KR100458603B1 - 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지 - Google Patents

새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR100458603B1
KR100458603B1 KR10-2002-0017791A KR20020017791A KR100458603B1 KR 100458603 B1 KR100458603 B1 KR 100458603B1 KR 20020017791 A KR20020017791 A KR 20020017791A KR 100458603 B1 KR100458603 B1 KR 100458603B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diphenyl methane
carbonate
formula
electrolyte
electrolyte solution
Prior art date
Application number
KR10-2002-0017791A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030079037A (ko
Inventor
유승일
신진규
김형진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR10-2002-0017791A priority Critical patent/KR100458603B1/ko
Publication of KR20030079037A publication Critical patent/KR20030079037A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100458603B1 publication Critical patent/KR100458603B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬 2차 전지에 관한 것으로, 특히 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액을 포함하여 전지의 용량이 크고, 수명 특성 및 전지 성능이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 과충전시 안전성이 현저히 향상된 리튬 2차 전지에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1의 식에서,
R은 알킬기, 벤질기, 페닐기, 또는 아세틸기이다.

Description

새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬 2차 전지 {NON-AQUEOUS ELECTROLYTE COMPRISING NEW ADDITIVE AND LITHIUM ION SECONDARY BATTERY COMPRISING THEREOF}
본 발명은 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬 2차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전지의 용량이 크고, 수명 특성 및 전지 성능이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 과충전시 안전성이 현저히 향상된 전해액 및 이를 포함하는 리튬 2차 전지에 관한 것이다.
여러 전기화학 전지 중에서 리튬 2차 전지는 Sony사에 의해 처음으로 상품화된 후, 높은 에너지 밀도로 인해 종래의 2차 전지들을 대체하여 휴대용 컴퓨터, 휴대폰 등에 사용이 증가되고 있다.
리튬 2차 전지는 음극 활물질로 탄소재료와 양극 활물질로 LiCoO2등의 금속 산화물을 사용하며, 음극과 양극 사이에 다공성의 폴리올레핀계 분리막을 넣고, LiPF6등의 리튬 염을 가진 전해액을 넣어 제조한다. 충전시에는 양극 활물질의 리튬 이온이 방출되어 음극의 탄소층으로 삽입되며, 방전시에는 반대로 탄소층의 리튬 이온이 방출되어 양극 활물질로 삽입된다. 상기 전해액은 음극과 양극 사이에서 리튬 이온을 이동시키는 매질로, 전지의 작동 전압 범위에서 안정하여야 하고, 빠른 속도로 이온을 전달할 수 있는 능력을 가져야 한다.
미국특허 제 5,521,027호, 및 미국특허 제 5,525,443호는 리튬 이온을 충분히 해리시킬 수 있는 극성이 큰 환형 카보네이트만을 사용할 경우 점도가 커서 이온전도도가 작으므로, 점도를 줄이기 위해 큰 환형 카보네이트에 극성은 작지만 저점도인 선형 카보네이트를 혼합한 혼합 전해액에 대하여 개시하고 있다. 상기 선형 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 또는 에틸 메틸 카보네이트(EMC) 등이 있으며, 이 중 녹는점이 -55 ℃로 가장 낮은 에틸 메틸 카보네이트를 사용할 때 우수한 저온 특성과 수명 성능을 나타낸다. 환형 카보네이트로는 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 또는 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 있으며, 프로필렌 카보네이트는 어는점이 -49 ℃로 낮아서 저온 성능이 좋지만, 음극으로 용량이 큰 흑연화 탄소를 사용할 경우 충전시 음극과 급격하게 반응을 하여 많은 양을 사용하기 어렵기 때문에, 음극에서 안정한 보호막을 형성하는 에틸렌 카보네이트를 주로 사용한다. 그러나, 상기 종래 기술은 에틸렌 카보네이트를 사용할 경우 에틸렌 카보네이트의 녹는점이 37 ℃로 높기 때문에 사용량이 많아질수록 저온 성능이 저하되다는 문제점이 있다.
한편, 최근까지도 리튬 이온 전지의 안전성을 향상시키려는 연구가 계속 진행되고 있으며, 그 중 전해액 첨가제로 과충전시 안전성을 높이려는 시도가 있었다. 미국 특허 제 6,074,777호는 과충전시 반응하여 고분자화가 되거나 분해하며기체를 발생시키는 물질로 비페닐(biphenyl) 등을 사용하여 과충전시 안전성을 확보하고자 하였다. 그러나, 이 방법은 상온에서 고체로 잘 녹지 않고, 수명 성능이 나쁘며, 저온에서 석출되어 전지 성능을 악화시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 전지의 용량이 크고, 수명 특성 및 전지 성능이 우수하며, 과충전시 안전성을 향상시킬 수 있는 리튬 2차 전지에 대한 연구가 더욱 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 전도성이 작은 피막을 양극 쪽에 형성하여 과충전시 전지의 저항을 크게 하여 전지의 반응을 중단시킴으로써 리튬 2차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 전해액을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전해액을 포함하여 전지의 용량이 크고, 수명 특성 및 전지 성능이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 과충전시 안전성을 향상시킬 수 있는 리튬 2차 전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1의 식에서,
R은 알킬기, 벤질기, 페닐기, 또는 아세틸기이다.
또한 본 발명은 상기 전해액을 포함하는 리튬 2차 전지를 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 리튬 2차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 방법에 대하여 연구하던 중, 리튬 2차 전지용 전해액에 새로운 첨가제를 첨가한 결과, 리튬 2차 전지의 용량, 수명특성, 특히 과충전시 안전성을 향상시킬 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 리튬 2차 전지의 과충전시 안전성을 향상시킬 수 있는 전해액 첨가제로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 리튬 2차 전지용 전해액, 및 이를 포함하는 리튬 2차 전지를 제공하는 것이다.
본 발명에 사용되는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 메톡시 디페닐 메탄(methoxy diphenyl methane), 에톡시 디페닐 메탄(ethoxy diphenyl methane), 프로폭시 디페닐 메탄(propoxy diphenyl methane), 이소프로폭시 디페닐 메탄(isopropoxy diphenyl methane), 부톡시 디페닐 메탄(butoxy diphenyl methane), t-부톡시 디페닐 메탄(t-butoxy diphenyl methane), 페녹시 디페닐 메탄(phenoxy diphenyl methane), 벤질옥시 디페닐 메탄(benzoxy diphenyl methane), 또는 디페닐메틸 아세테이트(diphenylmethyl acetate) 등을 사용할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전해액 내에 대하여 0.01 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 과충전 방지 효과를 주지 못하며, 20 중량%를 초과할 경우에는 전지의 수명 및 저온특성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 리튬 2차 전지의 작동 전압인 4.2 V 이상에서 분해되어 전도성이 작은 피막을 양극쪽에 형성함으로써 과충전시 전지의 저항을 크게 하여 전지의 반응을 중단시키는 작용을 하고, 이로부터 안전성을 확보하게 된다. 또한 본 발명의 전해액 첨가제는 상온에서 액체로 녹는점이 낮아 저온 성능, 및 수명 성능을 저하시키지 않을 수 있다.
상기 전해액은 리튬염, 전해액 화합물, 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 비수성 전해액인 것이 바람직하다.
본 발명의 전해액에 포함되는 상기 리튬염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, 또는 LiN(CF3SO2)2등을 사용할 수 있다.
본 발명의 전해액에 포함되는 상기 전해액 화합물로는 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate), 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 에틸메틸카보네이트(ethylmethyl carbonate), 감마부티로락톤(GBL), 설포레인(sulfolane), 메틸 아세테이트(methylacetate), 메틸 프로피오네이트(methyl propionate), 에틸 뷰티레이트(ethyl butyrate), 및 프로필 프로피오네이트(propyl propionate)로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는것이 바람직하다.
또한 본 발명의 리튬 2차 전지는 리튬 이온을 흡장 방출할 수 있는 양극, 리튬 이온을 흡장 방출할 수 있는 음극, 다공성 분리막, 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액을 포함한다.
본 발명에 사용되는 상기 리튬 이온을 흡장 방출할 수 있는 양극은 양극 활물질로 리튬 함유 전이 금속 산화물을 사용하며, 그 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1-XCoXO2(0<X<1) 등이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 리튬 이온을 흡장 방출할 수 있는 음극은 음극 활물질로 흑연화 탄소를 사용한다. 상기 흑연화 탄소는 엑스선 회절법로 측정된 탄소질 재료의 결정면 거리 상수 d002 값이 0.338 ㎚ 이하이고, BET법으로 측정된 비표면적이 10 ㎡/g 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 상기 다공성 분리막으로는 통상의 리튬 2차 전지의 제조에 사용되는 다공성 분리막을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리올레핀계 다공성 분리막을 사용하는 것이다.
본 발명에서는 탄소 활물질, 및 결합제로 폴리비닐리덴 디플루오라이드를 포함하는 음극과 리튬 전이 금속 산화물 활물질, 도전성 탄소, 및 결합제로 폴리비닐리덴 디플루오라이드를 포함하는 양극을 제조하였으며, 통상적인 방법으로 상기 제조한 음극과 양극 사이에 다공성 분리막을 넣고, 리튬염과 상기 화학식 1로 표시되는 전해액 첨가제를 포함하는 전해액을 투입하여 리튬 2차 전지를 제조하게 된다.
본 발명에 따른 리튬 2차 전지의 외형은 캔으로 된 원통형 또는 각형인 것이 바람직하다. 또한, 상기 전지는 파우치형 전지를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
(메톡시 디페닐 메탄의 합성)
수소화 나트륨(sodium hydride, 60 % mineral oil) 2.2 당량을 헥산으로 3 회 세척하였다. 이를 벤즈히드롤(benzhydrol) 3.68 g 존재하의 THF 용액에서 요오드화 메틸(methyl iodide) 1.2 당량과 반응시킨 후, 차가운 NaCl 포화수용액으로 워크업(work up)하여 에테르로 추출하였다. 이를 황산나트륨 무수물(anhydrous sodium sulfate)로 건조시킨 후, 감압하에서 증류하여 메톡시 디페닐 메탄(methoxy diphenyl methane) 3.38 g을 얻었다.
(전해액 제조)
글로브 박스(glove box) 안에서 에틸렌 카보네이트(F-EC, Mitsubishi Chem.), 상기 합성한 메톡시 디페닐 메탄, 및 에틸 메틸 카보네이트(F-EMC, Mitsubishi Chem.)를 33 : 2 : 65의 조성비로 혼합한 1M LiPF6용액 30 mL 제조하였다.
실시예 2
(에톡시 디페닐 메탄의 합성)
수소화 나트륨(60 % mineral oil) 2.2 당량을 헥산으로 3 회 세척하였다. 이를 벤즈히드롤 3.68 g 존재하의 THF 용액에서 요오드화 에틸(ethyl iodide) 1.2 당량과 반응시킨 후, 차가운 NaCl 포화수용액으로 워크업하여 에테르로 추출하였다. 이를 황산나트륨 무수물로 건조시킨 후, 감압하에서 증류하여 에톡시 디페닐 메탄(ethoxy diphenyl methane) 3.7 g을 얻었다.
(전해액 제조)
글로브 박스(glove box) 안에서 에틸렌 카보네이트(F-EC, Mitsubishi Chem.), 상기 합성한 에톡시 디페닐 메탄, 및 에틸 메틸 카보네이트(F-EMC, Mitsubishi Chem.)를 33 : 2 : 65의 조성비로 혼합한 1M LiPF6용액 30 mL 제조하였다.
실시예 3
(페녹시 디페닐 메탄의 합성)
수소화 나트륨(60 % mineral oil) 2.2 당량을 헥산으로 3 회 세척하였다. 이를 페놀 1.2 당량 존재하의 THF 용액에서 반응시킨 후, 벤즈히드릴 브로마이드(benzhydryl bromide) 4.94 g을 투입하여 반응시켰다. 이를 차가운 NaCl 포화수용액으로 워크업하여 에테르로 추출하였다. 이를 황산나트륨 무수물로 건조시킨 후, 감압하에서 증류하여 페녹시 디페닐 메탄(phenoxy diphenyl methane)3.65 g을 얻었다.
(전해액 제조)
글로브 박스(glove box) 안에서 에틸렌 카보네이트(F-EC, Mitsubishi Chem.), 상기 합성한 페녹시 디페닐 메탄, 및 에틸 메틸 카보네이트(F-EMC, Mitsubishi Chem.)를 33 : 2 : 65의 조성비로 혼합한 1M LiPF6용액 30 mL 제조하였다.
실시예 4
(디페닐메틸 아세테이트의 합성)
아세틸 클로라이드(acethyl chloride) 1.2 당량을 피리딘(pyridine) 1 당량 존재하의 벤즈히드롤 3.68 g의 THF 용액에서 반응시켰다. 이를 수소화 나트륨 용액으로 워크업하여 에테르로 추출한 후, 황산나트륨 무수물로 건조시킨 후, 감압하에서 증류하여 디페닐메틸 아세테이트(diphenylmethyl acetate) 3.89 g을 얻었다.
(전해액 제조)
글로브 박스(glove box) 안에서 에틸렌 카보네이트(F-EC, Mitsubishi Chem.), 상기 합성한 디페닐메틸 아세테이트, 및 에틸 메틸 카보네이트(F-EMC, Mitsubishi Chem.)를 33 : 2 : 65의 조성비로 혼합한 1M LiPF6용액 30 mL 제조하였다.
비교예 1
(전해액 제조)
첨가제로 비페닐(biphenyl)을 Aldrich사로부터 98 % 순도의 제품을 구입하여 사용하였다. 글로브 박스(glove box) 안에서 에틸렌 카보네이트(F-EC, Mitsubishi Chem.), 비페닐, 및 에틸 메틸 카보네이트(F-EMC, Mitsubishi Chem.)를 33 : 2 : 65의 조성비로 혼합한 1M LiPF6용액 30 mL 제조하였다.
비교예 2
(전해액 제조)
글로브 박스(glove box) 안에서 에틸렌 카보네이트(F-EC, Mitsubishi Chem.), 및 에틸 메틸 카보네이트(F-EMC, Mitsubishi Chem.)를 33 : 67의 조성비로 혼합한 1M LiPF6용액 30 mL 제조하였다.
실시예 5
(음극 제조)
음극 활물질로 탄소 활물질(MCMB-10-28, 오사카 가스) 93 중량%, 및 결합제로 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF, Kynar 761, Elf Atochem사) 7 중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP, N-methyl-2-pyrrolidone)에 첨가하였다. 이를 혼합기(Ika사)에서 2 시간 동안 혼합하여 음극 슬러리를 제조한 후, 구리 호일(Cu foil) 집전체에 도포하고, 130 ℃에서 건조하여 음극을 제조하였다.
(양극 제조)
양극은 리튬 함유 전이금속산화물로 LiCoO291 중량%, 결합제로 폴리비닐리덴 디플루오라이드(Kynar 761) 3 중량%, 및 도전성 탄소(KS-6, Lonza 사) 6 중량%를 용매인 N-메틸-2-피롤리돈에 첨가하였다. 이를 혼합기(Ika사)에서 2 시간 동안 혼합하여 양극 슬러리를 제조한 후, 알루미늄 호일(Al foil) 집전체에 도포하고, 130 ℃에서 건조하여 양극을 제조하였다.
(전지 제조)
상기 제조한 양극과 음극 사이에 분리막(celgard 2400, Hoechst Celanese 사)을 두고 타원형으로 감아 633048 규격의 각형 리튬 이온 전지를 조립하였다. 여기에 상기 실시예 1에서 제조한 전해액을 주입하여 리튬 2차 전지를 제조하였다.
실시예 6∼8, 및 비교예 3∼4
상기 실시예 5에서 하기 표 1과 같은 조성의 전해액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 실시하여 리튬 2차 전지를 제조하였다.
실험예
상기 실시예 5 내지 8, 및 비교예 3 또는 4에서 제조한 리튬 2차 전지를 25 ℃에서 4.2 V까지 1 C의 속도로 충전한 후, 4.2 V에서 전류가 50 ㎃ 이하가 될 때까지 충전하였고, 3 V까지 1 C의 속도로 방전하여 충·방전 실험을 하였다. 또한 방전된 전지를 1.5 A의 전류로 전압이 6 V에 도달할 때까지 충전하여 과충전 실험을 하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예 1 비교예 2
전해액 조성 (중량%) EC 33 33 33 33 33 33
EMC 65 65 65 65 65 67
메톡시 디페닐 메탄 2 - - - - -
에톡시 디페닐 메탄 - 2 - - - -
페녹시 디페닐 메탄 - - 2 - - -
디페닐메틸 아세테이트 - - - 2 - -
비페닐 - - - - 2 -
성능 초기용량 (mAh) 750 748 751 750 750 750
300 회 후 용량 (mAh) 639 637 640 633 598 641
과충전실험 폭발안함 폭발안함 폭발안함 폭발안함 폭발안함 폭발
상기 표 1을 통하여, 본 발명에 따라 리튬염, 전해액 화합물을 포함하는 리튬 2차 전지용 전해액에 화학식 1로 표시되는 화합물을 전해액 첨가제로 포함하는 실시예 5 내지 8의 리튬 2차 전지는 비교예 1, 또는 비교예 2의 전지와 비교하여 수명특성, 및 과충전시 안전성이 우수함을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 리튬 2차 전지용 전해액은 전도성이 작은 피막을 양극 쪽에 형성하여 과충전시 전지의 저항을 크게 하여 전지의 반응을 중단시킴으로써 리튬 2차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 포함하는 리튬 2차 전지는 용량이 크고, 수명 특성 및 전지 성능이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 과충전시 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액:
    [화학식 1]
    상기 화학식 1의 식에서,
    R은 알킬기, 벤질기, 페닐기, 또는 아세틸기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 메톡시 디페닐 메탄(methoxy diphenyl methane), 에톡시 디페닐 메탄(ethoxy diphenyl methane), 프로폭시 디페닐 메탄(propoxy diphenyl methane), 이소프로폭시 디페닐 메탄(isopropoxy diphenyl methane), 부톡시 디페닐 메탄(butoxy diphenyl methane), t-부톡시 디페닐 메탄(t-butoxy diphenyl methane), 페녹시 디페닐 메탄(phenoxy diphenyl methane), 벤질옥시 디페닐 메탄(benzoxy diphenyl methane), 및 디페닐메틸 아세테이트(diphenylmethyl acetate)로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 전해액.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 전해액 내에 0.01 내지 20 중량%로 포함되는 전해액.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전해액이 리튬염, 전해액 화합물, 및 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 전해액.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리튬염이 LiClO4, LiCF3SO3, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, 및 LiN(CF3SO2)2로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 전해액.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 전해액 화합물이 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate), 비닐렌 카보네이트(vinylene carbonate), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 에틸메틸카보네이트(ethylmethyl carbonate), 감마부티로락톤(GBL), 설포레인(sulfolane), 메틸 아세테이트(methylacetate), 메틸 프로피오네이트(methyl propionate), 에틸 뷰티레이트(ethyl butyrate), 및 프로필프로피오네이트(propyl propionate)로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 전해액.
  7. 제1항 기재의 전해액을 포함하는 리튬 2차 전지.
KR10-2002-0017791A 2002-04-01 2002-04-01 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지 KR100458603B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0017791A KR100458603B1 (ko) 2002-04-01 2002-04-01 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0017791A KR100458603B1 (ko) 2002-04-01 2002-04-01 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030079037A KR20030079037A (ko) 2003-10-10
KR100458603B1 true KR100458603B1 (ko) 2004-12-03

Family

ID=32377422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0017791A KR100458603B1 (ko) 2002-04-01 2002-04-01 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100458603B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8491786B2 (en) 2007-11-13 2013-07-23 Dongyang Electronics Co., Ltd. Circulation type water purifier

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11126632A (ja) * 1997-08-29 1999-05-11 Alcatel Cit 有機電解質と炭素アノードを備えるリチウム蓄電池
US6045952A (en) * 1998-03-23 2000-04-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrochemical storage cell containing a substituted anisole or di-anisole redox shuttle additive for overcharge protection and suitable for use in liquid organic and solid polymer electrolytes
JP2000299125A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池
JP2001015154A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池
JP2001338681A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Mitsubishi Chemicals Corp 非水系電解液及びこれを用いた二次電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11126632A (ja) * 1997-08-29 1999-05-11 Alcatel Cit 有機電解質と炭素アノードを備えるリチウム蓄電池
US6045952A (en) * 1998-03-23 2000-04-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrochemical storage cell containing a substituted anisole or di-anisole redox shuttle additive for overcharge protection and suitable for use in liquid organic and solid polymer electrolytes
JP2000299125A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池
JP2001015154A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液二次電池
JP2001338681A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Mitsubishi Chemicals Corp 非水系電解液及びこれを用いた二次電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8491786B2 (en) 2007-11-13 2013-07-23 Dongyang Electronics Co., Ltd. Circulation type water purifier

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030079037A (ko) 2003-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100670507B1 (ko) 리튬 이차 전지
US7255966B2 (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
EP2367230B1 (en) Electrolyte solution for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including the same
KR102030347B1 (ko) 첨가제를 포함하는 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US20090155695A1 (en) Non-Aqueous Electrolyte and a Lithium Secondary Battery Comprising the Same
EP2822058B1 (en) Lithium pouch battery
KR20080082276A (ko) 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US20120208080A1 (en) Electrolyte for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including the same
KR100725704B1 (ko) 비수 전해액 첨가제 및 이를 이용한 이차 전지
CN111048831B (zh) 用于二次电池的电解液以及包含电解液的锂二次电池
KR100371403B1 (ko) 새로운 전해액과 이를 이용한 리튬이온 전지
US7022145B2 (en) Lithium secondary battery
KR100984134B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US7858241B2 (en) Nonaqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary batter using the same
JP2022551058A (ja) リチウム二次電池用非水電解液及びそれを含むリチウム二次電池
JP4149042B2 (ja) 二次電池用非水電解液及び非水電解液二次電池
KR100335222B1 (ko) 비수 전해액
KR20210155370A (ko) 리튬 이차전지용 비수 전해액 첨가제 및 이를 포함하는 리튬 이차전지용 비수 전해액 및 리튬 이차전지
KR101349941B1 (ko) 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100417085B1 (ko) 새로운 전해액과 이를 이용하는 리튬 이온 전지
CN114447434A (zh) 用于锂二次电池的电解液及包括其的锂二次电池
KR100458603B1 (ko) 새로운 첨가제를 포함하는 전해액 및 이를 포함하는 리튬2차 전지
KR100371399B1 (ko) 새로운 전해액 첨가제와 이를 이용한 리튬이온 전지
KR100649914B1 (ko) 리튬 이온 2차 전지
KR100417084B1 (ko) 새로운 전해액 첨가제와 이를 이용하는 리튬 이온 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121011

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131018

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191016

Year of fee payment: 16