[发明专利]线缆型二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及可以自由改变形状的线缆型二次电池，且更特别地涉及具有用于供给锂离子的芯的线缆型二次电池。

本申请要求2011年10月13日在韩国提交的韩国专利申请10-2011-0104875号和2012年10月15日在韩国提交的韩国专利申请10-2012-0114117号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。

背景技术

二次电池为能够以化学形式储存能量并在需要时转化成电能以发电的装置。也将二次电池称作可充电电池，这是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。

为了满足该需要，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。韩国专利申请公开2005-99903号公开了一种由内电极、外电极和插入其间的电解质层组成的柔性电池。然而，这种电池具有不足的柔性。所述线性电池使用聚合物电解质以形成电解质层，但这在电解质流入电极活性材料中方面造成困难，由此增加电池的电阻并降低其容量和循环特性。

发明内容

技术问题

设计了本发明以解决现有技术的问题，因此，本发明的一个目的在于提供具有新线性结构的二次电池，所述二次电池可以容易地改变形状、维持优异的稳定性和作为二次电池的性能、且促进电解质流入电极活性材料中。

技术方案

为了实现所述目的，本发明提供具有预定形状的水平横截面且纵向延伸的线缆型二次电池，其包含：用于供给锂离子的芯，其包含电解质；内电极，其包含通过将表面上涂布有内电极活性材料的两个以上线型内集电器螺旋绞合而形成的螺旋电极；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；和外电极，其围绕所述隔离层的外表面且包含外电极活性材料层和外集电器。

在本发明的内电极中，一个以上螺旋电极可以被卷绕以围绕所述用于供给锂离子的芯的外表面，或者一个以上螺旋电极可以在纵向上沿所述用于供给锂离子的芯的外表面彼此平行排列，但所述内电极的形式不限于此。

在所述外电极中，所述外电极活性材料层可以被形成为围绕所述隔离层的外表面，且所述外集电器可以被形成为围绕所述外电极活性材料层的外表面；所述外集电器可以被形成为围绕所述隔离层的外表面，且所述外电极活性材料层可以被形成为围绕所述外集电器的外表面；所述外集电器可以被形成为围绕所述隔离层的外表面，且所述外电极活性材料层可以被形成为围绕所述外集电器的外表面并且与所述隔离层接触；或者所述外电极活性材料层可以被形成为围绕所述隔离层的外表面，且所述外集电器可以被形成为通过被覆盖在所述外电极活性材料层中从而包含在所述外电极活性材料层的内部、并与隔离层隔开地围绕所述隔离层的外表面。

在本发明中，所述外集电器的形式没有特别限制，但优选为管、卷绕线、卷绕片或网眼的形式。

所述内集电器的种类没有特别限制，但优选由以下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；用碳、镍、钛或银在其表面上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料在其表面上处理过的不导电聚合物；或导电聚合物。

可以在本发明中使用的导电材料的实例包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍及其混合物。可以在本发明中使用的导电聚合物的实例包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。