KR20180006054A - Positive electrode for lithium secondary battery having improved capacity and safety and lithium secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery, which comprises: a positive electrode current collector; a first positive electrode active material layer formed on one side of the positive electrode current collector; and a second positive electrode active material layer formed on the other side of the positive electrode current collector, wherein the first and second positive electrode active material layers contain different positive electrode active materials from each other, and the second positive electrode active material contains lithium iron phosphate (LiFePO_4, LFP) as a positive electrode active material. The positive electrode according to the present invention comprises a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material which, when used in a lithium secondary battery using a negative electrode having large irreversible capacity, compensates for the large irreversible capacity of the negative electrode, and which at the time of charging/recharging, works as resistance for increasing safety of the lithium secondary battery. Thus, the positive electrode of the present invention may be advantageously used in the production of a lithium secondary battery with excellent capacity characteristics and safety.

Description

용량 및 안전성이 개선된 리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지{POSITIVE ELECTRODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY HAVING IMPROVED CAPACITY AND SAFETY AND LITHIUM SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery having improved capacity and safety, and a lithium secondary battery including the positive electrode. [0001] The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery,

본 발명은 용량 및 안전성이 개선된 리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 자세하게는 비가역 용량이 큰 음극이 사용되는 리튬 이차전지에서 상기 음극의 비가역 용량을 보상하고, 이후 충방전시 리튬 이차전지의 안전성을 높여줄 수 있는 저항체로 작용하는 양극 활물질층이 형성되어 있는 리튬 이차전지용 양극, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode for a lithium secondary battery improved in capacity and safety and a lithium secondary battery comprising the negative electrode. More particularly, the present invention relates to a lithium secondary battery using a negative electrode having a large irreversible capacity, And a positive electrode active material layer serving as a resistor capable of improving the safety of the lithium secondary battery during discharging, and a lithium secondary battery including the same.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대한 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 operating 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 수소 금속(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.

한편, 리튬 이차 전지의 양극을 구성하는 양극 활물질로서는 LiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4 또는 LiCrO2와 같은 금속 산화물이 이용되고 있으며, 음극을 구성하는 음극 활물질로서는 금속 리튬(metal lithium), 흑연(graphite) 또는 활성탄(activated carbon) 등의 탄소계 물질(carbon based meterial), 또는 산화실리콘(SiOx) 등의 물질이 사용되고 있다. On the other hand, a metal oxide such as LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4, or LiCrO 2 is used as a positive electrode active material constituting the positive electrode of the lithium secondary battery. Examples of the negative electrode active material constituting the negative electrode include metal lithium, a carbon based meterial such as graphite or activated carbon or a material such as silicon oxide (SiO x ) is used.

리튬 이차 전지의 양극 활물질들은 일반적으로 90 내지 97% 정도의 초기 효율을 가지고 있지만, 이에 비해 음극 활물질 들은 그 종류에 따라 약 30 내지 90% 정도의 초기 효율을 가지고 있다. 리튬 이차전지를 구성할 때 상대적으로 초기 효율이 높은 양극 활물질과 상기 양극 활물질에 비해 상대적으로 초기 효율이 낮은 음극 활물질을 이용하였을 때, 양극 활물질에 비해 비가역 용량이 큰 음극 활물질로 인한 이차전지의 용량 감소 및 각 충방전 사이클마다 낮은 충방전 효율에 의한 수명 특성(cycle life) 감소 등의 문제가 발생될 수 있다. The cathode active materials of the lithium secondary battery generally have an initial efficiency of about 90 to 97%, while the anode active materials have an initial efficiency of about 30 to 90% depending on the kind thereof. When a cathode active material having a relatively high initial efficiency and a negative active material having a relatively low initial efficiency as compared with the positive active material are used in constructing the lithium secondary battery, the capacity of the secondary battery due to the negative active material having a larger irreversible capacity And a decrease in cycle life due to a low charge / discharge efficiency for each charge / discharge cycle.

또한, 리튬 이차전지의 첫번째 충전 과정에서는 음극에서 음극 활물질의 표면과 전해액이 반응하여 고체 전해질 계면(solid electrolyte interface: SEI) 막(layer)을 형성하게 되는데, 상기 SEI 막은 음극 활물질의 표면에서 전해액의 분해를 억제하여 전지를 안정화시키는 역할을 하지만, 이 SEI 막을 형성할 때 일정량의 리튬을 소모하기 때문에 가역성 리튬의 양이 줄어들어 결국 전지의 용량을 감소시키게 되는 문제가 있다. Also, in the first charging process of the lithium secondary battery, the surface of the negative electrode active material reacts with the electrolyte on the negative electrode to form a solid electrolyte interface (SEI) layer. The SEI layer is formed on the surface of the negative electrode active material Decomposing and stabilizing the battery. However, since the amount of lithium is consumed when the SEI film is formed, the amount of reversible lithium is reduced, and the capacity of the battery is eventually reduced.

특히, 리튬 공급원이 양극에 있는 현재의 이차전지 시스템에서는 음극의 비가역 용량이 클 경우, 음극의 비가역으로 인해 양극쪽의 데드 볼륨(dead volume) 증가가 발생하므로 실제 양극에서 사용할 수 있는 용량보다 적은 용량을 나타내게 되며, 전지의 용량이 감소하게 되는 원인이 된다. 또한, 이와 같은 데드 볼륨으로 인한 낮은 용량 및 각 사이클에서의 낮은 충방전 효율로 인해 전지의 수명 특성 저하 역시 동반된다. 이러한 문제점은 높은 이론 용량에 비해 그 효율이 낮은 전이금속(Si, Sn, Ge, Pb, P, As, Sb, Bi 등)계 활물질을 음극 활물질로 사용했을 때 더욱 두드러진다. Particularly, in the present secondary battery system in which the lithium source is on the anode, dead volume increases on the anode side due to the irreversible state of the cathode when the irreversible capacity of the cathode is large. Therefore, And the capacity of the battery is reduced. In addition, due to the low capacity due to the dead volume and the low charge / discharge efficiency in each cycle, degradation of battery life characteristics is also accompanied. This problem is more remarkable when a transition metal (Si, Sn, Ge, Pb, P, As, Sb, Bi, etc.) active material having a low efficiency is used as an anode active material as compared with a high theoretical capacity.

이와 같은 음극 활물질의 큰 비가역 용량을 보상하기 위하여 종전에는 최초 방전 이후 및 각 사이클 충방전 이후에도 여분의 리튬(excess Li)이 가역적으로 음극에 존재하도록 상기 리튬을 미리 음극에 공급하기 위한 별도의 양극 활물질을 주(main)가 되는 양극 활물질과 혼합하여 사용하는 방법이 사용되었다. In order to compensate for the large irreversible capacity of the negative electrode active material, a separate positive electrode active material for previously supplying the lithium to the negative electrode so that excessive lithium is reversibly present in the negative electrode after the first discharge and after each cycle charge / Is mixed with a cathode active material to be used as a main material.

그러나, 이와 같이 리튬을 미리 음극에 공급하기 위한 별도의 양극 활물질을 사용할 경우, 첫 사이클에서 상기 양극 활물질이 음극의 비가역 용량을 보상한 이후에는 양극 활물질층에서 저항으로 작용하여 이차전지의 성능을 저하시킨다는 문제가 있었다. However, when a separate positive electrode active material for supplying lithium to the negative electrode in advance is used, after the positive electrode active material compensates for the irreversible capacity of the negative electrode in the first cycle, it acts as a resistor in the positive electrode active material layer, .

따라서, 리튬 이차전지에서 음극의 비가역 용량을 보상할 수 있으면서도 이차전지의 성능을 저하시키지 않을 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a new technology that can compensate the irreversible capacity of the negative electrode in the lithium secondary battery, while not deteriorating the performance of the secondary battery.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 비가역 용량이 큰 음극이 사용되는 리튬 이차전지에서 상기 음극의 비가역 용량을 보상하고, 이후 충방전시 리튬 이차전지의 안전성을 높여줄 수 있는 저항체로 작용하는 양극 활물질층이 형성되어 있는 리튬 이차전지용 양극을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery in which a negative electrode having a large irreversible capacity is compensated for an irreversible capacity of the negative electrode and a positive electrode active material layer serving as a resistor capable of enhancing the safety of the lithium secondary battery thereafter And a positive electrode for a lithium secondary battery.

본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 상기 리튬 이차전지용 양극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a lithium secondary battery including the positive electrode for a lithium secondary battery.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the above problems,

양극 집전체; 상기 양극 집전체의 일면에 형성되어 있는 제 1 양극 활물질층; 및 상기 양극 집전체의 타면에 형성되어 있는 제 2 양극 활물질층을 포함하는 리튬 이차전지용 양극으로서, Anode collector; A first cathode active material layer formed on one surface of the cathode current collector; And a second positive electrode active material layer formed on the other surface of the positive electrode current collector,

상기 제 1 양극 활물질층 및 제 2 양극 활물질층은 이종(異種)의 양극 활물질을 포함하고, Wherein the first cathode active material layer and the second cathode active material layer include different kinds of cathode active materials,

상기 제 2 양극활물질층은 양극 활물질로서 리튬 인산철 산화물(LiFePO4, LFP)을 포함하는, 리튬 이차전지용 양극을 제공한다. And the second cathode active material layer comprises lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 , LFP) as a cathode active material.

또한, 본 발명은 상기 다른 과제를 해결하기 위하여,Further, in order to solve the above-mentioned other problems,

양극, 음극, 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지로서, A lithium secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,

상기 전극 조립체는 제 1 항에 따른 양극을 최외각(最外殼) 양극으로 포함하고, 상기 제 2 양극활물질층이 상기 전극 조립체의 최외곽(最外廓) 전극면에 위치하는 것인, 리튬 이차전지를 제공한다.Wherein the electrode assembly comprises the anode according to claim 1 as an outermost shell anode and the second cathode active material layer is located on the outermost electrode surface of the electrode assembly, Thereby providing a battery.

본 발명에 따른 리튬 이차전지용 양극은 비가역 용량이 큰 음극이 사용되는 리튬 이차전지에서 상기 음극의 비가역 용량을 보상하고, 이후 충방전시 리튬 이차전지의 안전성을 높여줄 수 있는 저항체로 작용하는 양극 활물질을 포함하는 양극 활물질층이 형성되어 있으므로, 용량 특성 및 안전성이 우수한 리튬 이차전지의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.The positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention is characterized in that a negative electrode having a large irreversible capacity is used in a lithium secondary battery to compensate the irreversible capacity of the negative electrode and to improve the safety of the lithium secondary battery thereafter, The lithium secondary battery of the present invention can be effectively used for the production of lithium secondary batteries having excellent capacity characteristics and safety.

도 1은 종래의 리튬 이차전지용 양극의 양극 활물질층을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극에서 양극 활물질층을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극을 포함하는 전극 조립체의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예 2 및 비교예 2에서 제조된 리튬 이차전지에 대한, 0.2 C rate의 방전 및 저항 프로파일이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view schematically showing a conventional positive electrode active material layer for a lithium secondary battery. FIG.
2 is a diagram schematically showing a positive electrode active material layer in a positive electrode for a lithium secondary battery according to an example of the present invention.
3 is a view schematically showing an example of an electrode assembly including a positive electrode for a lithium secondary battery according to an example of the present invention.
4 is a discharge and resistance profile of 0.2 C rate for the lithium secondary battery manufactured in Example 2 and Comparative Example 2. FIG.

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

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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 and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 리튬 이차전지용 양극은 양극 집전체; 상기 양극 집전체의 일면에 형성되어 있는 제 1 양극 활물질층; 및 상기 양극 집전체의 타면에 형성되어 있는 제 2 양극 활물질층을 포함하는 것이다. The positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention comprises a positive electrode collector; A first cathode active material layer formed on one surface of the cathode current collector; And a second cathode active material layer formed on the other surface of the cathode current collector.

상기 리튬 이차전지용 양극은 제 1 양극 활물질층 및 제 2 양극 활물질층의 두 종류의 양극 활물질층을 포함하며, 상기 제 1 양극 활물질층은 상기 양극 집전체의 일면에 형성되어 있고, 상기 제 2 양극 활물질층은 상기 양극 집전체에서 상기 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 면의 타면에 형성되어 있다. Wherein the positive electrode for a lithium secondary battery includes two types of positive electrode active material layers, i.e., a first positive electrode active material layer and a second positive electrode active material layer, wherein the first positive electrode active material layer is formed on one surface of the positive electrode collector, The active material layer is formed on the other surface of the surface of the cathode current collector on which the first cathode active material layer is formed.

상기 제 1 양극 활물질층 및 제 2 양극 활물질층은 이종(異種)의 양극 활물질을 포함한다. The first cathode active material layer and the second cathode active material layer include different kinds of cathode active materials.

상기 제 1 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질은 통상적으로 리튬 이차전지에서 양극 활물질로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 리튬-코발트 산화물, 리튬-망간계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-망간-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 양극 활물질의 구체적인 예로는 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2), Li[NixCoyMnzMv]O2(상기 식에서, M은 Al, Ga 및 In으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 원소이고; 0.3≤x<1.0, 0≤y,z≤0.5, 0≤v≤0.1, x+y+z+v=1이다), Li(LiaMb-a-b'M'b')O2 -cAc(상기 식에서, 0≤a≤0.2, 0.6≤b≤1, 0≤b'≤0.2, 0≤c≤0.2이고; M은 Mn과, Ni, Co, Fe, Cr, V, Cu, Zn 및 Ti로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며; M'는 Al, Mg 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고, A는 P, F, S 및 N로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이다) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1 + yMn2 - yO4(여기서, 0≤y≤0.33임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 - yMyO2(여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga이고, 0.01≤y≤0.3임)로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - yMyO2(여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta이고, 0.01≤y≤0.1임) 또는 Li2Mn3MO8(여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn2O4; 디설파이드 화합물; Li2NiO2; Fe2(MoO4)3 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 1 양극 활물질층이 포함하는 리튬 전이금속 산화물은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)일 수 있다.The cathode active material contained in the first cathode active material layer is not particularly limited as long as it is generally used as a cathode active material in a lithium secondary battery. Examples of the cathode active material include lithium-cobalt oxide, lithium-manganese oxide, lithium- - manganese-cobalt oxide and lithium-nickel-manganese-cobalt oxide. Specific examples of the cathode active material include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), Li [Ni x Co y Mn z Mv] O 2 (where M is a group consisting of Al, X + y + z + v + 1), Li (Li a M &lt; ba-b 'M' b ' ) O 2 -c a c ( wherein, 0≤a≤0.2, 0.6≤b≤1, 0≤b'≤0.2, 0≤c≤0.2 and; M is Mn and, At least one selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Cr, V, Cu, Zn and Ti; M 'is at least one selected from the group consisting of Al, Mg and B; , F, S, and N), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + y Mn 2 - y O 4 (where 0 ? Y? 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 and LiMnO 2 ; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1 - y M y O 2 ( where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, 0.01≤y≤0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide represented by a; Formula LiMn 2 - y M y O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, 0.01≤y≤0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Li 2 NiO 2 ; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these. In one embodiment of the present invention, the lithium transition metal oxide included in the first cathode active material layer may be lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ).

상기 제 2 양극활물질층은 양극 활물질로서 리튬 인산철 산화물(LiFePO4, LFP)을 포함하며, 상기 제 2 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질은 구체적으로 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)일 수 있다. The second cathode active material layer includes lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 , LFP) as a cathode active material, and the cathode active material included in the second cathode active material layer may be specifically lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 ).

상기 제 2 양극 활물질층이 포함하는 LiFePO4는 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극이 리튬 이차전지의 양극으로 사용되었을 때, 리튬 이차전지의 활성화 과정에서 음극의 비가역을 보상하고, 이후의 충방전 시에는 저항체로 작용하여 리튬 이차전지의 안전성을 높여줄 수 있다. LiFePO 4 included in the second cathode active material layer compensates for the irreversible portion of the cathode in the activation process of the lithium secondary battery when the cathode for the lithium secondary battery according to an example of the present invention is used as the anode of the lithium secondary battery, And can act as a resistor during discharging to enhance the safety of the lithium secondary battery.

본 발명의 일례에 있어서, 상기 제 2 양극활물질층은 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극이, 전극 조립체에서 최외곽(最外廓) 영역에 위치하여 전극 조립체의 최외곽 전극면을 이루면서 최외각(最外殼) 양극으로 사용될 수 있으며, 이 경우에는, 상기 제 2 양극활물질층이 상기 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치함으로써 전극 조립체의 외면을 이루게 되는데, 상기 제 2 양극 활물질층의 LiFePO4는 충방전 속도가 느린 리튬 이차전지의 활성화 과정에서 천천히 충전되면서 음극의 비가역을 보상한 후에는 낮은 전기 전도도로 인해 저항체(절연체)로 작용하게 되므로, 외부 충격이나 침상 관통시와 같은 상황에서 상기 전극 조립체와 전지 케이스간의 단락 등을 방지하는 역할을 수행하게 되어 이를 포함하는 리튬 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. In an exemplary embodiment of the present invention, the second positive electrode active material layer includes a positive electrode for a lithium secondary battery including the positive electrode active material layer disposed at an outermost region of the electrode assembly and forming an outermost electrode surface of the electrode assembly, The LiFePO 4 of the second positive electrode active material layer may have a charge / discharge rate (LiFePO 4) of about 5 to 10 times the charge / discharge rate The electrode assembly and the battery case may be damaged due to external impact or needle penetration when the electrode assembly is slowly charged in the activation process of the rechargeable lithium secondary battery and after the irreversible charge of the negative electrode is compensated for by the low electrical conductivity. And thus it is possible to improve the safety of the lithium secondary battery including the lithium secondary battery. .

상기 전극 조립체의 최외각 양극은 통상적으로 단면 전극으로 이루어져 있으며, 상기 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치하는 면에는 음극과 대면하지 않는 등의 이유로 양극 활물질층이 형성되어 있지 않지만, 본 발명의 리튬 이차전지용 양극이 상기 전극 조립체의 최외각 양극으로 사용될 경우, 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치하는 면에도 LiFePO4를 포함하는 제 2 양극 활물질층이 형성되어 있으므로, 활성화 과정에서의 초기 충방전시 상기 LiFePO4가 제 1 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질에 비해 먼저 반응하여 음극의 비가역 용량을 보상해줄 수 있어서, 이후의 충방전에 관여하는 상기 제 1 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질의 양을 상대적으로 증가시킬 수 있고, LiFePO4의 양극 활물질로서의 전극 용량을 추가적으로 가질 수 있을 뿐만 아니라, 이후 상기 LiFePO4를 포함하는 제 2 양극 활물질층이 저항체(절연체)로서의 역할을 수행하는 효과를 발휘할 수 있다. The positive electrode active material layer is not formed on the surface of the electrode assembly facing the outer side of the electrode assembly because the negative electrode does not face the negative electrode. When the battery positive electrode is used as the outermost positive electrode of the electrode assembly, the second positive electrode active material layer containing LiFePO 4 is also formed on the surface facing the outward direction of the electrode assembly. Therefore, when the LiFePO 4 4 can react with the irreversible capacity of the negative electrode first in comparison with the positive electrode active material contained in the first positive electrode active material layer so that the amount of the positive electrode active material contained in the first positive electrode active material layer And can additionally have an electrode capacity as a cathode active material of LiFePO 4 In addition, the second cathode active material layer including LiFePO 4 can exert the effect of acting as a resistor (insulator).

또한, 전지 셀의 안전성을 높이기 위해 양극 활물질에 LiFePO4를 혼합하여 양극의 양극 활물질층 전체에 LiFePO4가 코팅되도록 할 경우, 상기 LiFePO4의 낮은 용량 및 낮은 전기 전도도로 인해 전지 셀 전체의 용량을 낮추고, 저항을 높여 리튬 이차전지의 성능을 저하시킨다는 문제점이 발생할 수 있지만, 본 발명은 상기 LiFePO4를 포함하는 제 2 양극활물질층을 통상적인 양극 활물질을 포함하는 제 1 양극활물질층과는 별도로 양극 집전체의 제 1 양극활물질층이 형성된 면의 타면에 형성함으로써, 상기 LiFePO4의 낮은 용량 및 낮은 전기 전도도로 인한 문제가 발생되지 않도록 할 수 있다. In addition, when LiFePO 4 is coated on the positive electrode active material layer of the positive electrode by mixing LiFePO 4 with the positive electrode active material to improve the safety of the battery cell, the capacity of the entire battery cell due to the low capacity and low electric conductivity of LiFePO 4 However, in the present invention, the second positive electrode active material layer containing LiFePO 4 may be separated from the first positive electrode active material layer containing a conventional positive electrode active material, By forming the current collector on the other surface of the first positive electrode active material layer side, problems due to low capacity and low electrical conductivity of the LiFePO 4 can be prevented.

따라서, 본 발명의 리튬 이차전지용 양극은 구체적으로 상기 전극 조립체의 최외곽 전극면에 위치하는 최외각 양극으로서 사용될 수 있다.Therefore, the positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention can be specifically used as an outermost positive electrode located on the outermost electrode surface of the electrode assembly.

상기 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)은 통상적으로 낮은 전기 전도성을 보완하기 위하여 입자상의 리튬 인산철 산화물의 표면에 탄소계 물질과 같은 전도성 물질을 포함하는 코팅층을 형성시켜 사용되며, 본 발명의 일례에 따른 LiFePO4 역시 임의적으로 입자 표면에 상기 전도성 물질을 포함하는 코팅층이 형성되어 있을 수 있다. The lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 ) is typically used by forming a coating layer containing a conductive material such as a carbonaceous material on the surface of lithium iron phosphate oxide in particulate form in order to compensate for low electrical conductivity. LiFePO 4 may also be optionally formed with a coating layer containing the conductive material on the surface of the particles.

한편, 본 발명의 일례에 있어서, 상기 LiFePO4는 입자상을 가지는 것일 수 있고, 상기 입자 표면에 전도성 물질을 포함하는 코팅층이 형성되어 있지 않은 것일 수 있으며, 이 경우 상기 LiFePO4의 낮은 전기 전도도로 인해 본 발명의 리튬 이차전지용 양극이 상기 전극 조립체의 최외각 양극으로 사용될 경우 리튬 이차전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the LiFePO 4 may have a particle shape, and a coating layer containing a conductive material may not be formed on the particle surface. In this case, due to the low electrical conductivity of the LiFePO 4 When the positive electrode for a lithium secondary battery of the present invention is used as the outermost positive electrode of the electrode assembly, the safety of the lithium secondary battery can be further improved.

도 1 및 2에는 종래의 리튬 이차전지의 최외각 양극에서의 양극 활물질층, 및 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극에서의 양극 활물질층의 형태가 모식적으로 나타나 있다. 해당 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 도면에서, 각 구성 요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기와 다를 수 있다.Figs. 1 and 2 schematically show the shapes of the positive electrode active material layer in the outermost positive electrode of the conventional lithium secondary battery and the positive electrode active material layer in the positive electrode for lithium secondary battery according to the example of the present invention. The drawings are only for illustrating the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto. In the drawings of the present invention, the size of each component may be exaggerated for illustrative purposes and may differ from the size actually applied.

도 1을 참조하면, 종래의 리튬 이차전지의 최외각 양극은 양극 집전체(10)의 일면에만 양극 활물질층(20)이 형성되어 있고, 타면은 양극 집전체(10)가 노출되어 있는 무지부로 되어있다. 종래의 리튬 이차전지의 최외각 양극에 형성되어 있는 양극 활물질층(20)은 통상적인 양극 활물질(도 1에서는 LCO) 및 LiFePO4(도 1에서는 LFP)를 함께 포함하고 있다. 1, the outermost positive electrode of a conventional lithium secondary battery has a positive electrode active material layer 20 formed on only one side of the positive electrode current collector 10 and an uncoated portion on which the positive electrode current collector 10 is exposed, . The positive electrode active material layer 20 formed on the outermost positive electrode of the conventional lithium secondary battery includes a conventional positive electrode active material (LCO in FIG. 1) and LiFePO 4 (LFP in FIG. 1) together.

이에 비해, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극은 양극 집전체(100)의 일면에 제 1 양극 활물질층(210)이 형성되어 있고, 양극 집전체(100)의 타면에 제 2 양극 활물질층(220)이 형성되어 있다. 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극은 제 1 양극 활물질층(210)에 통상적인 양극 활물질(도 2에서는 LCO)이 포함되어 있고, 제 2 양극 활물질층(220)에 LiFePO4(도 2에서는 LFP)가 포함되어 있다. 2, a cathode for a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes a cathode active material layer 210 formed on one surface of a cathode current collector 100, A second cathode active material layer 220 is formed. The positive electrode for a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes a positive electrode active material (LCO in FIG. 2) in a first positive electrode active material layer 210, and LiFePO 4 in a second positive electrode active material layer 220 LFP).

상기 제 1 양극 활물질층의 두께는 통상적인 양극의 양극 활물질층의 두께에 상당하는 두께일 수 있으며, 상기 제 1 양극 활물질층의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있고, 구체적으로 30 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있다. The thickness of the first cathode active material layer may be a thickness corresponding to the thickness of the cathode active material layer of a conventional anode, and the thickness of the first cathode active material layer may be 10 탆 to 100 탆, Lt; / RTI &gt;

상기 제 2 양극 활물질층의 두께는 상기 제 1 양극 활물질층의 두께에 비해 얇을 수 있으며, 상기 제 2 양극 활물질층의 두께는 1 ㎛ 내지 80 ㎛일 수 있고, 구체적으로 5 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다.The thickness of the second cathode active material layer may be thinner than the thickness of the first cathode active material layer, and the thickness of the second cathode active material layer may be 1 to 80 탆. Specifically, the thickness of the second cathode active material layer may be 5 탆 to 10 탆 have.

상기 제 2 양극 활물질층의 두께가 1 ㎛ 이상일 경우, 상기 제 2 양극 활물질층에 포함된 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)이 적절히 음극의 비가역 용량을 보상하여 이후의 충방전에 관여하는 상기 제 1 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질의 양을 상대적으로 증가시킬 수 있고, 양극 활물질로서의 전극 용량을 추가적으로 가질 수 있으며, 상기 제 2 양극 활물질층이 저항체로서의 역할을 수행하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 상기 제 2 양극 활물질층의 두께가 80 ㎛ 이하일 경우, 상기 제 2 양극 활물질층의 두께가 지나치게 두꺼워져, 이를 포함하는 전지 셀이 용량에 비하여 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다. The involved in the charge and discharge after the second thickness of the positive electrode active material layer 1 ㎛ or more cases, compensating for the irreversible capacity of the lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4) included in the second positive electrode active material layer cathode suitably first The amount of the positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer can be relatively increased and the electrode capacity as the positive electrode active material can be additionally provided and the second positive electrode active material layer can exhibit the effect of acting as a resistor. In addition, when the thickness of the second cathode active material layer is 80 탆 or less, the thickness of the second cathode active material layer becomes excessively thick, thereby preventing the battery cell including the second cathode active material layer from becoming thicker than the capacity.

상기 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)은 1차 입자 또는 상기 1차 입자가 모여 형성한 2차 입자일 수 있으며, 구체적으로 1차 입자일 수 있다. 상기 LiFePO4가 1차 입자일 경우, 작은 입자 크기로 인해 제 2 양극 활물질층의 두께를 80 ㎛ 이하, 구체적으로 10 ㎛ 이하로 하는데 유리할 수 있다. The lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 ) may be primary particles or secondary particles formed by gathering the primary particles, and may be specifically primary particles. When the LiFePO 4 is a primary particle, it may be advantageous to reduce the thickness of the second cathode active material layer to 80 μm or less, specifically 10 μm or less due to a small particle size.

상기 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)은 0.1 ㎛ 내지 30 ㎛의 평균입경(D50)을 가질 수 있고, 구체적으로 0.5 ㎛ 내지 15 ㎛의 평균입경(D50)을 가질 수 있다. The lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) may have an average particle diameter (D 50 ) of 0.1 μm to 30 μm, and more specifically, an average particle diameter (D 50 ) of 0.5 μm to 15 μm.

상기 LiFePO4의 평균입경(D50)이 0.1 ㎛ 이상일 경우, 전극의 밀도가 낮아지는 것을 방지하여 적절한 부피당 용량을 가질 수 있고, 또한 평균 입경이 30 ㎛ 이하일 경우, 제 2 양극 활물질층의 두께가 지나치게 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다. When the average particle diameter (D 50 ) of the LiFePO 4 is 0.1 탆 or more, it is possible to prevent the density of the electrode from being lowered so that the capacity per unit volume can be obtained. When the average particle diameter is 30 탆 or less, the thickness of the second cathode active material layer It can be prevented that it becomes too thick.

본 발명에 있어서, 상기 평균 입경(D50)은 입경 분포의 50% 기준에서의 입경으로 정의할 수 있다. 상기 평균 입경은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 레이저 회절법(laser diffraction method) 또는 주사전자현미경(SEM) 사진을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 레이저 회절법은 일반적으로 서브미크론(submicron) 영역에서부터 수 mm 정도의 입경의 측정이 가능하며, 고 재현성 및 고 분해성을 가지는 결과를 얻을 수 있다.In the present invention, the average particle diameter (D 50 ) can be defined as a particle diameter based on 50% of the particle diameter distribution. The average particle diameter is not particularly limited, but can be measured using, for example, a laser diffraction method or a scanning electron microscope (SEM) photograph. In the laser diffraction method, it is generally possible to measure the particle diameter of about several millimeters from the submicron region, and high reproducibility and high degradability can be obtained.

상기 제 2 양극 활물질층의 두께는 상기 제 1 양극 활물질 층의 두께를 기준으로 1% 내지 80%의 두께를 가질 수 있고, 구체적으로 1% 내지 10%의 두께를 가질 수 있다. The thickness of the second cathode active material layer may be 1% to 80% of the thickness of the first cathode active material layer, and may be 1% to 10% of the thickness of the first cathode active material layer.

상기 제 2 양극 활물질층의 두께가 상기 제 1 양극 활물질 층의 두께가 기준으로 1% 내지 80%를 만족할 경우, 상기 제 2 양극 활물질층이 음극의 비가역 용량을 보상하고, 저항체로서의 역할을 수행하는 효과를 적절히 발휘할 수 있으면서도, 상기 제 2 양극 활물질층의 두께가 전지셀의 전체 두께에 영향을 미치게 되는 것을 방지할 수 있다. When the thickness of the second cathode active material layer satisfies 1% to 80% based on the thickness of the first cathode active material layer, the second cathode active material layer compensates the irreversible capacity of the cathode and functions as a resistor It is possible to prevent the thickness of the second positive electrode active material layer from affecting the entire thickness of the battery cell.

본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극은 상기 전극 조립체의 최외각 양극으로 사용될 수 있으며, 이때 상기 리튬 이차전지용 양극은 20 ㎛ 내지 50 ㎛의 두께, 구체적으로 25 ㎛ 내지 35 ㎛의 두께를 가지는 양극 집전체를 포함할 수 있다. A positive electrode for a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention may be used as an outermost positive electrode of the electrode assembly. The positive electrode for the lithium secondary battery may include a positive electrode having a thickness of 20 to 50 mu m, It can include a whole house.

상기 양극 집전체의 두께는 20 ㎛ 이상으로서, 통상적으로 양면에 양극 활물질층이 형성된 양극의 제조에 사용되는 10 ㎛ 내외의 양극 집전체에 비해 두꺼우며, 통상적인 전극조립체의 최외각에 위치하는 양극의 양극 집전체의 통상적인 두께 범위를 가질 수 있다. The thickness of the cathode current collector is 20 占 퐉 or more, which is thicker than that of a cathode current collector of about 10 占 퐉 or more, which is typically used for manufacturing a cathode having a cathode active material layer on both surfaces thereof. Lt; RTI ID = 0.0 &gt; cathode &lt; / RTI &gt;

상기 제 1 양극 활물질 층 및 제 2 양극 활물질 층이 각각 포함하는 양극 활물질은 90:10 내지 99:1의 중량비를 가질 수 있으며, 구체적으로 95:5 내지 99:1의 중량비를 가질 수 있다. The cathode active material, which is included in each of the first cathode active material layer and the second cathode active material layer, may have a weight ratio of 90:10 to 99: 1, and more specifically, a weight ratio of 95: 5 to 99: 1.

상기 제 1 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질 90 중량부에 대하여 상기 제 2 양극 활물질층이 포함하는 양극 활물질이 10 중량부 이하일 경우, 양극이 적절한 용량을 가지면서도 음극의 비가역 용량을 적절히 보상하여 리튬 이차전지의 전체 용량이 증가할 수 있다. 한편, 상기 제 1 양극 활물질층이 포함하는 양극활물질 99 중량부에 대하여 상기 제 2 양극 활물질층이 포함하는 양극활물질이 1 중량부 미만일 경우, 제 2 양극 활물질층에 포함된 양극활물질의 함량이 지나치게 적어지게 되어, 이에 포함된 LiFePO4가 음극의 비가역 용량을 충분히 보상하기 어렵다. If the amount of the positive electrode active material contained in the second positive electrode active material layer is less than 10 parts by weight based on 90 parts by weight of the positive electrode active material layer included in the first positive electrode active material layer, the irreversible capacity of the negative electrode may be adequately compensated, The total capacity of the secondary battery can be increased. On the other hand, when the amount of the positive electrode active material contained in the second positive electrode active material layer is less than 1 part by weight based on 99 parts by weight of the positive electrode active material contained in the first positive electrode active material layer, And the LiFePO 4 contained therein is difficult to sufficiently compensate for the irreversible capacity of the cathode.

본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극은 당 분야에 알려져 있는 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. The positive electrode for a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention can be manufactured by a conventional method known in the art.

예를 들면, 제 1 양극 활물질층이 포함하는 리튬 전이금속 산화물에 용매, 필요에 따라 바인더, 도전재, 분산제를 혼합 및 교반하여 제 1 양극 활물질 슬러리를 제조하고, 제 2 양극 활물질층이 포함하는 리튬 전이금속 산화물에 용매, 필요에 따라 바인더, 도전재, 분산제를 혼합 및 교반하여 제 2 양극 활물질 슬러리를 제조한 다음, 이를 금속 재료의 양극 집전체의 일면 및 그 타면에 각각 도포(코팅)하고 압축한 뒤 건조하여 양극을 제조할 수 있다.For example, a first positive electrode active material slurry is prepared by mixing and stirring a solvent, a binder, a conductive material, and a dispersant, if necessary, with a lithium transition metal oxide included in the first positive electrode active material layer, A second cathode active material slurry is prepared by mixing and stirring a solvent, and optionally a binder, a conductive material and a dispersing agent in the lithium transition metal oxide, and then coating (coating) the anode active material slurry on one surface and the other surface of the cathode current collector After compression, the anode can be manufactured by drying.

상기 양극 집전체는 전도성이 높은 금속재료로서, 상기 양극 활물질의 슬러리가 용이하게 접착할 수 있는 금속으로 전지의 전압 범위에서 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테리인레스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 또한, 집전체 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있다. 집전체는 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용 가능하며, 3 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 것일 수 있다. The positive electrode current collector is a metal material having high conductivity and is a metal that can easily adhere to the slurry of the positive electrode active material and is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery in the voltage range of the battery Nickel, titanium, sintered carbon, or a surface treated with carbon, nickel, titanium or silver on the surface of aluminum or stainless steel can be used. In addition, fine unevenness may be formed on the surface of the current collector to increase the adhesive force of the positive electrode active material. The current collector can be used in various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric, and may have a thickness of 3 to 500 탆.

상기 양극을 형성하기 위한 용매로는 NMP(N-메틸 피롤리돈), DMF(디메틸 포름아미드), 아세톤, 디메틸 아세트아미드 등의 유기 용매 또는 물 등이 있으며, 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 용매의 사용량은 슬러리의 도포 두께, 제조 수율을 고려하여 상기 양극 활물질, 바인더, 도전재를 용해 및 분산시킬 수 있는 정도이면 충분하다.Examples of the solvent for forming the anode include organic solvents such as NMP (N-methylpyrrolidone), DMF (dimethylformamide), acetone, and dimethylacetamide, and water. These solvents may be used alone or in combination of two or more Can be mixed and used. The amount of the solvent used is sufficient to dissolve and disperse the cathode active material, the binder and the conductive material in consideration of the coating thickness of the slurry and the production yield.

상기 바인더로는 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴산, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 불소 고무, 폴리 아크릴산(poly acrylic acid) 및 이들의 수소를 Li, Na 또는 Ca 등으로 치환된 고분자, 또는 다양한 공중합체 등의 다양한 종류의 바인더 고분자가 사용될 수 있다. Examples of the binder include polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-co-HFP), polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, Polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) Sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, poly acrylic acid, and polymers in which hydrogen is substituted with Li, Na, or Ca, or Various kinds of binder polymers such as various copolymers can be used.

상기 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 파네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 탄소 나노 튜브 등의 도전성 튜브; 플루오로카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스커; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 상기 도전재는 양극 슬러리 전체 중량에 대해 1 중량% 내지 20 중량%의 양으로 사용될 수 있다. The conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, and examples thereof include graphite such as natural graphite and artificial graphite; Carbon black such as acetylene black, Ketjen black, channel black, panes black, lamp black, and thermal black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Conductive tubes such as carbon nanotubes; Metal powders such as fluorocarbon, aluminum and nickel powder; Conductive whiskers 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. The conductive material may be used in an amount of 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the positive electrode slurry.

상기 분산제는 수계 분산제 또는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 분산제를 사용할 수 있다.The dispersing agent may be an aqueous dispersing agent or an organic dispersing agent such as N-methyl-2-pyrrolidone.

또한, 본 발명은 상기 리튬 이차전지용 양극을 포함하는 리튬 이차전지를 제공한다. The present invention also provides a lithium secondary battery comprising the positive electrode for a lithium secondary battery.

상기 리튬 이차전지는 양극, 음극, 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지로서, 상기 전극 조립체는 상기 본 발명의 리튬 이차전지용 양극을 최외각(最外殼) 양극으로서 포함하여, 상기 리튬 이차전지용 양극이 상기 전극 조립체의 최외곽(最外廓) 전극면에 위치하는 것이다. The lithium secondary battery includes an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the electrode assembly comprises a positive electrode for a lithium secondary battery according to the present invention, ) As a positive electrode, and the positive electrode for the lithium secondary battery is located on the outermost electrode side of the electrode assembly.

상기 최외각 양극은, 상기 전극 조립체의 바깥 테두리를 전극의 면과 평행한 최외곽 전극면과 상기 전극이 적층되어 있는 최외곽 적층면으로 나누었을 때, 최외곽 전극면에 위치하는 양극을 의미한다. The outermost positive electrode means the positive electrode positioned on the outermost electrode surface when the outer edge of the electrode assembly is divided into the outermost electrode surface parallel to the surface of the electrode and the outermost surface layer on which the electrode is stacked .

도 3에는 상기 최외각 양극의 위치를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 상기 전극 조립체의 바깥 테두리는 최외곽 전극면과 최외곽 적층면으로 나누어 볼 수 있으며, 이때 최외각 양극은 최외곽 전극면에 위치할 수 있다. Fig. 3 is a view for explaining the position of the outermost positive electrode. Referring to FIG. 3, the outer edge of the electrode assembly may be divided into an outermost electrode surface and an outermost surface layer, where the outermost anode may be located on the outermost electrode surface.

상기 최외각 양극은 제 2 양극 활물질층이 상기 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치할 수 있으며, 제 1 양극 활물질층은 상기 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치할 수 있고, 상기 전극 조립체에 포함되는 음극과 대면할 수 있다. The outermost positive electrode may be positioned so that the second positive electrode active material layer faces the outer direction of the electrode assembly. The first positive electrode active material layer may be positioned toward the outer direction of the electrode assembly, .

상기 전극 조립체는 상기 양극 집전체의 양면에 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 양극을 추가로 포함할 수 있고, 상기 양극 집전체의 양면에 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 양극은 상기 전극 조립체의 내부에 포함될 수 있다. 즉, 상기 양극 집전체의 양면에 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 양극은 세퍼레이터를 사이에 두고 음극 사이, 즉 한 쌍의 음극의 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 상기 양극 집전체의 양면에 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 양극은 상기 전극 조립체의 최외곽 전극면에는 위치하지 않을 수 있다. The electrode assembly may further include a positive electrode having a first positive electrode active material layer formed on both surfaces of the positive electrode collector, and a positive electrode having a first positive electrode active material layer formed on both surfaces of the positive electrode collector, As shown in FIG. That is, the anode in which the first cathode active material layer is formed on both surfaces of the cathode current collector can be interposed between the cathodes, that is, between the pair of cathodes, with the separator interposed therebetween. Therefore, the anode in which the first cathode active material layer is formed on both surfaces of the cathode current collector may not be positioned on the outermost electrode surface of the electrode assembly.

상기 전극 조립체는 스택 형 또는 스택 앤 폴딩형 전극 조립체일 수 있다. 예컨대, 상기 전극 조립체가 스택 형 전극 조립체 또는 스택 앤 폴딩형 전극 조립체일 경우, 상기 본 발명의 일례에 따른 리튬 이차전지용 양극은 양극 및 음극이 적층된 전극 조립체에서 가장 아래층과 가장 위층에 위치하는 양극일 수 있고, 이때 상기 제 2 양극활물질층이 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치할 수 있다. The electrode assembly may be a stacked or stacked and folded electrode assembly. For example, when the electrode assembly is a stacked electrode assembly or a stacked and folded electrode assembly, the positive electrode for a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention is a positive electrode and a negative electrode, And the second cathode active material layer may be positioned toward the outer direction of the electrode assembly.

상기 본 발명에 따른 양극의 제 2 양극활물질층이 상기 전극 조립체의 외부 방향을 향하여 위치할 경우, 상기 제 2 양극활물질층은 낮은 전기 전도도로 인해 저항체로 기능하여, 외부 충격이나 침상 관통시와 같은 상황에서 상기 전극 조립체와 전지 케이스간의 단락 등을 방지하는 역할을 수행하게 되어 이를 포함하는 리튬 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. When the second positive electrode active material layer of the positive electrode according to the present invention is positioned toward the outer direction of the electrode assembly, the second positive electrode active material layer functions as a resistor due to its low electrical conductivity, It is possible to prevent a short circuit between the electrode assembly and the battery case in the circumstance, thereby improving the safety of the lithium secondary battery including the electrode assembly.

상기 리튬 이차전지는 양극의 최초 충방전시의 비가역 용량이 음극의 최초 충방전시의 비가역 용량에 비해 작은 것일 수 있다. The lithium secondary battery may be such that the irreversible capacity at the time of initial charge / discharge of the anode is smaller than the irreversible capacity at the time of initial charging / discharging of the cathode.

여기서 비가역용량은 하기 수학식 1로 나타낼 수 있다. Here, the irreversible capacity can be expressed by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

비가역용량 = 1-방전용량/충전용량Irreversible capacity = 1-discharge capacity / charge capacity

상기 리튬 이차전지용 양극은 상대적으로 비가역 용량이 큰 음극을 사용하여 양극과 음극의 비가역 용량의 차이가 큰 리튬 이차전지에 적절히 사용될 수 있다. The positive electrode for a lithium secondary battery can be suitably used for a lithium secondary battery having a large irreversible capacity difference between the positive electrode and the negative electrode by using a negative electrode having a relatively large irreversible capacity.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 음극에 사용되는 음극 활물질로는 통상적으로 리튬 이온이 흡장 및 방출될 수 있는 탄소재, 리튬 금속, 규소 또는 주석 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 탄소재를 사용할 수 있는데, 탄소재로는 저결정 탄소 및 고결정성 탄소 등이 모두 사용될 수 있다. 저결정성 탄소로는 연화탄소(soft carbon) 및 경화탄소(hard carbon)가 대표적이며, 고결정성 탄소로는 천연 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. As the negative electrode active material used for the negative electrode according to an embodiment of the present invention, a carbon material, lithium metal, silicon, or tin which lithium ions can be occluded and released can be used. Preferably, carbon materials can be used, and carbon materials such as low-crystalline carbon and highly-crystalline carbon can be used. Examples of the low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon. Examples of highly crystalline carbon include natural graphite, kish graphite, pyrolytic carbon, liquid crystal pitch carbon fiber high-temperature sintered carbon such as mesophase pitch based carbon fiber, meso-carbon microbeads, mesophase pitches and petroleum or coal tar pitch derived cokes.

또한, 음극 집전체는 일반적으로 3 ㎛ 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 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 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 conductivity without causing a chemical change in the battery, and may be formed on the surface of copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, copper or stainless steel 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.

음극에 사용되는 바인더 및 도전재는 양극과 마찬가지로 당 분야에 통상적으로 사용될 수 있는 것을 사용할 수 있다. 음극은 음극 활물질 및 상기 첨가제들을 혼합 및 교반하여 음극 활물질 슬러리를 제조한 후, 이를 집전체에 도포하고 압축하여 제조할 수 있다.As the binder and the conductive material used for the cathode, those which can be commonly used in the art can be used as the anode. The negative electrode may be prepared by mixing and stirring the negative electrode active material and the additives, preparing the negative electrode active material slurry, applying the slurry to the current collector, and compressing the same.

상기 세퍼레이터로는 종래에 세퍼레이터로 사용된 통상적인 다공성 고분자 필름, 예컨대 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체 등과 같은 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 고분자 필름을 단독으로 또는 이들을 적층하여 사용할 수 있으며, 또는 통상적인 다공성 부직포, 예컨대 고융점의 유리 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 등으로 된 부직포를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the separator, a conventional porous polymer film conventionally used as a separator, such as a polyolefin-based polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene-butene copolymer, an ethylene-hexene copolymer, and an ethylene-methacrylate copolymer The produced porous polymer film can be used alone or in a laminated form, or a nonwoven fabric made of a conventional porous nonwoven fabric such as glass fiber of high melting point, polyethylene terephthalate fiber or the like can be used, but is not limited thereto.

본 발명에서 사용되는 전해액에 있어서, 전해액에 포함되는 유기 용매로는 이차 전지용 전해액에 통상적으로 사용되는 것들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 대표적으로 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 에틸메틸 카보네이트(EMC), 메틸프로필 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 디메틸 설퍼옥사이드, 아세토니트릴, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 비닐렌 카보네이트, 설포란, 감마-부티로락톤, 프로필렌 설파이트 및 테트라하이드로푸란으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 대표적으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 카보네이트계 유기용매 중 고리형 카보네이트인 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트는 고점도의 유기용매로서 유전율이 높아 전해질 내의 리튬염을 잘 해리시키므로 바람직하게 사용될 수 있으며, 이러한 고리형 카보네이트에 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트와 같은 저점도, 저유전율 선형 카보네이트를 적당한 비율로 혼합하여 사용하면 높은 전기 전도율을 갖는 전해액을 만들 수 있어 더욱 바람직하게 사용될 수 있다. Examples of the organic solvent included in the electrolytic solution include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), ethylene carbonate (EC), and the like. ), Diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethoxyethane, diethoxyethane , Vinylene carbonate, sulfolane, gamma-butyrolactone, propylene sulfite, and tetrahydrofuran, or a mixture of two or more thereof. Specifically, ethylene carbonate and propylene carbonate, which are cyclic carbonates in the carbonate-based organic solvent, can be preferably used because they have high permittivity as a high viscosity organic solvent and dissociate the lithium salt in the electrolyte well. The cyclic carbonates include dimethyl carbonate and di Low-dielectric-constant linear carbonates such as ethyl carbonate can be mixed in an appropriate ratio to form an electrolytic solution having a high electrical conductivity.

선택적으로, 본 발명에 따라 저장되는 전해액은 통상의 전해액에 포함되는 과충전 방지제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.Alternatively, the electrolytic solution stored in accordance with the present invention may further include an additive such as an overcharge inhibitor or the like contained in an ordinary electrolytic solution.

본 발명의 리튬 이차전지의 외형은 특별한 제한이 없으나, 캔을 사용한 원통형, 각형, 파우치(pouch)형 또는 코인(coin)형 등이 될 수 있다.The external shape of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, but may be a cylindrical shape, a square shape, a pouch shape, a coin shape, or the like using a can.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 소형 디바이스의 전원으로 사용되는 전지셀에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전지셀들을 포함하는 중대형 전지모듈에 단위전지로도 바람직하게 사용될 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be used not only in a battery cell used as a power source of a small device but also as a unit cell in a middle- or large-sized battery module including a plurality of battery cells.

상기 중대형 디바이스의 바람직한 예로는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력 저장용 시스템 등을 들 수 있지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.Preferable examples of the above medium and large-sized devices include, but are not limited to, electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and electric power storage systems.

실시예Example

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 실험예를 들어 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 이들 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples, but the present invention is not limited by these Examples and Experimental Examples. The embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

실시예 1 : 리튬 이차전지용 양극의 제조Example 1: Preparation of positive electrode for lithium secondary battery

LiCoO2의 조성을 갖는 리튬 코발트 산화물 94 중량%, 도전재로서 카본 블랙(carbon black) 3 중량%, 및 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 3 중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 제 1 양극 활물질 슬러리를 제조하였다., 94 wt% of lithium cobalt oxide having a composition of LiCoO 2 , 3 wt% of carbon black as a conductive material, and 3 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were dissolved in N-methyl- (NMP) to prepare a first cathode active material slurry.

또한, LiFePO4의 조성을 갖는 리튬 인산철 산화물 94 중량%, 도전재로서 카본 블랙(carbon black) 3 중량%, 및 바인더로서 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF) 3 중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 첨가하여 제 2 양극 활물질 슬러리를 제조하였다.Further, 94 wt% of lithium iron phosphate oxide having a composition of LiFePO 4 , 3 wt% of carbon black as a conductive material, and 3 wt% of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder were dissolved in N-methyl- -Pyrrolidone (NMP) to prepare a second cathode active material slurry.

상기 제 1 양극 활물질 슬러리를 두께 20 ㎛의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막의 일면에 도포하고 건조한 후, 제 2 양극 활물질 슬러리를 상기 알루미늄 박막의 타면에 도포하고 건조하였다. The first cathode active material slurry was coated on one side of an aluminum (Al) thin film as a cathode current collector having a thickness of 20 탆 and dried, and then a second cathode active material slurry was applied on the other side of the aluminum thin film and dried.

이에 대해 롤 프레스(roll press)를 실시하여 양극을 제조하였다. A roll press was performed to prepare a positive electrode.

비교예 1 : 리튬 이차전지용 양극의 제조Comparative Example 1: Preparation of positive electrode for lithium secondary battery

LiCoO2의 조성을 갖는 리튬 코발트 산화물 94 중량%, 도전제로 카본 블랙(carbon black) 3 중량%, 결합제로 PVdF 3 중량%를 용매인 N-메틸-2 피롤리돈(NMP)에 첨가하여 양극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 상기 양극 혼합물 슬러리를 두께가 20 ㎛ 정도의 양극 집전체인 알루미늄(Al) 박막의 일면에 도포 및 건조한 후 롤 프레스(roll press)를 실시하여 양극을 제조하였다. 94 wt% of lithium cobalt oxide having a composition of LiCoO 2 , 3 wt% of carbon black as a conductive agent, and 3 wt% of PVdF as a binder were added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) . The positive electrode mixture slurry was coated on one side of an aluminum (Al) thin film as a positive electrode current collector having a thickness of about 20 탆 and dried, followed by roll pressing to prepare a positive electrode.

실시예 2 : 리튬 이차전지의 제조Example 2: Preparation of lithium secondary battery

<음극의 제조>&Lt; Preparation of negative electrode &

음극 활물질로서 천연 흑연 96 중량%, Denka black(도전제) 1 중량% 및 SBR(결합제) 2 중량%, 및 CMC(증점제) 1 중량%를 물에 첨가하여 음극 혼합물 슬러리를 제조하였다. 구리 집전체의 일면에 상기 제조된 음극 혼합물 슬러리를 65 ㎛의 두께로 코팅하고, 이를 건조 및 압연한 후 일정크기로 펀칭하여 음극을 제조하였다.A negative electrode mixture slurry was prepared by adding 96 wt% of natural graphite, 1 wt% of Denka black (conductive agent), 2 wt% of SBR (binder), and 1 wt% of CMC (thickener) as an anode active material to water. The prepared negative electrode mixture slurry was coated on one surface of the copper collector to a thickness of 65 탆, dried and rolled, and punched to a predetermined size to prepare a negative electrode.

<리튬 이차전지의 제조>&Lt; Production of lithium secondary battery >

상기 실시예 1에서 제조된 양극과 상기 제조된 음극 사이에 두께 17 ㎛의 폴리에틸렌제의 다공막을 개재시킨 후, 에틸렌 카보네이트(EC) 및 디에틸 카보네이트(DEC)를 30:70의 부피비로 혼합한 용매에 1M LiPF6가 용해된 전해질을 주입하여 리튬 이차전지를 제조하였다.A porous polyethylene membrane having a thickness of 17 탆 was interposed between the anode prepared in Example 1 and the cathode thus prepared, and then a mixture of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) in a volume ratio of 30:70 Was charged with an electrolyte in which 1 M LiPF 6 was dissolved to prepare a lithium secondary battery.

비교예 2 : 리튬 이차전지의 제조Comparative Example 2: Production of lithium secondary battery

상기 실시예 2에서 양극으로서 실시예 1에서 제조된 양극을 대신하여 비교예 1에서 제조된 양극을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 리튬 이차전지를 제조하였다.A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 2, except that the positive electrode prepared in Comparative Example 1 was used instead of the positive electrode prepared in Example 1 as the positive electrode in Example 2 above.

실험예 1 : 전기화학 특성 평가 실험Experimental Example 1: Electrochemical Characteristic Evaluation Experiment

실시예 2 및 비교예 2에서 각각 얻은 리튬 이차전지를 25 에서 0.5C의 정전류(CC)로 4.4 V가 될 때까지 충전하고, 이후 정전압(CV)으로 충전하여 충전전류가 0.05 C(cut-off current)이 될 때까지 1회째의 충전을 행하였다. 이후 20분간 방치한 다음 0.2 C의 정전류(CC)로 3.0 V가 될 때까지 방전하였다. The lithium secondary batteries obtained in Example 2 and Comparative Example 2 were charged at a constant current (CC) of 25 at 0.5 C until the voltage reached 4.4 V and then charged at a constant voltage (CV) current was achieved. After that, it was left to stand for 20 minutes and then discharged at a constant current (CC) of 0.2 C until it reached 3.0 V. [

0.2 C rate의 방전 프로파일을 구하여 도 4에 나타내었다. A discharge profile of 0.2 C rate was obtained and is shown in FIG.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 리튬 이차전지용 양극과 비교예 1에 따른 리튬 이차전지용 양극은 동일한 양극 활물질을 포함하지만, 실시예 1에 따른 리튬 이차전지용 양극은 LiFePO4를 포함하는 양극 활물질층(제 2 양극 활물질층)이 양극 집전체의 타면에 형성되어 있으므로, 이를 리튬 이차전지의 양극으로 사용한 실시예 2의 리튬 이차전지의 경우, 비교예 2의 리튬 이차전지에 비해 보다 큰 방전 용량을 나타냄을 확인할 수 있었다.4, the positive electrode for a lithium secondary battery according to Example 1 of the present invention and the positive electrode for a lithium secondary battery according to Comparative Example 1 include the same positive electrode active material. However, the positive electrode for a lithium secondary battery according to Example 1 includes LiFePO 4 (The second positive electrode active material layer) was formed on the other surface of the positive electrode collector. Thus, in the case of the lithium secondary battery of Example 2 using the same as the positive electrode of the lithium secondary battery, the lithium secondary battery of Comparative Example 2 It was confirmed that the discharge capacity was larger.

10: 집전체 20: 양극 활물질층
110: 양극 집전판부
120: 양극 탭부
210: 제 1 양극 활물질층
220: 제 2 양극 활물질층
10: collector 20: cathode active material layer
110: positive current collector plate
120: positive electrode tab portion
210: First cathode active material layer
220: second cathode active material layer

Claims (13)

양극 집전체; 상기 양극 집전체의 일면에 형성되어 있는 제 1 양극 활물질층; 및 상기 양극 집전체의 타면에 형성되어 있는 제 2 양극 활물질층을 포함하는 리튬 이차전지용 양극으로서,
상기 제 1 양극 활물질층 및 제 2 양극 활물질층은 이종(異種)의 양극 활물질을 포함하고,
상기 제 2 양극활물질층은 양극 활물질로서 리튬 인산철 산화물(LiFePO4, LFP)을 포함하는, 리튬 이차전지용 양극.
Anode collector; A first cathode active material layer formed on one surface of the cathode current collector; And a second positive electrode active material layer formed on the other surface of the positive electrode current collector,
Wherein the first cathode active material layer and the second cathode active material layer include different kinds of cathode active materials,
Wherein the second cathode active material layer comprises lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 , LFP) as a cathode active material.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 양극 활물질 층이 포함하는 양극 활물질은 리튬-코발트 산화물, 리튬-망간계 산화물, 리튬-니켈-망간계 산화물, 리튬-망간-코발트계 산화물 및 리튬-니켈-망간-코발트계 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
The positive electrode active material contained in the first positive electrode active material layer may be at least one selected from the group consisting of lithium-cobalt oxide, lithium-manganese oxide, lithium-nickel-manganese oxide, lithium-manganese-cobalt oxide and lithium- And at least one selected from the group consisting of lithium and lithium.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 양극 활물질 층이 포함하는 양극 활물질은 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)인, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
Wherein the cathode active material contained in the second cathode active material layer is lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 ).
제 1 항에 있어서,
상기 리튬 인산철 산화물(LiFePO4)은 입자 상이고, 상기 입자 표면에 전도성 물질을 포함하는 코팅층이 형성되어 있지 않은 것인, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium iron phosphate oxide (LiFePO 4 ) is in the form of a particle, and a coating layer containing a conductive material is not formed on the surface of the particle.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 양극 활물질층의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛인, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the first cathode active material layer is 10 占 퐉 to 100 占 퐉.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 양극 활물질층의 두께는 1 ㎛ 내지 80 ㎛인, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
And the thickness of the second cathode active material layer is 1 占 퐉 to 80 占 퐉.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 양극 활물질층의 두께는 상기 제 1 양극 활물질 층의 두께를 기준으로 1% 내지 80%의 두께를 가지는, 리튬 이차전지용 양극
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the second positive electrode active material layer is 1% to 80% of the thickness of the first positive electrode active material layer,
제 1 항에 있어서,
상기 양극 집전체의 두께는 20 ㎛ 내지 50 ㎛인, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the positive electrode collector is 20 占 퐉 to 50 占 퐉.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 양극 활물질 층 및 제 2 양극 활물질 층이 각각 포함하는 양극 활물질은 90:10 내지 99:1의 중량비를 가지는, 리튬 이차전지용 양극.
The method according to claim 1,
Wherein each of the first and second cathode active material layers has a weight ratio of 90:10 to 99: 1.
양극, 음극, 및 상기 양극 및 음극 사이에 개재된 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차전지로서,
상기 전극 조립체는 제 1 항에 따른 양극을 최외각(最外殼) 양극으로 포함하고, 상기 제 2 양극활물질층이 상기 전극 조립체의 최외곽(最外廓) 전극면에 위치하는 것인, 리튬 이차전지.
A lithium secondary battery comprising an electrode assembly including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode,
Wherein the electrode assembly comprises the anode according to claim 1 as an outermost shell anode and the second cathode active material layer is located on the outermost electrode surface of the electrode assembly, battery.
제 10 항에 있어서,
상기 전극 조립체는 상기 양극 집전체의 양면에 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 양극을 추가로 포함하고,
상기 양극 집전체의 양면에 제 1 양극 활물질층이 형성되어 있는 양극은 세퍼레이터를 사이에 두고 음극 사이에 개재되는, 리튬 이차전지.
11. The method of claim 10,
Wherein the electrode assembly further comprises a positive electrode having a first positive electrode active material layer formed on both surfaces of the positive electrode collector,
Wherein a positive electrode having a first positive electrode active material layer formed on both surfaces of the positive electrode collector is sandwiched between negative electrodes with a separator interposed therebetween.
제 10 항에 있어서,
상기 전극 조립체는 스택 형 또는 스택 앤 폴딩형 전극 조립체인, 리튬 이차전지.
11. The method of claim 10,
Wherein the electrode assembly is a stacked or stacked and folded electrode assembly.
제 10 항에 있어서,
상기 리튬 이차전지는 양극의 최초 충방전시의 비가역 용량이 음극의 최초 충방전시의 비가역 용량에 비해 작은 것이고, 여기서 비가역용량은 하기 수학식 1인, 리튬 이차전지.
[수학식 1]
비가역용량 = 1- 방전용량/충전용량
11. The method of claim 10,
Wherein the irreversible capacity at the time of first charging and discharging of the positive electrode is smaller than the irreversible capacity at the time of first charging and discharging of the negative electrode, wherein the irreversible capacity is represented by the following formula (1).
[Equation 1]
Irreversible capacity = 1-discharge capacity / charge capacity
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