CN104466233A - 线缆型二次电池 - Google Patents

线缆型二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN104466233A
CN104466233A CN201410191112.XA CN201410191112A CN104466233A CN 104466233 A CN104466233 A CN 104466233A CN 201410191112 A CN201410191112 A CN 201410191112A CN 104466233 A CN104466233 A CN 104466233A
Authority
CN
China
Prior art keywords
separator
cable type
type rechargeable
electrode
interior electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410191112.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104466233B (zh
Inventor
权友涵
吴丙薰
郑惠兰
金帝映
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chemical Co Ltd filed Critical LG Chemical Co Ltd
Publication of CN104466233A publication Critical patent/CN104466233A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104466233B publication Critical patent/CN104466233B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0468—Compression means for stacks of electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/626—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/75—Wires, rods or strips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/78—Shapes other than plane or cylindrical, e.g. helical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H01M50/469—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape tubular or cylindrical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06—Lead-acid accumulators
    • H01M10/12—Construction or manufacture
    • H01M10/125—Cells or batteries with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/28—Construction or manufacture
    • H01M10/286—Cells or batteries with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/025—Electrodes composed of, or comprising, active material with shapes other than plane or cylindrical
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本发明提供一种线缆型二次电池，包含：内电极支撑体；以及内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上，其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。在本发明的所述线缆型二次电池中，由于电极和隔离层相互粘合并一体化，所以与电极接触的隔离层吸收电解液而引发电解液均匀供应到外电极活性材料层中，由此提高线缆型二次电池的稳定性和性能。另外，本发明的线缆型二次电池使用片形式的电极，其排除了电阻高的线形式的集电器，由此降低了电池的电阻并最终提高电池性能，并且具有开放结构的内电极支撑体和以弹簧形式以螺旋状卷绕的电极-隔离层的片形式的层压体，由此保持线性形状并降低源自外力的应力。

Description

线缆型二次电池
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10-2013-0051561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，更特别地，涉及以包含内电极支撑体、以及电极和隔离层的一体化层压体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，已经提出了开发长度对横截面直径之比非常大的线缆型电池。韩国专利申请公开2005-99903号公开了一种由内电极、外电极和插入其间的电解质层组成的柔性电池。然而，这种电池的柔性差。线性电池使用聚合物电解质以形成电解质层，但这在电解质流入电极活性材料中方面造成困难，由此提高电池的电阻并劣化其容量和循环特性。
此外，线缆型电池在其制备中可能具有在设置在内电极与外电极之间的隔离层与这种电极之间不均匀产生的空间，且这种空间可能干扰将电解液引入外电极活性材料层，由此劣化电池性能。
另外，在线缆型电池具有线形式的集电器的情况中，由于线性电阻的值通常大于方块电阻的值，所以线形式的集电器会显示比片形式的集电器更高的电阻，由此劣化电池性能。
发明内容
设计了本发明以解决相关技术的问题，因此，本发明旨在提供一种具有新线性结构的二次电池，所述二次电池可以容易地改变形状、维持优异的稳定性和作为二次电池的性能、并有助于电解质流入电极活性材料中。
根据本发明的一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含：内电极支撑体；以及内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上，其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
此时，所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体可具有在一个方向延伸的条带结构。
另外，所述隔离层-外电极的片形式的层压体可以螺旋状卷绕从而其在宽度上不交叠或者从而其交叠。
通过在进行压缩以使其一体化期间在所述内电极与所述隔离层之间或所述隔离层与所述外电极之间保持15～300N/m的剥离强度，可以形成所述内电极-隔离层-外电极的层压体。
根据本发明的另一方面，提供一种线缆型二次电池，包含：内电极支撑体；片形式的内电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，其中所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
此时，所述隔离层-外电极的片形式的层压体可具有在一个方向延伸的条带结构。
另外，所述隔离层-外电极的片形式的层压体可以螺旋状卷绕从而其在宽度上不交叠或者从而其交叠。
通过在进行压缩以使其一体化期间在所述隔离层与所述外电极之间保持15～300N/m的剥离强度，可以形成所述隔离层-外电极的层压体。
根据本发明的另一方面，提供一种线缆型二次电池，包含：内电极支撑体；片形式的内电极-隔离层的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及片形式的外电极，其卷绕在所述内电极-隔离层的层压体的外表面上，其中所述内电极-隔离层的层压体是通过对内电极和隔离层进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
此时，所述内电极-隔离层的片形式的层压体可具有在一个方向延伸的条带结构。
另外，所述内电极-隔离层的片形式的层压体可以螺旋状卷绕从而其在宽度上不交叠或者从而其交叠。
通过在进行压缩以使其一体化期间在所述内电极与所述隔离层之间保持15～300N/m的剥离强度，可以形成所述内电极-隔离层的层压体。
所述内电极支撑体可以具有开放结构且所述内电极支撑体可以为中空纤维、卷绕线、卷绕片或网眼的形式。
所述中空纤维可以由选自如下的至少一种获得：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚砜、聚砜及其混合物。
同时，所述内电极可以包含内集电器和形成在所述内集电器的一个表面上的内电极活性材料层，且其中所述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。
此时，所述线缆型二次电池可以还包含形成在所述内集电器或所述外集电器的另一个表面上的聚合物膜。
此处，所述聚合物膜可以由选自如下的任一种制成：聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺及其混合物。
另外，所述内集电器或所述外集电器可以为网眼的形式。
在本发明中，与所述内集电器和所述外集电器相比，所述隔离层在宽度和长度上的尺寸可以更大。
此外，所述内集电器和所述外集电器中的至少一者可以还包含由导电材料和粘合剂组成的底涂层。
此时，所述导电材料可以包含选自如下的任一种：碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及其混合物。
另外，所述粘合剂可以选自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺及其混合物。
同时，所述内电极可以进一步包含在内电极活性材料层的表面上形成的聚合物支持层。
此时，所述聚合物支持层可以为具有0.01-10μm孔尺寸和5-95％孔隙率的多孔层。
另外，所述聚合物支持层可以包含具有极性的线性聚合物、氧化物基线性聚合物或其混合物。
此时，所述具有极性的线性聚合物可以选自聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚乙烯亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚芳酯、聚对苯二酰对苯二胺及其混合物。
另外，所述氧化物基线性聚合物可以选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚氧亚甲基、聚二甲基硅氧烷及其混合物。
另外，以卷绕片形式构造的内集电器或外集电器可以在其至少一个表面上具有多个凹部。
所述多个凹部可以连续地图案化或间断地图案化。
所述内集电器可以由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；或导电聚合物。
用于内集电器中的导电材料可以选自：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍及其混合物。
用于内集电器中的导电聚合物可以选自：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
另外，所述外集电器可以由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；导电聚合物；包含Ni、Al、Au、Ag、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba或ITO的金属粉末的金属糊膏；或者包含石墨、炭黑或碳纳米管的碳粉末的碳糊膏。
同时，所述内电极支撑体可以为中心部分是空的中空结构。
此时，所述内电极支撑体可包含以螺旋状卷绕的一个或多个线形式的内电极支撑体，或者以螺旋状卷绕的一个或多个片形式的内电极支撑体。
另外，所述内电极支撑体可包含以螺旋状相互交叉的两个以上线形式的内集电器。
另外，所述内电极支撑体可在其内设置有内集电器的芯；用于供应锂离子的芯，其包含电解质；或填充的芯。
此时，所述用于供应锂离子的芯可包含凝胶聚合物电解质和支持体，并可进一步包含液体电解质和多孔载体。
同时，在用于供应锂离子的芯中使用的电解质可以选自：使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、γ-丁内酯(γ-BL)、环丁砜、乙酸甲酯(MA)或丙酸甲酯(MP)的非水电解液；使用PEO、PVdF、PVdF-HFP、PMMA、PAN或PVAc的凝胶聚合物电解质；以及使用PEO、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙烯亚胺(PEI，polyether imine)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固体电解质。
所述电解质可以还包含锂盐，且所述锂盐可以选自：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂、四苯基硼酸锂及其混合物。
同时，所述内电极可以为负极或正极，且所述外电极可以为与所述内电极相对应的正极或负极。
当所述内电极为负极且所述外电极为正极时，所述内电极活性材料可以包含选自如下的活性材料：天然石墨、人造石墨或碳质材料；锂-钛复合氧化物(LTO)，和包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金属(Me)；所述金属的合金；所述金属的氧化物(MeOx)；所述金属和碳的复合物；以及它们的混合物，且所述外电极活性材料可以包含选自如下的活性材料：LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCoPO4、LiFePO4、LiNiMnCoO2、LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(其中M1和M2各自独立地选自：Al、Ni、Co、Fe、Mn、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo，且x、y和z各自独立地为形成氧化物的元素的原子分数，其中0≤x<0.5，0≤y<0.5，0≤z<0.5，且x+y+z≤1)及其混合物。
或者，当所述内电极为正极且所述外电极为负极时，所述内电极活性材料可以包含选自如下的活性材料：LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCoPO4、LiFePO4、LiNiMnCoO2、LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(其中M1和M2各自独立地选自：Al、Ni、Co、Fe、Mn、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo，且x、y和z各自独立地为形成氧化物的元素的原子分数，其中0≤x<0.5，0≤y<0.5，0≤z<0.5，且x+y+z≤1)及其混合物，且所述外电极活性材料可以包含选自如下的活性材料：天然石墨、人造石墨或碳质材料；锂-钛复合氧化物(LTO)，和包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金属(Me)；所述金属的合金；所述金属的氧化物(MeOx)；所述金属和碳的复合物；以及它们的混合物。
同时，所述隔离层可以为电解质层或隔膜。
所述电解质层可以包含选自如下的电解质：使用PEO、PVdF、PMMA、PVdF-HFP、PAN或PVAc的凝胶聚合物电解质；和使用PEO、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固体电解质。
所述电解质层可还包含锂盐。
此时，所述锂盐可以选自：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂、四苯基硼酸锂及其混合物。
所述隔膜可以为：由选自乙烯均聚物、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烃类聚合物制成的多孔聚合物基材；由选自聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯中的聚合物制成的多孔基材；由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成的多孔聚合物基材；或者如下隔膜，其具有形成于所述多孔聚合物基材的至少一个表面上的多孔涂层，并包含无机粒子和粘合剂聚合物。
此时，所述多孔聚合物基材可以为多孔聚合物膜基材或多孔无纺布基材。
同时，所述线缆型二次电池可以进一步包含保护涂层，其围绕所述外电极的外表面。
此处，所述保护涂层可由聚合物树脂制成。
此时，所述聚合物树脂可包含选自PET、PVC、HDPE、环氧树脂及其混合物的任一种。
另外，所述保护涂层可进一步包含水分阻挡层。
此时，所述水分阻挡层可以由铝或液晶聚合物制成。
此外，根据本发明的还另一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含：
用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕所述用于供应锂离子的芯的外表面；以及
内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，
其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述内电极具有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，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
另外，根据本发明的还另一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含：
用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕所述用于供应锂离子的芯的外表面；
片形式的内电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上并具有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；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，
其中所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
另外，根据本发明的还另一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含：
用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕所述用于供应锂离子的芯的外表面；
内电极-隔离层的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及
片形式的外电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极-隔离层的层压体的外表面上并具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层，
其中所述内电极-隔离层的层压体是通过对内电极和隔离层进行压缩以使其一体化而形成的，所述内电极具有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，且所述隔离层用于防止短路。
另外，根据本发明的还另一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含：
相互平行排列的两个以上内电极支撑体；
两个以上的内电极，其以螺旋状卷绕在各内电极支撑体的外表面上；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
另外，根据本发明的还另一个方面，提供一种线缆型二次电池，包含：
两个以上的用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕各个用于供应锂离子的芯的外表面；
两个以上的内电极，其以螺旋状卷绕在各内电极支撑体的外表面上并相互平行排列，各个内电极具有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；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
由此，在本发明的线缆型二次电池中，由于电极和隔离层相互粘合并一体化，所以与电极接触的隔离层吸收电解液而引发电解液均匀供应到外电极活性材料层中，由此提高线缆型二次电池的稳定性和性能。
另外，本发明的线缆型二次电池使用片形式的电极，其排除了电阻高的线形式的集电器，由此降低了电池的电阻并最终提高电池性能。
另外，根据本发明的实施方式，由于将用于供应锂离子的芯布置在具有开放结构的内电极支撑体内，所以用于供应锂离子的芯的电解质可以容易地渗入电极活性材料，从而有助于锂离子的供应和交换，并最终提供优异的容量和循环特性。
此外，本发明的线缆型二次电池具有开放结构的内电极支撑体和以弹簧形式卷绕的电极-隔离层的片形式的层压体，由此保持线性形状并降低源自外力的应力。
附图说明
附图显示了本发明的优选实施方式，并与上述发明内容一起，用于进一步理解本发明的技术主旨。然而，不能将本发明解释为限于所述附图。
图1和2显示根据本发明实施方式的内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体。
图3和4显示根据本发明实施方式的隔离层-外电极的片形式的层压体。
图5和6显示根据本发明实施方式的内电极-隔离层的片形式的层压体。
图7显示根据本发明实施方式的内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体。
图8示意性显示根据本发明实施方式的内电极支撑体和卷绕在所述支撑体的外表面上的内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体。
图9显示根据本发明实施方式的线缆型二次电池，所述线缆型二次电池包含内电极支撑体和内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体。
图10显示根据本发明实施方式的线缆型二次电池，所述线缆型二次电池包含内电极支撑体和隔离层-外电极的片形式的层压体。
图11显示根据本发明实施方式的线缆型二次电池，所述线缆型二次电池包含内电极支撑体和内电极-隔离层的片形式的层压体。
图12显示根据本发明的具有多个内电极的线缆型二次电池的横截面。
图13是显示在本发明的实施例和比较例中制备的线缆型二次电池在充电期间的相对于归一化(normal)容量的电压曲线的图。
图14是显示在本发明的实施例和比较例中制备的线缆型二次电池在放电期间的相对于归一化容量的电压曲线的图。
图15是显示在本发明的实施例和比较例中制备的线缆型二次电池的循环寿命特性的图。
<附图标记>
1、110、210、310、410：用于供应锂离子的芯
2、120、220、320、420：内电极支撑体
5：外电极
7：内电极
10、130：内电极-隔离层-外电极的层压体
11、21、332：外集电器
12、22、331：外电极活性材料层
13、23、33：隔离层
14、34、232、432：内电极活性材料层
15、35、231、431：内集电器
20、230、430：隔离层-外电极的层压体
30、330：内电极-隔离层的层压体
100、200、300、400：线缆型二次电池
140、240、340、440：保护涂层
具体实施方式
下文中，将参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。在说明之前，应理解，不能将说明书和附属权利要求书中使用的术语解释为受限于普通的和词典的含义，而是应在使得本发明人可对术语进行适当定义以进行最好说明的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相对应的含义和概念对所述术语进行解释。
因此，本文中所提出的说明只是仅用于说明性目的的优选实例，不旨在限制本发明的范围，从而应理解，在不背离本发明的主旨和范围的条件下可对其完成其他等价物和变体。
常规线缆型二次电池具有插入内电极与外电极之间的电解质层。为了使得电解质层将内电极与外电极隔开并防止短路，要求电解质层由具有特定程度的机械性能的凝胶型聚合物电解质或固体聚合物电解质制成。然而，这种凝胶型聚合物电解质或固体聚合物电解质不能提供优异的作为锂离子源的性能，从而由这种材料制成的电解质层应具有更大的厚度以充分提供锂离子。电解质层的这种厚度增大使得电极之间的间隔变宽而造成电阻增大，由此使得电池性能劣化。
为了解决该问题，尝试提供一种供应锂离子并在具有开放结构的内电极支撑体内包含锂盐的芯，从而用于供应锂离子的芯的电解质能够穿过内电极支撑体而到达内电极活性材料层和外电极活性材料层。
然而，由于在内电极支撑体中存在不平坦部分，所以在内电极与隔离层之间或隔离层与外电极之间存在空间。在此情况中，所述空间可能干扰将电解液引入内或外电极活性材料层中。鉴于该原因，二次电池显示不均匀的放电行为，从而使得难以实现期望的电池性能。
因此，本发明人为了解决这种问题而进行了努力并通过如下克服了所述问题：将由通过预粘合而一体化的电极和隔离层组成的层压体设置在电池中，从而均匀保持电极与隔离层之间的空间，由此使得与电极活性材料层接触的隔离层可以从内电极吸收电解液并引发电解液均匀供应到外电极活性材料层中。
同时，如果将线形式的集电器用于电池中，则由于线性电阻的值通常大于薄层电阻的值，所以与片形式的集电器相比，线形式的集电器会显示更高的电阻，由此劣化电池性能。然而，本发明使用片形式的集电器作为内集电器和外集电器，由此降低电池的电阻并最终提高电池的性能。
根据本发明一个实施方式的线缆型二次电池包含：内电极支撑体；以及内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上，其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
另外，根据本发明另一个实施方式的线缆型二次电池包含：内电极支撑体；片形式的内电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，其中所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
另外，根据本发明另一个实施方式的线缆型二次电池包含：内电极支撑体；内电极-隔离层的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及片形式的外电极，其卷绕在所述内电极-隔离层的层压体的外表面上，其中所述内电极-隔离层的层压体是通过对内电极和隔离层进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
此处，所用的术语“以螺旋状”是指在移动的同时于特定区域处旋转的螺旋形状，包括普通的弹簧形式。
此时，内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体、隔离层-外电极的片形式的层压体和内电极-隔离层的片形式的层压体可具有在一个方向延伸的条带结构。
另外，所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体、所述隔离层-外电极的片形式的层压体和所述内电极-隔离层的片形式的层压体可以螺旋状卷绕，从而在宽度上不交叠。此时，各片形式的层压体可以以其宽度的两倍长度内的间隔以螺旋状卷绕，从而其不交叠，从而防止电池性能劣化。
另外，所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体、所述隔离层-外电极的片形式的层压体和所述内电极-隔离层的片形式的层压体可以螺旋状卷绕，从而在宽度上不交叠。此时，各片形式的层压体可以以螺旋状卷绕，从而其交叠部分的宽度处于各片形式的层压体的宽度的0.9倍以内，从而抑制电池内阻的过度增加。
参考图1、3和5，根据本发明的电极和隔离层的层压体可以为如下层压体：通过压缩外集电器5、隔离层13和内集电器7以使其一体化而形成的内电极-隔离层-外电极的层压体10；通过压缩外电极5和隔离层23以使其一体化而形成的隔离层-外电极的层压体20；或通过压缩隔离层33和内电极7以使其一体化而形成的内电极-隔离层的层压体30。
更优选地，参考图2、4和6，根据本发明的由电极和隔离层组成的层压体可以为如下层压体：通过压缩外集电器11、外电极活性材料层12、隔离层13、内电极活性材料层14和内集电器15以使其一体化而形成的内电极-隔离层-外电极的层压体10；通过压缩外集电器21、外电极活性材料层22和隔离层23以使其一体化而形成的隔离层-外电极的层压体20；或通过压缩隔离层33、内电极活性材料层34和内集电器35以使其一体化而形成的内电极-隔离层的层压体30。
更具体地，通过堆叠在其长度方向上狭长的内电极、隔离层和外电极并利用辊压机对其进行层压，可以形成内电极-隔离层-外电极的层压体10。
当电极活性材料层包含粘合剂且隔离层为包含粘合剂和无机混合物的隔膜时，电极活性材料层的粘合剂或从隔膜释放的粘合剂可以在隔离层与电极之间的界面中提供更强的胶粘性。
在本发明中，通过在进行压缩以使其一体化期间在内电极7与隔离层13之间或隔离层13与外电极5之间保持15～300N/m的剥离强度，可以形成内电极-隔离层-外电极的层压体10；通过在进行压缩以使其一体化期间在隔离层23与外电极5之间保持15～300N/m的剥离强度，可以形成隔离层-外电极的层压体20；通过在进行压缩以使其一体化期间在内电极7与隔离层33之间保持15～300N/m的剥离强度，可以形成内电极-隔离层的层压体30。当各剥离强度满足这种范围时，在隔离层与电极之间能够获得足够的胶粘性而使其不会分离，由此实现隔离层与电极的良好一体化。
在具有隔离层的常规线缆型二次电池中，通常通过卷绕在内电极的外表面上形成片形式的隔离层，此时，隔离层的两个边界可以相互重叠，从而在隔离层中可以存在重叠区域和不重叠区域。
如果在其两个边界不重叠的情况下对隔离层进行卷绕，则当将线缆型二次电池弯曲或扭曲时，隔离层的边界可能分离，由此内电极可能与外电极接触而造成短路。为了防止该问题，如果以使得其两个边界重叠的方式对隔离层进行卷绕，则隔离层的厚度变大而造成其他问题如电池的离子传导率可能下降。
相反，本发明使用通过预粘合而一体化的隔离层与电极的层压体。即，这种隔离层-电解质层的层压体能够用于线缆型电池中以防止由内电极与外电极的接触而造成的内部短路，因为即使将线缆型电池弯曲，隔离层和电极仍能够一体地移动。结果，能够提高电池的柔性且使得隔离层在其两个边界的重叠最小化，由此提供良好的离子传导率并有助于提高电池性能。
此外，由于根据本发明将隔离层和电极一体化，所以隔离层能够充当缓冲以抵抗施加至电极活性材料层的外部应力，由此即使向电极施加过度的弯曲应力，仍能够防止电极活性材料从电极集电器脱落。
例如，参考图7和8，通过利用压缩对内电极(未示出)、隔离层13和外电极11、12进行层压以使其一体化，可以形成内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体10，其中可以以在宽度和长度上的尺寸大于内电极(未示出)和外电极11、12的方式设计隔离层13，由此防止内电极(未示出)与外电极11、12之间的短路。更具体地，隔离层13与内电极或外电极之间的宽度差(w1)和长度差(w2)可以各自为0.1mm以上。
然后，将内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体10卷绕在围绕用于供应锂离子的芯的内电极支撑体12的外表面上，由此制备线缆型电池。
同时，所述内电极支撑体可以具有开放结构
本文中使用的术语‘开放结构’是指结构具有物质可以经其从结构内部自由转移到结构外部的开放边界表面。
在本发明中，开放结构的内电极支撑体可以为中空纤维、卷绕线、卷绕片或网眼的形式，且所述支撑体可以在其表面上具有孔，从而使得电解液可以自由移动到内电极活性材料层和外电极活性材料层中以提供良好的润湿。
开放结构的内电极支撑体能够保持线缆型二次电池的线性形状并能够防止电极结构破裂或变形，由此确保线缆型二次电池的柔性。
中空纤维可以通过常规的中空纤维制备方法由选自如下的至少一种获得：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚砜、聚砜及其混合物。
此外，卷绕的内电极支撑体可以为由聚合物或金属制成的弹簧的形式。所述聚合物可以为具有良好耐化学性从而不与电解液反应的聚合物，且所述金属可以与在下述内集电器或外集电器中使用的金属相同。
内电极支撑体的直径可以为0.1～10mm并在其表面上具有直径为100nm～10μm的孔。
内电极可以包含内集电器和形成在所述内集电器的一个表面上的内电极活性材料层，且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。
此时，可以进一步设置形成在内集电器或外集电器的另一个表面上的聚合物膜。
此处，聚合物膜可以由选自如下的任一种制成：聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺及其混合物。
另外，外集电器为网眼的形式。
如果将线形式的集电器用于线缆型二次电池的电极中，其是不适合的，因为其表面积小于卷绕片或卷绕网眼的表面积，且其在提高的电阻因素方面是不利的，由此使得在高倍率充放电期间相对于电池电阻电池的倍率特性劣化。
同时，当线缆型二次电池因弯曲或扭曲而经历外力时，电极活性材料层可能从集电器脱落。鉴于该原因，将大量粘合剂组分用于电极活性材料层中以在电极中提供柔性。然而，大量粘合剂可能由于电解液造成的溶胀而容易剥离，由此劣化电池性能。
因此，为了提高电极活性材料层与集电器之间的胶粘性，内集电器和外集电器中的至少一者可以还包含由导电材料和粘合剂组成的底涂层。
此时，在导电层中使用的导电材料可以包含选自如下的任一种：碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及其混合物。
另外，粘合剂可以选自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺及其混合物。
同时，所述内电极可以进一步包含在内电极活性材料层的表面上形成的聚合物支持层。
在内电极活性材料层的表面上进一步包含聚合物支持层的情形下，根据本发明的一个实施方式，即使当线缆型二次电池因外力而弯曲时，也可以防止发生破裂。由此，可防止内电极活性材料层的脱落，由此使电池性能的劣化最小化。此外，所述聚合物支持层可具有多孔结构，其使得电解液可良好地引入至内电极活性材料层中，从而防止电极电阻升高。
在本发明中，所述聚合物支持层可包含具有极性的线性聚合物、氧化物基线性聚合物或其混合物。
所述具有极性的线性聚合物可以选自聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚乙烯亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚芳酯、聚对苯二酰对苯二胺及其混合物。
所述氧化物基线性聚合物可以选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚氧亚甲基、聚二甲基硅氧烷及其混合物。
此外，所述聚合物支持层可以为具有0.01-10μm孔尺寸和5-95％孔隙率的多孔层。
聚合物支持层的这种多孔结构可通过在其制备期间利用非溶剂的相分离或相变而形成。
例如，将聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯作为聚合物加入至用作溶剂的丙酮中，从而得到具有10重量％固体的溶液。向所得溶液中，添加2至10重量％量的水或乙醇作为非溶剂，从而形成非溶剂与聚合物的相分离部分。
其中，非溶剂的部分变为孔。因此，可根据非溶剂与聚合物的溶解性以及非溶剂的量来控制孔的尺寸。
此外，以卷绕片形式构造的内集电器和外集电器可以在其至少一个表面上具有多个凹部，从而进一步提高其表面积。所述凹部可以连续地图案化或间断地图案化。即，可以以在纵向上相互隔开地形成连续图案化的凹部，或可以以间断图案的形式形成多个孔。所述多个孔可以为圆形或多边形。
同时，内集电器可以由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；或导电聚合物。
这种集电器用于收集由活性材料的电化学反应所产生的电子，或供应电化学反应所需要的电子。通常，集电器由诸如铜或铝的金属制成。特别地，当集电器由在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物或由导电聚合物制成时，集电器的柔性比由诸如铜或铝的金属制成的集电器的柔性相对更高。此外，可以使用聚合物集电器代替金属集电器以减轻电池的重量。
导电材料可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍等。导电聚合物可包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫等。然而，用于集电器的不导电聚合物的类型没有特别限制。
另外，本发明的外集电器332可以由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；导电聚合物；包含Ni、Al、Au、Ag、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba或ITO的金属粉末的金属糊膏；或者包含石墨、炭黑或碳纳米管的碳粉末的碳糊膏。此时，导电材料和导电聚合物可以由与上述内集电器中所用的材料相同的材料制成。
同时，内电极支撑体可以为中心部分是空的中空结构。
此时，所述内电极支撑体中包含的内电极支撑体可以为以螺旋状卷绕的一个或多个线，或者以螺旋状卷绕的一个或多个片。
另外，所述内电极支撑体可以为以螺旋状相互交叉的两个以上线。
另外，所述内电极支撑体可在其内设置有内集电器的芯。
此时，内集电器的芯可以由如下制成：碳纳米管、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；导电聚合物。
另外，所述内电极支撑体可在其内设置有用于供应锂离子的芯，其包含电解质。
此时，所述用于供应锂离子的芯包含凝胶聚合物电解质和支持体。
另外，所述内电极支撑体可在其内设置有填充的芯。
所述填充的芯可由提高线缆型电池的诸多性能的一些材料制成，例如除形成内集电器的芯和用于供应锂离子的芯的材料以外，还可由聚合物树脂、橡胶和无机物制成，并且也可以具有包括线、纤维、粉末、网眼和泡沫的各种形式。
在下文中，参考9～11，根据本发明一个实施方式的线缆型二次电池100包含：用于供应锂离子的芯110，其包含电解质；开放结构的内电极支撑体120，其围绕所述用于供应锂离子的芯110的外表面；以及内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体130，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体120的外表面上，其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体130是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述内电极具有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，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
此外，根据本发明的另一个方面的线缆型二次电池200包含：用于供应锂离子的芯210，其包含电解质；开放结构的内电极支撑体220，其围绕所述用于供应锂离子的芯210的外表面；片形式的内电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体220的外表面上并具有内集电器231和形成在所述内集电器的表面上的内电极活性材料层232；以及隔离层-外电极的片形式的层压体230，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，其中所述隔离层-外电极的层压体230是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
此外，根据本发明的还另一个方面的线缆型二次电池300包含：用于供应锂离子的芯310，其包含电解质；开放结构的内电极支撑体320，其围绕所述用于供应锂离子的芯310的外表面；内电极-隔离层的片形式的层压体330，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体320的外表面上；以及片形式的外电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极-隔离层的层压体330的外表面上并具有外集电器332和形成在所述外集电器332的表面上的外电极活性材料层331，其中所述内电极-隔离层的层压体330是通过对内电极和隔离层进行压缩以使其一体化而形成的，所述内电极具有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，且所述隔离层用于防止短路。
本发明的线缆型二次电池具有预定形状的水平横截面，具有在纵向上延伸的线性结构，并具有柔性，从而其能够自由改变形状。此处所用的术语“预定形状”不限于任何特定的形状，表示不破坏本发明性质的任何形状。
同时，用于供应锂离子的芯110、210、310所包含的电解质的种类没有特别限制，且可以选自：使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、γ-丁内酯(γ-BL)、环丁砜、乙酸甲酯(MA)或丙酸甲酯(MP)的非水电解液；使用PEO、PVdF、PVdF-HFP、PMMA、PAN或PVAc的凝胶聚合物电解质；以及使用PEO、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固体电解质。此外，所述电解质可以还包含锂盐，且所述锂盐可以选自：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂、四苯基硼酸锂及其混合物。用于供应锂离子的芯110、210、310可以仅由电解质组成，且特别地可以通过使用多孔载体形成液体电解质。
在本发明中，内电极可以为负极或正极，且外电极可以为与所述内电极相对应的正极或负极。
本发明的电极活性材料层使得离子可移动通过集电器，且通过离子的相互作用如离子进入和离开电解质层的嵌入/脱嵌来造成离子的移动。
可以将这种电极活性材料层分为负极活性材料层和正极活性材料层。
具体地，当内电极为负极且外电极为正极时，内电极活性材料层可以包含选自如下的负极活性材料：天然石墨、人造石墨或碳质材料；锂-钛复合氧化物(LTO)，和包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金属(Me)；所述金属的合金；所述金属的氧化物(MeOx)；所述金属和碳的复合物；以及它们的混合物，且外电极活性材料层可以包含选自如下的正极活性材料：LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCoPO4、LiFePO4、LiNiMnCoO2、LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(其中M1和M2各自独立地选自：Al、Ni、Co、Fe、Mn、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo，且x、y和z各自独立地为形成氧化物的元素的原子分数，其中0≤x<0.5，0≤y<0.5，0≤z<0.5，且x+y+z≤1)及其混合物。
或者，当内电极为正极且外电极为负极时，内电极活性材料层变为正极活性材料层且外电极活性材料层变为负极活性材料层。
电极活性材料层通常包含电极活性材料、粘合剂以及导电材料并与集电器结合以构造电极。当电极因外力而经历变形如折叠或严重弯曲时，电极活性材料层脱落，由此劣化电池性能和电池容量。相反，在包含本发明的卷绕片形式的外集电器的电极中，较少引发这种变形，因为卷绕片形式的外集电器具有弹性以分散施加在电极中的外力。据此，能够防止活性材料脱落。
在本发明中，隔离层可以为电解质层或隔膜。
充当离子通道的电解质层可以由如下制成：使用PEO、PVdF、PVdF-HFP、PMMA、PAN或PVAc的凝胶型聚合物电解质；或使用PEO、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固体电解质。优选使用聚合物或陶瓷玻璃作为骨架形成固体电解质的基体。在典型的聚合物电解质的情况中，即使当满足离子传导率时，在反应速率方面离子仍非常缓慢地移动。因此，与固体电解质相比，优选使用有助于离子移动的凝胶型聚合物电解质。凝胶型聚合物电解质的机械性能差且因此可包含载体。所述载体可以为多孔载体或交联聚合物以改善差的机械性能。本发明的电解质层能够充当隔膜，由此可省略另外的隔膜。
在本发明中，电解质层可还包含锂盐。锂盐能够改善离子传导率和响应时间。锂盐的非限制性实例可以包括：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂和四苯基硼酸锂。
隔膜的实例可包括但不限于：由选自乙烯均聚物、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烃类聚合物制成的多孔聚合物基材；由选自聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯中的聚合物制成的多孔基材；由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成的多孔聚合物基材；；或者如下隔膜，其具有形成于所述多孔聚合物基材的至少一个表面上的多孔涂层，并包含无机粒子和粘合剂聚合物。
在由无机粒子和粘合剂聚合物形成的多孔涂层中，所述无机粒子由粘合剂聚合物而相互结合(即，所述粘合剂连接并固定所述无机粒子)，并且所述多孔涂层保持通过粘合剂聚合物与第一支持层结合的状态。在该多孔涂层中，所述无机粒子相互接触地被填充，由此在无机粒子之间形成间隙体积。所述无机粒子之间的间隙体积变为空的空间从而形成孔。
其中，为了使得用于供应锂离子的芯的锂离子转移到外电极，优选使用与由选自如下的聚合物制成的多孔聚合物基材相对应的无纺布隔膜：聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯。
此外，本发明的线缆型二次电池具有保护涂层。所述保护涂层充当绝缘体并以围绕外集电器的方式形成，由此保护电极不受空气中的水分和外部冲击影响。所述保护涂层140、240、340可由具有水分阻挡层的常规聚合物树脂制成。所述水分阻挡层可以由铝或具有良好的阻水能力的液晶聚合物制成，且所述聚合物树脂可以为PET、PVC、HDPE或环氧树脂。
下文中，将参考附图9对根据本发明一个实施方式的线缆型二次电池及其制备进行简要说明。
根据本发明一个实施方式的线缆型二次电池100包含：用于供应锂离子的芯110，其包含电解质；开放结构的内电极支撑体120，其围绕所述用于供应锂离子的芯110的外表面；以及内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体130，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体120的外表面上，其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体130通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成，所述内电极具有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，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
首先，通过使用挤出机提供线形式的聚合物电解质以得到用于供应锂离子的芯110。此外，用于供应锂离子的芯110，可以通过提供中空内电极支撑体并将非水电解液引入内电极支撑体的中心中来形成，或可以通过提供包含保护涂层等的电池组件并将非水电解液引入包含在电池组件中的内电极支撑体的中心内来形成。或者，可以通过提供由海绵材料制成的线形式的载体并向其中引入非水电解液而制备用于供应锂离子的芯110。
然后，提供线形式的内电极支撑体120并将其卷绕在用于供应锂离子的芯110上。
接下来，通过分别涂布在片形式的内集电器和片形式的外集电器上而形成内电极活性材料层和外电极活性材料层，得到片形式的内电极和片形式的外电极。可以通过常规涂布方法如通过电镀法或阳极氧化法实施所述涂布。另外，优选实施其中通过逗点涂布机或狭缝式模头挤出涂布机涂布含活性材料的电极浆料的涂布方法。另外，可以利用浸渍涂布或使用挤出机的挤出涂布来涂布含活性材料的电极浆料。
随后，通过将由聚合物电解质层组成的隔离层插入片形式的内电极与片形式的外电极之间，随后层压，形成内电极-隔离层-外电极的层压体130。此时，可以将网眼形式的集电器用作内集电器和外集电器。
然后，将由此形成的内电极-隔离层-外电极的层压体130卷绕在内电极支撑体120的外表面上以得到电极组件，并以围绕电极组件的外表面的方式形成保护涂层140。
保护涂层140是绝缘体并形成在最外表面上以保护电极不受空气中的水分和外部冲击影响。作为保护涂层140，可使用常规聚合物树脂如PVC、HDPE和环氧树脂。
下文中，将对本发明的另一个实施方式进行简要说明。
根据本发明一个实施方式的线缆型二次电池包含相互平行排列的两个以上内电极支撑体；两个以上的内电极，其以螺旋状卷绕在各内电极支撑体的外表面上；以及隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，所述隔离层-外电极的组件是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
此外，参考图12，根据本发明一个实施方式的线缆型二次电池400包含：两个以上的用于供应锂离子的芯410，其包含电解质；开放结构的内电极支撑体420，其围绕各个用于供应锂离子的芯410的外表面；两个以上的内电极，其以螺旋状卷绕在各内电极支撑体420的外表面上并相互平行排列，各个内电极具有内集电器431和形成在所述内集电器431的表面上的内电极活性材料层432；以及隔离层-外电极的片形式的电极组件430，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，所述隔离层-外电极的组件是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
在具有多个内电极的线缆型二次电池400中，能够调节内电极的数目以控制电极活性材料层的负载量以及电池容量，并由于存在多个电极而能够防止短路的可能性。
下文中，将通过具体实施例对本发明进行详细说明。然而，本文中提供的说明只是仅用于说明性目的的优选实例，不旨在限制本发明的范围，从而应理解，提供所述实施例用于对本领域技术人员进行更明确地说明。
实施例
在相互交叉的条件下对具有250μm直径的四根Cu线进行卷绕以得到开放结构的内电极支撑体，其中能够存在弹簧形式的用于供应锂离子的中空芯。
然后，将70重量％作为负极活性材料的石墨、5重量％作为导电材料的Denka黑和25重量％作为粘合剂的PVdF进行混合以得到含负极活性材料的浆料。将浆料涂布在Cu箔上并分割成具有2mm宽度的片，从而得到片形式的内电极(负极)。
同时，将80重量％作为正极活性材料的LiCoO2、5重量％作为导电材料的Denka黑和15重量％的PVdF进行混合以得到含正极活性材料的浆料。将浆料涂布在Al箔上并分割成具有2mm宽度的片，从而得到片形式的外电极(正极)。
接下来，利用由得自无机粒子和粘合剂聚合物的多孔基材组成的片形式的隔膜对片形式的内电极进行粘合，随后使用辊压机进行层压，从而得到因粘合而一体化的内电极与隔膜的片形式的层压体。
将由此得到的内电极与隔膜的层压体卷绕在开放结构的内电极支撑体的外表面上。
随后，将片形式的外电极卷绕在卷绕的内电极与隔膜的层压体的外表面上。然后，在卷绕的外电极的外表面上，施加具有水分阻挡层的热可收缩管并利用加热而使其收缩，从而形成保护涂层。
然后，使用注射器将非水电解液(1M LiPF6，EC:PC＝1:1(体积比))引入内电极的中心，从而形成用于供应锂离子的芯，随后完全密封。由此，制备了线缆型二次电池。
比较例
除了如下操作之外，重复实施例1的程序以制备线缆型二次电池：将片形式的内电极卷绕在内电极支撑体的外表面上并将隔膜卷绕在卷绕片形式的内电极的外表面上，而不实施将内电极和隔膜的层压体卷绕在开放结构的内电极支撑体的外表面上的步骤。
电池性能的评价
关于实施例和比较例中制备的线缆型二次电池，以0.3C电流密度在4.2V～3.0V的电压条件下实施100个循环的充放电过程，从而确认相对于归一化容量的寿命特性和电压曲线。
图13和14各自为显示在本发明的实施例和比较例中制备的线缆型二次电池在充电和放电期间相对于归一化容量的电压曲线的图。据此可确认，与比较例相比，实施例的线缆型二次电池显示电阻下降。
此外，图15是显示在本发明的实施例和比较例中制备的线缆型二次电池的循环寿命特性的图。据此可确认，与比较例相比，实施例的线缆型二次电池显示容量保持率(rate retention ratio)增大，即优异的寿命特性。
根据上述结果，将隔离层与电极的层压体应用于线缆型二次电池以通过一体化而最小化电极与隔离层之间的空间，由此改善电解液到隔离层的微孔中的浸渗。据此，线缆型二次电池的电阻能够下降且其寿命特性能够提高。
工业应用性
已经对本发明进行了详细说明。然而应理解，详细说明和具体实例，尽管指示本发明的优选实施方式，但仅以说明性目的给出，因为根据该详细说明，在本发明的主旨和范围内的各种变化和修改将对于本领域技术人员变得显而易见。

Claims (78)

1.一种线缆型二次电池，包含：
内电极支撑体；以及
内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上，
其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
2.根据权利要求1的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体具有在一个方向延伸的条带结构。
3.根据权利要求1的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而在其宽度上不交叠。
4.根据权利要求3的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体以其宽度的两倍长度内的间隔以螺旋状卷绕，从而使其不交叠。
5.根据权利要求1的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而在其宽度上交叠。
6.根据权利要求5的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而其交叠部分的宽度处于内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体的宽度的0.9倍以内。
7.根据权利要求1的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过在进行压缩以使其一体化期间在所述内电极与所述隔离层之间或所述隔离层与所述外电极之间保持15～300N/m的剥离强度而形成的。
8.一种线缆型二次电池，包含：
内电极支撑体；
片形式的内电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，
其中所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
9.根据权利要求8的线缆型二次电池，其中所述隔离层-外电极的片形式的层压体具有在一个方向延伸的条带结构。
10.根据权利要求8的线缆型二次电池，其中所述隔离层-外电极的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而在其宽度上不交叠。
11.根据权利要求10的线缆型二次电池，其中所述隔离层-外电极的片形式的层压体以其宽度的两倍长度内的间隔以螺旋状卷绕，从而使其不交叠。
12.根据权利要求8的线缆型二次电池，其中所述隔离层-外电极的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而在其宽度上交叠。
13.根据权利要求12的线缆型二次电池，其中所述隔离层-外电极的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而其交叠部分的宽度处于内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体的宽度的0.9倍以内。
14.根据权利要求8的线缆型二次电池，其中所述隔离层-外电极的层压体是通过在进行压缩以使其一体化期间在所述隔离层与所述外电极之间保持15～300N/m的剥离强度而形成的。
15.一种线缆型二次电池，包含：
内电极支撑体；
片形式的内电极-隔离层的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及
片形式的外电极，其卷绕在所述内电极-隔离层的层压体的外表面上，
其中所述内电极-隔离层的层压体是通过对内电极和隔离层进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
16.根据权利要求15的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层的片形式的层压体具有在一个方向延伸的条带结构。
17.根据权利要求15的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而在其宽度上不交叠。
18.根据权利要求17的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层的片形式的层压体以其宽度的两倍长度内的间隔以螺旋状卷绕，从而使其不交叠。
19.根据权利要求15的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而在其宽度上交叠。
20.根据权利要求19的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层的片形式的层压体以螺旋状卷绕，从而其交叠部分的宽度处于内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体的宽度的0.9倍以内。
21.根据权利要求15的线缆型二次电池，其中所述内电极-隔离层的层压体是通过在进行压缩以使其一体化期间在所述内电极与所述隔离层之间保持15～300N/m的剥离强度而形成的。
22.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，其中所述内电极支撑体具有开放结构。
23.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，其中所述内电极支撑体为中空纤维、卷绕线、卷绕片或网眼的形式。
24.根据权利要求23的线缆型二次电池，其中所述中空纤维由选自如下的至少一种获得：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚砜、聚砜及其混合物。
25.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，
其中所述内电极包含内集电器和形成在所述内集电器的一个表面上的内电极活性材料层，且
其中所述外电极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。
26.根据权利要求25的线缆型二次电池，还包含形成在所述内集电器或所述外集电器的另一个表面上的聚合物膜。
27.根据权利要求26的线缆型二次电池，其中所述聚合物膜由选自如下的任一种制成：聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺及其混合物。
28.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中所述外集电器为网眼的形式。
29.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中内电极进一步包含在所述内电极活性材料层的表面上形成的聚合物支持层。
30.根据权利要求29的线缆型二次电池，其中所述聚合物支持层为具有0.01-10μm孔尺寸和5-95％孔隙率的多孔层。
31.根据权利要求29的线缆型二次电池，其中所述聚合物支持层包含具有极性的线性聚合物、氧化物基线性聚合物或其混合物。
32.根据权利要求31的线缆型二次电池，其中所述具有极性的线性聚合物选自聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚乙烯亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚芳酯、聚对苯二酰对苯二胺及其混合物。
33.根据权利要求31的线缆型二次电池，其中所述氧化物基线性聚合物选自聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚氧亚甲基、聚二甲基硅氧烷及其混合物。
34.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中与所述内集电器和所述外集电器相比，所述隔离层在宽度和长度上的尺寸更大。
35.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中所述内集电器和所述外集电器中的至少一者还包含由导电材料和粘合剂组成的底涂层。
36.根据权利要求35的线缆型二次电池，其中所述导电材料包含选自如下的任一种：碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯及其混合物。
37.根据权利要求35的线缆型二次电池，其中所述粘合剂选自聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氯乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚环氧乙烷、聚芳酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰亚胺及其混合物。
38.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中卷绕片形式的所述内集电器或所述外集电器在其至少一个表面上具有多个凹部。
39.根据权利要求38的线缆型二次电池，其中所述多个凹部连续地图案化或间断地图案化。
40.根据权利要求39的线缆型二次电池，其中所述连续地图案化的凹部在纵向上相互隔开。
41.根据权利要求39的线缆型二次电池，其中所述间断地图案化的凹部形成有多个孔。
42.根据权利要求41的线缆型二次电池，其中所述多个孔具有圆形或多边形。
43.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中所述内集电器由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；或导电聚合物。
44.根据权利要求43的线缆型二次电池，其中所述导电材料选自：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍及其混合物。
45.根据权利要求43的线缆型二次电池，其中所述导电聚合物选自：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
46.根据权利要求25的线缆型二次电池，其中所述外集电器由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；导电聚合物；包含Ni、Al、Au、Ag、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba或ITO的金属粉末的金属糊膏；或者包含石墨、炭黑或碳纳米管的碳粉末的碳糊膏。
47.根据权利要求46的线缆型二次电池，其中所述导电材料选自聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍及其混合物。
48.根据权利要求46的线缆型二次电池，其中所述导电聚合物选自聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及其混合物。
49.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，其中所述内电极支撑体为中心部分是空的中空结构。
50.根据权利要求49的线缆型二次电池，其中所述内电极支撑体包含以螺旋状卷绕的一个或多个线形式的内电极支撑体，或者以螺旋状卷绕的一个或多个片形式的内电极支撑体。
51.根据权利要求49的线缆型二次电池，其中所述内电极支撑体包含以螺旋状相互交叉的两个以上线形式的内电极支撑体。
52.根据权利要求49的线缆型二次电池，其中所述内电极支撑体在其内设置有内集电器的芯；用于供应锂离子的芯，其包含电解质；或填充的芯。
53.根据权利要求52的线缆型二次电池，其中所述内集电器的芯由如下制成：碳纳米管、不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上用碳、镍、钛或银处理过的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上用导电材料处理过的不导电聚合物；导电聚合物。
54.根据权利要求52的线缆型二次电池，其中所述用于供应锂离子的芯包含凝胶聚合物电解质和支持体。
55.根据权利要求52的线缆型二次电池，其中所述用于供应锂离子的芯包含液体电解质和多孔载体。
56.根据权利要求52的线缆型二次电池，其中所述电解质选自：使用碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、γ-丁内酯(γ-BL)、环丁砜、乙酸甲酯(MA)或丙酸甲酯(MP)的非水电解液；
使用PEO、PVdF、PVdF-HFP、PMMA、PAN或PVAc的凝胶聚合物电解质；以及
使用PEO、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固体电解质。
57.根据权利要求52的线缆型二次电池，其中所述电解质还包含锂盐。
58.根据权利要求57的线缆型二次电池，其中所述锂盐选自：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂、四苯基硼酸锂及其混合物。
59.根据权利要求52的线缆型二次电池，其中所述填充的芯由聚合物树脂、橡胶和无机物以线、纤维、粉末、网眼和泡沫的形式制成。
60.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，其中所述内电极为负极或正极，且所述外电极为与所述内电极相对应的正极或负极。
61.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，其中当所述内电极为负极且所述外电极为正极时，
所述内电极活性材料包含选自如下的活性材料：天然石墨、人造石墨或碳质材料；锂-钛复合氧化物(LTO)，和包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金属(Me)；所述金属的合金；所述金属的氧化物(MeOx)；所述金属和碳的复合物；以及它们的混合物，且
所述外电极活性材料包含选自如下的活性材料：LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCoPO4、LiFePO4、LiNiMnCoO2、LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(其中M1和M2各自独立地选自：Al、Ni、Co、Fe、Mn、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo，且x、y和z各自独立地为形成氧化物的元素的原子分数，其中0≤x<0.5，0≤y<0.5，0≤z<0.5，且x+y+z≤1)及其混合物。
62.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，其中当所述内电极为正极且所述外电极为负极时，
所述内电极活性材料包含选自如下的活性材料：LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCoPO4、LiFePO4、LiNiMnCoO2、LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(其中M1和M2各自独立地选自：Al、Ni、Co、Fe、Mn、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo，且x、y和z各自独立地为形成氧化物的元素的原子分数，其中0≤x<0.5，0≤y<0.5，0≤z<0.5，且x+y+z≤1)及其混合物，且
所述外电极活性材料包含选自如下的活性材料：天然石墨、人造石墨或碳质材料；锂-钛复合氧化物(LTO)，和包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金属(Me)；所述金属的合金；所述金属的氧化物(MeOx)；所述金属和碳的复合物；以及它们的混合物。
63.根据权利要求1、8和153中任一项的线缆型二次电池，其中所述隔离层为电解质层或隔膜。
64.根据权利要求63的线缆型二次电池，其中所述电解质层包含选自如下的电解质：使用PEO、PVdF、PMMA、PVdF-HFP、PAN或PVAc的凝胶聚合物电解质；和使用PEO、聚环氧丙烷(PPO)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚乙硫醚(PES)或聚乙酸乙烯酯(PVAc)的固体电解质。
65.根据权利要求63的线缆型二次电池，其中所述电解质层还包含锂盐。
66.根据权利要求65的线缆型二次电池，其中所述锂盐选自：LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂、四苯基硼酸锂及其混合物。
67.根据权利要求63的线缆型二次电池，其中所述隔膜为：由选自乙烯均聚物、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烃类聚合物制成的多孔聚合物基材；由选自聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚萘二甲酸乙二醇酯中的聚合物制成的多孔基材；由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成的多孔聚合物基材；或者如下隔膜，其具有形成于所述多孔聚合物基材的至少一个表面上的多孔涂层，并包含无机粒子和粘合剂聚合物。
68.根据权利要求67的线缆型二次电池，其中所述多孔聚合物基材为多孔聚合物膜基材或多孔无纺布基材。
69.根据权利要求1、8和15中任一项的线缆型二次电池，所述线缆型二次电池进一步包含保护涂层，其围绕所述外电极的外表面。
70.根据权利要求69的线缆型二次电池，其中所述保护涂层由聚合物树脂制成。
71.根据权利要求70的线缆型二次电池，其中所述聚合物树脂包含选自PET、PVC、HDPE、环氧树脂及其混合物的任一种。
72.根据权利要求70的线缆型二次电池，其中所述保护涂层进一步包含水分阻挡层。
73.根据权利要求72的线缆型二次电池，其中所述水分阻挡层由铝或液晶聚合物制成。
74.一种线缆型二次电池，包含：
用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕所述用于供应锂离子的芯的外表面；以及
内电极-隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，
其中所述内电极-隔离层-外电极的层压体是通过对内电极、隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述内电极具有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，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
75.一种线缆型二次电池，包含：
用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕所述用于供应锂离子的芯的外表面；
片形式的内电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上并具有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；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，
其中所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
76.一种线缆型二次电池，包含：
用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕所述用于供应锂离子的芯的外表面；
内电极-隔离层的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极支撑体的外表面上；以及
片形式的外电极，其以螺旋状卷绕在所述内电极-隔离层的层压体的外表面上并具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层，
其中所述内电极-隔离层的层压体是通过对内电极和隔离层进行压缩以使其一体化而形成的，所述内电极具有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，且所述隔离层用于防止短路。
77.一种线缆型二次电池，包含：
相互平行排列的两个以上内电极支撑体；
两个以上的内电极，其以螺旋状卷绕在各内电极支撑体的外表面上；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，所述隔离层-外电极的层压体是通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成的，所述隔离层用于防止短路。
78.一种线缆型二次电池，包含：
两个以上的用于供应锂离子的芯，其包含电解质；
开放结构的内电极支撑体，其围绕各个用于供应锂离子的芯的外表面；
两个以上的内电极，其以螺旋状卷绕在各内电极支撑体的外表面上并相互平行排列，各个内电极具有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；以及
隔离层-外电极的片形式的层压体，其以螺旋状卷绕在所述内电极的外表面上，所述隔离层-外电极的层压体通过对隔离层和外电极进行压缩以使其一体化而形成，所述隔离层用于防止短路，且所述外电极具有外集电器和形成在所述外集电器的表面上的外电极活性材料层。
CN201410191112.XA 2013-05-07 2014-05-07 线缆型二次电池 Active CN104466233B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0051561 2013-05-07
KR20130051561 2013-05-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104466233A true CN104466233A (zh) 2015-03-25
CN104466233B CN104466233B (zh) 2017-04-12

Family

ID=51999948

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420232808.8U Expired - Lifetime CN204464379U (zh) 2013-05-07 2014-05-07 线缆型二次电池
CN201410191112.XA Active CN104466233B (zh) 2013-05-07 2014-05-07 线缆型二次电池

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420232808.8U Expired - Lifetime CN204464379U (zh) 2013-05-07 2014-05-07 线缆型二次电池

Country Status (6)

Country Link
US (4) US9077048B2 (zh)
EP (1) EP2822084B1 (zh)
JP (1) JP6037579B2 (zh)
KR (3) KR101465164B1 (zh)
CN (2) CN204464379U (zh)
WO (1) WO2014182058A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107534154A (zh) * 2015-07-03 2018-01-02 株式会社Lg 化学 二次电池及其制造方法
CN108140898A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN108140870A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN108140913A (zh) * 2016-07-05 2018-06-08 株式会社Lg化学 用于二次电池的盒和包括该盒的电池模块
CN108140900A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
TWI689123B (zh) * 2016-01-07 2020-03-21 南韓商Ｌｇ化學股份有限公司 製備纜型二次電池組之設備及方法與藉由該方法製備之纜型二次電池組
CN113471630A (zh) * 2021-06-30 2021-10-01 宁德新能源科技有限公司 卷绕式电芯及电池

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204464379U (zh) * 2013-05-07 2015-07-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
KR101752373B1 (ko) * 2014-10-31 2017-06-29 주식회사 엘지화학 전극 복합체, 그를 포함하는 이차전지 및 케이블형 전지 이차전지
KR102029351B1 (ko) * 2015-02-09 2019-10-07 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
JP6111453B2 (ja) * 2015-02-26 2017-04-12 株式会社アイ．エス．テイ ポリイミドコーティング活物質粒子、電極材料用スラリー、負極、電池、及び、ポリイミドコーティング活物質粒子の製造方法
KR20170028110A (ko) * 2015-09-03 2017-03-13 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
CN105552367B (zh) * 2015-12-21 2018-04-17 中盐安徽红四方锂电有限公司 一种含cnt的锂离子电池水性正极浆料及其制备方法
KR102128095B1 (ko) * 2016-02-05 2020-06-29 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
WO2017222895A1 (en) 2016-06-23 2017-12-28 Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Air Force Bendable creasable, and printable batteries with enhanced safety and high temperature stability - methods of fabrication, and methods of using the same
KR102580262B1 (ko) * 2017-01-04 2023-09-20 나노텍 인스트러먼츠, 인코포레이티드 형상 적응성 로프형 플렉시블 수퍼커패시터
CN110603669B (zh) * 2017-09-01 2022-07-22 株式会社Lg新能源 制造线缆型二次电池用负极的方法、由此制造的负极以及包含所述负极的线缆型二次电池
KR102261501B1 (ko) * 2017-09-29 2021-06-07 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 합제의 제조 방법 및 전극 합제
CN207602628U (zh) 2017-11-29 2018-07-10 宁德新能源科技有限公司 电极组件及二次电池
KR102259381B1 (ko) * 2017-12-21 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 바이폴라 전극을 포함하는 플렉서블 이차전지
US11211606B2 (en) 2017-12-28 2021-12-28 The Hong Kong Polytechnic University Electrode for battery and fabrication method thereof
JP6524386B1 (ja) * 2018-04-30 2019-06-05 裕憲 松井 螺旋型二次電池
CN108832057A (zh) * 2018-06-20 2018-11-16 湖南辰砾新材料有限公司 一种锂电池用隔膜及其制备方法
KR102364463B1 (ko) 2018-08-08 2022-02-16 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 전극 및 그를 포함하는 리튬 이차전지
KR20240022277A (ko) * 2022-08-11 2024-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110445A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Sony Corp コード型バッテリ
CN101617433A (zh) * 2007-05-10 2009-12-30 日立麦克赛尔株式会社 电化学元件及其制造方法
CN102195075A (zh) * 2010-03-03 2011-09-21 索尼公司 圆筒形非水电解质电池
CN102652378A (zh) * 2010-02-01 2012-08-29 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN102687332A (zh) * 2010-02-01 2012-09-19 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
KR20130040160A (ko) * 2011-10-13 2013-04-23 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
CN204464379U (zh) * 2013-05-07 2015-07-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4522897A (en) * 1983-10-14 1985-06-11 Cape Cod Research, Inc. Rope batteries
DE3829419C1 (zh) * 1988-08-31 1989-12-28 Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn Gmbh & Co Kg, 5790 Brilon, De
FR2652450B1 (fr) 1989-09-22 1991-11-29 Accumulateurs Fixes Procede de fabrication d'une electrode a support de type mousse pour generateur electrochimique et electrode obtenue par ce procede.
US5478676A (en) 1994-08-02 1995-12-26 Rexam Graphics Current collector having a conductive primer layer
JP3407501B2 (ja) 1995-09-29 2003-05-19 松下電器産業株式会社 ポリマ電解質およびそれを用いたリチウム・ポリマ電池
WO1997027635A1 (en) 1996-01-25 1997-07-31 Danionics A/S Electrode/current collector, laminates for an electrochemical device
JP3260319B2 (ja) 1998-04-08 2002-02-25 ティーディーケイ株式会社 シート型電極・電解質構造体の製造方法
US6277514B1 (en) 1998-12-17 2001-08-21 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
EP1115166A4 (en) 1999-06-22 2004-09-15 Mitsubishi Electric Corp CELL SEPARATOR, CELL, AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
JP2001110244A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Sony Corp バッテリケーブル
US6403263B1 (en) 2000-09-20 2002-06-11 Moltech Corporation Cathode current collector for electrochemical cells
US20020164441A1 (en) 2001-03-01 2002-11-07 The University Of Chicago Packaging for primary and secondary batteries
US7195844B2 (en) 2002-03-28 2007-03-27 Tdk Corporation Lithium secondary battery
JP2005038612A (ja) 2003-07-15 2005-02-10 Ngk Spark Plug Co Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
TWI258238B (en) 2003-11-05 2006-07-11 Lg Chemical Ltd Functional polymer film-coated electrode and electrochemical device using the same
KR100569188B1 (ko) 2004-01-16 2006-04-10 한국과학기술연구원 탄소-다공성 지지체 복합 전극 및 그 제조방법
KR100666821B1 (ko) 2004-02-07 2007-01-09 주식회사 엘지화학 유/무기 복합 다공성 코팅층이 형성된 전극 및 이를포함하는 전기 화학 소자
KR100625892B1 (ko) 2004-04-12 2006-09-20 경상대학교산학협력단 실형태의 가변형 전지
JP2006012835A (ja) 2004-06-23 2006-01-12 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池
US8247135B2 (en) 2004-09-14 2012-08-21 Case Western Reserve University Light-weight, flexible edge collected fuel cells
CN101048898B (zh) 2004-10-29 2012-02-01 麦德托尼克公司 锂离子电池及医疗装置
KR100582557B1 (ko) * 2004-11-25 2006-05-22 한국전자통신연구원 표면 패터닝된 음극 집전체로 이루어지는 리튬금속 고분자이차전지용 음극 및 그 제조 방법
WO2006093049A1 (ja) 2005-03-02 2006-09-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. リチウムイオン二次電池およびその製造法
JP4826214B2 (ja) 2005-11-04 2011-11-30 日産自動車株式会社 駆動システム
JP5092457B2 (ja) 2006-03-02 2012-12-05 ソニー株式会社 電池素子外装材、これを用いた非水電解質二次電池及び電池パック
US8828591B2 (en) 2006-03-02 2014-09-09 Sony Corporation External packaging material for battery device, nonaqueous electrolyte secondary battery using the same, and battery pack
KR100879893B1 (ko) 2006-07-10 2009-01-21 주식회사 엘지화학 실링부의 안전성이 향상된 이차전지
KR100918751B1 (ko) 2006-07-26 2009-09-24 주식회사 엘지화학 분리막과의 계면 접착이 향상된 전극 및 이를 포함하는전기 화학 소자
US7955731B2 (en) * 2006-08-14 2011-06-07 Sony Corporation Nonaqueous electrolyte secondary cell
US20080089013A1 (en) 2006-10-17 2008-04-17 Maxwell Technologies, Inc. Electrode for energy storage device
US7976976B2 (en) 2007-02-07 2011-07-12 Rosecreek Technologies Inc. Composite current collector
KR101147604B1 (ko) 2007-10-12 2012-05-23 주식회사 엘지화학 젤리-롤형 전극조립체의 변형을 억제하기 위한 제조방법
EP2212949B1 (en) 2007-10-26 2016-12-07 Sion Power Corporation Primer for battery electrode
KR101085355B1 (ko) 2007-11-13 2011-11-21 스미토모덴키고교가부시키가이샤 리튬 전지 및 그의 제조 방법
KR20110038038A (ko) 2008-07-29 2011-04-13 파나소닉 주식회사 비수 전해질 이차전지용 집전체, 비수 전해질 이차전지용 전극, 및 그들 제조방법, 및 비수 전해질 이차전지
KR101093858B1 (ko) 2008-09-03 2011-12-13 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
US8697290B2 (en) 2009-01-12 2014-04-15 A123 Systems Llc Laminated battery cell comprising multilayer composite separator and methods for creating the same
JP4527190B1 (ja) 2009-01-14 2010-08-18 パナソニック株式会社 非水系電池用正極板、非水系電池用電極群およびその製造方法、並びに、角形非水系二次電池およびその製造方法
JP4835742B2 (ja) 2009-02-20 2011-12-14 ソニー株式会社 電池および電池パック
KR101036164B1 (ko) 2009-04-24 2011-05-23 성균관대학교산학협력단 복합전극 및 이의 제조방법
KR101064986B1 (ko) 2009-06-04 2011-09-15 강원대학교산학협력단 세라믹 다공성 지지체, 그를 이용한 강화 복합 전해질 막 및 그를 구비한 막-전극 어셈블리
JP2013502700A (ja) 2009-08-24 2013-01-24 シオン・パワー・コーポレーション 電気化学電池用剥離システム
JP5646831B2 (ja) 2009-09-04 2014-12-24 日立マクセル株式会社 リチウム二次電池およびその製造方法、並びにリチウム二次電池用セパレータ
JP5445874B2 (ja) 2009-10-02 2014-03-19 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池および該電池用正極
KR101115922B1 (ko) * 2010-02-02 2012-02-13 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지의 제조방법
KR101105355B1 (ko) 2010-03-26 2012-01-16 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 플렉서블한 전극용 집전체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 음극
KR20110127972A (ko) 2010-05-20 2011-11-28 주식회사 엘지화학 금속 코팅된 고분자 집전체를 갖는 케이블형 이차전지
WO2011159083A2 (ko) * 2010-06-14 2011-12-22 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 전해질, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
KR101432862B1 (ko) 2010-06-15 2014-08-26 코오롱인더스트리 주식회사 다공성 지지체 및 그 제조방법
KR101351896B1 (ko) 2010-06-28 2014-01-22 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지용 음극 및 이를 구비하는 케이블형 이차전지
KR20120000708A (ko) 2010-06-28 2012-01-04 주식회사 엘지화학 전기화학소자용 음극, 그 제조방법 및 이를 구비한 전기화학소자
KR101252981B1 (ko) 2010-08-05 2013-04-15 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 이차전지용 파우치 및 이를 이용한 파우치형 이차전지, 중대형 전지팩
EP2605325B1 (en) 2010-08-09 2015-11-18 LG Chem, Ltd. Cathode current collector coated with a primer and magnesium secondary battery including same
KR101322695B1 (ko) * 2010-08-25 2013-10-25 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR101322693B1 (ko) 2010-08-27 2013-10-25 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
US20120115259A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Keon Jae Lee Method for fabricating flexible electronic device and electronic device fabricated thereby
KR101198806B1 (ko) 2010-12-06 2012-11-07 현대자동차주식회사 다공절연층을 포함하는 이차전지 전극 및 그 제조 방법
EP2656423A2 (en) * 2010-12-23 2013-10-30 Garal Pty Ltd Fuel cell and electrolyser structure
JP5600811B2 (ja) 2010-12-31 2014-10-01 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 多孔質担体上にポリマーコーティングを形成するための真空チャンバ法
WO2012112006A2 (ko) 2011-02-17 2012-08-23 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
JP5730416B2 (ja) * 2011-03-11 2015-06-10 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池
KR101506689B1 (ko) 2011-10-13 2015-03-27 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
JP5810224B2 (ja) 2011-10-13 2015-11-11 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池
WO2013055190A1 (ko) * 2011-10-13 2013-04-18 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
CN103907234B (zh) 2011-10-25 2015-09-09 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN103891012B (zh) 2011-10-25 2015-12-09 株式会社Lg化学 二次电池用负极和具有所述负极的二次电池
KR101479298B1 (ko) * 2011-10-25 2015-01-02 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
US8993172B2 (en) 2011-12-10 2015-03-31 Kalptree Energy, Inc. Li-ion battery and battery active components on metal wire
US8895189B2 (en) 2012-02-03 2014-11-25 Nanotek Instruments, Inc. Surface-mediated cells with high power density and high energy density
KR101470559B1 (ko) 2012-08-30 2014-12-08 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지용 음극 및 그를 포함하는 케이블형 이차전지
KR101548789B1 (ko) 2012-12-21 2015-09-01 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지 및 이의 제조 방법
KR101465165B1 (ko) * 2013-05-07 2014-11-25 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
JP6149106B2 (ja) 2013-05-07 2017-06-14 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用電極、その製造方法、それを含む二次電池、及びケーブル型二次電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110445A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Sony Corp コード型バッテリ
CN101617433A (zh) * 2007-05-10 2009-12-30 日立麦克赛尔株式会社 电化学元件及其制造方法
CN102652378A (zh) * 2010-02-01 2012-08-29 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN102687332A (zh) * 2010-02-01 2012-09-19 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN102195075A (zh) * 2010-03-03 2011-09-21 索尼公司 圆筒形非水电解质电池
KR20130040160A (ko) * 2011-10-13 2013-04-23 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
CN204464379U (zh) * 2013-05-07 2015-07-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107534154A (zh) * 2015-07-03 2018-01-02 株式会社Lg 化学 二次电池及其制造方法
CN107534154B (zh) * 2015-07-03 2020-11-03 株式会社Lg 化学 二次电池及其制造方法
CN108140898A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN108140870A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
CN108140900A (zh) * 2015-10-21 2018-06-08 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
US10770758B2 (en) 2015-10-21 2020-09-08 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery including winding core having guide portions
TWI689123B (zh) * 2016-01-07 2020-03-21 南韓商Ｌｇ化學股份有限公司 製備纜型二次電池組之設備及方法與藉由該方法製備之纜型二次電池組
CN108140913A (zh) * 2016-07-05 2018-06-08 株式会社Lg化学 用于二次电池的盒和包括该盒的电池模块
CN113471630A (zh) * 2021-06-30 2021-10-01 宁德新能源科技有限公司 卷绕式电芯及电池
CN113471630B (zh) * 2021-06-30 2023-10-10 宁德新能源科技有限公司 卷绕式电芯及电池

Also Published As

Publication number Publication date
KR101465164B1 (ko) 2014-11-25
CN204464379U (zh) 2015-07-08
US20140377615A1 (en) 2014-12-25
EP2822084A4 (en) 2016-01-13
EP2822084B1 (en) 2016-12-14
JP6037579B2 (ja) 2016-12-07
WO2014182058A1 (ko) 2014-11-13
KR20140132305A (ko) 2014-11-17
US20140377613A1 (en) 2014-12-25
US9142865B2 (en) 2015-09-22
KR101747332B1 (ko) 2017-06-14
JP2015518641A (ja) 2015-07-02
US20140377616A1 (en) 2014-12-25
KR20150051210A (ko) 2015-05-11
US9077048B2 (en) 2015-07-07
EP2822084A1 (en) 2015-01-07
US20140377614A1 (en) 2014-12-25
US9083061B2 (en) 2015-07-14
CN104466233B (zh) 2017-04-12
KR101542096B1 (ko) 2015-08-06
KR20140132289A (ko) 2014-11-17
US9070952B2 (en) 2015-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204464379U (zh) 线缆型二次电池
CN204375848U (zh) 二次电池用电极以及包含其的二次电池和线缆型二次电池
CN204464387U (zh) 线缆型二次电池
CN204375843U (zh) 二次电池用电极、以及包含其的二次电池和线缆型二次电池
CN204441379U (zh) 二次电池用电极以及包含其的二次电池和线缆型二次电池
CN204375852U (zh) 线缆型二次电池
CN204441378U (zh) 二次电池用电极以及包含其的二次电池和线缆型二次电池
CN103875112B (zh) 线缆型二次电池
CN103875115B (zh) 线缆型二次电池
CN103891025B (zh) 线缆型二次电池
CN104396043A (zh) 线缆型二次电池用包装和包含其的线缆型二次电池
CN106471646A (zh) 二次电池用电极、其制造方法、包含其的二次电池及线缆型二次电池
CN103891026B (zh) 线缆型二次电池
CN108140898A (zh) 线缆型二次电池
US10476098B2 (en) Multilayer cable-type secondary battery
JP6523560B2 (ja) ケーブル型二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211208

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.

TR01 Transfer of patent right