WO2011145882A2 - 금속 코팅된 고분자 집전체를 갖는 케이블형 이차전지 - Google Patents

금속 코팅된 고분자 집전체를 갖는 케이블형 이차전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소정 형상의 수평 단면을 가지는 집전체 및 상기 집전체의 표면에 형성된 활물질층을 포함하고, 길이 방향으로 연장되며 평행하게 배치되는 전극을 구비하는 케이블형 이차전지에 있어서, 상기 집전체는 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지에 대한 것이다. 이러한 케이블형 이차전지는 높은 가요성 및 전도성을 동시에 갖는 금속 코팅된 고분자 집전체를 사용하여, 전지성능을 유지하면서 우수한 가요성을 갖는다. 또한 경량화가 가능하다.

Description

금속 코팅된 고분자 집전체를 갖는 케이블형 이차전지
본 발명은 금속 코팅된 고분자 집전체를 갖는 케이블형 이차전지에 관한 것이다.
본 출원은 2010년 5월 20일에 출원된 한국특허출원 제10-2010-0047529호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
이차 전지는 외부의 전기 에너지를 화학 에너지의 형태로 바꾸어 저장해 두었다가 필요할 때에 전기를 만들어 내는 장치를 말한다. 여러 번 충전할 수 있다는 뜻으로 "충전식 전지"(rechargeable battery)라는 명칭도 쓰인다. 흔히 쓰이는 이차전지로는 납 축전지, 니켈 카드뮴 전지(NiCd), 니켈 수소 축전지(NiMH), 리튬 이온 전지(Li-ion), 리튬 이온 폴리머 전지(Li-ion polymer)가 있다. 이차 전지는 한 번 쓰고 버리는 일차 전지에 비해 경제적인 이점과 환경적인 이점을 모두 제공한다.
이차 전지는 현재 낮은 전력을 사용하는 곳에 쓰인다. 이를테면 자동차의 시동을 돕는 기기, 휴대용 장치, 도구, 무정전 전원 장치를 들 수 있다. 최근 무선통신 기술의 발전은 휴대용 장치의 대중화를 주도하고 있으며, 종래의 많은 종류의 장치들을 무선화하는 경향도 있어, 이차전지에 대한 수요가 폭발하고 있다. 또한, 환경오염 등의 방지 측면에서 하이브리드 자동차, 전기 자동차가 실용화되고 있는데, 이들 차세대 자동차들은 이차전지를 사용하여 값과 무게를 줄이고 수명을 늘리는 기술을 채용하고 있다.
일반적으로 이차전지는 원통형, 각형 또는 파우치형의 전지가 대부분이다. 이는 이차전지는 음극, 양극 및 분리막으로 구성된 전극조립체를 원통형 또는 각형의 금속캔이나 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 장착하고, 상기 전극 조립체에 전해질을 주입시켜 제조하기 때문이다. 따라서, 이차전지 장착을 위한 일정한 공간이 필수적으로 요구되므로, 이러한 이차전지의 원통형, 각형 또는 파우치형의 형태는 다양한 형태의 휴대용 장치의 개발에 대한 제약으로 작용하게 되는 문제점이 있다. 이에, 형태의 변형이 용이한 신규한 이차전지가 요구되고 있다.
이러한 요구에 대하여, 단면적 직경에 대하여 길이의 비가 매우 큰 전지인 선형전지가 제안되었는데, 대한민국 등록특허 제742739호는 직조가 쉬운 실 형태의 가변형의 선형 전지가 개시되어 있고, 집전체로 금속 또는 전도성고분자를 사용하고 있다. 그러나, 금속으로 이루어진 집전체는 가요성이 좋지 않고 경량화가 어려우며, 전도성고분자로 이루어진 집전체는 금속에 비하여 전도성이 우수하지 못하다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 변형이 용이하며 이차전지의 안정성과 우수한 성능을 유지할 수 있는, 케이블형 이차전지에 적합한 집전체를 제공하는 것이다.
본 발명의 케이블형 이차전지는 소정 형상의 수평 단면을 가지는 집전체 및 상기 집전체의 표면에 형성된 활물질층을 포함하고, 길이 방향으로 연장되며 평행하게 배치되는 전극을 구비하는 케이블형 이차전지에 있어서, 상기 집전체는 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비한다.
이러한 고분자 코어부로는 성형한 경우에 구부림이 용이한 것이라면 모두 이용할 수 있는 데, 예를 들면 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리티오펜 (polythiophene), 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride), 폴리에틸렌(polyetylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcoho, PVA), 아크릴계 고분자(polyacrylate), 및 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 등으로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
또한, 금속 코팅층은 은, 팔라듐, 니켈 및 구리 등으로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 활물질로는 천연흑연, 인조흑연, 탄소질 재료, LTO, 실리콘(Si) 및 주석(Sn)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 음극 활물질 및 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 양극 활물질이 사용가능하다.
본 발명의 케이블형 이차전지는 높은 가요성 및 전도성을 동시에 갖는 금속 코팅된 고분자 집전체를 구비함으로서, 전지성능을 유지하면서 우수한 가요성을 갖는다. 또한 경량화가 가능하다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 고분자 코어 및 고분자 코어의 표면에 형성된 금속코팅층을 구비하는 집전체의 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 내부전극과 외부전극 간에 전해질층이 충진된 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 내부전극과 외부전극 간에 전해질층이 충진된 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 내부전극을 활물질층이 둘러싸며 충진된 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 전해질층 및 제2 전해질층을 구비한 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 일 실시예에 따른 고분자 코어 및 고분자 코어의 표면에 형성된 금속코팅층을 구비하는 집전체의 SEM 사진이다.
도 7은 일 실시예에 따른 구부림성(bending ability) 측정방법을 나타낸 것이다.
도 8은 구부림성(bending ability) 측정에 따른 고분자 코어 및 고분자 코어의 표면에 형성된 금속코팅층을 구비하는 집전체 표면에 대한 SEM 사진이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전지의 충방전 그래프이다.
[부호의 설명]
1 : 고분자 코어 2 : 금속코팅층
5 : 금속 코팅층을 구비하는 고분자 집전체
10 : 내부전극의 집전체 11 : 내부전극의 활물질
20 : 외부전극의 집전체 21 : 외부전극의 활물질
30 : 전해질층 31 : 제1 전해질층
32 : 제2 전해질층 40 : 보호피복
50 : 금속 코팅층을 구비하는 고분자 집전체
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 케이블형 이차전지는, 소정 형상의 수평 단면을 가지는 집전체 및 상기 집전체의 표면에 형성된 활물질층을 포함하고, 길이 방향으로 연장되며 평행하게 배치되는 전극을 구비하는 케이블형 이차전지에 있어서, 상기 집전체(5)는 고분자 코어부(1) 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층(2)을 구비한다. 여기서 소정의 형상이라 함은 특별히 형상을 제한하지 않는다는 것으로, 본 발명의 본질을 훼손하지 않는 어떠한 형상도 가능하다는 의미이다. 이러한 집전체(5)의 수평단면은 원형 또는 다각형일 수 있는데, 원형 구조는 기하학적으로 완전한 대칭형의 원형과 비대칭형의 타원형 구조이다. 다각형 구조는 특별히 제한되는 것은 아니고, 이러한 다각형 구조의 비제한적인 예로는 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형일 수 있다. 다만, 제조과정에서 시트형의 집전체를 변형 또는 가공하여 원형 또는 다각형의 형상을 가지는 파이프형의 집전체를 사용할 수도 있다.
본 발명의 케이블형 이차전지는 소정 형상의 수평 단면을 가지며, 수평 단면에 대한 길이방향으로 길게 늘어진 선형구조를 갖는 이차전지인 경우로, 변형이 자유로운 특성을 달성하기 위해서 가요성을 확보하는 것이 중요하다. 특히 본 발명의 케이블형 이차전지는 다수 개의 전극을 구비할 수 있어 다수 개의 집전체가 사용되므로 각 집전체의 가요성의 미세한 차이도 이차전지 전체의 가요성 성능에 큰 영향을 미치게 된다.
이를 위해 본 발명은 고분자 코어부(1) 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층(2)을 구비한 집전체(5)를 제공한다. 집전체는 활물질의 전기화학 반응에 의해 생성된 전자를 모으거나 전기화학 반응에 필요한 전자를 공급하는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 구리나 알루미늄 등의 금속을 사용한다. 그러나, 금속 집전체의 경우에는 가요성이 우수하지 못하고, 전지의 경량성의 달성이 어렵다. 이에, 최근에는 폴리피롤과 같은 전도성 고분자를 집전체로 사용하는 경우가 있으나, 이들 전도성 고분자는 금속에 비하여 전도성이 열악하므로 전지성능의 저하를 가져온다. 반면에 본 발명의 집전체는 고분자 코어부(1)로 인하여 가요성과 전지의 경량성을 확보하면서, 고분자 코어부(1) 표면에 형성된 금속 코팅층(2)을 통하여 금속과 동일한 전도성을 부여하여 전지성능의 저하를 방지한다.
고분자 코어부(1)는 소정의 형상을 가지는 단면에 대하여 길이방향으로 길게 늘어진 형상을 가지고 있고, 고분자 코어부의 표면에 전도성이 우수한 금속 코팅층(2)이 형성되어 있다.
이러한 고분자 코어부(1)를 형성하는 고분자로는 특별히 한정하지는 않으며, 폴리에틸렌(polyetylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcoho, PVA) 및 아크릴계 고분자(polyacrylate), 및 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 등의 비전도성 고분자 뿐만 아니라, 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리티오펜 (polythiophene) 및 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride) 등의 전도성 고분자를 사용할 수도 있다.
또한, 이러한 금속코팅층(2)을 형성하는 금속으로는 특별히 한정하지는 않지만, 은, 팔라듐, 니켈 및 구리 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 음극 또는 양극인 전극은 평행하게 배치되는데, 복수의 전극이 직선으로 나란하게 배치된 경우뿐만 아니라, 복수의 전극이 서로 꼬여서 있는 경우도 포함한다. 또한 상기 활물질층은 집전체를 통해서 이온을 이동시키는 작용을 하며, 이들 이온의 이동은 전해질층으로부터의 이온의 흡장 및 전해질층으로의 이온의 방출을 통한 상호작용에 의한다.
일반적으로 양극활물질에 비하여 음극활물질을 더 많이 포함하는 경우에 전지 용량 밸런스가 유지되는데, 본 발명에서는, 내부전극의 개수가 조절 가능하므로 내부전극과 외부전극과의 용량 밸런스의 조절이 용이하다.
음극 활물질층의 비제한적인 예로는, 상기 활물질은 탄소질 재료; LTO; Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni, Fe 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등으로 이루어진 것이 사용 가능하다. 탄소질 재료는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 천연흑연, 인조흑연이 사용가능하며, 이러한 탄소질 재료와 금속의 복합체도 사용할 수 있다. 양극 활물질층의 비제한적인 예로는, LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi 1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임) 등으로 이루어진 것이 사용 가능하다.
이하에서는 본 발명의 케이블형 이차전지의 집전체를 구비하는 이차전지의 구체적인 구조를 도 2를 참조하여 간략하게 살펴본다. 각 도면 중에서 동일 부호는 동일 또는 동등한 구성요소를 나타내고 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 케이블형 이차전지는 소정 형상의 수평 단면을 가지며, 길이 방향으로 연장된 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(10)에 음극활물질(11)이 도포된 음극(10, 11)이 평행하게 배치된 내부전극; 상기 내부전극을 둘러싸며 충진된, 이온의 통로가 되는 전해질층(30); 상기 전해질층의 외면을 둘러싸는, 소정 형상의 수평 단면을 갖는 파이프형의 집전체(20)에 양극활물질(21)이 도포된 양극(20, 21)인 외부전극; 및 상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복(40)을 포함한다. 복수개의 내부전극 및 파이프형의 외부전극을 구비하여 접촉면적이 증가하므로 높은 전지 레이트를 갖으며, 내부전극의 개수를 조절하여 내부전극과 외부전극과의 용량 밸런스의 조절이 용이하다. 이러한 케이블형 이차전지의 음극(10, 11) 또는 양극(20, 21)은 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(10, 20)에 활물질(11, 21)이 도포되어 있는 데, 활물질을 포함하는 전극슬러리를 압출기를 통하여 집전체에 압출코팅하는 방법을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 제조된 음극(10, 11)을 내부전극으로 하여 내부전극의 외부를 전해질층(30)으로 코팅하거나 전해질층(30)에 내부전극을 삽입하는 공정을 통하여 제조할 수 있다. 이와 같이 내부전극과 전해질층(30)을 형성하고 그 외면에 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성하는 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 전해질층(30)을 포함하는 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 전해질층(30)에 내부전극을 삽입하여 제조하거나, 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 내부전극을 삽입하고 전해질층(30)을 채워 넣어 제조하는 방법도 가능하다.
이러한 이온의 통로가 되는 전해질층은 PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethyle sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 등을 사용한다. 고체 전해질의 매트릭스(matrix)는 고분자 또는 세라믹 글라스를 기본골격으로 하는 것이 바람직하다. 일반적인 고분자 전해질의 경우에는 이온전도도가 충족되더라도 반응속도적 측면에서 이온이 매우 느리게 이동할 수 있으므로, 고체인 경우보다 이온의 이동이 용이한 겔형 고분자의 전해질을 사용하는 것이 바람직하다. 겔형 고분자 전해질은 기계적 특성이 우수하지 않으므로 이를 보완하기 위해서 기공구조 지지체 또는 가교 고분자를 포함할 수 있다. 본 발명의 전해질층은 분리막의 역할이 가능하므로 별도의 분리막을 사용하지 않을 수 있다.
또한 본 발명의 전해질층은, 리튬염을 더 포함할 수 있다. 리튬염은 이온 전도도 및 반응속도를 향상시킬 수 있는데, 이들의 비제한적인 예로는, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 4페닐붕산리튬을 사용할 수 있다.
본 발명의 보호피복은 절연체로서 공기 중의 수분 및 외부충격에 대하여 전극을 보호하기 위해 전지의 외면에 형성한다. 보호피복으로는 통상의 고분자 수지를 사용할 수 있으며, 일례로 PVC, HDPE 또는 에폭시 수지가 사용 가능하다.
또한, 도 2의 케이블형 이차전지와 같이 도 3, 도 4 및 도 5의 변형된 케이블형 이차전지도 가능하다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 케이블형 이차전지는 소정 형상의 수평 단면을 가지며, 길이 방향으로 연장된 2 이상의 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(10)에 음극활물질(11)이 도포된 음극(10, 11)이 평행하게 배치된 내부전극; 상기 내부전극을 둘러싸며 충진된, 이온의 통로가 되는 전해질층(30); 상기 전해질층의 외면을 둘러싸는, 소정 형상의 수평 단면을 갖는 파이프형의 고분자 집전체(20)에 양극활물질(21)이 도포된 양극(20, 21)인 외부전극; 및 상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복(40)을 포함한다. 복수개의 내부전극 및 파이프형의 외부전극을 구비하여 접촉면적이 증가하므로 높은 전지 레이트를 갖으며, 내부전극의 개수를 조절하여 내부전극과 외부전극과의 용량 밸런스의 조절이 용이하다. 이러한 케이블형 이차전지의 음극(10, 11) 또는 양극(20, 21)은 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(10, 20)에 활물질(11, 21)이 도포되어 있는 데, 이러한 도포방법으로는 일반적인 코팅방법이 적용될 수 있으며, 구체적으로는 전기도금(electroplating) 또는 양극산화처리(anodic oxidation process) 방법이 사용가능하고, 활물질을 포함하는 전극슬러리를 압출기를 통하여 압출코팅하는 방법을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 제조된 음극(10, 11)을 내부전극으로 하여 내부전극의 외부를 전해질층(30)으로 코팅하거나 전해질층(30)에 내부전극을 삽입하는 공정을 통하여 제조할 수 있다. 이와 같이 내부전극과 전해질층(30)을 형성하고 그 외면에 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성하는 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 전해질층(30)을 포함하는 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 전해질층(30)에 내부전극을 삽입하여 제조하거나, 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 내부전극을 삽입하고 전해질층(30)을 채워 넣어 제조하는 방법도 가능하다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 케이블형 이차전지는 소정 형상의 수평 단면을 가지며, 길이 방향으로 연장되고 이온의 통로가 되는 전해질층(30)이 외면에 형성된 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(10)에 음극활물질(11)이 도포된 2 이상의 음극(10, 11)이 평행하게 배치된 내부전극; 상기 내부전극을 둘러싸며 충진된 양극 활물질층(21) 및 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(20)를 포함하는 양극(20, 21)인 외부전극; 및 상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복(40)을 포함한다. 파이프형의 외부전극 내부에 복수개의 내부전극을 구비하여 접촉면적이 증가하므로 높은 전지 레이트를 갖는다. 또한, 내부전극의 개수를 조절하여 내부전극과 외부전극과의 용량 밸런스의 조절이 용이하고, 내부전극에 전해질층이 형성되어 있어 단락(short)을 방지할 수 있다. 이러한 케이블형 이차전지는, 제조된 음극(10, 11) 또는 양극(10, 11)을 내부전극으로 하고 내부전극의 외면을 전해질층(30)으로 코팅한다. 전해질층이 코팅된 내부전극의 외부를 활물질(21)로 코팅하거나 활물질층(21)에 내부전극을 삽입하는 공정을 통하여 제조할 수 있다. 이와 같이 내부전극과 활물질을 형성하고 그 외면에 외부전극의 집전체(20) 및 보호피복(40)을 형성하는 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 내면에 활물질을 채운 외부전극(20, 21) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 외부전극의 활물질에 내부전극을 삽입하여 제조하거나, 외부전극의 집전체(21) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 내부전극을 삽입하고 활물질을 채워 넣어 제조하는 방법도 가능하다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 케이블형 이차전지는 소정 형상의 수평 단면을 가지며, 길이 방향으로 연장되고 이온의 통로가 되는 제1 전해질층(31)이 외면에 형성된 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 음극 활물질이 도포된 1 이상의 음극(10, 11); 소정 형상의 수평 단면을 가지며, 길이 방향으로 연장되는 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체(20)에 양극 활물질(21)이 도포된 1 이상의 양극(20, 21); 이들 음극 및 양극 모두를 평행하게 배치하고 공통으로 둘러싸며 충진된 이온의 통로가 되는 제2 전해질층(32); 및 상기 제2 전해질층(32)의 둘레에 배치되는 보호피복(40)을 포함하며, 추가로 양극(20, 21)에 전해질층이 형성될 수도 있다. 전극에 추가적인 전해질층을 도입하여 단락(short)의 방지가 가능하다. 복수개의 양극과 음극을 구비하여 접촉면적이 증가하므로 높은 전지 레이트를 갖는다. 또한, 음극과 양극의 수를 조절하여 전극의 용량 밸런스의 조정이 용이하다. 이러한 케이블형 이차전지는, 제조된 음극 또는 양극에 제1 전해질층(31)을 코팅한 후에 음극 및 양극 전극 모두를 둘러싸도록 제2 전해질층(32)으로 코팅하거나 제2 전해질층(32)에 삽입하는 공정을 통하여 제조할 수 있으며, 그 후에 제2 전해질층(32)의 외면에 보호피복(40)을 형성하는 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 제2 전해질층(32) 및 보호피복(40)을 형성한 후에 제2 전해질층(32)에 음극 및 양극을 삽입하여 제조하는 방법도 가능하다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
실시예
제조예 1. 금속코팅된 고분자의 집전체
테프론을 압출하여 와이어 형태의 고분자 코어를 제조하고, 그 고분자 코어의 표면에 구리를 무전해 도금으로 코팅하여 집전체를 제조하였다. 다시 와이어 형태의 상기 집전체에 주석(Sn)을 전기도금하여 음극활물질층을 생성하여 음극을 제조하였다.
실시예 1. 금속코팅된 고분자의 집전체를 사용한 케이블형 이차전지
리튬 호일(Lithium foil)을 상대/기준 전극(counter/reference electrode)으로 하고, 상기 제조예 1에서 제조된 음극을 작동 전극(working electrode)으로 하여, 3극 전기화학 셀 형태의 비이커 셀을 제조하였다. 이때 사용된 전해액은 EC/DEC = 50/50(v/v)의 1M LiPF6를 사용하였다.
시험예 1. 집전체의 전도도 측정
제조예 1의 테프론 표면에 구리 코팅된 집전체, 구리 집전체 및 전도성 고분자 폴리피롤 집전체를 준비하여 전기 전도도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
집전체 전도도(S/cm)
구리 코팅된 고분자 집전체 3.7 ×105
구리 집전체 3.9 ×105
전도성 고분자(폴리피롤) 102
고분자 코어부에 구리를 코팅시킨 집전체와 구리 집전체의 전기전도도는 유사한 수준이며, 다만 전도성 고분자 폴리피롤의 경우에는 상대적으로 전도도가 많이 떨어짐을 알 수 있었다.
시험예 2. 가요성의 측정
제조예 1의 금속 코팅된 고분자 집전체의 가요성(flexibility)을 확인하기 위해 곡률의 변화에 따른 구부림성(bending ability)을 측정하였다. 이러한 방법을 통하여 금속 코팅된 고분자 집전체의 금속 코팅부가 외부 힘에 의한 변형 정도와 가요성 정도를 알 수 있다.
도 7에서 나타낸 바와 같이 원형의 판에 와이어 형태의 집전체를 감아서 그 금속 코팅부의 표면을 SEM을 통해 관측하여 도 8에 나타내었다. 곡률 반경 R(곡률 1/R)은 1.5mm, 2.5mm, 3.25mm, 3.5mm, 5mm, 15mm로 변화를 주면서 실험하였다.
도 8에 따르면 곡률 반경이 3.5mm 이하의 경우에는 금속 코팅부 표면에 크랙이 발생하였으나, 곡률 반경이 5mm 및 15mm의 경우에는 크랙이 발생하지 않고 표면상태가 양호함을 알 수 있었다.
시험예 3. 전지성능 측정
실시예 1의 제조된 전지를 이용하여, 충전시 0.5C의 전류밀도로 5mV까지 정전류 충전 후에 정전압으로 5mV로 일정하게 유지시켜 전류밀도가 0.005C가 되면 충전을 종료하였다. 방전시 0.5C의 전류밀도로 2V까지 CC모드로 방전을 완료하였다. 동일한 조건으로 충방전을 20회 반복하였으며, 충방전 실험결과를 도 9에 나타내었다.

Claims (14)

  1. 소정 형상의 수평 단면을 가지는 집전체 및 상기 집전체의 표면에 형성된 활물질층을 포함하고, 길이 방향으로 연장되며 평행하게 배치되는 전극을 구비하는 케이블형 이차전지에 있어서,
    상기 집전체는 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자 코어부는 폴리아세틸렌 (polyacetylene), 폴리아닐린 (polyaniline), 폴리피롤 (polypyrrole), 폴리티오펜 (polythiophene), 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride), 폴리에틸렌(polyetylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcoho, PVA), 아크릴계 고분자(polyacrylate), 및 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 중에서 선택된 1종 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 고분자로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 코팅층은 은, 팔라듐, 니켈 및 구리 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 활물질층은 탄소질 재료; LTO; Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni, Fe 및 이들의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 음극 활물질으로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 활물질층은 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi1-x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 ≤ x < 0.5, 0 ≤ y < 0.5, 0 ≤ z < 0.5, x+y+z ≤ 1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 양극 활물질으로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  6. 소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장된, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 음극활물질층이 형성된 음극이 평행하게 배치된 내부전극;
    상기 내부전극을 둘러싸며 충진된, 이온의 통로가 되는 전해질층;
    상기 전해질층의 외면을 둘러싸는, 소정 형상의 수평 단면을 갖는 파이프형의 집전체에 양극활물질층이 형성된 양극인 외부전극; 및
    상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복을 포함하는 케이블형 이차전지.
  7. 소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장된, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 음극활물질층이 형성된 2 이상의 음극이 평행하게 배치된 내부전극;
    상기 내부전극을 둘러싸며 충진된, 이온의 통로가 되는 전해질층;
    상기 전해질층의 외면을 둘러싸는, 양극활물질층이 형성된 파이프형의 집전체인 양극으로 이루어진 외부전극; 및
    상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복을 포함하는 케이블형 이차전지.
  8. 소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장된, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 음극활물질층이 형성된 2 이상의 음극이 평행하게 배치된 내부전극;
    상기 내부전극을 둘러싸며 충진된 양극활물질층을 포함하는 파이프형의 집전체인 양극으로 이루어진 외부전극; 및
    상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복을 포함하는 케이블형 이차전지.
  9. 소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장된, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 양극활물질층이 형성된 2 이상의 양극이 평행하게 배치된 내부전극;
    상기 내부전극을 둘러싸며 충진된 음극 활물질층을 포함하는 파이프형의 집전체인 음극으로 이루어진 외부전극; 및
    상기 외부전극의 둘레에 배치되는 보호피복을 포함하는 케이블형 이차전지.
  10. 소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장되고, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 음극 활물질층이 형성되고, 상기 음극 활물질층의 외면에 이온의 통로가 되는 제1 전해질층이 형성된 1 이상의 음극;
    소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장되는, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 양극활물질층이 형성된 1 이상의 양극;
    이들 음극 및 양극 모두를 평행하게 배치하고 공통으로 둘러싸며 충진된 이온의 통로가 되는 제2 전해질층; 및
    상기 제2 전해질층의 둘레에 배치되는 보호피복을 포함하는 케이블형 이차전지.
  11. 소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장되고, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 양극 활물질층이 형성되고, 상기 양극 활물질층의 외면에 이온의 통로가 되는 제1 전해질층이 형성된 1 이상의 양극;
    소정 형상의 수평 단면을 가지며 길이 방향으로 연장되는, 고분자 코어부 및 상기 고분자 코어부 표면에 형성된 금속 코팅층을 구비하는 집전체에 음극활물질층이 형성된 1 이상의 음극;
    이들 음극 및 양극 모두를 평행하게 배치하고 공통으로 둘러싸며 충진된 이온의 통로가 되는 제2 전해질층; 및
    상기 제2 전해질층의 둘레에 배치되는 보호피복을 포함하는 케이블형 이차전지.
  12. 제 6항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전해질층, 제1 전해질층 또는 제2 전해질층은 서로 독립적으로 PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethyle sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  13. 제 6항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전해질층은 리튬염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 리튬염은 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 4페닐붕산리튬 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 케이블형 이차전지.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014534596A (ja) * 2011-12-14 2014-12-18 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池
US20140370350A1 (en) * 2013-05-07 2014-12-18 Lg Chem, Ltd. Electrode for secondary battery, preparation thereof, and secondary battery and cable-type secondary battery comprising the same
JP2015505127A (ja) * 2011-12-10 2015-02-16 カルプツリー・エナジー・インコーポレイテッドＫａｌｐｔｒｅｅ Ｅｎｅｒｇｙ， Ｉｎｃ． リチウムイオン電池および金属ワイヤー上の電池活性構成要素
US9755267B2 (en) 2013-05-07 2017-09-05 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery
US9755278B2 (en) 2013-05-07 2017-09-05 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery and preparation thereof

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101217780B1 (ko) * 2010-10-19 2013-01-02 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR101351901B1 (ko) 2010-10-19 2014-01-17 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지용 음극 및 이의 제조방법
KR101351900B1 (ko) * 2010-10-26 2014-01-17 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
CN104067434B (zh) 2012-10-11 2016-10-26 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
WO2014058279A1 (ko) * 2012-10-11 2014-04-17 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR101440939B1 (ko) * 2012-12-12 2014-09-17 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극, 그를 포함하는 이차전지 및 케이블형 이차전지
KR101548789B1 (ko) * 2012-12-21 2015-09-01 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지 및 이의 제조 방법
WO2014178590A1 (ko) 2013-04-29 2014-11-06 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지용 패키징 및 그를 포함하는 케이블형 이차전지
EP2846381B1 (en) 2013-05-07 2018-02-28 LG Chem, Ltd. Electrode for secondary battery, method for manufacturing same, and secondary battery and cable-type secondary battery including same
WO2014182064A1 (ko) 2013-05-07 2014-11-13 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극, 그의 제조방법, 그를 포함하는 이차전지 및 케이블형 이차전지
JP6037579B2 (ja) 2013-05-07 2016-12-07 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池
WO2014182063A1 (ko) 2013-05-07 2014-11-13 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극, 그의 제조방법, 그를 포함하는 이차전지 및 케이블형 이차전지
FR3023980A1 (fr) * 2014-07-16 2016-01-22 Commissariat Energie Atomique Batterie filaire et procede de realisation d'une batterie filaire
WO2016068684A1 (ko) 2014-10-31 2016-05-06 주식회사 엘지화학 다층형 케이블형 이차전지
CN107112574B (zh) * 2014-10-31 2019-07-30 株式会社Lg 化学 多层线缆型二次电池
US10770729B2 (en) * 2015-01-09 2020-09-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode, power storage device, and electronic equipment
EP3349294B1 (en) * 2016-02-05 2020-01-01 LG Chem, Ltd. Cable-type secondary battery and manufacturing method therefor
US11316168B2 (en) 2016-12-09 2022-04-26 Lg Energy Solution, Ltd. Flexible secondary battery
KR102195617B1 (ko) * 2016-12-14 2020-12-28 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
KR102368088B1 (ko) 2017-05-19 2022-02-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
GB2575981B (en) 2018-07-30 2022-09-07 Gp Batteries International Ltd A battery
WO2020252600A1 (en) * 2019-06-21 2020-12-24 The University Of British Columbia Stretchable electrochemical cell

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742739B1 (ko) 2005-07-15 2007-07-25 경상대학교산학협력단 직조가 쉬운 실 형태의 가변형 전지

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922424C2 (de) * 1989-07-07 1994-02-03 Hagen Batterie Ag Elektrode für elektrochemische Zellen und Verfahren zur Herstellung einer Gitterplatte für eine Elektrode
JP2643019B2 (ja) * 1990-10-31 1997-08-20 新神戸電機株式会社 電池及び集合電池
JPH0888019A (ja) * 1994-09-20 1996-04-02 Sony Corp 密閉型蓄電池
US5492782A (en) * 1994-12-06 1996-02-20 Hughes Aircraft Company Battery having fiber electrodes
JP3047778B2 (ja) * 1995-06-14 2000-06-05 三菱マテリアル株式会社 チューブ状電池
US6004691A (en) * 1995-10-30 1999-12-21 Eshraghi; Ray R. Fibrous battery cells
JPH09213338A (ja) * 1996-01-30 1997-08-15 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 電池及びリチウムイオン二次電池
JPH11260414A (ja) * 1998-03-10 1999-09-24 Kao Corp 非水系二次電池
JPH11265730A (ja) * 1998-03-16 1999-09-28 Mitsubishi Paper Mills Ltd 線状リチウム２次電池
US6379835B1 (en) * 1999-01-12 2002-04-30 Morgan Adhesives Company Method of making a thin film battery
JP2000228213A (ja) * 1999-02-04 2000-08-15 Fuji Electric Co Ltd エネルギー貯蔵素子およびその製造方法
JP2001110244A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Sony Corp バッテリケーブル
JP2001110445A (ja) * 1999-10-12 2001-04-20 Sony Corp コード型バッテリ
TW560102B (en) * 2001-09-12 2003-11-01 Itn Energy Systems Inc Thin-film electrochemical devices on fibrous or ribbon-like substrates and methd for their manufacture and design
WO2003022564A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-20 Itn Energy Systems, Inc. Apparatus and method for the design and manufacture of multifunctional composite materials with power integration
JP2003317794A (ja) * 2002-04-22 2003-11-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd ファイバー電池及びその製造方法
US7435509B2 (en) * 2002-09-10 2008-10-14 Uchicago Argonne, Llc Electrode for a lithium cell
KR100560541B1 (ko) 2003-09-26 2006-03-15 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
JP4920880B2 (ja) 2003-09-26 2012-04-18 三星エスディアイ株式会社 リチウムイオン二次電池
KR100542198B1 (ko) * 2003-10-23 2006-01-11 삼성에스디아이 주식회사 리튬 폴리머 이차 전지
KR100625892B1 (ko) * 2004-04-12 2006-09-20 경상대학교산학협력단 실형태의 가변형 전지
KR101425654B1 (ko) * 2005-01-20 2014-07-31 오티콘 에이/에스 충전 배터리를 구비한 보청기 및 충전 배터리
JP4826214B2 (ja) * 2005-11-04 2011-11-30 日産自動車株式会社 駆動システム
EP2025023B1 (en) * 2006-04-18 2020-07-15 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Flexible energy storage devices
JP5200367B2 (ja) * 2006-11-29 2013-06-05 日産自動車株式会社 双極型電池用電極
KR20090009598A (ko) * 2007-07-20 2009-01-23 경상대학교산학협력단 무선 충전용 선형 전지
JP2010040488A (ja) * 2008-08-08 2010-02-18 Sharp Corp 電池
JP2010073533A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology 充放電可能な電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742739B1 (ko) 2005-07-15 2007-07-25 경상대학교산학협력단 직조가 쉬운 실 형태의 가변형 전지

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015505127A (ja) * 2011-12-10 2015-02-16 カルプツリー・エナジー・インコーポレイテッドＫａｌｐｔｒｅｅ Ｅｎｅｒｇｙ， Ｉｎｃ． リチウムイオン電池および金属ワイヤー上の電池活性構成要素
JP2014534596A (ja) * 2011-12-14 2014-12-18 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池
US9059473B2 (en) 2011-12-14 2015-06-16 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery
US9620807B2 (en) 2011-12-14 2017-04-11 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery
US20140370350A1 (en) * 2013-05-07 2014-12-18 Lg Chem, Ltd. Electrode for secondary battery, preparation thereof, and secondary battery and cable-type secondary battery comprising the same
US9755267B2 (en) 2013-05-07 2017-09-05 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery
US9755278B2 (en) 2013-05-07 2017-09-05 Lg Chem, Ltd. Cable-type secondary battery and preparation thereof
US9972861B2 (en) * 2013-05-07 2018-05-15 Lg Chem, Ltd. Electrode for secondary battery, preparation thereof, and secondary battery and cable-type secondary battery comprising the same

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