[发明专利]线缆型二次电池及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2010年10月21日在韩国申请的韩国专利申请10-2010-0102969的优先权，通过参考将其全部内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种可以自由改变形状的线缆型(cable-type)二次电池及其制造方法。

背景技术

近来，无线通信技术的发展已经对移动装置的普及作出了贡献。响应无线通信技术的发展，基本上将二次电池用作移动装置用电源。同时，为了防止环境污染，已经开发了电动车、混合驱动车等，并且这些车辆也由二次电池驱动。

同样地，在各种工业领域中，二次电池的应用一直在增加，并且其输出、容量和结构根据使用二次电池的工业领域的特性而多样化。

通常，二次电池包含电极组件，所述电极组件包含通过在板状集电器的两个面上涂布活性材料而形成的正极和负极以及插在正极和负极之间的隔膜。电极组件与液体电解质或固体电解质一起容纳在圆柱形或棱柱形金属罐中或在由铝层压片制成的袋型箱中。而且，电极组件可具有如下结构，其中多个各自包含片状正极/隔膜/负极的卷绕型或薄板状单元电极顺序堆叠，从而增加二次电池的容量。因此，二次电池组件的电极(如正极和负极)基本上具有板状。

这种常规板状电极结构具有在卷绕或堆叠电极组件期间实现高度集成的优点。然而，根据工业领域的必要性，对板状电极的结构进行改变非常困难。而且，板状电极结构对充放电循环期间电极的体积变化敏感。此外，在电池中产生的气体不易排出至外部，这可能导致诸如电极之间的电位差大等的问题。

特别地，为了满足消费者的各种需要，使用二次电池的装置的种类多样化且装置的设计变得非常重要。然而，在这种特殊种类的装置中创造其中安装了具有常规结构和/或形状(如圆柱形、棱柱形或袋型)的二次电池的独立区域或空间，对于无线技术的扩张或新设计的引入可能是很大的障碍。例如，当新开发的装置具有其中安装了二次电池的长且窄的空间时，改变包含使用板状电极作为基础的电极组件的二次电池的结构以及在装置中安装二次电池基本上是不可能或无效的。即，因为将常规圆柱形、钮扣型和棱柱形电池形成为具有特定形状，所以它们不能自由改变形状并在使用中受到限制。而且，它们具有不能弯曲或扭转以满足其预期应用的问题。

为了解决上述问题，本申请人公开了“一种新型结构的电极组件和包含其的二次电池”(于2006年1月17日申请，并作为韩国专利10-0804411于2008年2月12日获得专利权)，通过参考将其全部内容并入本文中。

然而，这种二次电池(在下文中，称为“线缆型二次电池”)的挠性不充分。而且，在通过施加外力使线缆型二次电池过度变形的情况下，活性材料可能分离。

发明内容

设计了本发明以解决现有技术中的问题，因此本发明的目的是提供一种具有新型线性结构的二次电池，所述结构可以容易地改变形状并可以获得优异的稳定性和性能。

为实现该目的，本发明提供一种线缆型二次电池，其包含电极组件和覆盖构件，所述电极组件包含：第一极性集电器，其具有细长形状，且其垂直于纵向的横截面为圆形、不对称椭圆形或多边形；至少两个第一极性电极活性材料层，其在所述第一极性集电器的外表面上形成，并在纵向上以预定间隔相互隔开；以包围所述至少两个第一极性电极活性材料层的方式填充的电解质层；至少两个第二极性电极活性材料层，其在电解质层的外表面上、在对应于所述第一极性电极活性材料层的位置处形成，并以预定间隔相互隔开；以及以包围所述第二极性电极活性材料层的外表面的方式构造的第二极性集电器；所述覆盖构件以包围所述第二极性集电器的方式构造，其中所述电极组件和所述覆盖构件可通过由所述第一极性电极活性材料层之间的预定间隔形成的空间连续弯曲成大致“S”形。

所述第二极性集电器可包含具有预定形状的管状结构或具有预定形状的网状结构。

而且，所述第二极性集电器可包含在所述第二极性电极活性材料层的所述外表面上卷绕的线状结构。

在此，集电器可由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳(sintered carbon)或铜；用碳、镍、钛或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。导电材料可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物(polysulfurnitride)、铟锡氧化物(ITO)、铜、银、钯、镍等。导电聚合物可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物等。