线缆型二次电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种线缆型二次电池，包含：内电极；隔离层，其围绕内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及片形式的外电极，其以围绕所述隔离层或所述内电极的方式螺旋卷绕，并通过螺旋卷绕而形成。所述线缆型二次电池能够减轻由外力造成的电极活性材料层中的裂纹产生，并且即使存在严重的裂纹，仍能够防止电极活性材料层从集电器脱落。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求于2013年5月7日在韩国提交的韩国专利申请10-2013-0051562号的优先权，通过参考将其内容并入本文中。
本技术涉及一种可以自由改变形状的线缆型二次电池，更具体地，涉及以防止电极活性材料层脱落并具有改善的电极柔性的方式构造的线缆型二次电池。
技术介绍
二次电池为能够以化学形式储存能量并在需要时能够转化成电能以发电的装置。也将二次电池称作可充电电池，因为其能够反复再充电。普通的二次电池包括铅蓄电池、NiCd电池、NiMH蓄电池、Li离子电池、Li离子聚合物电池等。当与一次性原电池相比时，二次电池不仅是更加经济有效的，而且是更加环境友好的。目前将二次电池用于需要低电力的应用，例如用于使车辆启动的设备、移动装置、工具、不间断电源等。近来，随着无线通信技术的发展导致移动装置的普及，并甚至导致多种常规装置的移动化，对二次电池的需求急剧增加。还将二次电池用于环境友好的下一代车辆如混合动力车辆和电动车辆中以降低成本和重量并增加车辆的使用寿命。通常，二次电池具有圆柱形、棱柱形或袋形。这与二次电池的制造方法相关，在所述方法中将由负极、正极和隔膜构成的电极组件安装在圆柱形或棱柱形金属壳或者铝层压片的袋形壳中，且利用电解质填充所述壳。因为在该方法中用于电极组件的预定安装空间是必要的，所以二次电池的圆柱形、棱柱形或袋形在开发各种形状的移动装置时是一种限制。因此，需要具有形状易于适应的新结构的二次电池。为了满足这种需要，已经提出开发长度对横截面直径之比非常大的线缆型电池。所述线缆型电池在由于造成形状变化的外力而经历应力的同时易于发生形状变化。此外，线缆型电池的电极活性材料层可能因充电和放电过程期间的快速体积膨胀而脱落。根据这些原因，电池的容量会下降且其循环寿命特性会劣化。通过提高在电极活性材料层中使用的粘合剂的量以在弯曲或扭曲期间提供柔性，可在一定程度上解决这种问题。然而，提高电极活性材料层中的粘合剂量造成电极电阻升高而劣化电池性能。此外，当施加强烈的外力时，例如，在将电极完全折叠的情况中，即使粘合剂的量变大，仍不能防止电极活性材料层的脱落。因此，该方法不足以解决这种问题。
技术实现思路
为了解决相关技术的问题而设计了本技术，因此本技术涉及提供一种线缆型二次电池，其能够减轻由外力造成的电极活性材料层中的裂纹产生，并且即使存在严重的裂纹，仍能够防止电极活性材料层从集电器脱落。本技术涉及如下内容。项1.一种线缆型二次电池，其特征在于包含：内电极；隔离层，其围绕所述内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及片形式的外电极，其以围绕所述隔离层或所述内电极的方式螺旋卷绕。项2.根据项1的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极为单轴延伸条的形式。项3.根据项1的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以在其宽度上不重叠的方式螺旋卷绕。项4.根据项3的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以不重叠的方式以其宽度的两倍内的间隔螺旋卷绕。项5.根据项1的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以在其宽度上重叠的方式螺旋卷绕。项6.根据项5的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以重叠部分的宽度为所述片形式的外电极本身的宽度的0.9倍的方式螺旋卷绕。项7.根据项1的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极包含外集电器和形成在所述外集电器的一个表面上的外电极活性材料层。项8.根据项7的线缆型二次电池，其特征在于所述外集电器为网状物形式。项9.根据项7的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含形成在所述外电极活性材料层上的第一多孔支持层。项10.根据项9的线缆型二次电池，其特征在于所述第一支持层为网状物形式的多孔膜或无纺布。项11.根据项9的线缆型二次电池，其特征在于所述第一支持层由选自如下的任意一种制成：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯及它们的混合物。项12.根据项9的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含在所述第一多孔支持层上的具有导电材料和粘合剂的导电材料涂层。项13.根据项12的线缆型二次电池，其特征在于所述导电材料包含选自如下的任意一种：炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及它们的混合物。项14.根据项12的线缆型二次电池，其特征在于所述粘合剂选自：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺及它们的混合物。项15.根据项12的线缆型二次电池，其特征在于所述导电材料和所述粘合剂以80:20～99:1的重量比存在于所述导电材料涂层中。项16.根据项9的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含多孔涂层，所述多孔涂层形成在所述第一多孔支持层上并包含无机粒子和粘合剂聚合物的混合物。项17.根据项9的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含形成在所述外集电器的另一个表面上的第二支持层。项18.根据项17的线缆型二次电池，其特征在于所述第二支持层为聚合物膜。项19.根据项18的线缆型二次电池，其特征在于所述聚合物膜由选自如下的任意一种制成：聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺及它们的混合物。项20.根据项9或17的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含在所述外电极活性材料层和所述第一支持层之间的导电层，所述导电层包含导电材料和粘合剂。项21.根据项20的线缆型二次电池，其特征在于所述导电层由重量比为1:10～8:10的所述导电材料和所述粘合剂的混合物形成。项22.根据项20的线缆型二次电池，其特征在于所述导电层具有0.01μm～5μm的孔径和5％～70％的孔隙率。项23.根据项20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线缆型二次电池，其特征在于包含：内电极；隔离层，其围绕所述内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及片形式的外电极，其以围绕所述隔离层或所述内电极的方式螺旋卷绕。

【技术特征摘要】
2013.05.07 KR 10-2013-00515621.一种线缆型二次电池，其特征在于包含：
内电极；
隔离层，其围绕所述内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及
片形式的外电极，其以围绕所述隔离层或所述内电极的方式螺旋卷绕。
2.根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极为单轴延伸条的形式。
3.根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以在其宽度上不重叠的方式螺旋卷绕。
4.根据权利要求3所述的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以不重叠的方式以其宽度的两倍内的间隔螺旋卷绕。
5.根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以在其宽度上重叠的方式螺旋卷绕。
6.根据权利要求5所述的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极以重叠部分的宽度为所述片形式的外电极本身的宽度的0.9倍的方式螺旋卷绕。
7.根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其特征在于所述片形式的外电极包含外集电器和形成在所述外集电器的一个表面上的外电极活性材料层。
8.根据权利要求7所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外集 电器为网状物形式。
9.根据权利要求7所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含形成在所述外电极活性材料层上的第一多孔支持层。
10.根据权利要求9所述的线缆型二次电池，其特征在于所述第一多孔支持层为网状物形式的多孔膜或无纺布。
11.根据权利要求9所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含在所述第一多孔支持层上的具有导电材料和粘合剂的导电材料涂层。
12.根据权利要求9所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含形成在所述外集电器的另一个表面上的第二支持层。
13.根据权利要求12所述的线缆型二次电池，其特征在于所述第二支持层为聚合物膜。
14.根据权利要求9或12所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外电极还包含在所述外电极活性材料层和所述第一多孔支持层之间的导电层，所述导电层包含导电材料和粘合剂。
15.根据权利要求14所述的线缆型二次电池，其特征在于所述导电层具有0.01μm～5μm的孔径和5％～70％的孔隙率。
16.根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内电极包含一个以上内集电器和形成在所述内集电器的表面上的内电极活性材料层。
17.根据权利要求16所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内 集电器还包含由导电材料和粘合剂组成的底涂层。
18.根据权利要求16所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内集电器在其至少一个表面上具有多个凹部。
19.根据权利要求18所述的线缆型二次电池，其特征在于所述多个凹部为连续图案化的凹部或间断图案化的凹部。
20.根据权利要求19所述的线缆型二次电池，其特征在于所述连续图案化的凹部以在纵向上相互隔开的方式形成。
21.根据权利要求19所述的线缆型二次电池，其特征在于所述间断图案化的凹部通过多个孔形成。
22.根据权利要求21所述的线缆型二次电池，其特征在于所述多个孔为圆形或多边形。
23.根据权利要求16所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内电极具有如下结构：所述内电极活性材料层形成在所述内集电器的整个表面上的结构；或所述内电极活性材料层以围绕所述内集电器的外表面的方式形成的结构。
24.根据权利要求16所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内电极还包含形成在所述内电极活性材料层的表面上的聚合物支持层。
25.根据权利要求24所述的线缆型二次电池，其特征在于所述聚合物支持层为具有0.01μm～10μm孔径和5％～95％孔隙率的多孔层。
26.根据权利要求16所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内集电器由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在表面上用 碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；或导电聚合物。
27.根据权利要求7所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外集电器还包含由导电材料和粘合剂组成的底涂层。
28.根据权利要求7所述的线缆型二次电池，其特征在于所述外集电器在其至少一个表面上具有多个凹部。
29.根据权利要求28所述的线缆型二次电池，其特征在于所述多个凹部为连续图案化的凹部或间断图案化的凹部。
30.根据权利要求29所述的线缆型二次电池，其特征在于所述连续图案化的凹部以在纵向上相互隔开的方式形成。
31.根据权利要求29所述的线缆型二次电池，其特征在于所述间断图案化的凹部通过多个孔形成。
32.根据权利要求31所述的线缆型二次电池，其特征在于所述多个孔为圆形或多边形。
33.根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内电极为中心部分为空的中空结构。
34.根据权利要求33所述的线缆型二次电池，其特征在于所述内电极包含螺旋卷绕的一个以上线形式的内集电器或螺旋卷绕的一个以上片形式的内集电器。
35.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：权友涵，郑惠兰，金银卿，金帝映，金孝美，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：新型
国别省市：韩国;KR