JP5414763B2 - ケーブル型二次電池及びその製造方法 - Google Patents
ケーブル型二次電池及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5414763B2 JP5414763B2 JP2011231226A JP2011231226A JP5414763B2 JP 5414763 B2 JP5414763 B2 JP 5414763B2 JP 2011231226 A JP2011231226 A JP 2011231226A JP 2011231226 A JP2011231226 A JP 2011231226A JP 5414763 B2 JP5414763 B2 JP 5414763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- active material
- polar
- type secondary
- current collector
- 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.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 42
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 29
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 26
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 14
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 aluminum-cadmium Chemical compound 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910010238 LiAlCl 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910015044 LiB Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013210 LiNiMnCoO Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N [Li].BCl Chemical compound [Li].BCl BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229920003208 poly(ethylene sulfide) Polymers 0.000 claims 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002377 Polythiazyl Polymers 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- JHDGNMYCYPTEPX-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(phenoxy)borane Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]B([O-])OC1=CC=CC=C1 JHDGNMYCYPTEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
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
- H01M10/0583—Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or 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
- H01M10/04—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
- H01M10/0431—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
- H01M10/05—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
- H01M10/056—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
- 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
- H01M4/64—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
- H01M4/76—Containers for holding the active material, e.g. tubes, capsules
- H01M4/765—Tubular type or pencil type electrodes; tubular or multitubular sheaths or covers of insulating material for said tubular-type 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
- 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
- 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
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
本発明は、変形自在なケーブル型二次電池に関する。
本出願は、２０１０年１０月２１日出願の韓国特許出願第１０‐２０１０‐０１０２９６８号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書および図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
最近、無線通信技術の発展はモバイルデバイスの大衆化を主導しており、このような無線化技術の発達につれて二次電池がデバイスの電源として必須になりつつある。一方、環境汚染などの防止のため、電気自動車、ハイブリッド自動車などが開発されており、このような車両の動力源も二次電池である。
このように、二次電池は多くの産業分野でその使用頻度が急増しており、使用分野の特性によって、二次電池の出力、容量、構造などが多様化している。
一般に、二次電池は、板状である集電体の表面に活物質を塗布して正極と負極とを構成し、正極と負極との間に分離膜が介された形態の電極組立体を備える。このような電極組立体は、主に、液体電解質または固体電解質とともに円筒型または角型の金属缶、またはアルミニウムラミネートシートから構成されたポーチ型ケースの内部に収納される。また、このような電極組立体は二次電池の容量を増大させることができるように、シート状の正極／分離膜／負極が巻き取りされたゼリーロール形態または薄いプレート形態の多数の単位電極が順次積層された構造を持つ。従って、電極組立体において、電極（正極及び負極）の構造は、本質的に板状である。
このような従来の板状電極構造は、電極組立体の巻取りまたは積層時、高い集積度が具現できる長所はあるが、産業分野の必要に応じてその構造的変形が難しい短所がある。また、板状電極構造は、充放電時、電極の体積変化に敏感であり、セル内部で発生するガスが外部に排出され難く、電極同士間の電位差が大きくなるなど、様々な問題点がある。
特に、需要者の多様なニーズに応じて二次電池が使われるデバイスの種類が多様化され、デバイスのデザインが重要視されている成り行きにおいて、そのような特殊な形態のデバイスに、従来の構造及び／または形態（円筒型、角型またはポーチ型）の二次電池が装着できる別途の部位または空間を割かなければならないということは、無線技術の拡張またはより自由なデザインには大きい障害要因であると言える。例えば、新しく開発されたデバイスにおいて、二次電池が装着される空間が狭くて長い部分である場合、現在のような板状電極を基本とする電極組立体を備える二次電池を構造的に変化させて装着するということは、本質的に不可能であるか、非常に非効率である。すなわち、従来の円筒型電池、コイン型電池、角型電池は特定の形態を持っているので、自由に変形できなくて使用するにおいて制限的であるという問題点があり、電池の格納場所に適するように任意に捩じるか曲げるなどの変形が自由ではないという問題点があった。
このような問題点を解決するために、本出願人は引用によってその全体内容が本明細書に合体される、２００６年１月１７日付で出願され、２００８年２月１２付で登録された特許文献１の「新規な構造の電極組立体及びこれを含む二次電池」を開示した。
ところが、このような二次電池（以下、「ケーブル型二次電池」という）は、可撓性が充分ではない。また、外部より加えられる力によってケーブル型二次電池に過度な変形が起こる場合には、活物質の脱離が発生し得る問題点がある。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、変形が容易でありながらも、二次電池の安全性及び優れた性能が維持できるように構造が改善したケーブル型二次電池を提供することである。
本発明のケーブル型二次電池は、長手方向に直交する断面が円形、非対称な楕円形または多角形状である細長い第１極性集電体、上記第１極性集電体の外面に長手方向に予め決められた間隔で互いに離隔して形成された少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層、上記少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を囲むように充填された電解質層、上記第１極性活物質層のそれぞれに対応する位置で上記電解質層の外面に予め決められた間隔で互いに離隔して形成された少なくとも二つ以上の第２極性活物質層を備え、上記第１極性活物質層間の予め決められた間隔が形成する部分によって連続して実質的にＳ字状に屈曲可能な電極組立体；上記実質的にＳ字状に屈曲された上記電極組立体の両面のうち少なくとも何れか一面を囲むように構成された第２極性集電体；及び上記第２極性集電体と上記電極組立体とを囲むように構成されたカバー部材を備える。
このとき、集電体としては、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅、またはステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタンまたは銀で表面処理したもの、アルミニウム‐カドミウム合金、導電材で表面処理した非伝導性高分子または伝導性高分子のうち何れか一つを使用して製造されたものが望ましい。このような導電材としては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ窒化硫黄（ｐｏｌｙ（ｓｕｌｆｕｒ ｎｉｔｒｉｄｅ））、ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍ Ｔｈｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、銅、銀、パラジウム、及びニッケルなどが使用でき、伝導性高分子としては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、及びポリ窒化硫黄などが使用できる。
活物質層は、負極活物質層としては、天然黒鉛、人造黒鉛、炭素質材料；リチウム含有チタン複合酸化物（ＬＴＯ）、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｃｅ、ＮｉまたはＦｅである金属類（Ｍｅ）；上記金属類（Ｍｅ）から構成された合金類；上記金属類（Ｍｅ）の酸化物（ＭｅＯｘ）；及び上記金属類（Ｍｅ）と炭素との複合体などからなったものが使用できる。また、正極活物質層としては、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ2、及びＬｉＮｉ1-x-y-zＣｏxＭ１yＭ２zＯ2（Ｍ１及びＭ２は、互いに独立して、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＭｏからなる群より選択された何れか一つであり、ｘ、ｙ及びｚは、互いに独立して、酸化物組成元素の原子分率であって０≦ｘ＜０.５、０≦ｙ＜０.５、０≦ｚ＜０.５、ｘ＋ｙ＋ｚ≦１である）などからなったものが使用できる。
電解質層としては、ＰＥＯ、ＰＶｄＦ、ＰＭＭＡ、ＰＡＮまたはＰＶＡＣを使用したゲル型高分子電解質、或いは、ＰＥＯ、ＰＰＯ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｍｉｎｅ）、ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅ ｓｕｌｐｈｉｄｅ）またはＰＶＡｃ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）を使用した固体高分子電解質などが使用できる。
本発明のケーブル型二次電池において、電解質層は、リチウム塩をさらに含むことができる。リチウム塩としては、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ10Ｃｌ10、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ、（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、及びテトラフェニルホウ酸リチウムなどが使用できる。
上記第１極性は負極であり、上記第２極性は正極である。
本発明のケーブル型二次電池の製造方法は、（ａ）長手方向に直交する断面が円形、非対称な楕円形または多角形状である細長いワイヤ型の第１極性集電体を用意するステップ；（ｂ）上記第１極性集電体の外面に長手方向に予め決められた間隔で互いに離隔して少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を形成するステップ；（ｃ）上記少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を囲むように電解質層を形成するステップ；（ｄ）上記第１極性活物質層のそれぞれに対応する位置で上記電解質層の外面に予め決められた間隔で互いに離隔して少なくとも二つ以上の第２極性活物質層を形成するステップ；（ｅ）上記第１極性活物質層間の予め決められた間隔が形成する部分を基準にして実質的にＳ字状になるように連続して屈曲させて電極組立体を形成するステップ；（ｆ）上記電極組立体の両面のうち少なくとも何れか一面を第２極性集電体で囲むステップ；及び（ｇ）上記第２極性集電体と上記電極組立体とをカバー部材で囲むステップを含む。
活物質層がパターンを形成しながら連続したＳ字状である電極組立体を含む本発明のケーブル型二次電池は、活物質層が形成されていない部分を備えるが、このような部分は相対的に可撓性に優れていることから、全体的なケーブル型二次電池の可撓性が向上する。また、外部より過度な力が本発明のケーブル型二次電池に加えられた場合には、活物質層が形成された部分よりも活物質層が形成されていない部分から変形が発生することになることから、活物質層に対する変形が少なくなる。従って、活物質の脱離を予防することができる。そして、シート型の集電体を使用することから、製造しやすい。
このような本発明のケーブル型二次電池は、腕時計のような形態のモバイル機器の電力供給用に適している。
本明細書に添付される下記の図面は本発明の望ましい実施例を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはいけない。
一実施例によるケーブル型二次電池の断面図である。
一実施例によるケーブル型二次電池の断面図である。
以下、本発明を図面を参照しながら詳しく説明する。本明細書に記載された実施例は本発明の最も望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
図１及び図２は、本発明による二次電池の一実施例を概略的に示している。各図面において、同一の符号は同一または同等な構成要素を示している。
図１及び図２を参照すれば、本発明のケーブル型二次電池１００は、長手方向に直交する断面が円形、非対称な楕円形または多角形状である細長い第１極性集電体１２１、上記第１極性集電体の外面に長手方向に予め決められた間隔で互いに離隔して形成された少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層１２２、上記少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を囲むように充填された電解質層１２３、上記第１極性活物質層のそれぞれに対応する位置で上記電解質層の外面に予め決められた間隔で互いに離隔して形成された少なくとも二つ以上の第２極性活物質層１２４を備え、上記第１極性活物質層１２２間の予め決められた間隔が形成する部分によって連続して実質的にＳ字状に屈曲可能な電極組立体１２０；上記実質的にＳ字状に屈曲された上記電極組立体の両面のうち少なくとも何れか一面を囲むように構成されたシート状の第２極性集電体１３０；及び上記第２極性集電体１３０と上記電極組立体１２０とを囲むように構成されたカバー部材１１０を備える。
本発明のケーブル型二次電池は、長手方向に長く延びる線形構造を有し、可撓性を持つので、変形自在である。また、ここで、「実質的に」という表現は、完全なＳ字状ではなくても、本発明の目的を達成するのに十分な形態の変形を加えたＳ字状も可能であるという意味である。
本発明の電極活物質層は、電極活物質、バインダー、及び導電材を含んで集電体と結合して電極を構成するが、電極が外部の力によって折れるか、ひどく曲がるなどの変形が起こる場合には、電極活物質層で電極活物質の脱離が発生することになる。このような電極活物質の脱離によって電池の性能及び電池容量の低下が発生する。しかし、本発明のケーブル型二次電池は、パターンを備える第１極性活物質層１２２及び第２極性活物質層１２４が形成されており、外部より過度な力が本発明のケーブル型二次電池に加えられた場合には、電極活物質層１２２、１２４が形成された部分よりも電極活物質層が形成されていない未形成部から変形が発生することになる。これは、電極活物質層が形成されていない部分は電極活物質層が形成された部分に比べて非常に可撓性に優れているので、同一の力が作用する場合でも電極活物質層が形成されていない部分から変形が発生するからである。従って、本発明の第１極性活物質層１２２及び第２極性活物質層１２４の電極活物質層は変形が少なくなるので、電極活物質の脱離を予防することができる。
また、電極活物質層が形成されていない未形成部の可撓性が非常に優れているので、全体的なケーブル型二次電池の加撓性も向上する。本発明の電極組立体１２０は連続したＳ字状をなすことになり、上記第１極性活物質層間の予め決められた間隔が形成する部分である活物質層が形成されていない未形成部を屈曲させて形成する。
本発明の電極活物質層１２２、１２４は、集電体１２１、１３０を通じてイオンを移動させる作用をし、これらイオンの移動は電解質層１２３からのイオンの吸蔵及び電解質層へのイオンの放出を通じた相互作用による。
本発明の第２極性集電体１３０としては、シート型の集電体を使用することが望ましい。このようなシート型の第２極性集電体は上記電極組立体１２０の少なくとも一面を囲むように構成されるが、第２極性集電体を第２極性活物質層に直接形成する場合よりも製造しやすいという長所がある。
上記集電体１２１、１３０としては、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅、またはステンレススチールの表面にカーボン、ニッケル、チタンまたは銀で表面処理したもの、アルミニウム‐カドミウム合金、導電材で表面処理した非伝導性高分子または伝導性高分子のうち何れか一つを使用して製造されたものが望ましい。
集電体とは、活物質の電気化学反応により生成された電子を集めるか、電気化学反応に必要な電子を供給する役割をするものであって、一般的に銅やアルミニウムなどの金属を使用する。特に、導電材で表面処理した非伝導性高分子または伝導性高分子からなった高分子伝導体を使用する場合には、銅やアルミニウムのような金属を使用した場合よりも、相対的に可撓性に優れている。また、金属集電体の代わりに高分子集電体を使用して電池の軽量化を達成できる。
このような導電材としては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ窒化硫黄、ＩＴＯ、銅、銀、パラジウム、及びニッケルなどが使用でき、伝導性高分子としては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、及びポリ窒化硫黄などが使用できる。但し、集電体に使われる非伝導性高分子は、特に種類を限定しない。
上記第１極性は負極であり、上記第２極性は正極である。
負極活物質層の非制限的な例としては、天然黒鉛、人造黒鉛、炭素質材料；リチウム含有チタン複合酸化物（ＬＴＯ）、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｃｅ、ＮｉまたはＦｅである金属類（Ｍｅ）；上記金属類（Ｍｅ）から構成された合金類；上記金属類（Ｍｅ）の酸化物（ＭｅＯｘ）；及び上記金属類（Ｍｅ）と炭素との複合体などからなったものが使用できる。
正極活物質層の非制限的な例としては、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ2、及びＬｉＮｉ1-x-y-zＣｏxＭ１yＭ２zＯ2（Ｍ１及びＭ２は、互いに独立して、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＭｏからなる群より選択された何れか一つであり、ｘ、ｙ及びｚは、互いに独立して、酸化物組成元素の原子分率であって０≦ｘ＜０.５、０≦ｙ＜０.５、０≦ｚ＜０.５、ｘ＋ｙ＋ｚ≦１である）などからなったものが使用できる。
また、本発明のケーブル型二次電池において、電解質層１２３は第１極性電極活物質層を囲んで充填されており、このようなイオンの通路になる電解質層は、ＰＥＯ、ＰＶｄＦ、ＰＭＭＡ、ＰＡＮまたはＰＶＡＣを使用したゲル型高分子電解質、或いは、ＰＥＯ、ＰＰＯ、ＰＥＩ、ＰＥＳまたはＰＶＡｃを使用した固体電解質などを使用する。固体電解質のマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）は、高分子またはセラミックスガラスを基本骨格にすることが望ましい。一般的な高分子電解質の場合には、イオン伝導度が充分であっても反応速度面においてイオンが非常に遅く移動する恐れがあるので、固体電解質よりは、イオンの移動が容易なゲル型高分子電解質を使用することが望ましい。ゲル型高分子電解質は機械的特性に優れていないので、これを補うために気孔構造支持体または架橋高分子を含み得る。本発明の電解質層は分離膜としての役割が可能であるので、別途の分離膜を使用しなくても良い。
本発明の電解質層１２３は、リチウム塩をさらに含み得る。リチウム塩はイオン伝導度及び反応速度を向上させることができるが、これらの非制限的な例としては、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ10Ｃｌ10、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ、（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、及びテトラフェニルホウ酸リチウムを使用することができる。
本発明はカバー部材を備え、カバー部材１１０は絶縁体であって、空気中の水分及び外部衝撃から電極を保護するためにＳ字状の電極組立体１２０と第２極性集電体１３０とを囲んで形成される。このようなカバー部材１１０はその形態を特に制限しないが、シート型であるものを使用することが望ましい。カバー部材１１０としては通常の高分子樹脂を使うことができ、一例として、ＰＶＣ、ＨＤＰＥまたはエポキシ樹脂を使うことができる。
このようにカバー部材１１０が形成されたケーブル型二次電池１００は、可撓性に優れており、シート形態が可能であることから、腕時計のような形態のモバイル機器の電力供給用に適している。
以下、上述した構造のケーブル型二次電池の製造方法を概略的に説明する。
長手方向に直交する断面が円形、非対称な楕円形または多角形状である細長いワイヤ型の第１極性集電体を用意する（ａステップ）。
上記第１極性集電体の外面に長手方向に予め決められた間隔で互いに離隔して少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を形成する（ｂステップ）。
第１極性電極活物質層を形成するコーティング方法としては、一般的なコーティング方法が適用可能であり、具体的には、電気メッキ（ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ）または陽極酸化処理（ａｎｏｄｉｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）方法が使用可能であるが、一定の間隔を維持するためには活物質を含む電極スラリーを押出機を通じて不連続的に押出コーティングする方法を使用して製造することが望ましい。
上記少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を囲むように電解質層を形成する（ｃステップ）。
電解質層を形成する方法も特に限定されないが、線形であるケーブル型二次電池の特性上、押出コーティングする方法を使用することが製造しやすい。
上記第１極性活物質層のそれぞれに対応する位置で上記電解質層の外面に予め決められた間隔で互いに離隔して少なくとも二つ以上の第２極性活物質層を形成する（ｄステップ）。
上記第１極性活物質層間の予め決められた間隔が形成する部分を基準にして実質的にＳ字状になるように連続して屈曲させて電極組立体を形成する（ｅステップ）。
上記製造された電極組立体の活物質層が形成されていない未形成部を屈曲させてＳ字状になるように電極組立体を形成する。
上記電極組立体の両面のうち少なくとも何れか一面を第２極性集電体で囲む（ｆステップ）。
第２極性集電体をＳ字状電極組立体の両面に付着する。選択的に、第２極性集電体を上記Ｓ字状電極組立体の一面にのみ付着し得る。このような第２極性集電体はシート型であるものが望ましい。
上記第２極性集電体と上記電極組立体とをカバー部材で囲んでケーブル型二次電池を製造する（ｇステップ）。
上記カバー部材は絶縁体であって、空気中の水分及び外部衝撃から電極を保護するために最外面に形成する。カバー部材としては通常の高分子樹脂を使うことができ、一例として、ＰＶＣ、ＨＤＰＥまたはエポキシ樹脂を使うことができる。
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能なのは言うまでもない。
１００ ケーブル型二次電池
１１０ カバー部材
１２０ 電極組立体
１３０ 第２極性集電体
１２１ 第１極性集電体
１２２ 第１極性活物質層
１２３ 電解質層
１２４ 第２極性活物質層
１１０ カバー部材
１２０ 電極組立体
１３０ 第２極性集電体
１２１ 第１極性集電体
１２２ 第１極性活物質層
１２３ 電解質層
１２４ 第２極性活物質層
Claims (12)
- 長手方向に直交する断面が円形、楕円形または多角形状である細長い第１極性集電体、上記第１極性集電体の外面に長手方向に予め決められた間隔で互いに離隔して形成された少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層、上記少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を囲むように充填された電解質層、上記第１極性活物質層のそれぞれに対応する位置で上記電解質層の外面に予め決められた間隔で互いに離隔して形成された少なくとも二つ以上の第２極性活物質層を備え、上記第１極性活物質層間の予め決められた間隔が形成する部分によって連続して実質的にＳ字状に屈曲された電極組立体；
上記実質的にＳ字状に屈曲された上記電極組立体の両面のうち少なくとも何れか一面を囲むように構成された第２極性集電体；及び
上記第２極性集電体と上記電極組立体とを囲むように構成されたカバー部材を備えることを特徴とするケーブル型二次電池。 - 上記第１極性活物質層のそれぞれは、天然黒鉛、人造黒鉛、炭素質材料；リチウム含有チタン複合酸化物（ＬＴＯ）、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ｃｅ、ＮｉまたはＦｅである金属類（Ｍｅ）；上記金属類（Ｍｅ）から構成された合金類；上記金属類（Ｍｅ）の酸化物（ＭｅＯｘ）；及び上記金属類（Ｍｅ）と炭素との複合体からなる群より選択された何れか一つの活物質粒子またはこれらの中で２種以上の混合物からなったことを特徴とする請求項１に記載のケーブル型二次電池。
- 上記第２極性活物質層のそれぞれは、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ2、及びＬｉＮｉ1-x-y-zＣｏxＭ１yＭ２zＯ2（Ｍ１及びＭ２は、互いに独立して、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＭｏからなる群より選択された何れか一つであり、ｘ、ｙ、及びｚは、互いに独立して、酸化物組成元素の原子分率であって０≦ｘ＜０.５、０≦ｙ＜０.５、０≦ｚ＜０.５、ｘ＋ｙ＋ｚ≦１である）からなる群より選択された何れか一つの活物質粒子またはこれらの中で２種以上の混合物からなったことを特徴とする請求項１または２に記載のケーブル型二次電池。
- 上記第１極性集電体は、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅；カーボン、ニッケル、チタンまたは銀で表面処理したステンレススチール；アルミニウム‐カドミウム合金；導電材で表面処理した非電気伝導性高分子または電気伝導性高分子のうち選択された何れか一つから製造されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
- 上記第２極性集電体は、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、チタン、焼成炭素、銅；カーボン、ニッケル、チタンまたは銀で表面処理したステンレススチール；アルミニウム‐カドミウム合金；導電材で表面処理した非電気伝導性高分子または電気伝導性高分子のうち選択された何れか一つから製造されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
- 上記導電材は、互いに独立して、それぞれ、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ窒化硫黄、ＩＴＯ、銅、銀、パラジウム、及びニッケルのうち選択された１種または２種以上の混合物であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のケーブル型二次電池。
- 上記電気伝導性高分子は、互いに独立して、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、及びポリ窒化硫黄のうち選択された１種の化合物または２種以上の混合物の高分子であることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
- 上記電解質層は、ＰＥＯ、ＰＶｄＦ、ＰＭＭＡ、ＰＡＮまたはＰＶＡＣを使用したゲル型高分子電解質、或いは、ＰＥＯ、ＰＰＯ、ＰＥＩ、ＰＥＳまたはＰＶＡｃを使用した固体電解質のうち選択された電解質からなったことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
- 上記電解質層は、リチウム塩をさらに含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
- 上記リチウム塩は、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ10Ｃｌ10、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＡｌＣｌ4、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ、（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、及びテトラフェニルホウ酸リチウムのうち選択された１種または２種以上であることを特徴とする請求項９に記載のケーブル型二次電池。
- 上記第１極性は負極であり、上記第２極性は正極であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
- （ａ）長手方向に直交する断面が円形、楕円形または多角形状である細長いワイヤ型の第１極性集電体を用意するステップ；
（ｂ）上記第１極性集電体の外面に長手方向に予め決められた間隔で互いに離隔して少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を形成するステップ；
（ｃ）上記少なくとも二つ以上の第１極性電極活物質層を囲むように電解質層を形成するステップ；
（ｄ）上記第１極性活物質層のそれぞれに対応する位置で上記電解質層の外面に予め決められた間隔で互いに離隔して少なくとも二つ以上の第２極性活物質層を形成するステップ；
（ｅ）上記第１極性活物質層間の予め決められた間隔が形成する部分を基準にして実質的にＳ字状になるように連続して屈曲させて電極組立体を形成するステップ；
（ｆ）上記電極組立体の両面のうち少なくとも何れか一面を第２極性集電体で囲むステップ；及び
（ｇ）上記第２極性集電体と上記電極組立体とをカバー部材で囲むステップを含むことを特徴とするケーブル型二次電池の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100102968A KR101351898B1 (ko) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | 케이블형 이차전지 및 그의 제조방법 |
| KR10-2010-0102968 | 2010-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012089502A JP2012089502A (ja) | 2012-05-10 |
| JP5414763B2 true JP5414763B2 (ja) | 2014-02-12 |
Family
ID=45093326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011231226A Active JP5414763B2 (ja) | 2010-10-21 | 2011-10-21 | ケーブル型二次電池及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8980462B2 (ja) |
| EP (1) | EP2445044B1 (ja) |
| JP (1) | JP5414763B2 (ja) |
| KR (1) | KR101351898B1 (ja) |
| CN (1) | CN102569867B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101351899B1 (ko) * | 2010-10-21 | 2014-01-20 | 주식회사 엘지화학 | 케이블형 이차전지 및 그의 제조방법 |
| US8993172B2 (en) | 2011-12-10 | 2015-03-31 | Kalptree Energy, Inc. | Li-ion battery and battery active components on metal wire |
| KR101548789B1 (ko) | 2012-12-21 | 2015-09-01 | 주식회사 엘지화학 | 케이블형 이차전지 및 이의 제조 방법 |
| CN112599720B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-06-24 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种锂离子电池电极、其制备方法及用途 |
| CN113782806A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-10 | 维沃移动通信有限公司 | 电池和电子设备 |
| CN116111045B (zh) * | 2023-04-11 | 2023-12-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 正极极片及其制备方法、二次电池和电子装置 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0025663B1 (en) * | 1979-09-12 | 1984-03-21 | LUCAS INDUSTRIES public limited company | Battery systems employing bipolar electrodes |
| DE3922425A1 (de) * | 1989-07-07 | 1991-01-17 | Hoechst Ag | Elektrode fuer galvanische primaer- und sekundaerelemente |
| JPH0531105U (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-23 | 鐘淵化学工業株式会社 | コード電池 |
| US5470357A (en) * | 1993-03-05 | 1995-11-28 | Bell Communications Research, Inc. | Method of making a laminated lithium-ion rechargeable battery cell |
| JPH0888019A (ja) | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Sony Corp | 密閉型蓄電池 |
| US6004691A (en) * | 1995-10-30 | 1999-12-21 | Eshraghi; Ray R. | Fibrous battery cells |
| JPH09199136A (ja) * | 1996-01-22 | 1997-07-31 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2000277155A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Hitachi Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JP2001110445A (ja) | 1999-10-12 | 2001-04-20 | Sony Corp | コード型バッテリ |
| TW472425B (en) | 2000-01-26 | 2002-01-11 | Ind Tech Res Inst | Rechargeable battery structure and its manufacturing method |
| US6461762B1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-10-08 | Industrial Technology Research Institute | Rechargeable battery structure having a stacked structure of sequentially folded cells |
| JP2002042855A (ja) | 2000-07-24 | 2002-02-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 平板状積層型電池 |
| JP4737817B2 (ja) | 2000-11-16 | 2011-08-03 | トータル ワイヤレス ソリューショオンズ リミテッド | 折り畳み型リチウム電池の製造方法 |
| JP2002329495A (ja) | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池とその製造方法 |
| US20030059526A1 (en) | 2001-09-12 | 2003-03-27 | Benson Martin H. | Apparatus and method for the design and manufacture of patterned multilayer thin films and devices on fibrous or ribbon-like substrates |
| JP2003308852A (ja) | 2002-04-18 | 2003-10-31 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 板型電池およびそれを内蔵するｉｃカード |
| US7767329B2 (en) | 2003-11-17 | 2010-08-03 | Adaptive Materials, Inc. | Solid oxide fuel cell with improved current collection |
| US7348102B2 (en) * | 2004-03-16 | 2008-03-25 | Toyota Motor Corporation | Corrosion protection using carbon coated electron collector for lithium-ion battery with molten salt electrolyte |
| KR100625892B1 (ko) * | 2004-04-12 | 2006-09-20 | 경상대학교산학협력단 | 실형태의 가변형 전지 |
| JP2008529208A (ja) * | 2005-01-20 | 2008-07-31 | オティコン アクティーセルスカプ | 再充電可能なバッテリーを備えた補聴器及び再充電可能なバッテリー |
| KR100742739B1 (ko) | 2005-07-15 | 2007-07-25 | 경상대학교산학협력단 | 직조가 쉬운 실 형태의 가변형 전지 |
| KR100804411B1 (ko) * | 2006-01-17 | 2008-02-20 | 주식회사 엘지화학 | 신규한 구조의 전극조립체 및 이를 포함하는 것으로 구성된이차전지 |
| KR20090009598A (ko) | 2007-07-20 | 2009-01-23 | 경상대학교산학협력단 | 무선 충전용 선형 전지 |
| JP5449959B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2014-03-19 | 三洋電機株式会社 | 円筒型二次電池 |
| KR101056378B1 (ko) * | 2009-02-27 | 2011-08-12 | 경상대학교산학협력단 | 실 형태의 전지 제조방법 및 이에 이용되는 실 형태의 전지제조장치 |
| KR101000541B1 (ko) | 2009-03-12 | 2010-12-14 | 충북대학교 산학협력단 | 색 분산이 개선된 홀로그래픽 확산판 설계 방법 |
| KR101404059B1 (ko) * | 2010-10-20 | 2014-06-11 | 주식회사 엘지화학 | 케이블형 이차전지 및 그의 제조방법 |
-
2010
- 2010-10-21 KR KR1020100102968A patent/KR101351898B1/ko active IP Right Grant
-
2011
- 2011-10-20 US US13/277,347 patent/US8980462B2/en active Active
- 2011-10-21 EP EP11186106.8A patent/EP2445044B1/en active Active
- 2011-10-21 JP JP2011231226A patent/JP5414763B2/ja active Active
- 2011-10-21 CN CN201110328745.7A patent/CN102569867B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2445044B1 (en) | 2014-02-19 |
| US20120100415A1 (en) | 2012-04-26 |
| EP2445044A1 (en) | 2012-04-25 |
| CN102569867B (zh) | 2015-03-25 |
| KR20120041489A (ko) | 2012-05-02 |
| JP2012089502A (ja) | 2012-05-10 |
| CN102569867A (zh) | 2012-07-11 |
| US8980462B2 (en) | 2015-03-17 |
| KR101351898B1 (ko) | 2014-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5604598B2 (ja) | ケーブル型二次電池 | |
| JP5730416B2 (ja) | ケーブル型二次電池 | |
| JP6232002B2 (ja) | ケーブル型二次電池 | |
| JP5509174B2 (ja) | ケーブル型二次電池及びその製造方法 | |
| JP5458172B2 (ja) | ケーブル型二次電池 | |
| JP5976075B2 (ja) | ケーブル型二次電池 | |
| JP5465792B2 (ja) | ケーブル型二次電池 | |
| JP5486575B2 (ja) | ケーブル型二次電池及びその製造方法 | |
| KR101404061B1 (ko) | 케이블형 이차전지 | |
| JP5414763B2 (ja) | ケーブル型二次電池及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130613 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130913 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131017 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131112 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5414763 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |