线缆型二次电池制造技术

技术编号:18179859 阅读:37 留言:0更新日期:2018-06-09 22:09
公开了一种线缆型二次电池,包括:芯部;内电极支撑件,其以彼此间隔开的弹簧的形式缠绕芯部的外侧,以使芯部的部分被暴露;片型第一内电极,其螺旋缠绕暴露的芯部的外侧;片型第一分隔层,其螺旋缠绕第一内电极的外侧;片型第二内电极,其螺旋缠绕第一分隔层的外侧;第二分隔层,其螺旋缠绕第二内电极的外侧;以及外电极,其螺旋缠绕第二分隔层的外侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线缆型二次电池
本公开涉及一种线缆型二次电池。更特别地,本公开涉及一种实现高容量并且允许易于变形的线缆型二次电池。本申请要求2015年10月21日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2015-0147004的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
近年来,二次电池指将外部电能转化为化学能形式并在其中储存化学能,然后根据需要而发电的装置。这种二次电池也被称为“可再充电电池”,意思是能够被多次充电的电池。典型的二次电池包括铅蓄电池、镍镉(Ni-Cd)电池、镍金属氢化物(NiMH)电池、锂离子(Li-ion)电池和锂离子(Li-ion)聚合物电池。与一次性原电池相比,二次电池提供经济优点和环境优点两者。当前,二次电池被用于需要低电功率的一些应用。例如,这些应用包括帮助汽车起动的装置、便携式系统、仪器和无制动电源系统。近年来,无线通信技术的发展使得便携式系统普及。另外,存在一种将许多传统系统转变为无线系统的趋势。在这些情况下,存在对二次电池的爆发性需求。此外,混合动力汽车和电动汽车已经商业化以期防止环境污染。这些下一代车辆采用二次电池以降低成本和重量,并且提高使用寿命。通常,二次电池通常被提供为圆柱形、棱柱形或袋型电池。这是因为通过如下方式制造二次电池:将包括阳极、阴极和分隔物的电极组件安装到圆柱形或棱柱形金属罐中或由铝层压片制成的袋型壳体中,然后将电解质注入到电极组件中。因此,本质上需要用于安装二次电池的预定空间。因而,这种圆柱形、棱柱形或袋状的二次电池不理想地限制了各种类型的便携式系统的开发。结果,需要一种允许易于变形的新型二次电池。为了满足这种需要,已经提出了一种具有显著大的长度与截面直径比的线性电池。韩国公开专利No.2005-99903公开了一种可变电池,其包括内电极、外电极和介于电极之间的电解质层。然而,这种电池柔性差。另外,由于线缆型二次电池使用聚合物电解质以形成电解质层,因此难以将电解质注入到电极的活性材料。这导致电池电阻增大以及容量特性和循环特性退化的问题。另外,当形成线缆型二次电池时,在每个电极与介于内电极和外电极之间的分隔物之间产生不均匀的间隙。由于这种间隙,电解质可以不能被平稳地引入外电极活性材料层,导致电池质量退化问题。此外,当对线缆型二次电池使用线型集电器时,与片型集电器相比,电阻变高。这可以导致电池质量退化的问题。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决现有技术的问题,因此,本公开涉及提供一种新型的高容量线性结构的二次电池,其具有优异的柔性,允许易于变形并保持二次电池的稳定性和优异质量。技术方案在本公开的一方面,提供根据下列实施例的线缆型二次电池。根据第一实施例,提供一种线缆型二次电池,包括:缠绕芯;内电极支撑件,其以间隔开的弹簧形式缠绕在缠绕芯的外部上,使得缠绕芯可以部分暴露;片型第一内电极,其通过螺旋缠绕而形成在暴露的缠绕芯的外部上;片型第一分隔层,其通过螺旋缠绕而形成在第一内电极的外部上;片型第二内电极,其通过螺旋缠绕而形成在第一分隔层的外部上;片型第二分隔层,其通过螺旋缠绕而形成在第二内电极的外部上;以及外电极,其通过螺旋缠绕而形成在第二分隔层的外部上。根据第二实施例,提供一种第一实施例的线缆型二次电池,其中缠绕芯为线型、绞线型、中空、网型、条型或者网格型的缠绕芯。根据第三实施例,提供一种第一实施例或第二实施例的线缆型二次电池,其中缠绕芯包括:碳纳米管;不锈钢;铝;镍;钛;焙碳(bakedcarbon);铜;以碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢;铝-镉合金;或者聚合物。根据第四实施例,提供一种根据第一实施例至第三实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中垂直于缠绕芯的纵向方向的截面具有圆形、椭圆形、四边形或者三角形的形状。根据第五实施例,提供一种根据第一实施例至第四实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中第一内电极包括第一内集电器和在第一内集电器的一个表面上形成的第一内电极活性材料层,并且外电极包括外集电器和在外集电器的一个表面上形成的外电极活性材料层。根据第六实施例,提供一种第五实施例的线缆型二次电池,还包括在第一内集电器的另一表面和外集电器的另一表面中的至少一个上形成的聚合物膜层。根据第七实施例,提供一种根据第一实施例至第六实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中第二内电极包括第二内集电器和在第二内集电器的两个表面上形成的第二内电极活性材料层。根据第八实施例,提供一种根据第五实施例至第七实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中第一内集电器、第二内集电器和外集电器中的至少一个为膜型或者网格型集电器。根据第九实施例,提供一种根据第一实施例至第八实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中片型内电极、第一分隔层、第二内电极、第二分隔层以及外电极具有在一个方向上延伸的条带的结构。根据第十实施例,提供一种根据第一实施例至第九实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中在缠绕芯中设有空间,并且包含电解质的锂离子供应芯部、内电极集电器芯部或填料芯部被形成在该空间中。根据第十一实施例,提供一种第十实施例的线缆型二次电池,其中内电极集电器芯部由碳纳米管;不锈钢;铝;镍;钛;焙碳;铜;以碳、镍、钛或银表面处理的不锈钢;铝镉合金;以导电材料表面处理的非导电聚合物;或者导电聚合物制成。根据第十二实施例,提供一种第十实施例的线缆型二次电池,其中锂离子供应芯部包括凝胶聚合物电解质和支撑件。根据第十三实施例,提供一种第十实施例的线缆型二次电池,其中锂离子供应芯部包括液体电解质和多孔载体。根据第十四实施例,提供一种第十实施例的线缆型二次电池,其中填料芯部包括聚合物树脂、橡胶或者无机材料,并且聚合物树脂、橡胶或无机材料具有线状、纤维状、粉末状、网格状或者泡沫状的形状。根据第十五实施例,提供一种根据第一实施例至第十四实施例中任一项所述的线缆型二次电池,其中第一内电极和外电极为阴极,而第二内电极为阳极,或者第一内电极和外电极为阳极,而第二内电极为阴极。有利效果根据本公开的实施例,除了电极的组成部分之外,还设置具有优异柔性的缠绕芯以及以间隔开的弹簧形式缠绕在缠绕芯上的内电极支撑件。缠绕芯防止电极受到刺激因素(stimuli)的影响,诸如线缆型二次电池上的弯曲、扭曲和拉出,并且内电极支撑件允许在缠绕条型阳极/分隔物/阴极时保持对准。根据本公开的另一实施例,避免了具有高电阻的线型集电器,并且提供了片型电极。因而,可以降低线缆型二次电池的电阻,并且提高电池的质量。根据本公开的又另一实施例,内电极具有包括第一内电极和第二内电极的多层电极结构。因而,可以实现高容量的线缆型二次电池。根据又另一实施例,含电解质的锂离子供应芯部位于内电极支撑件的内部,并且内电极支撑件具有开放结构。因而,锂离子供应芯部的电解质易于渗入电极活性材料,由此促进锂离子的供应和交换。以这种方式,可以提供具有优异容量特性和循环特性的电池。根据再另一实施例,线缆型二次电池设有具有开放结构的内电极支撑件,并且片型电极和分隔层象弹簧结构那样以螺旋方式缠绕,使得它们可保持直线形状并且释放外力引起的应力。附图说明附图示出了本公开的优选实施例,并且与前述公开一起提供对本公开技术精神的进一步理解,因而,本公开不应被解释为限于附图。图1示出在根据本公开一实本文档来自技高网
...
线缆型二次电池

【技术保护点】
一种线缆型二次电池,包括:缠绕芯;内电极支撑件,所述内电极支撑件以间隔开的弹簧的形式缠绕在所述缠绕芯的外部上,使得所述缠绕芯能够部分地暴露;片型第一内电极,所述第一内电极通过螺旋缠绕而形成在暴露的所述缠绕芯的外部上;片型第一分隔层,所述第一分隔层通过螺旋缠绕而形成在所述第一内电极的外部上;片型第二内电极,所述第二内电极通过螺旋缠绕而形成在所述第一分隔层的外部上;第二分隔层,所述第二分隔层通过螺旋缠绕而形成在所述第二内电极的外部上;以及外电极,所述外电极通过螺旋缠绕而形成在所述第二分隔层的外部上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 KR 10-2015-01470041.一种线缆型二次电池,包括:缠绕芯;内电极支撑件,所述内电极支撑件以间隔开的弹簧的形式缠绕在所述缠绕芯的外部上,使得所述缠绕芯能够部分地暴露;片型第一内电极,所述第一内电极通过螺旋缠绕而形成在暴露的所述缠绕芯的外部上;片型第一分隔层,所述第一分隔层通过螺旋缠绕而形成在所述第一内电极的外部上;片型第二内电极,所述第二内电极通过螺旋缠绕而形成在所述第一分隔层的外部上;第二分隔层,所述第二分隔层通过螺旋缠绕而形成在所述第二内电极的外部上;以及外电极,所述外电极通过螺旋缠绕而形成在所述第二分隔层的外部上。2.根据权利要求1所述的线缆型二次电池,其中,所述缠绕芯为线型、绞线型、中空、网型、条型或网格型的缠绕芯。3.根据权利要求1所述的线缆型二次电池,其中,所述缠绕芯包括:碳纳米管;不锈钢;铝;镍;钛;焙碳;铜;以碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢;铝-镉合金;或者聚合物。4.根据权利要求1所述的线缆型二次电池,其中,与所述缠绕芯的纵向方向垂直的截面具有圆形、椭圆形、四边形或三角形的形状。5.根据权利要求1所述的线缆型二次电池,其中,所述第一内电极包括第一内集电器和在所述第一内集电器的一个表面上形成的第一内电极活性材料层,所述外电极包括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,并且所述第二内电极包括第二内集电器和在所述第二内集电器的两个表面上形成的第二内电极活性材料层。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:严仁晟金帝映崔钟华卢锡仁陆永知
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国,KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1