多层线缆型二次电池制造技术

公开了多层线缆型二次电池，其包含：第一电极组件，所述第一电极组件包含一个或多个第一内电极、包围所述第一内电极的外表面以防止电极短路的第一隔离层、和被螺旋卷绕并同时包围所述第一隔离层而形成的第一片型外电极；包围所述第一电极组件以防止电极短路的第三隔离层；和第二电极组件，所述第二电极组件包含一个或多个包围所述第三隔离层的外表面的第二内电极、包围所述第二内电极的外表面以防止电极短路的第二隔离层、和被螺旋卷绕并同时包围所述第二隔离层而形成的第二片型外电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层线缆型二次电池
本申请要求2014年10月31日在大韩民国提交的韩国专利申请No.10-2014-0150761和2014年10月31日提交的韩国专利申请No.10-2014-0150764的优先权，所述专利申请的公开内容通过引用并入本文中。本公开涉及形状自由改变的线缆型二次电池，更具体而言，涉及单位长度线缆电池的电池容量改善的线缆型二次电池。
技术介绍
近来，二次电池是指将外部电能转化为化学能并将其储存、和根据需要发电的装置。所述二次电池也称为“可再充电电池”，因为它们可以反复再充电。一般使用的二次电池包括铅蓄电池、镉镍(NiCd)电池、镍氢化物(NiMH)蓄电池、锂离子(Li离子)电池、锂离子(Li离子)聚合物电池等。所述二次电池比一次性的一次电池更有经济和环境优势。二次电池目前用于需要低电力的应用。所述应用的例子包括帮助车辆、移动装置、工具、不间断电源等启动的设备。无线通信技术的最新发展不仅带来移动装置的普及，而且带来许多种常规装置的移动化，对二次电池的需要已经急剧增加。另外，为了防止环境污染等的目的，混合动力车辆和电动车辆已经商业化，这些新一代车辆利用二次电池来减少成本和重量以及增加寿命。通常，大多数二次电池具有圆柱形、棱柱形或袋形的形状。这是因为二次电池是通过将包含负极、正极和隔膜的电极组件安装在圆柱形或棱柱形金属罐或者袋状的铝层压片壳中并将电解质引入所述电极组件中制成的。因为用于安装所述二次电池的预定空间是必需的，所以在各种形状的移动装置的开发中，二次电池的圆柱形、棱柱形或袋状形状是不利的限制。因此，对于可容易地改变形状的新的二次电池结构，存在着需求。响应于这种需求，已经建议长度对横截面直径的比很高的线缆型电池。然而，当为了增加单位长度线缆型电池的电池容量而将用于线缆型电池的活性材料涂覆超过预定的厚度或负荷量时，存在例如如下问题：活性材料层厚度增加，因而电极电阻增加并因此电池性能、寿命、输出特性等劣化。因此，在改善电池容量上有局限性。
技术实现思路
技术问题因此，本公开被设计成解决相关领域的问题并因此本公开涉及提供多层线缆型二次电池，所述多层线缆型二次电池包含交替形成的负极和正极以便增加单位长度线缆型电池的电池容量。技术方案在本公开的一个方面中，提供了多层线缆型二次电池，其包含：第一电极组件，所述第一电极组件包含一个或多个第一内电极、包围所述第一内电极的外表面以防止电极短路的第一隔离层和被螺旋卷绕以包围所述第一隔离层的片型第一外电极；包围所述第一电极组件以防止电极短路的第三隔离层；和第二电极组件，所述第二电极组件包含一个或多个包围所述第三隔离层的外表面的第二内电极、包围所述第二内电极的外表面以防止电极短路的第二隔离层和被螺旋卷绕以包围所述第二隔离层的片型第二外电极。在本公开的一种优选实施方式中，所述第一内电极可包含一个或多个平行布置的线型内电极或者两个或更多个绞合在一起布置的线型内电极。在本公开的另一种优选实施方式中，所述第二内电极可包含一个或多个被螺旋卷绕以包围所述第三隔离层外表面的线型内电极。在本公开的另一种优选实施方式中，所述内电极可包含内集电器和在所述内集电器的表面上形成的内电极活性材料层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述片型外电极可具有侧向延伸的条形结构。在本公开的另一种优选实施方式中，所述片型外电极可以被螺旋卷绕，使得所述片型外电极彼此不重叠，并且另外，所述片型外电极可以彼此隔开小于所述片型外电极宽度的2倍的距离。在本公开的另一种优选实施方式中，所述片型外电极可以被螺旋卷绕，使得所述片型外电极彼此重叠，并且所述片型外电极可以被螺旋卷绕，使得重叠部分的宽度小于所述片型外电极宽度的0.9倍。在本公开的另一种优选实施方式中，所述外电极可包含外集电器和在所述外集电器的一个表面上形成的外电极活性材料层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述外电极还可包含在所述外电极活性材料层上形成的多孔第一支撑层。在所述第一支撑层上还可以形成包含导电材料和粘合剂的导电材料涂层，并且在所述第一支撑层上还可以形成包含无机粒子和粘合剂聚合物的混合物的多孔涂层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述外电极还可以包含在所述外集电器的另一个表面上形成的第二支撑层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述隔离层可以是被卷绕的。在本公开的另一种优选实施方式中，所述内电极可以是负极或正极，而所述外电极可以是与所述内电极对应的正极或负极。在本公开的另一种优选实施方式中，所述多层线缆型二次电池还可以包含包围所述第二电极组件的外表面的保护涂层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述多层线缆型二次电池可包含：一个或多个第一内电极；和一个或多个第二内电极，其中各第一内电极具有在其中具有空区域的中空结构。在本公开的另一种优选实施方式中，所述第一和第二内电极可各自独立地包含一个或多个被螺旋卷绕的线型内集电器，或者一个或多个被螺旋卷绕的片型内集电器。在本公开的另一种优选实施方式中，所述第一和第二内电极可包含两个或更多个在彼此交叉的同时被螺旋卷绕的线型内集电器。在本公开的另一种优选实施方式中，所述第一和第二内电极可各自独立地包含在所述内集电器的整个表面上形成的内电极活性材料层，或包围所述被卷绕的内集电器的外表面而形成的内电极活性材料层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述第一和第二内电极还可包含在所述内电极活性材料层的表面上形成的聚合物支撑层。在本公开的另一种优选实施方式中，所述多层线缆型二次电池还可包含在所述第一内电极的空区域中形成的内电极集电器用芯、包含电解质的锂离子供给用芯、或填充芯。在本公开的另一种优选实施方式中，所述内电极集电器用芯可以由以下材料制成：碳纳米管；不锈钢；铝；镍；钛；烧结碳；铜；用碳、镍、钛或银表面处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料表面处理过的非导电聚合物；或导电聚合物。在本公开的另一种优选实施方式中，所述锂离子供给用芯可包含凝胶型聚合物电解质和支撑体。在本公开的另一种优选实施方式中，所述锂离子供给用芯可包含液体电解质和多孔载体。在本公开的另一种优选实施方式中，所述填充芯可包含聚合物树脂、橡胶或无机化合物，并且所述聚合物树脂、橡胶或无机化合物可具有线、纤维、粉末、网眼或泡沫的形状。在本公开的另一种优选实施方式中，所述外电极可包含：外集电器；在所述外集电器的一个表面上形成的外电极活性材料层；和在所述外集电器的另一个表面上形成的多孔支撑层。有利效果本公开提供了柔性改善并且单位长度的电池容量最大化的线缆型电池。附图说明附图示出了本公开的优选实施方式，并且与前述的公开内容一起，用来提供对本公开的技术主旨的进一步了解。然而，本公开不应被解释为局限于所述附图。图1是示出了根据本公开的一种实施方式的多层线缆型二次电池中的第一电极组件的横截面图。图2是示出了根据本公开的一种实施方式的多层线缆型二次电池中的第一电极组件的示意性透视图。图3是示出了根据本公开的另一种实施方式的多层线缆型二次电池中的第一电极组件的示意性透视图。图4是示出了根据本公开的一种实施方式的多层线缆型二次电池的示意性透视图。图5是示出了根据本公开的一种实施方式的多层线缆型二次电池的制造方法的示意性流程图。图6是示出了根据本公开的一种实施方式的片型二次电本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层线缆型二次电池，其包含：第一电极组件，所述第一电极组件包含一个或多个第一内电极、包围所述第一内电极的外表面以防止电极短路的第一隔离层和被螺旋卷绕以包围所述第一隔离层的片型第一外电极；包围所述第一电极组件以防止电极短路的第三隔离层；和第二电极组件，所述第二电极组件包含一个或多个包围所述第三隔离层的外表面的第二内电极、包围所述第二内电极的外表面以防止电极短路的第二隔离层和被螺旋卷绕以包围所述第二隔离层的片型第二外电极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 KR 10-2014-0150761;2014.10.31 KR 10-2011.多层线缆型二次电池，其包含：第一电极组件，所述第一电极组件包含一个或多个第一内电极、包围所述第一内电极的外表面以防止电极短路的第一隔离层和被螺旋卷绕以包围所述第一隔离层的片型第一外电极；包围所述第一电极组件以防止电极短路的第三隔离层；和第二电极组件，所述第二电极组件包含一个或多个包围所述第三隔离层的外表面的第二内电极、包围所述第二内电极的外表面以防止电极短路的第二隔离层和被螺旋卷绕以包围所述第二隔离层的片型第二外电极。2.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述第一内电极包含一个或多个平行布置的线型内电极或者两个或更多个绞合在一起布置的线型内电极。3.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述第二内电极包含一个或多个被螺旋卷绕以包围所述第三隔离层的外表面的线型内电极。4.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述内电极包含内集电器和在所述内集电器的表面上形成的内电极活性材料层。5.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述片型外电极具有侧向延伸的条形结构。6.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述片型外电极被螺旋卷绕，使得所述片型外电极彼此不重叠。7.根据权利要求6所述的多层线缆型二次电池，其中所述片型外电极被螺旋卷绕，使得所述片型外电极彼此隔开小于所述片型外电极的宽度的2倍的距离而彼此不重叠。8.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述片型外电极被螺旋卷绕，使得所述片型外电极彼此重叠。9.根据权利要求8所述的多层线缆型二次电池，其中所述片型外电极被螺旋卷绕，使得重叠部分的宽度小于所述片型外电极的宽度的0.9倍。10.根据权利要求1所述的多层线缆型二次电池，其中所述外电极包含外集电器和在所述外集电器的一个表面上形成的外电极活性材料层。11.根据权利要求10所述的多层线缆型二次电池，其中所述外电极还包含在所述外电极活性材料层上形成的多孔第一支撑层。12.根据权利要求11所述的多层线缆型二次电池，还包含在所述第一支撑层上的包含导电材料和粘合剂的导电材料涂层。13.根据权利要求11所述的多层线缆型二次电池，还包含在所述第一支撑层上的包含无机粒子和粘合剂聚合物的混合物的多孔涂层。14.根据权利要求11所述的多层线缆型...

【专利技术属性】
技术研发人员：权友涵，严仁晟，金帝映，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR