비수 전해질 2차 전지, 그 2차 전지를 이용한 전원,휴대용 기기, 수송 또는 이동용 기계, 및 가정용 전기기기, 및 비수 전해질 2차 전지의 충전 방법 document_id 1020047004463

[청구항 1] 리튬 이온을 흡장·방출하는 재료 및 바인더 폴리머를 함유하여 이루어진 양극 및 음극과, 이들 양극과 음극의 두 극을 격리하는 1매 이상의 세퍼레이터와, 리튬 염 및 유기 용매를 함유하는 비수 전해질을 함유하여 구성되는 비수 전해질 2차 전지에 있어서, 상기 전해질이, 전지 전압 4.1~5.2v의 전위사이에서 상기 양극에서 산화되는 물질을 함유하고, 그 물질이 양극에서 리튬 방출 반응과는 다른 산화 반응을 일으키는 것을 특징으로 하는 비수 전해질 2차 전지 [청구항 2] 리튬 이온을 흡장·방출하는 재료 및 바인더 폴리머를 함유하여 이루어진 양극 및 음극과, 이들 양극과 음극의 두 극을 격리하는 1매 이상의 세퍼레이터와, 리튬 염 및 유기 용매를 함유하는 비수 전해질을 함유하여 구성되는 비수 전해질 2차 전지에 있어서, 상기 전해질이, 전지 전압 4.1~5.2v의 전위사이에서 상기 양극에서 전극 산화되는 물질을 함유하고, 그 물질이 상기 양극에서 리튬 방출 반응과는 다른 산화 반응을 일으키는 동시에, 상기 음극에서 리튬의 흡장 반응과는 다른 환원 반응이 생기는 것을 특징으로 하는 비수 전해질 2차 전지 [청구항 3] 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 전극 산화에 의해 산소 및/또는 이산화탄소가 발생하고, 그 산소 및/또는 이산화탄소가, 상기 음극상에 미량으로 생긴 리튬 금속을 li2o 및/또는 li2co3로산화시키는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 4] 제 3 항에 있어서,상기li2o 및/또는 li2co3가, 상기 음극에서 금속 리튬 및/또는리튬이온환원되는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 5] 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,상기 양극의 이론 용량에 대하여 10.00 c 이하의 전류율에서 충전을 행할 때, 하기 식의 충전율 l%까지상기양극및음극의열화않는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. 충전율 l(%)=5×(충전 전류율 c)-0.5×100 [청구항 6] 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,상기 전극 산화가,참조극범위에서일어나는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 7] 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,상기 유기 용매가, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 비닐렌 카보네이트 및 디에틸 카보네이트로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이고, 그 유기 용매중, 298.15k, 1o1.325pa의 상온 상압 조건하에서, 상기 전극 산화가,표준수소전위범위에서일어나는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 8] 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,상기 양극에서 산화되는 물질이, 일반식 r-co-r, 일반식 r-co-or, 일반식 r-co-nr'r, 일반식 ro-co-x-co-or, 및 일반식 rr'n-co-nr'r(상기 각 식중 r은, 서로 동일 또는 이종의, 치환 혹은 비치환된 1가 탄화 수소기를, r'는 수소 원자 또는, 서로 동일 또는 이종의, 치환 혹은 비치환된 1가 탄화 수소기를, x는 2가의 유기 기를 나타낸다.)로 표시되는 화합물로부터 선택되는1종또는2종이상인것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 9] 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,상기 비수 전해질이,고분자겔전해질인것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 10] 제 9 항에 있어서,상기 고분자 겔 전해질이, 분자중에 반응성 이중 결합을 갖는 화합물과, 유기 용매와, 리튬 염을 주성분으로 하는전해질용조성물을겔화지는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 11] 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,상기 세퍼레이터가,기공율이상인것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 12] 제 11 항에 있어서,상기 세퍼레이터가, 셀룰로스, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리에스테르중 어느 1종 이상을 함유하여 이루어진 동시에,기공율이상인것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 13] 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,상기 양극과 음극중적어도 한쪽을 구성하는 바인더 폴리머가 하기 식으로부터 구한 팽윤율이 150~800 중량%의 범위인열가소성 폴리우레탄수지함유하는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 14] 양극 및 음극과, 이들 양극과 음극사이에 개재시킨 세퍼레이터와, 고분자 겔 전해질을 포함하는 비수 전해질 2차 전지에 있어서, 상기 세퍼레이터가 셀룰로스를 주성분으로 하는 다공성 필름 또는 다공성 시트인 것을 특징으로 하는 비수 전해질 2차 전지 [청구항 15] 제 14 항에 있어서,상기 세퍼레이터의 두께가 20~50㎛,기공율인것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 16] 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,상기 고분자 겔 전해질이, 분자중에 반응성 이중 결합을 갖는 화합물과, 유기 용매와, 이온 도전성 염을 주성분으로 하는전해질용조성물을겔화지는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지. [청구항 17] 제 1 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,특성(a) 및/또는 (b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 비수 전해질 2차 전지. (a) 25℃에서 전지 용량의 250%의 충전율까지 과충전한 경우의 전지 전압이 5.5v 미만 (b) 25℃에서 전지 용량의 250%의 충전율까지 과충전한경우의 전지의 표면 온도가 90℃ 미만 [청구항 36] 제 32 항 내지 제 35 항중 어느 한 항에 있어서,상기 양극의 이론 용량에 대하여 1o.00 c 이하의 전류율에서 충전을 행할 때, 하기 식의 충전율 l%까지상기양극및음극의열화않는것을특징으로 하는비수 전해질 2차 전지의 충전 방법. 충전율 l(%)=5×(충전 전류율 c)-0.5×100