[发明专利]线缆型二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及可自由变形的线缆型二次电池。

背景技术

本申请要求在2010年2月1日在韩国提交的韩国专利申请10-2010-0009049号的优先权，通过参考将其完整内容并入本文中。

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产生电力的装置。也将二次电池称作可充电电池，因为其能够反复再充电。普通的二次电池包含铅蓄电池、NiCd电池、NiMH蓄电池、Li离子电池、Li离子聚合物电池等。当与一次性的一次电池相比时，二次电池不仅更加经济有效，而且更加环境友好。

目前将二次电池用于需要低电力的应用如帮助车辆的启动的设备、便携式装置、工具、不间断电源等。近来，由于无线通信技术的发展导致便携式装置的普及并甚至导致多种常规装置的无线化，所以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提高车辆的寿命。

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，其中将由负极、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铝层压片的袋形壳中，且利用电解质填充所述壳。因为在这种方法中需要用于电极组件的预定安装空间，所以在开发多种形状的便携式装置时二次电池的圆柱形、棱柱形或袋形是一种限制。因此，需要变形容易的新结构的二次电池。

为了满足这种需要，已经提出了开发长度对横截面的直径之比非常大的线性电池。韩国专利公开2005-0099903公开了一种丝型柔性电池，其包含内电极、电解质和外电极，但具有一个负极和一个正极的限制性结构并因此容量平衡低。韩国专利0804411公开了一种线性电池，所述线性电池包含多个负极和多个正极、以及插入其间的隔膜。韩国专利注册0742739公开了一种包含正极丝和负极丝的丝型柔性电池，然而，这不是以外电极/内电极结构为基础的。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种新型线性结构的二次电池，所述二次电池容易变形并具有优异的稳定性和性能。

技术方案

本发明的线缆型二次电池包含内电极、外电极、以及包围所述外电极的保护涂层，所述内电极包含平行布置的至少两个负极，所述负极纵向延伸并具有预定形状的水平横截面，所述负极上具有充当离子通道的电解质层，所述外电极包含包括包围所述内电极的正极活性材料层的正极。

所述线缆型二次电池包含内电极、外电极、以及包围所述外电极的保护涂层，所述内电极包含平行布置的至少两个正极，所述正极纵向延伸并具有预定形状的水平横截面，所述正极上具有充当离子通道的电解质层，所述外电极包含包括包围所述内电极的负极活性材料层的负极。

所述负极或正极具有圆形或多边形形状的横截面，其中所述圆形可以为几何对称的圆形形状或几何不对称的椭圆形形状，且所述多边形形状可以为三角形、四边形、五边形或六边形形状。

优选地，所述负极或正极包含集电器和在所述集电器的外表面上形成的活性材料层。

在这种情况下，所述集电器可优选由不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳和铜；用碳、镍、钛和银进行表面处理的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料进行表面处理的非导电聚合物；或导电聚合物制成。所述导电材料可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍和铜。此外，所述导电聚合物可以包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚氮化硫。

所述负极活性材料可以包括含碳材料；含锂的钛复合氧化物(LTO)；金属(Me)如Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe；所述金属(Me)的合金；所述金属(Me)的氧化物(MeOx)；以及所述金属(Me)和碳的复合材料。所述正极活性材料可包括LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、LiCoPO₄、LiFePO₄、LiNiMnCoO₂和LiNi_1-x-y-zCo_xM1_yM2_zO₂(M 1和M2各自独立地为选自Al、Ni、Co、Fe、Mn、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo中的任一种，且x、y和z各自独立地为氧化物中各成分的原子分数，其中0≤x<0.5、0≤y<0.5、0≤z<0.5、x+y+z≤1)。