[发明专利]线缆型二次电池

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10-2013-0051562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。

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。

发明内容

为了解决相关技术的问题而设计了本发明，因此本发明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。

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，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内电极的方式螺旋卷绕。

所述隔离层可以层压在外电极上以形成隔离层-外电极组件，所述隔离层-外电极组件可以以围绕内电极的方式螺旋卷绕。

同时，所述片形式的外电极可以为单轴延伸条的形式。

所述片形式的外电极可以以在其宽度上不重叠或重叠的方式螺旋卷绕。

所述片形式的外电极可以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。

此外，所述片形式的外电极还可以包含形成在所述外电极活性材料层上的第一多孔支持层。

另外，所述片形式的外电极还可以包含多孔涂层，所述多孔涂层形成在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。

而且，所述片形式的外电极还可以包含形成在所述外集电器的另一个表面上的第二支持层。

另外，所述片形式的外电极还可以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。

同时，所述内电极可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。

所述内电极可以为中心部分为空的中空结构。

包含在内电极中的内集电器可以为螺旋卷绕的一个以上的线，螺旋卷绕的一个以上的片，或彼此螺旋交叉的两个以上的线。

此外，所述内电极可以在其中具有内集电器的芯、包含电解质的用于供应锂离子的芯或填充的芯。

所述用于供应锂离子的芯还可包含凝胶聚合物电解质和载体，或可以包含液体电解质和多孔载体。

同时，所述内电极可以具有如下结构：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。