具有金屬涂布的聚合物集電體的線纜型二次電池的制作方法

專利名稱：具有金屬涂布的聚合物集電體的線纜型二次電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有金屬涂布的聚合物集電體的線纜型二次電池。
背景技術：
本申請要求在2010年5月20日在韓國提交的韓國專利申請10-2010-0047529的優先權,通過參考將所述申請的全部內容并入本文中。
二次電池是能夠以化學形式儲存能量并能夠在需要時轉化成電能以產生電的裝置。二次電池也被稱作“可再充電電池”，其是指它們能夠重復充放電。經常將鉛酸電池， 鎳鎘(NiCd)電池，鎳金屬氫化物(NiMH)電池，鋰離子電池和鋰離子聚合物電池用作二次電池。與其中儲存的能量耗盡之后被拋棄的原電池相比，二次電池提供經濟和環境優勢。
目前，在需要低功率的應用如幫助汽車引擎啟動的裝置，便攜式裝置，儀表和不間斷電源系統中使用二次電池。無線通信技術中的最近發展導致便攜式裝置的普及并產生將許多現有裝置連接至無線網絡的趨勢。結果，對二次電池的需求急劇增加。二次電池也被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提高車輛的使用壽命。
一般而言，根據其制造工藝，大部 分二次電池具有圓柱形、棱柱形或袋型形狀。即， 通常通過將由負極、正極和隔膜構成的電極組件插入到圓柱形或棱柱形金屬殼或者由鋁層壓片制成的袋型殼體內，并向電極組件中注入電解質而制造二次電池。因此，圓柱形、棱柱形或袋型二次電池需要用于組件的特定空間，這對于開發各種便攜式裝置是個障礙。因此， 需要一種形狀易于改變的新型二次電池。
作為對該需求的響應，已提出了長度對橫截面直徑的比率非常高的線性電池。韓國專利登記742739公開了一種柔韌的線性電池，其為可以容易地編織的線的形式。所述線性電池使用金屬或導電聚合物集電體。然而，金屬集電體在柔韌性方面不令人滿意，而且它們的重量難以降低。導電聚合物集電體的電導率不利地低于金屬集電體的電導率。發明內容
摶術問是頁
設計了本發明以解決現有技術的問題，因此本發明的目的在于提供一種形狀易于改變的集電體，所述集電體能夠保持二次電池的穩定性和性能，由此適合用于線纜型二次電池中。
技術方案
根據本發明，提供一種線纜型二次電池，其包含電極，所述電極各自包含具有預定形狀的水平橫截面的集電體和形成在所述集電體的表面上的活性材料層，所述電極縱向延伸且平行排列，其中所述集電體包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層。
可以將任何可以容易地通過成形而彎曲的聚合物用作所述聚合物芯的材料，其實例包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(氮化硫)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸酯和聚四氟乙烯(PTFE)。
所述金屬涂層可以由選自銀、鈀、鎳和銅的至少一種金屬形成。
所述活性材料可以為選自如下的至少一種負極活性材料的粒子的形式天然石墨、人造石墨、碳質材料、LT0、娃(Si)和錫(Sn),且可以為選自如下的至少一種正極活性材料的粒子的形式:LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4' LiCoPO4' LiFePO4' LiNiMnCoO2 和 LiNimzCoxMlyI^zO2(其中 Ml 和 M2 各自獨立地選自 Al、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、 Mg和Mo，以及X、y和z表示氧化物的相應構成元素的原子分數，并滿足關系O ( x<0. 5， O ^ y<0. 5,0^ ζ〈0· 5, x+y+z ^ I)。
有利效果
本發明的線纜型二次電池包含具有高柔韌性和電導率的金屬涂布的聚合物集電體，從而在保持電池性能的同時實現了高柔韌性。此外，本發明的線纜型二次電池的重量可以降低。


本發明的優選實施方式，并且與上述公開內容一起，用于提供本發明的技術主旨的進一步理解。然而，本發明不應被解釋為受限于所述附圖。
圖1是根據例示性實施方式的集電體的橫截面圖，所述集電體包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層。
圖2是根據例示性實施方式的線纜型二次電池的橫截面圖，所述線纜型二次電池包含內電極，外電極和填充在所述電極之間的電解質層。
圖3是根據例示性實施方式的線纜型二次電池的橫截面圖，所述線纜型二次電池包含內電極，外電極和填充在所述電極之間的電解質層。
圖4是根據例示性實施方式的線纜型二次電池的橫截面圖，在所述線纜型二次電池中，以包圍內電極的方式填充有活性材料層。
圖5是根據例示性實施方式的線纜型二次電池的橫截面圖，所述線纜型二次電池包含第一電解質層和第二電解質層。
圖6示出了根據例示性實施方式的集電體的SEM圖，所述集電體包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層。
圖7是用于解釋測量根據例示性實施方式的集電體的彎曲能力的方法的圖。
圖8示出了在不同曲率半徑下測量包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層的集電體的彎曲能力時，所述集電體的表面的SEM圖。
圖9示出了根據例示性實施方式的單電池的充放電曲線。
[附圖標記的解釋]
1:聚合物芯2 :金屬涂層
5 :包含金屬涂層的聚合物集電體
10:內電極的集電體
11 :內電極的活性材料
20:外電極的集電體
21:外電極的活性材料
30:電解質層31 :第一電解質層
32:第二電解質層40 :保護覆蓋層
50 :包含金屬涂層的聚合物集電體具體實施方式
在下文中，將結合附圖對本發明的優選實施方式進行詳細描述。在本文中提出的描述只是僅為說明性目的的優選實例，不旨在限制本發明的范圍，所以應理解，在提交本申請時可以做出其它等價物和修改。
圖1說明了本發明的線纜型二次電池。參考圖1，所述線纜型二次電池包含電極， 所述電極各自包含具有預定形狀的水平橫截面的集電體和形成在所述集電體的表面上的活性材料層，所述電極縱向延伸且平行排列。集電體5各自包含聚合物芯I和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層2。術語“預定形狀”是指形狀不受特別限制，并且只要不損害本發明的必要特征，則任何形狀都是可能的。集電體5可以具有圓形或多邊形結構的水平橫截面。所述圓形結構旨在包括幾何上完美對稱的圓形和幾何上不對稱的橢圓形。集電體的多邊形結構沒有具體限制，其非限制性實例包括三角形、四邊形、五邊形和六邊形形狀。可以將片狀集電體5修改或加工成具有圓形或多邊形形狀的管狀集電體。
所述線纜型二次電池具有預定形狀的水平橫截面并具有相對于水平橫截面在縱向上伸長的線性結構。柔韌性在自由改變線纜型二次電池的形狀時是重要因素。特別地， 考慮到在本發明的線纜型二次電池中存在多個電極，即使電極中包含的多個集電體的柔韌性的非常小的差異也會對二次電池的柔韌性造成巨大的影響。
鑒于此，本發明的線纜型二次電池的特征在于，使用包含聚合物芯I和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層2的集電體5。集電體起到收集通過活性材料的電化學反應產生的電子或者提供電化學反應所需要的電子的作用。一般的集電體由金屬如銅和鋁制成。然而，使用金屬集電體在柔韌性方面不利，從而使得難以實現電池的重量降低。考慮到金屬集電體的不利，最近引入了一些由導電聚合物如聚吡咯制成的集電體。然而，導電聚合物集電體的低電導率造成了電池性能的劣化。相反，在集電體5中存在聚合物芯I確保了電池的柔韌性和重量降低，并且形成在聚合物芯I的表面上的金屬涂層2對電池賦予金屬的電導率，從而防止了電池性能的劣化。
聚合物芯I具有相對于具有預定形狀的橫截面在縱向上伸長的形狀。形成在聚合物芯I的表面上的金屬涂層2具有高電導率。
適用于形成聚合物芯I的聚合物的實例包括但不特別限于非導電聚合物如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸酯和聚四氟乙烯(PTFE)； 以及導電聚合物如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚(氮化硫)。
用于形成金屬涂層I的金屬的種類沒有特別限制。優選使用銀、鈀、鎳和銅。
所述電極包含至少一個作為內電極的負極和至少一個作為外電極的正極。所述電極平行排列。平行排列包括電極的扭曲排列和其筆直排列。活性材料層用于將離子傳遞通過集電體。離子傳遞由離子嵌入到電解質層內和離子從電解質層脫嵌之間的相互作用決定。
—般而言，當負極活性材料的存在量大于正極活性材料的存在量時，電池容量的平衡得到保持。在本發明中，可以設置多個內電極。在這種情況下，容易控制內電極容量和外電極容量之間的平衡。
適用于負極中的活性材料的非限制性實例包括碳質材料、LT0、以及S1、Sn、L1、 Zn、Mg、Cd、Ce、N1、Fe及其氧化物。可以單獨使用或以其兩種以上的混合物使用這些負極活性材料。所述負極活性材料可以為粒子的形式。所述碳質材料不受特別限制，其實例包括天然石墨和人造石墨。也可以使用所述碳質材料和金屬的復合材料。適用于正極中的活性材料的非限制性實例包括LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 和 LiNimzCoxMlyICzO2 (其中 Ml 和 M2 各自獨立選自 Al、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、 Mg和Mo，以及X、y和z表示氧化物的相應構成元素的原子分數，并滿足關系O ( x<0. 5， O ( y〈0. 5,0 ^ ζ<0. 5,x+y+z ( I)。可以單獨使用或以其兩種以上的混合物使用這些正極活性材料。
在以下描述中，將對包含本發明的集電體的線纜型二次電池的具體結構給出簡要說明。在所有附圖中，相同的標號表示相同或相似的元件。
圖2說明根據例示性實施方式的線纜型二次電池。參考圖2，所述線纜型二次電池包含作為負極的內電極，其由集電體10和涂布至集電體10的負極活性材料11組成，所述集電體10具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的電解質層30，其以包圍所述內電極的方式填充； 作為正極的外電極，其包圍所述電解質層的外表面并由具有預定形狀的水平橫截面的管狀集電體20和涂布至集電體20的正極活性材料21組成；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層40。可以設置多個內電極。在這種情況下，內電極平行排列。這種構造提高了內電極和管狀外電極之間的接觸面積，從而導致高電池倍率。可以確定內電極數以便于控制內電極容量和外電極容量之間的平衡。在所述線纜型二次電池的每個負極和正極中，在集電體10或20上涂布有活性材料11或21，所述集電體10或20包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯上的金屬涂層。每個電極優選通過擠壓機將包含活性材料的電極漿料擠出涂布在集電體上來制造。通過以下程序制造所述線纜型二次電池。首先，通過涂布在內電極的外表 面上形成電解質層30。或者，可以將內電極插入到電解質層30內。然后，在電解質層 30的外表面上依次形成外電極和保護覆蓋層40。或者，可以通過在電解質層30上依次形成外電極和保護覆蓋層40，并將內電極插入到電解質層30內來制造所述線纜型二次電池。 或者，可以通過形成外電極和保護覆蓋層40，將內電極插入到外電極內，并在內電極和外電極之間填充電解質層30來制造所述線纜型二次電池。
充當電極間的離子通道的電解質層由使用PEO、PVdF, PMMA, PAN或PVAC的凝膠型固體電解質，或者使用ΡΕ0、聚環氧丙烷(PPO)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙烯硫化物(PES)、或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固體電解質形成。固體電解質基質優選具有聚合物或陶瓷玻璃作為基本骨架。固體電解質一般在離子傳導性方面是令人滿意的，但是在動力學方面是不利的，因為離子在其中會遷移得非常慢。相反，離子在凝膠型固體電解質中可以容易地遷移。 因此，優選使用凝膠型固體電解質而不是固體電解質。凝膠型固體電解質可以包含多孔支撐結構或交聯聚合物以彌補其差的機械性能。電解質層30也可以充當隔膜，從而使得在本發明的線纜型二次電池中無需使用隔膜。
電解質層30可還包含鋰鹽以實現提高的離子傳導性和高的反應速率。這樣的鋰鹽的非限制性實例包括LiCl、LiBr、Li1、LiClO4' LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3' LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3L1、CF3SO3L1、(CF3SO2) 2NL1、氯硼烷鋰、低級脂族羧酸鋰和四苯基硼酸鋰。
在電池的外表面上形成作為絕緣體的保護覆蓋層以保護電極不受空氣中的濕氣和外部沖擊的損害。可以使用一般的聚合物樹脂，例如PVC、HDPE或環氧樹脂作為保護覆蓋層的材料。
可以對圖2的線纜型二次電池進行修改。在圖3、4和5中說明了所述線纜型二次電池的一些修改例。
圖3說明根據例示性實施方式的線纜型二次電池。參考圖3，所述線纜型二次電池包含平行排列的作為負極的兩個以上內電極，所述內電極各自由集電體10和涂布至集電體10的負極活性材料11組成，集電體10具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的電解質層30，其以包圍所述內電極的方式填充；作為正極的外電極，其包圍所述電解質層的外表面并由具有預定形狀的水平橫截面的管狀集電體20和涂布至集電體20的正極活性材料21組成；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層40。這種構造提高了內電極和管狀外電極之間的接觸面積,從而導致高電池倍率。可以確定內電極數以便于控制內電極容量和外電極容量之間的平衡。在所述線纜型二次電池的每個負極和正極中，在集電體10或20上涂布有活性材料11或21，所述集電體10或20包含聚合物芯和 形成在所述聚合物芯上的金屬涂層。可以采用一般的涂布方法如電鍍或負極氧化將活性材料11或21涂布至集電體10或20。每個電極都優選通過擠壓機將包含活性材料的電極漿料擠出涂布在集電體上來制造。通過以下程序制造所述線纜型二次電池。首先，通過涂布在內電極的外表面上形成電解質層30。或者，可以將內電極插入到電解質層30內。然后，在電解質層30的外表面上依次形成外電極和保護覆蓋層40。或者，可以通過在電解質層30上依次形成外電極和保護覆蓋層40，并將內電極插入到電解質層30內來制造所述線纜型二次電池。或者，可以通過形成外電極和保護覆蓋層40，將內電極插入到外電極內，并在內電極和外電極之間填充電解質層30來制造所述線纜型二次電池。
圖4說明了根據例示性實施方式的線纜型二次電池。參考圖4，所述線纜型二次電池包含平行排列的作為負極的內電極，所述內電極各自由集電體10和涂布至集電體10的負極活性材料11組成，集電體10具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的電解質層30，所述電解質層30 各自形成在負極活性材料11的外表面上；作為正極的外電極，所述外電極由集電體20和以包圍所述內電極的方式填充的正極活性材料層21組成，所述集電體20包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層40。 這種構造提高了管狀外電極和內電極之間的接觸面積，從而導致高電池倍率。可以確定內電極數以便于控制內電極容量和外電極容量之間的平衡。在內電極上形成電解質層可以防止電極間的短路。通過以下程序制造所述線纜型二次電池。首先，在內電極的外表面上形成每個電解質層30。然后，將活性材料21涂布在電解質層30的外表面上。或者，可以將內電極插入到活性材料層21內。隨后，在活性材料層21的外表面上依次形成外電極的集電體20和保護覆蓋層40。或者，可以通過形成其中填充有活性材料的外電極和保護覆蓋層 40，并將內電極插入到活性材料內來制造所述線纜型二次電池。或者，可以通過形成外電極的集電體21和保護覆蓋層40，將內電極插入到集電體21內，并在電解質層30和內電極之間填充活性材料21來制造所述線纜型二次電池。
圖5說明根據例示性實施方式的線纜型二次電池。參考圖5，所述線纜型二次電池包含一個或多個負極，所述負極各自由集電體10和涂布至集電體10的負極活性材料11 組成，集電體10具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層，在負極活性材料層11的外表面上形成有作為離子通道的第一電解質層31 個或多個正極，所述正極各自由集電體20和涂布至集電體20的正極活性材料21組成，集電體20具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的第二電解質層32，其使得負極和正極平行排列并以包圍負極和正極的方式填充；以及布置在所述第二電解質層32的外圍的保護覆蓋層40。可以在每個正極上形成電解質層以防止電極間的短路。這種構造提高了正極和負極之間的接觸面積，從而導致高電池倍率。可以確定負極和正極的數目以便于控制電極容量之間的平衡。通過以下程序制造所述線纜型二次電池。首先，將第一電解質層31涂布在負極活性材料上，并以包圍負極和正極的方式涂布第二電解質層32。或者，可以將負極和正極插入到第二電解質層32內。然后，在所述第二電解質層32的外表面上形成保護覆蓋層40。或者，可以通過形成第二電解質層32和保護覆蓋層40，并將負極和正極插入到所述第二電解質層32內來制造所述線纜型二次電池。
在下文中將詳細描述本發明的優選實施方式。然而，本發明的實施方式可以采用其它幾種形式，并且 不應將本發明的范圍解釋為受限于以下實施例。提供本發明的實施方式以向本發明所屬領域內的普通技術人員更全面地解釋本發明的內容。
實施例
制造例1:金屬涂布的聚合物集電體
擠出特氟隆(Teflon)以制造線形式的聚合物芯。通過無電鍍將銅涂布在聚合物芯的表面上以制造集電體。將錫(Sn)電鍍在線形式的集電體上以形成負極活性材料層，從而完成負極的制造。
實施例1:使用金屬涂布的聚合物集電體的線纜型二次電池
使用鋰箔作為對電極和參考電極、使用制造例I中制造的負極作為工作電極并使用IM LiPF6 在EC/DEC(50/50，(v/v))中的溶液作為電解液，制造3電極電化學單電池形式的燒杯單電池(beaker cell)。
試驗例1:集電體電導率的測量
測量了制造例I中制造的銅涂布的特氟隆集電體、銅集電體以及用聚吡咯作為導電聚合物制成的集電體的電導率。將結果顯示在表I中。
表I
權利要求
1.一種線纜型二次電池，其包含電極，所述電極各自包含具有預定形狀的水平橫截面的集電體和形成在所述集電體的表面上的活性材料層，所述電極縱向延伸且平行排列，其中所述集電體包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層。
2.權利要求1的線纜型二次電池，其中所述聚合物芯由選自如下的至少一種聚合物形成聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(氮化硫)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸酯和聚四氟乙烯(PTFE)。
3.權利要求1的線纜型二次電池，其中所述金屬涂層由選自銀、鈀、鎳和銅的至少一種金屬形成。
4.權利要求1的線纜型二次電池，其中所述活性材料為選自如下的至少一種負極活性材料的粒子的形式碳質材料、LT0,以及S1、Sn、L1、Zn、Mg、Cd、Ce、N1、Fe及其氧化物。
5.權利要求1的線纜型二次電池，其中所述活性材料為選自如下的至少一種正極活性材料的粒子的形式:LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4' LiCoPO4' LiFePO4' LiNiMnCoO2 和LiNimzCoxMlyI^zO2(其中 Ml 和 M2 各自獨立地選自 Al、N1、Co、Fe、Mn、V、Cr、T1、W、Ta、Mg和Mo，以及X、y和z表示氧化物的相應構成元素的原子分數，并滿足關系O ( x<0. 5，O ^ y<0. 5,0^ ζ〈0· 5, x+y+z ^ I)。
6.一種線纜型二次電池，其包含作為負極的內電極，其包含集電體和形成在所述集電體上的負極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的電解質層，其以包圍所述內電極的方式填充；作為正極的外電極，其包圍所述電解質層的外表面，并包含具有預定形狀的水平橫截面的管狀集電體和形成在所述集電體上的正極活性材料層；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層。
7.一種線纜型二次電池，其包含兩個以上作為負極的內電極，所述內電極各自包含集電體和形成在所述集電體上的負極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的電解質層，其以包圍所述內電極的方式填充；作為正極的外電極，其包圍所述電解質層的外表面并包含管狀集電體和形成在所述集電體上的正極活性材料層；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層。
8.一種線纜型二次電池，其包含兩個以上平行排列的作為負極的內電極，所述內電極各自包含集電體和形成在所述集電體上的負極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為正極的外電極，其包含管狀集電體和以包圍所述內電極的方式填充的正極活性材料層；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層。
9.一種線纜型二次電池，其包含兩個以上平行排列的作為正極的內電極，所述內電極各自包含集電體和形成在所述集電體上的正極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為負極的外電極，其包含管狀集電體和以包圍所述內電極的方式填充的負極活性材料層；以及布置在所述外電極的外圍的保護覆蓋層。
10.一種線纜型二次電池，其包含一個或多個負極，所述負極各自包含集電體和形成在所述集電體上的負極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層，在所述負極活性材料層的外表面上形成有作為離子通道的第一電解質層；一個或多個正極，所述正極各自包含集電體和形成在所述集電體上的正極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的第二電解質層，其使得所述負極和所述正極平行排列并以包圍所述負極和所述正極的方式填充；以及布置在所述第二電解質層的外圍的保護覆蓋層。
11.一種線纜型二次電池，其包含一個或多個正極，所述正極各自包含集電體和形成在所述集電體上的正極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層，在所述正極活性材料層的外表面上形成有作為離子通道的第一電解質層；一個或多個負極，所述負極各自包含集電體和形成在所述集電體上的負極活性材料層，所述集電體具有預定形狀的水平橫截面、縱向延伸并包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯的表面上的金屬涂層；作為離子通道的第二電解質層，其使得所述負極和所述正極平行排列并以包圍所述負極和所述正極的方式填充；以及布置在所述第二電解質層的外圍的保護覆蓋層。
12.權利要求6至11任一項的線纜型二次電池，其中所述電解質層、所述第一電解質層和所述第二電解質層各自獨立地由使用PE0、PVdF、PMMA、PAN或PVAC的凝膠型固體電解質，或者使用ΡΕ0、聚環氧丙烷(PPO)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙烯硫化物(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固體電解質形成。
13.權利要求6至11任一項的線纜型二次電池，其中所述電解質層還包含鋰鹽。
14.權利要求13的線纜型二次電池，其中所述鋰鹽選自LiCl、LiBr、Lil、LiC104、 LiBF4' LiB10Cl10' LiPF6, LiCF3SO3' LiCF3CO2' LiAsF6, LiSbF6' LiAlCl4, CH3SO3Li' CF3SO3Li' (CF3SO2)2NL1、氯硼烷鋰、低級脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰以及其兩種以上的混合物。
全文摘要
本發明公開了一種線纜型二次電池。所述線纜型二次電池包含電極，所述電極各自包含具有預定形狀的水平橫截面的集電體和形成在所述集電體的表面上的活性材料層。所述電極縱向延伸且平行排列。所述集電體包含聚合物芯和形成在所述聚合物芯表面上的金屬涂層。使用具有高柔韌性和電導率的金屬涂布的聚合物集電體在保持二次電池的性能的同時使得所述二次電池高度柔韌。此外，所述線纜型二次電池的重量可以減輕。
文檔編號H01M4/505GK103003993SQ201180035233
公開日2013年3月27日 申請日期2011年5月18日 優先權日2010年5月20日
發明者權友涵, 金帝映, 金奇泰, 申憲澈, 曹炯萬, 鄭惠蘭 申請人:株式會社Lg 化學