[发明专利]线缆型二次电池及其制备

说明书

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10-2013-0051560号的优先权，通过参考将其内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种可以自由改变形状的线缆型二次电池，更特别地，涉及一种以包含隔离层-外电极的层压体的方式构造的线缆型二次电池、以及制备所述线缆型二次电池的方法，所述隔离层-外电极的层压体通过将隔离层与外电极相互粘合而一体化。

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，已经提出了开发长度对横截面直径之比非常大的线缆型电池。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，这种电池的柔性差。该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的方面造成困难，由此提高电池的电阻并劣化其容量和循环特性。

此外，线缆型电池在其制备中可能具有在设置在内电极与外电极之间的隔离层与这种电极之间不均匀产生的空间，且这种空间可能干扰将电解液引入外电极活性材料层，由此劣化电池性能。

发明内容

设计了本发明以解决相关技术的问题，因此，本发明涉及提供一种具有新线性结构的二次电池，所述新线性结构通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化，从而最小化隔离层与外电极之间的不均匀空间并使得隔离层可与外电极接触以吸收电解液而得到，由此诱发电解液均匀供应到外电极活性材料层中并最终实现形状的易于变化、优异的稳定性以及良好的作为二次电池的性能。

根据本发明的一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含内电极；隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕从而围绕所述内电极的外表面，所述层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。

此时，所述隔离层-外电极的片形式的层压体可具有在一个方向延伸的条带结构。

另外，所述隔离层-外电极的片形式的层压体可以螺旋状卷绕从而其在宽度上不交叠或者从而其交叠。

另外，可通过在对其压缩以使其一体化期间在所述隔离层与所述外电极之间保持15～300N/m的剥离强度来形成所述隔离层-外电极的层压体。

此时，所述外电极可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。

在所述隔离层-外电极的层压体中，所述隔离层与所述外电极活性材料层可以相互接触。

此外，所述隔离层-外电极的层压体可以还包含形成在所述外集电器的另一个表面上的聚合物膜。

所述聚合物膜可以由选自如下的任意一种制成：聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺及其混合物。

所述外集电器可以为网眼的形式。

在本发明中，与所述外集电器相比，所述隔离层在宽度和长度上的尺寸可以更大。

此外，所述外集电器可以还包含由导电材料和粘合剂组成的底涂层。

此时，所述导电材料可以包含选自如下的任一种：碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及其混合物。