線纜型二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池,包含:內(nèi)電極,其具有內(nèi)集電器和圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層;隔離層,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。根據(jù)本發(fā)明的具有導(dǎo)電糊膏層和開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外電極具有良好的柔性以提高具有其的線纜型二次電池的柔性。此外,所述導(dǎo)電糊膏層由輕質(zhì)材料制成,由此能夠有助于線纜型二次電池的輕量化。
【專利說明】線纜型二次電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以自由改變形狀的線纜型二次電池,更特別地,涉及包含導(dǎo)電糊膏層和開放結(jié)構(gòu)的外集電器的線纜型二次電池。
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年10月25日在韓國提交的韓國專利申請(qǐng)10-2011-0109563號(hào)的優(yōu)先權(quán),通過參考將其完整內(nèi)容并入本文中。
[0003]本申請(qǐng)要求于2012年10月25日在韓國提交的韓國專利申請(qǐng)10_2012_0118925號(hào)的優(yōu)先權(quán),通過參考將其完整內(nèi)容并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0004]二次電池為能夠以化學(xué)形式儲(chǔ)存能量并在需要時(shí)能夠轉(zhuǎn)化成電能以發(fā)電的裝置。也將二次電池稱作可充電電池,因?yàn)槠淠軌蚍磸?fù)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(dāng)與一次性原電池相比時(shí),二次電池不僅是更加經(jīng)濟(jì)有效的,而且是更加環(huán)境友好的。
[0005]目前將二次電池用于需要低電力的應(yīng)用,例如用于使車輛啟動(dòng)的設(shè)備、移動(dòng)裝置、工具、不間斷電源等。近來,隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致移動(dòng)裝置的普及,并甚至導(dǎo)致多種常規(guī)裝置的移動(dòng)化,對(duì)二次電池的需求急劇增加。還將二次電池用于環(huán)境友好的下一代車輛如混合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛中以降低成本和重量并增加車輛的使用壽命。
[0006]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(guān),在所述方法中將由負(fù)極、正極和隔膜構(gòu)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(zhì)填充所述殼。因?yàn)樵谠摲椒ㄖ杏糜陔姌O組件的預(yù)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(fā)各種形狀的移動(dòng)裝置時(shí)是一種限制。因此,需要具有形狀易于適應(yīng)的新結(jié)構(gòu)的二次電池。
[0007]為了滿足這種需要,已經(jīng)提出了開發(fā)長度對(duì)橫截面直徑之比非常大的線性電池。韓國專利0804411號(hào)公開了一種由多個(gè)正極和負(fù)極以及插入各個(gè)正極與各個(gè)負(fù)極之間的隔膜組成的線性電池。韓國專利0742739號(hào)公開了一種由正極線和負(fù)極線組成的線型柔性電池。然而,這些電池的柔性不足。此外,如果這些電池的外集電器因外力而變形,則會(huì)因?yàn)橥饧娖髋c內(nèi)集電器之間的接觸而發(fā)生短路。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]技術(shù)問題
[0009]設(shè)計(jì)了本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,因此,本發(fā)明的目的是提供一種具有新線性結(jié)構(gòu)的二次電池,所述二次電池可以容易地改變形狀、維持優(yōu)異的穩(wěn)定性和作為二次電池的性能、并防止由于外集電器變形而發(fā)生短路。
[0010]技術(shù)方案
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池,包含:內(nèi)電極,其具有內(nèi)集電器和圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層;隔離層,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
[0012]在本發(fā)明中,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以為卷繞線、卷繞片或網(wǎng)眼的形式。
[0013]在所述外電極中,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面;所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述外電極活性材料層接觸;所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述隔離層隔開地圍繞所述隔離層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述外電極活性材料層隔開地圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
[0014]此外,在所述外電極中,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面;所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述導(dǎo)電糊膏層接觸;所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述隔離層隔開地圍繞所述隔離層的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;或者所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面。
[0015]此外,在所述外電極中,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述隔離層接觸,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述隔離層接觸,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
[0016]所述內(nèi)集電器可以由如下制成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)碳或銅;在其表面上用碳、鎳、鈦或銀處理過的不銹鋼;鋁_鎘合金;在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不導(dǎo)電聚合物;或?qū)щ娋酆衔铩?br>
[0017]用于所述內(nèi)集電器中的導(dǎo)電材料可以選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、銦錫氧化物(ITO)、銀、鈀、鎳及其混合物。
[0018]用于所述內(nèi)集電器中的導(dǎo)電聚合物可以選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
[0019]所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以由如下制成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)碳或銅;在其表面上用碳、鎳、鈦或銀處理過的不銹鋼;鋁_鎘合金;在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不導(dǎo)電聚合物;或?qū)щ娋酆衔铩?br>
[0020]用于所述外集電器中的導(dǎo)電材料可以選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、銦錫氧化物(ITO)、銀、鈀、鎳及其混合物。
[0021]用于所述外集電器中的導(dǎo)電聚合物可以選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
[0022]同時(shí),所述導(dǎo)電糊膏層可以為金屬糊膏層或碳糊膏層。
[0023]所述金屬糊膏層可以包含粘合劑和選自如下的金屬粉末:N1、Al、Au、Ag、Al、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba、ITO 及其混合物。
[0024]用于所述金屬糊膏層中的粘合劑可以選自:丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂、羥基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯纖維素、所述樹脂的改性樹脂及其混合物。
[0025]此外,所述碳糊膏層可以包含粘合劑和選自如下的碳粉末:石墨、炭黑、碳納米管及其混合物。
[0026]用于所述碳糊膏層中的粘合劑可以選自:丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂、羥基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯纖維素、所述樹脂的改性樹脂及其混合物。
[0027]在本發(fā)明中,所述內(nèi)電極可以為負(fù)極且所述外電極可以為正極,或者所述內(nèi)電極可以為正極且所述外電極可以為負(fù)極。
[0028]當(dāng)本發(fā)明的內(nèi)電極為負(fù)極且外電極為正極時(shí),所述內(nèi)電極活性材料層可以包含選自如下的活性材料:天然石墨、人造石墨或碳質(zhì)材料;鋰-鈦復(fù)合氧化物(LTO),和包括S1、Sn、L1、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金屬(Me);所述金屬的合金;所述金屬的氧化物(MeOx);所述金屬和碳的復(fù)合物;以及它們的混合物,且所述外電極活性材料層可以包含選自如下的活性材料:LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2, LiNih_y_zCoxMlyM2z02 (其中Ml和M2各自獨(dú)立地選自:Al、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、Mg和Mo,且x、y和z各自獨(dú)立地為形成氧化物的元素的原子分?jǐn)?shù),其中O ( x<0.5,0 ^ y<0.5,0 ^ z<0.5,且x+y+z ( I)及其混合物。[0029]或者,當(dāng)所述內(nèi)電極為正極且所述外電極為負(fù)極時(shí),所述內(nèi)電極活性材料層可以包含選自如下的活性材料:LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4' LiCoPO4' LiFePO4' LiNiMnCoO2,LiNimzCoxMlyICzO2 (其中 Ml 和 M2 各自獨(dú)立地選自:Al、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、Mg和Mo,且x、y和z各自獨(dú)立地為形成氧化物的元素的原子分?jǐn)?shù),其中O≤x〈0.5,0≤y<0.5,O ( z<0.5,且x+y+z ( I)及其混合物,且所述外電極活性材料層可以包含選自如下的活性材料:天然石墨、人造石墨或碳質(zhì)材料;鋰-鈦復(fù)合氧化物(LTO),和包括S1、Sn、L1、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金屬(Me);所述金屬的合金;所述金屬的氧化物(MeOx);所述金屬和碳的復(fù)合物;以及它們的混合物。
[0030]在本發(fā)明中,所述隔離層可以為電解質(zhì)層或隔膜。
[0031]所述電解質(zhì)層可以包含選自如下的電解質(zhì):使用PEO、PVdF, PMMA, PVdF-HFP, PAN或PVAc的凝膠聚合物電解質(zhì);和使用ΡΕ0、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固體電解質(zhì)。
[0032]此外,所述電解質(zhì)可還包含鋰鹽。
[0033]所述鋰鹽可以選自:LiCl、LiBr、Lil、LiClO4'LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3'LiCF3CO2' LiAsF6, LiSbF6' LiAlCl4, CH3SO3L1、CF3SO3L1、(CF3SO2) 2NL1、氯硼烷鋰、低級(jí)脂族碳酸鋰、四苯基硼酸鋰及其混合物。 [0034]所述隔膜可以為:由選自乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物中的聚烯烴類聚合物制成的多孔基材;由選自聚酯、聚縮醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘中的聚合物制成的多孔基材;或由無機(jī)粒子和粘合劑聚合物的混合物制成的多孔基材。
[0035]此外,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池,包含:內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器和圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層;隔離層,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
[0036]此外,根據(jù)本發(fā)明的還另一個(gè)方面,提供一種具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池,包含:內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器、圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層和圍繞所述內(nèi)電極活性材料層的外表面的隔離層;以及外電極,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
[0037]在所述外電極中,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面;所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述外電極活性材料層接觸;所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述內(nèi)電極隔開地圍繞所述內(nèi)電極的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述外電極活性材料層隔開地圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
[0038]此外,在所述外電極中,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面;所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述導(dǎo)電糊膏層接觸;所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述內(nèi)電極隔開地圍繞所述內(nèi)電極的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;或者所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面。
[0039]此外,在所述外電極中,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述內(nèi)電極接觸,且所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層可以被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述內(nèi)電極接觸,且所述導(dǎo)電糊膏層可以被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
[0040]有益效果
[0041]根據(jù)本發(fā)明,將具有良好柔性的開放結(jié)構(gòu)的外集電器用于線纜型二次電池中以提高電池的柔性。另外,所述導(dǎo)電糊膏層由輕質(zhì)材料制成,由此能夠有助于線纜型二次電池的輕量化。另外,即使對(duì)線纜型電池施加過大的外力,本發(fā)明的開放結(jié)構(gòu)的外集電器也由于其結(jié)構(gòu)特性而較少經(jīng)歷過度變形如彎曲或嚴(yán)重折疊,由此防止由于與內(nèi)集電器接觸而造成的短路并防止活性材料脫落。此外,包含所述導(dǎo)電糊膏層的外電極與活性材料具有良好的接觸特性,由此防止活性材料的脫落?!緦@綀D】
【附圖說明】
[0042]附圖顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,并與上述
【發(fā)明內(nèi)容】
一起,用于進(jìn)一步理解本發(fā)明的技術(shù)主旨。然而,不能將本發(fā)明解釋為限于所述附圖。
[0043]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有一個(gè)內(nèi)電極、卷繞的外集電器以及導(dǎo)電糊膏層的線纜型二次電池。
[0044]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有一個(gè)內(nèi)電極、導(dǎo)電糊膏層以及卷繞的外集電器的線纜型二次電池。
[0045]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有一個(gè)內(nèi)電極和覆蓋在導(dǎo)電糊膏層內(nèi)部的卷繞的外集電器的線纜型二次電池。
[0046]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有多個(gè)內(nèi)電極、開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及導(dǎo)電糊膏層的線纜型二次電池。
[0047]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有多個(gè)內(nèi)電極、導(dǎo)電糊膏層以及卷繞的外集電器的線纜型二次電池。
[0048]圖6顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有多個(gè)內(nèi)電極、開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及導(dǎo)電糊膏層的線纜型二次電池,所述多個(gè)內(nèi)電極各自具有隔離層。
[0049]圖7顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的具有多個(gè)內(nèi)電極、導(dǎo)電糊膏層以及卷繞的外集電器的線纜型二次電池,所述多個(gè)內(nèi)電極各自具有隔離層。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下文中,將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在說明之前,應(yīng)理解,不能將說明書和附屬權(quán)利要求書中使用的術(shù)語解釋為受限于普通的和詞典的含義,而是應(yīng)在使得本發(fā)明人可對(duì)術(shù)語進(jìn)行適當(dāng)定義以進(jìn)行最好說明的原則的基礎(chǔ)上,根據(jù)與本發(fā)明的技術(shù)方面相對(duì)應(yīng)的含義和概念對(duì)所述術(shù)語進(jìn)行解釋。
[0051]圖1?3示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有一個(gè)內(nèi)電極、開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及導(dǎo)電糊膏層的線纜型二次電池。然而,在附圖和實(shí)施方式中示出的構(gòu)造只是僅用于說明性目的的優(yōu)選實(shí)例,并不旨在限制本發(fā)明的范圍,所以應(yīng)理解,在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下,可以對(duì)其完成其他等價(jià)物和修改。
[0052]參考圖1?3,具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池100、200,300包含:內(nèi)電極,其具有內(nèi)集電器110、210、310和圍繞所述內(nèi)集電器110,210,310的外表面的內(nèi)電極活性材料層120、220、320 ;隔離層130、230、330,其圍繞所述內(nèi)電極120、220,320的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層140、240、340,開放結(jié)構(gòu)的外集電器150、250、350以及導(dǎo)電糊膏層160、260、360。本文中使用的術(shù)語“預(yù)定形狀”不限于任何特別形狀,且是指不損害本發(fā)明性質(zhì)的任意形狀。本發(fā)明的線纜型二次電池具有預(yù)定形狀的水平橫截面、在縱向上延伸的線性結(jié)構(gòu)、以及柔性,從而其可以自由改變形狀。
[0053]此外,本文中使用的術(shù)語“開放結(jié)構(gòu)”是指結(jié)構(gòu)具有物質(zhì)可以經(jīng)其從結(jié)構(gòu)內(nèi)部自由轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)外部的開放邊界表面。所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以為卷繞線、卷繞片或網(wǎng)眼的形式,但不限于此。[0054]本發(fā)明的內(nèi)電極由線性內(nèi)集電器110、210、310和圍繞所述內(nèi)集電器110、210、310的外表面的內(nèi)電極活性材料層120、220、320組成。這種內(nèi)電極被隔離層130、230、330圍繞以防止電極在其外表面上發(fā)生短路。
[0055]在隔離層130、230、330的外表面上,形成外電極。
[0056]在本發(fā)明中,可以根據(jù)與隔離層接觸的外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層的位置以各種實(shí)施方式形成外電極。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式,外電極活性材料層可以首先圍繞隔離層的外表面。
[0058]特別地,外電極可以具有圍繞隔離層130的外表面的外電極活性材料層140、圍繞外電極活性材料層140的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器150以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器150的外表面的導(dǎo)電糊膏層160。
[0059]例如,在顯示具有卷繞線形式的開放結(jié)構(gòu)的外集電器的線纜型二次電池的圖1中,將外電極活性材料層140形成為圍繞隔離層130的外表面,將線型外集電器150卷繞在外電極活性材料層140的外表面上,并將導(dǎo)電糊膏層160形成為圍繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器150的外表面。
[0060]此外,在圖2中,將外電極活性材料層240形成為圍繞隔離層230的外表面,將導(dǎo)電糊膏層260形成為圍繞外電極活性材料層240的外表面,并將線型外集電器250卷繞在導(dǎo)電糊膏層260的外表面上。
[0061]另外,在圖3中,將外電極活性材料層340形成為圍繞隔離層330的外表面,將導(dǎo)電糊膏層360形成為圍繞外電極活性材料層340的外表面,并將卷繞的開放結(jié)構(gòu)的外集電器形成為通過被覆蓋在導(dǎo)電糊膏層360中從而包含在導(dǎo)電糊膏層360的內(nèi)部、并與外電極活性材料層340隔開地圍繞外電極活性材料層340的外表面。
[0062]以彈簧形式卷繞在外電極活性材料層140的外表面上的這種開放結(jié)構(gòu)的外集電器150具有良好的柔性和彈性。因此,即使對(duì)線纜型電池施加過大的外力,所述卷繞線型外集電器也由于其結(jié)構(gòu)特性而較少經(jīng)歷過度變形如彎曲或嚴(yán)重折疊,由此防止由于與內(nèi)集電器接觸而造成的短路并還防止活性材料的脫落。
[0063]作為開放結(jié)構(gòu)的外集電器,卷繞片形式或網(wǎng)眼形式也可顯示與上述卷繞線形式相同的效果。
[0064]作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式,除了上述結(jié)構(gòu)之外,還可以以如下結(jié)構(gòu)形成外電極:具有圍繞隔離層的外表面的外電極活性材料層、圍繞外電極活性材料層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與外電極活性材料層接觸的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu);或具有圍繞隔離層的外表面的外電極活性材料層、通過被覆蓋在外電極活性材料層中從而包含在外電極活性材料層內(nèi)部并與隔離層隔開地圍繞隔離層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、以及圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu)。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式,導(dǎo)電糊膏層可以首先圍繞隔離層的外表面。
[0066]S卩,可以以如下結(jié)構(gòu)構(gòu)造外電極:具有圍繞隔離層的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞隔離層的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層以及圍繞外電極活性材料層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器的結(jié)構(gòu);具有圍繞隔離層的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與導(dǎo)電糊膏層接觸的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞隔離層的外表面的導(dǎo)電糊膏層、通過被覆蓋在導(dǎo)電糊膏層中從而包含在導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部并與隔離層隔開地圍繞隔離層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);或者具有圍繞隔離層的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層以及通過被覆蓋在外電極活性材料層中從而包含在外電極活性材料層內(nèi)部并與導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器的結(jié)構(gòu)。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式,開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以首先圍繞隔離層的外表面。
[0068]S卩,可以以如下結(jié)構(gòu)構(gòu)造外電極:具有圍繞隔離層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面的導(dǎo)電糊膏層以及圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞隔離層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與隔離層接觸的導(dǎo)電糊膏層以及圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞隔離層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面的外電極活性材料層以及圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu);或者具有圍繞隔離層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與隔離層接觸的外電極活性材料層以及圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu)。
[0069]同時(shí),導(dǎo)電糊膏層160由導(dǎo)電糊膏料制成,所述導(dǎo)電糊膏是指能夠形成普通的涂層并在流過電流時(shí)在干燥的基材中使用的糊膏。通過將導(dǎo)電材料的粉末分散在粘合劑中而得到導(dǎo)電糊膏。由這種導(dǎo)電糊膏形成的導(dǎo)電糊膏層160具有良好的柔性,并由此能夠提高使用導(dǎo)電糊膏層的線纜型二次電池的柔性。此外,用這種導(dǎo)電糊膏形成的導(dǎo)電糊膏層160與由金屬制成的集電器相比具有相對(duì)更輕的重量,從而降低線纜型二次電池的重量。另外,由于利用這種導(dǎo)電糊膏形成的導(dǎo)電糊膏層160具有良好的柔性,所以即使對(duì)本發(fā)明的線纜型二次電池施加過大的外力,仍發(fā)生較小或不發(fā)生過度變形如彎曲或嚴(yán)重折疊,由此能夠?qū)⒂膳c內(nèi)集電器接觸而造成的短路最小化。此外,當(dāng)通過將導(dǎo)電糊膏涂布在外電極活性材料層140的外表面上而形成導(dǎo)電糊膏層160時(shí),根據(jù)其物理性質(zhì),其顯示良好的與外電極活性材料層140的接觸特性,由此有效防止可能由因外力造成的電池變形而發(fā)生的電極活性材料的脫落。此外,將導(dǎo)電糊膏層160與開放結(jié)構(gòu)的外集電器150 —起使用以提高外集電器150與外電極活性材料層140之間的不充分電接觸。
[0070]在本發(fā)明中,導(dǎo)電糊膏層可以為金屬糊膏層或碳糊膏層。金屬糊膏層優(yōu)選包含粘合劑和選自如下的金屬粉末=N1、Al、Au、Ag、Al、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba、ITO及其混合物。可用于本發(fā)明中的粘合劑的實(shí)例包括:丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂、羥基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯纖維素及其改性樹脂,但不特別地限制于此。同時(shí),碳糊膏層優(yōu)選包含粘合劑和選自如下的碳粉末:石墨、炭黑、碳納米管及其混合物。任選地,碳糊膏可以還包含導(dǎo)電材料??捎糜诒景l(fā)明中的粘合劑的實(shí)例包括:丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂、羥基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯纖維素及其改性樹脂,但不特別地限制于此。
[0071]同時(shí),內(nèi)集電器優(yōu)選由如下制成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)碳或銅;在其表面上用碳、鎳、鈦或銀處理過的不銹鋼;鋁-鎘合金;在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不導(dǎo)電聚合物;或?qū)щ娋酆衔?。開放結(jié)構(gòu)的外集電器優(yōu)選由如下制成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)碳或銅;在其表面上用碳、鎳、鈦或銀處理過的不銹鋼;鋁-鎘合金;在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不導(dǎo)電聚合物;或?qū)щ娋酆衔铩?br>
[0072]這種集電器用于收集由活性材料的電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電子或供給電化學(xué)反應(yīng)所需要的電子。通常,集電器由諸如銅或鋁的金屬制成。特別地,當(dāng)集電器由在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不導(dǎo)電聚合物或?qū)щ娋酆衔镏瞥蓵r(shí),集電器的柔性比由諸如銅或鋁的金屬制成的集電器的柔性相對(duì)更高。此外,可以使用聚合物集電器代替金屬集電器以減輕電
池的重量。
[0073]導(dǎo)電材料可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、銦錫氧化物(ITO)、銅、銀、鈀、鎳等。導(dǎo)電聚合物可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫等。然而,用于集電器的不導(dǎo)電聚合物的種類沒有特別限制。
[0074]內(nèi)電極可以為負(fù)極且外電極可以為正極?;蛘撸瑑?nèi)電極可以為正極且外電極可以為負(fù)極。
[0075]在本發(fā)明中,電極活性材料層使得離子可移動(dòng)通過集電器,且通過離子的相互作用如離子進(jìn)入和離開電解質(zhì)層的嵌入/脫嵌來造成離子的移動(dòng)。
[0076]可以將這種電極活性材料層分為負(fù)極活性材料層和正極活性材料層。
[0077]具體地,當(dāng)內(nèi)電極為負(fù)極且外電極為正極時(shí),內(nèi)電極活性材料層變?yōu)樨?fù)極活性材料層且可以由選自如下的活性材料制成:天然石墨、人造石墨或碳質(zhì)材料;鋰-鈦復(fù)合氧化物(1^0),和包括5丨、511、1^、211、1%、0(1工6、附和?6的金屬(Me);所述金屬的合金;所述金屬的氧化物(MeOx);所述金屬(Me)和碳的復(fù)合物;以及它們的混合物,且外電極活性材料層變?yōu)檎龢O活性材料層且可以由選自如下的活性材料制成:LiCo02、LiNi02、LiMn204、LiCoP04、LiFePO4' LiNiMnCoO2' LiNUoxMlyI^zO2 (其中 Ml 和 M2 各自獨(dú)立地選自:A1、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、Mg和Mo,且x、y和z各自獨(dú)立地為形成氧化物的元素的原子分?jǐn)?shù),其中 O ≤ χ〈0.5,0 ≤y<0.5,0≤ζ〈0.5,且 x+y+z (1)及其混合物。
[0078]或者,當(dāng)內(nèi)電極為正極且外電極為負(fù)極時(shí),內(nèi)電極活性材料層變?yōu)檎龢O活性材料層且外電極活性材料層變?yōu)樨?fù)極活性材料層。
[0079]本發(fā)明的隔離層可以為電解質(zhì)層或隔膜。
[0080]充當(dāng)離子通道的電解質(zhì)層可以由如下制成:使用PEO、PVdF, PVdF-HFP, PMMA, PAN或PVAC的凝膠型聚合物電解質(zhì);或使用ΡΕ0、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固體電解質(zhì)。優(yōu)選使用聚合物或陶瓷玻璃作為骨架形成固體電解質(zhì)的基質(zhì)。在典型的聚合物電解質(zhì)的情況中,即使當(dāng)滿足離子電導(dǎo)率時(shí),離子在反應(yīng)速率方面仍非常緩慢地移動(dòng)。由此,與固體電解質(zhì)相比,優(yōu)選使用有助于離子移動(dòng)的凝膠型聚合物電解質(zhì)。凝膠型聚合物電解質(zhì)的機(jī)械性能差,由此可包含多孔載體或交聯(lián)聚合物以改善差的機(jī)械性能。本發(fā)明的電解質(zhì)層能夠充當(dāng)隔膜,由此可不使用另外的隔膜。
[0081]本發(fā)明的電解質(zhì)層可還包含鋰鹽。鋰鹽能夠改善離子傳導(dǎo)率和響應(yīng)時(shí)間。鋰鹽的非限制性實(shí)例可以包括:LiCl、LiBr, Lil、LiClO4' LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3'LiCF3CO2' LiAsF6, LiSbF6' LiAlCl4, CH3SO3L1、CF3SO3L1、(CF3SO2) 2NL1、氯硼烷鋰、低級(jí)脂族碳 酸鋰和四苯基硼酸鋰。
[0082]隔膜的實(shí)例可以包括但不限于:由選自乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物中的聚烯烴類聚合物制成的多孔基材;由選自聚酯、聚縮醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘中的聚合物制成的多孔基材;或由無機(jī)粒子和粘合劑聚合物的混合物制成的多孔
基材O
[0083]此外,本發(fā)明的線纜型二次電池具有保護(hù)涂層。所述保護(hù)涂層為絕緣體并以圍繞外集電器的方式形成,由此保護(hù)電極不受空氣中的水分和外部沖擊的影響。所述保護(hù)涂層可由常規(guī)聚合物樹脂如PVC、HDPE或環(huán)氧樹脂制成。
[0084]下文中,將參考附圖1對(duì)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的線纜型二次電池及其制造進(jìn)行簡要說明。
[0085]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的線纜型二次電池100包含:內(nèi)電極,其具有內(nèi)集電器110和內(nèi)電極活性材料層120,所述內(nèi)集電器110具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸并且所述內(nèi)電極活性材料層120圍繞所述內(nèi)集電器110的外表面;隔離層130,其圍繞內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其具有圍繞隔離層130的外表面的外電極活性材料層140、圍繞外電極活性材料層140的外表面的卷繞線型外集電器150和圍繞卷繞線型外集電器150的外表面的導(dǎo)電糊膏層160。
[0086]首先,以線的形式提供內(nèi)集電器110,然后通過涂布在內(nèi)集電器110的表面上形成內(nèi)電極活性材料層120。通過各種常規(guī)方法如通過電鍍法或陽極氧化法可以實(shí)施所述涂布。此外,為了保持恒定的間隔,可以通過使用擠出機(jī)的擠出涂布間斷地涂布含活性材料的電極漿料。另外,可以利用浸潰涂布或使用擠出機(jī)的擠出涂布來涂布含活性材料的電極漿料。
[0087]隨后,以圍繞內(nèi)電極活性材料層120的方式形成作為電解質(zhì)層的隔離層130。用于形成電解質(zhì)層,隔離層130的方法沒有特別限制,但因?yàn)榫€性線纜型二次電池的性質(zhì)而優(yōu)選使用擠出涂布法以有助于制造方法。
[0088]在通過涂布電解質(zhì)而形成的隔離層130的外表面上,通過涂布形成外電極活性材料層140。內(nèi)電極活性材料層120的涂布方法可同樣應(yīng)用于外電極活性材料層140。
[0089]接下來,將線型外集電器卷繞在外電極活性材料層140的外表面上以形成卷繞線型外集電器150。然后,將銀糊膏涂布在具有開放結(jié)構(gòu)的卷繞線型外集電器的外表面上,以形成導(dǎo)電糊膏層160。由此制備電極組件。
[0090]最后,以圍繞電極組件外表面的方式形成保護(hù)涂層170。所述保護(hù)涂層170為絕緣體并形成在最外表面上以保護(hù)電極不受空氣中的水分和外部沖擊的影響。作為保護(hù)涂層170,可使用常規(guī)聚合物樹脂如PVC、HDPE和環(huán)氧樹脂。
[0091]下文中,將參考圖4?7對(duì)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0092]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池,包含:內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器和圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層;隔離層,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
[0093]首先,參考圖4,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的線纜型二次電池400包含:彼此平行排列的兩個(gè)以上的內(nèi)電極,各個(gè)內(nèi)電極具有內(nèi)集電器410和圍繞內(nèi)集電器410的外表面的內(nèi)電極活性材料層420 ;隔離層430,其圍繞內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及外電極,其具有圍繞隔離層430的外表面的外電極活性材料層440、圍繞外電極活性材料層440的外表面的卷繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器450和圍繞卷繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器450的外表面的導(dǎo)電糊膏層460。這種線纜型二次電池400具有由多個(gè)電極組成的內(nèi)電極,由此使得可控制正極與負(fù)極之間的平衡并防止短路。此外,參考圖5,本發(fā)明的線纜型二次電池500包含外電極,其具有依次形成的外電極活性材料層540/導(dǎo)電糊膏層560/卷繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器550。
[0094]此外,可以根據(jù)與隔離層接觸的外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層的位置以各種實(shí)施方式形成外電極,如上所述。
[0095]同時(shí),本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供一種具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸的線纜型二次電池,包含:內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器、圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層和圍繞所述內(nèi)電極活性材料層的外表面的隔離層;以及外電極,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
[0096]首先,參考圖6,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的線纜型二次電池600包含:內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器610、圍繞內(nèi)集電器610的外表面的內(nèi)電極活性材料層620以及圍繞內(nèi)電極活性材料層620的外表面的隔離層630 ;以及外電極,其具有圍繞內(nèi)電極的外表面的外電極活性材料層640、圍繞外電極活性材料層640的外表面的卷繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器650和圍繞卷繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器650的外表面的導(dǎo)電糊膏層660。這種線纜型二次電池600具有由多個(gè)電極組成的內(nèi)電極,由此使得可控制正極與負(fù)極之間的平衡并防止短路。此外,參考圖7,本發(fā)明的線纜型二次電池700包含外電極,其具有依次形成的外電極活性材料層740/導(dǎo)電糊膏層760/卷繞線型開放結(jié)構(gòu)的外集電器750。
[0097]此外,可以以如下結(jié)構(gòu)構(gòu)造外電極:具有圍繞內(nèi)電極的外表面的外電極活性材料層、圍繞外電極活性材料層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與外電極活性材料層接觸的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu);具有圍繞內(nèi)電極的外表面的外電極活性材料層、通過被覆蓋在外電極活性材料層中從而包含在外電極活性材料層內(nèi)部并與內(nèi)電極隔開地圍繞內(nèi)電極的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu);或者具有圍繞內(nèi)電極的外表面的外電極活性材料層、圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層以及通過被覆蓋在導(dǎo)電糊膏層中從而包含在導(dǎo)電糊膏層內(nèi)部并與外電極活性材料層隔開地圍繞外電極活性材料層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器的結(jié)構(gòu)。
[0098]或者,導(dǎo)電糊膏層可以首先圍繞內(nèi)電極的外表面。
[0099]S卩,還可以以如下結(jié)構(gòu)構(gòu)造外電極:具有圍繞內(nèi)電極的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞內(nèi)電極的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層以及圍繞外電極活性材料層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器的結(jié)構(gòu);具有圍繞內(nèi)電極的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與導(dǎo)電糊膏層接觸的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞內(nèi)電極的外表面的導(dǎo)電糊膏層、通過被覆蓋在導(dǎo)電糊膏層中從而包含在導(dǎo)電糊膏層內(nèi)部并與內(nèi)電極隔開地圍繞內(nèi)電極的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器以及圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);或者具有圍繞內(nèi)電極的外表面的導(dǎo)電糊膏層、圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層以及通過被覆蓋在外電極活性材料層中從而包含在外電極活性材料層內(nèi)部并與導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器的結(jié)構(gòu)。
[0100]同時(shí),開放結(jié)構(gòu)的外集電器可以首先圍繞內(nèi)電極的外表面。
[0101]S卩,還可以以如下結(jié)構(gòu)構(gòu)造外電極:具有圍繞內(nèi)電極的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面的導(dǎo)電糊膏層以及圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞內(nèi)電極的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與內(nèi)電極接觸的導(dǎo)電糊膏層以及圍繞導(dǎo)電糊膏層的外表面的外電極活性材料層的結(jié)構(gòu);具有圍繞內(nèi)電極的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面的外電極活性材料層以及圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu);或者具有圍繞內(nèi)電極的外表面的開放結(jié)構(gòu)的外集電器、圍繞開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與內(nèi)電極接觸的外電極活性材料層以及圍繞外電極活性材料層的外表面的導(dǎo)電糊膏層的結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種線纜型二次電池,具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸,包含: 內(nèi)電極,其具有內(nèi)集電器和圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層; 隔離層,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及 外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器為卷繞線、卷繞片或網(wǎng)眼的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述外電極活性材料層接觸; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述隔離層隔開地圍繞所述隔離層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述外電極活性材料層隔開地圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述導(dǎo)電糊膏層接觸; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述隔離層隔開地圍繞所述隔離層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;或者所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述隔離層接觸,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述隔離層接觸,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中所述內(nèi)集電器由如下制成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)碳或銅;在其表面上用碳、鎳、鈦或銀處理過的不銹鋼;鋁-鎘合金;在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不 導(dǎo)電聚合物;或?qū)щ娋酆衔铩?br>
7.根據(jù)權(quán)利要求6的線纜型二次電池,其中所述導(dǎo)電材料選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、銦錫氧化物(ITO)、銀、鈀、鎳及其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的線纜型二次電池,其中所述導(dǎo)電聚合物選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器由如下制成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)碳或銅;在其表面上用碳、鎳、鈦或銀處理過的不銹鋼;鋁_鎘合金;在其表面上用導(dǎo)電材料處理過的不導(dǎo)電聚合物;或?qū)щ娋酆衔铩?br>
10.根據(jù)權(quán)利要求9的線纜型二次電池,其中所述導(dǎo)電材料選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、銦錫氧化物(ITO)、銀、鈀、鎳及其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的線纜型二次電池,其中所述導(dǎo)電聚合物選自:聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中所述導(dǎo)電糊膏層為金屬糊膏層或碳糊膏層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的線纜型二次電池,其中所述金屬糊膏層包含粘合劑和選自如下的金屬粉末:N1、Al、Au、Ag、Al、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba、ITO 及其混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的線纜型二次電池,其中所述粘合劑選自:丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂、羥基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯纖維素、所述樹脂的改性樹脂及其混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的線纜型二次電池,其中所述碳糊膏層包含粘合劑和選自如下的碳粉末:石墨、炭黑、碳納米管及其混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的線纜型二次電池,其中所述粘合劑選自:丙烯酸類樹脂、乙烯基類樹脂、羥基纖維素、甲基纖維素、硝基纖維素、乙烯纖維素、所述樹脂的改性樹脂及其混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中所述內(nèi)電極為負(fù)極且所述外電極為正極,或者所述內(nèi)電極為正極且所述外電極為負(fù)極。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中當(dāng)所述內(nèi)電極為負(fù)極且所述外電極為正極時(shí), 所述內(nèi)電極活性材料層包含選自如下的活性材料:天然石墨、人造石墨或碳質(zhì)材料;鋰-鈦復(fù)合氧化物(1^0),和包括3丨、511、1^、211、1%、0(1、06、附和?6的金屬(Me);所述金屬的合金;所述金屬的氧化物(MeOx);所述金屬(Me)和碳的復(fù)合物;以及它們的混合物,且 所述外電極活性材料層包含選自如下的活性材料:LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4,LiFePO4' LiNiMnCoO2' LiNUoxMlyI^zO2 (其中 Ml 和 M2 各自獨(dú)立地選自:A1、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、Mg和Mo,且x、y和z各自獨(dú)立地為形成氧化物的元素的原子分?jǐn)?shù),其中 O ≤ χ〈0.5,0 ≤ y<0.5,0 ≤ζ〈0.5,且 x+y+z ≤1)及其混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中當(dāng)所述內(nèi)電極為正極且所述外電極為負(fù)極時(shí), 所述內(nèi)電極活性材料層包含選自如下的活性材料:LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4,LiFePO4' LiNiMnCoO2' LiNUoxMlyI^zO2 (其中 Ml 和 M2 各自獨(dú)立地選自:A1、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、Mg和Mo,且x、y和z各自獨(dú)立地為形成氧化物的元素的原子分?jǐn)?shù),其中 O ≤ χ〈0.5,0 ≤y<0.5,0 ≤ z<0.5,且 x+y+z≤ I)及其混合物,且 所述外電極活性材料層包含選自如下的活性材料:天然石墨、人造石墨或碳質(zhì)材料;鋰-鈦復(fù)合氧化物(LTO),和包括S1、Sn、L1、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金屬(Me);所述金屬的合金;所述金屬的氧化物(MeOx);所述金屬(Me)和碳的復(fù)合物;以及它們的混合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的線纜型二次電池,其中所述隔離層為電解質(zhì)層或隔膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的線纜型二次電池,其中所述電解質(zhì)層包含選自如下的電解質(zhì):使用PEO、PVdF, PVdF-HFP, PMMA, PAN或PVAc的凝膠聚合物電解質(zhì);和使用ΡΕ0、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固體電解質(zhì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的線纜型二次電池,其中所述電解質(zhì)還包含鋰鹽。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的線纜型二次電池,其中所述鋰鹽選自:LiCl、LiBr、Li1、LiC104、LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6, LiSbF6' LiAlCl4, CH3SO3Li' CF3SO3Li'(CF3SO2) 2NL1、氯硼烷鋰、低級(jí)脂族碳酸鋰、四苯基硼酸鋰及其混合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的線纜型二次電池,其中所述隔膜為:由選自乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物中的聚烯烴類聚合物制成的多孔基材;由選自聚酯、聚縮醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘中的聚合物制成的多孔基材;或由無機(jī)粒子和粘合劑聚合物的混合物制成的多孔基材。
25.一種線纜型二次電池,具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸,包含: 內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器和圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的內(nèi)電極活性材料層; 隔離層,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面以防止電極之間的短路;以及 外電極,其圍繞所述隔離層的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的線纜型二次電池,其中所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器為卷繞線、卷繞片或網(wǎng)眼的形式。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述外電極活性材料層接觸; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述隔離層隔開地圍繞所述隔離層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述外電極活性材料層隔開地圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述導(dǎo)電糊膏層接觸; 所述導(dǎo)電糊膏層被 形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述隔離層隔開地圍繞所述隔離層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;或者 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述隔離層接觸,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述隔離層的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述隔離層接觸,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
30.一種線纜型二次電池,具有預(yù)定形狀的水平橫截面且縱向延伸,包含: 內(nèi)電極,其具有彼此平行排列的兩個(gè)以上的電極,各個(gè)電極包含內(nèi)集電器、圍繞所述內(nèi)集電器的外表面的 內(nèi)電極活性材料層和圍繞所述內(nèi)電極活性材料層的外表面的隔離層;以及 外電極,其圍繞所述內(nèi)電極的外表面并具有外電極活性材料層、開放結(jié)構(gòu)的外集電器和導(dǎo)電糊膏層。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述外電極活性材料層接觸; 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述內(nèi)電極隔開地圍繞所述內(nèi)電極的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者 所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述外電極活性材料層隔開地圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述導(dǎo)電糊膏層接觸; 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述導(dǎo)電糊膏層中從而包含在所述導(dǎo)電糊膏層的內(nèi)部、并與所述內(nèi)電極隔開地圍繞所述內(nèi)電極的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面;或者 所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面,且所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為通過被覆蓋在所述外電極活性材料層中從而包含在所述外電極活性材料層的內(nèi)部、并與所述導(dǎo)電糊膏層隔開地圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的線纜型二次電池,其中在所述外電極中, 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述內(nèi)電極接觸,且所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述導(dǎo)電糊膏層的外表面; 所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面;或者
所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器被形成為圍繞所述內(nèi)電極的外表面,所述外電極活性材料層被形成為圍繞所述開放結(jié)構(gòu)的外集電器的外表面并與所述內(nèi)電極接觸,且所述導(dǎo)電糊膏層被形成為圍繞所述外電極活性材料層的外表面。
【文檔編號(hào)】H01M10/05GK103907234SQ201280052822
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】權(quán)友涵, 禹相昱, 鄭惠蘭, 金帝映, 申憲澈 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg 化學(xué)