/EMC = 1/2 (vol%)의 전해액을 사용하여 리튬 이차전지를 제조하였다.
<실시예 2>
양극 합제의 도전성 물질을 양극 합제 전체 중량을 기준으로 7 wt%을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.
<비교예 1>
20 ㎛의 양극 알루미늄 집전체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.
<비교예 2>
20 ㎛의 양극 알루미늄 집전체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.
<실험예 1>
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 전지들의 충방전 과정에서 시간에 따른 전압 및 온도 변화를 측정하여 도 1 및 2에 각각 나타내었다.
도 1 및 2를 참조하면, 실시예 1 및 2의 전지들은 시간에 따른 전압 및 온도 변화율이 비교예 1 및 2의 전지들에 비하여 완만한 것을 알 수 있다. 이는 실시예 1 및 2의 전지는 비교예 1 및 2의 전지들과 비교하여 상대적으로 양극 집전체의 두께가 얇아 흐르는 전류의 적어지면서 시간당 발열량이 줄어들게 되어 전지의 안전성이 향상되기 때문이다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 양극 활물질을 포함하는 양극 합제가 집전체에 도포되어 있는 양극을 포함하고, 상기 양극 합제에 포함되는 도전성 물질의 함량은 양극 합제 전체 중량 대비 2 내지 10 중량%의 범위이고, 상기 집전체의 두께는 5 ㎛ 내지 19 ㎛이며, 0.03 Ah/cm3 내지 0.50 Ah/cm3 이상의 전기 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 합제에 포함되는 도전성 물질의 함량은 4 내지 8 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 물질은 양극 활물질에 코팅되는 제 1 도전성 물질 및/또는 양극 합제에 첨가되는 제 2 도전성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 도전성 물질은 양극 합제 전체 중량 대비 1 내지 5 중량%이고, 제 2 도전성 물질은 양극 합제 전체 전체 중량 대비 1 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 물질은 탄소계 물질인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 양극 활물질은 리튬 인산철, 하기 화학식 1의 리튬 니켈 망간 코발트 복합 산화물, 및 하기 화학식 2의 스피넬 구조의 리튬 망간 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지:
    Li1+zNibMncCo1-(b+c+d)MdO(2-e)Ae (1)
    Li1+a’Mn2-b’M’b’O4-c’Bc’ (2)
    상기 식에서, -0.5≤z≤0.5, 0.1≤b≤0.8, 0.1≤c≤0.8, 0≤d≤0.2, 0≤e≤0.2, b+c+d<1 임, M = Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, A = F, P 또는 Cl 이고, M’는 Al, Mg, Cr, Ti, Si 또는 Y 이고, B = F, P 또는 Cl이며, -0.5≤a’≤+0.5, 0≤b’≤0.5, 0≤c’≤0.2 이다.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 양극 활물질은 올리빈 구조의 리튬 철 인산화물 및 화학식 3의 층상 구조의 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이차전지:
    Li1+zNibMncCo1-(b+c)O2 (3)
    상기 식에서, -0.3≤z≤0.3, 0.1≤b≤0.5, 0.1≤c≤0.4이다.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 집전체의 두께는 12 ㎛ 내지 18 ㎛인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지의 전지 용량은 0.05 Ah/cm3 내지 0.40 Ah/cm3 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.
  11. 제 1 항에 따른 이차전지를 단위전지로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 11 항에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전지팩은 중대형 디바이스의 전원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 중대형 디바이스는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력저장용 시스템인 것을 특징으로 하는 전지팩.
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