[發明專利]線纜型二次電池

有效

• 申請號: 201410191102.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104393324B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 權友涵;鄭惠蘭;金銀卿;金帝映;金孝美
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/058;H01M4/66
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 陳海濤,穆德駿

相關申請的交叉參考

本申請要求于2013年5月7日在韓國提交的韓國專利申請10-2013-0051562號的優先權，通過參考將其內容并入本文中。

技術領域

本發明涉及一種可以自由改變形狀的線纜型二次電池，更具體地，涉及以防止電極活性材料層脫落并具有改善的電極柔性的方式構造的線纜型二次電池。

背景技術

二次電池為能夠以化學形式儲存能量并在需要時能夠轉化成電能以發電的裝置。也將二次電池稱作可充電電池，因為其能夠反復再充電。普通的二次電池包括鉛蓄電池、NiCd電池、NiMH蓄電池、Li離子電池、Li離子聚合物電池等。當與一次性原電池相比時，二次電池不僅是更加經濟有效的，而且是更加環境友好的。

目前將二次電池用于需要低電力的應用，例如用于使車輛啟動的設備、移動裝置、工具、不間斷電源等。近來，隨著無線通信技術的發展導致移動裝置的普及，并甚至導致多種常規裝置的移動化，對二次電池的需求急劇增加。還將二次電池用于環境友好的下一代車輛如混合動力車輛和電動車輛中以降低成本和重量并增加車輛的使用壽命。

通常，二次電池具有圓柱形、棱柱形或袋形。這與二次電池的制造方法相關，在所述方法中將由負極、正極和隔膜構成的電極組件安裝在圓柱形或棱柱形金屬殼或者鋁層壓片的袋形殼中，且利用電解質填充所述殼。因為在該方法中用于電極組件的預定安裝空間是必要的，所以二次電池的圓柱形、棱柱形或袋形在開發各種形狀的移動裝置時是一種限制。因此，需要具有形狀易于適應的新結構的二次電池。

為了滿足這種需要，已經提出開發長度對橫截面直徑之比非常大的線纜型電池。所述線纜型電池在由于造成形狀變化的外力而經歷應力的同時易于發生形狀變化。此外，線纜型電池的電極活性材料層可能因充電和放電過程期間的快速體積膨脹而脫落。根據這些原因，電池的容量會下降且其循環壽命特性會劣化。

通過提高在電極活性材料層中使用的粘合劑的量以在彎曲或扭曲期間提供柔性，可在一定程度上解決這種問題。然而，提高電極活性材料層中的粘合劑量造成電極電阻升高而劣化電池性能。此外，當施加強烈的外力時，例如，在將電極完全折疊的情況中，即使粘合劑的量變大，仍不能防止電極活性材料層的脫落。因此，該方法不足以解決這種問題。

發明內容

為了解決相關技術的問題而設計了本發明，因此本發明涉及提供一種線纜型二次電池，其能夠減輕由外力造成的電極活性材料層中的裂紋產生，并且即使存在嚴重的裂紋，仍能夠防止電極活性材料層從集電器脫落。

根據本發明的一個方面，提供一種線纜型二次電池，包含：內電極；隔離層，其圍繞所述內電極的外表面以防止電極之間的短路；以及片形式的外電極，其以圍繞所述隔離層或內電極的方式螺旋卷繞。

所述隔離層可以層壓在外電極上以形成隔離層-外電極組件，所述隔離層-外電極組件可以以圍繞內電極的方式螺旋卷繞。

同時，所述片形式的外電極可以為單軸延伸條的形式。

所述片形式的外電極可以以在其寬度上不重疊或重疊的方式螺旋卷繞。

所述片形式的外電極可以包含外集電器和形成在所述外集電器的一個表面上的外電極活性材料層。

此外，所述片形式的外電極還可以包含形成在所述外電極活性材料層上的第一多孔支持層。

另外，所述片形式的外電極還可以包含多孔涂層，所述多孔涂層形成在第一多孔支持層上并包含無機粒子和粘合劑聚合物的混合物。

而且，所述片形式的外電極還可以包含形成在所述外集電器的另一個表面上的第二支持層。

另外，所述片形式的外電極還可以包含在所述外電極活性材料層和所述第一支持層之間的導電層，所述導電層包含導電材料和粘合劑。

同時，所述內電極可包含一個以上內集電器和形成在所述內集電器的表面上的內電極活性材料層。

所述內電極可以為中心部分為空的中空結構。

包含在內電極中的內集電器可以為螺旋卷繞的一個以上的線，螺旋卷繞的一個以上的片，或彼此螺旋交叉的兩個以上的線。

此外，所述內電極可以在其中具有內集電器的芯、包含電解質的用于供應鋰離子的芯或填充的芯。

所述用于供應鋰離子的芯還可包含凝膠聚合物電解質和載體，或可以包含液體電解質和多孔載體。

同時，所述內電極可以具有如下結構：所述內電極活性材料層形成在所述內集電器的整個表面上的結構；或所述內電極活性材料層以圍繞所述內集電器的外表面的方式形成的結構。