WO2014077635A1 - 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지 - Google Patents

무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지 Download PDF

Info

Publication number
WO2014077635A1
WO2014077635A1 PCT/KR2013/010429 KR2013010429W WO2014077635A1 WO 2014077635 A1 WO2014077635 A1 WO 2014077635A1 KR 2013010429 W KR2013010429 W KR 2013010429W WO 2014077635 A1 WO2014077635 A1 WO 2014077635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current collector
secondary battery
active material
external
electrode
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/010429
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
권요한
우상욱
정혜란
김제영
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201380005540.2A priority Critical patent/CN104054212B/zh
Priority to JP2014548706A priority patent/JP5912188B2/ja
Priority to US14/263,007 priority patent/US8877363B2/en
Publication of WO2014077635A1 publication Critical patent/WO2014077635A1/ko

Links

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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • 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
    • 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
    • H01M10/05—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
    • 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
    • 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
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • 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
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy 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
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662—Alloys
    • 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
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a cable-type secondary battery free of deformation, and more particularly, to a cable-type secondary battery capable of wireless charging.
  • a secondary battery is a device that converts external electrical energy into chemical energy and stores it and generates electricity when needed.
  • the term “rechargeable battery” is also used to mean that it can be charged multiple times.
  • Commonly used secondary batteries include lead storage batteries, nickel cadmium batteries (NiCd), nickel hydrogen storage batteries (NiMH), lithium ion batteries (Li-ion), and lithium ion polymer batteries (Li-ion polymer). Secondary batteries offer both economic and environmental advantages over primary batteries that are used once and discarded.
  • Secondary batteries are currently used where low power is used. Examples are devices, handhelds, tools, and uninterruptible power supplies that help start up the car. Recently, the development of wireless communication technology has led to the popularization of portable devices, and there is also a tendency to wirelessize many kinds of conventional devices, and the demand for secondary batteries is exploding. In addition, hybrid vehicles and electric vehicles have been put to practical use in terms of prevention of environmental pollution, and these next-generation vehicles employ technologies that use secondary batteries to reduce value, weight, and extend life.
  • secondary batteries are cylindrical, rectangular or pouch type batteries. This is because the secondary battery is manufactured by mounting an electrode assembly composed of a negative electrode, a positive electrode, and a separator inside a pouch-shaped case of a cylindrical or rectangular metal can or an aluminum laminate sheet, and injecting an electrolyte into the electrode assembly. Therefore, since a certain space for mounting the secondary battery is essentially required, the cylindrical, square or pouch type of the secondary battery has a problem in that it acts as a limitation for the development of various types of portable devices. Accordingly, there has been a need for a new type of secondary battery that is easy to deform in shape, and for this reason, a linear battery which is a battery having a very large ratio of length to cross-sectional diameter has been proposed.
  • such a linear battery is composed of an electrode and a current collector element having a very large surface area relative to the volume of the battery, the smooth flow of electrons is relatively difficult compared to conventional batteries.
  • the charging may be limited to the contact portion between the external conductor and the current collector, rather than being charged over the electrodes inside the battery.
  • the effect of the resistance is relatively large, so that the charging efficiency may be further lowered.
  • the problem to be solved by the present invention unlike the conventional wired charging method, by applying a wireless charging method, to provide a cable-type secondary battery capable of wireless charging to induce a current in the battery.
  • the present invention is a lithium ion supply core unit comprising an electrolyte;
  • An inner electrode including an inner current collector having an open structure formed around an outer surface of the lithium ion supply core and an inner electrode active material layer formed on a surface of the inner current collector;
  • a separation layer which prevents a short circuit of the electrode formed surrounding the outer surface of the inner electrode;
  • An external electrode formed surrounding the outer surface of the separation layer and having an external electrode active material layer and an external current collector;
  • a package surrounding the outer surface of the external electrode the package including a heat shrink tube layer and a winding coil formed by winding, wherein the charging coil is electrically connected between the internal current collector and the external current collector.
  • the present invention provides a cable type secondary battery capable of wireless charging.
  • the diode may be reversely connected from the internal current collector or the external current collector which is a high potential current collector to the external current collector or the internal current collector which is a low potential current collector.
  • the diode When the internal electrode is a positive electrode and the external electrode is a negative electrode, the diode is connected in a reverse direction from an internal current collector to the external current collector, or when the external electrode is a positive electrode and the internal electrode is a negative electrode.
  • the diode may be reversely connected from the external current collector to the internal current collector.
  • the electrolyte is ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC).
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • BC butylene carbonate
  • VC vinylene carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • Electrolyte solution Gel polymer electrolytes using PEO, PVdF, PMMA, PAN or PVAC; Or a solid electrolyte using PEO, polypropylene oxide (PPO), polyethylene imine (PEI), polyethylene sulphide (PES) or polyvinyl acetate (PVAc); It may include an electrolyte selected from.
  • the electrolyte may further include a lithium salt.
  • the lithium salt LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, may be one or two or more selected from lithium chloroborane, lithium lower aliphatic carbonate and lithium tetraphenyl borate.
  • the internal current collector of the open structure may be a wound wire current collector, a wound sheet current collector, or a mesh current collector.
  • the internal current collector may include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, and copper; Stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, or silver; Aluminum-cadmium alloys; Non-conductive polymer surface-treated with a conductive material; Or it may be made of a conductive polymer.
  • the conductive material may be one or a mixture of two or more selected from polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polysulfuride, ITO (Indum Thin Oxide), silver, palladium and nickel.
  • the conductive polymer may be a polymer that is one compound selected from polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and polysulfuritride, or a mixture of two or more thereof.
  • the separation layer may be an electrolyte layer or a separator.
  • the electrolyte layer is a gel polymer electrolyte using PEO, PVdF, PMMA, PAN or PVAC; Or a solid electrolyte using PEO, polypropylene oxide (PPO), polyethylene imine (PEI), polyethylene sulphide (PES) or polyvinyl acetate (PVAc); It may be to include an electrolyte selected from.
  • the electrolyte layer may further include a lithium salt.
  • the lithium salt is LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, may be one or two or more selected from lithium chloroborane, lithium lower aliphatic carbonate and lithium tetraphenyl borate.
  • the separator may include a porous substrate made of a polyolefin-based polymer selected from the group consisting of an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene-butene copolymer, an ethylene-hexene copolymer, and an ethylene-methacrylate copolymer;
  • a porous substrate formed of a mixture of inorganic particles and a binder polymer or a porous substrate formed of a mixture of inorganic particles and a binder polymer.
  • the external electrode may include an external electrode active material layer formed to surround the outer surface of the separation layer and an external current collector formed to surround the outer surface of the external electrode active material layer, or an external house formed to surround the outer surface of the separation layer.
  • External electrode active material layer formed surrounding the outer surface of the whole and the outer current collector, or the outer current collector formed surrounding the outer surface of the separation layer and the outer surface formed to contact the separation layer surrounding the outer surface of the outer current collector
  • An external current collector including an electrode active material layer or formed to surround the outer surface of the separation layer, and an external current collector covered in the external electrode active material layer and surrounded by an outer surface of the separation layer. It may be provided.
  • the external current collector may be a hollow current collector, a wire current collector, a wound wire current collector, a wound sheet current collector, or a mesh current collector.
  • the external current collector stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper; Stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, or silver; Or aluminum-cadmium alloy.
  • the packaging, the first heat shrink tube layer formed to surround the outer surface of the external electrode, the coil formed around the outer winding of the first heat shrink tube layer and the coil formed to surround the outer surface of the charging coil 2 includes a first heat shrink tube layer formed around the outer surface of the external electrode, a heat shrink tube layer formed around the outer surface of the first heat shrink tube layer, and a coil surrounding the charging coil and the outer surface of the charging coil
  • the heat-shrinkable tube layer may be made of any one selected from the group consisting of polyolefins, polyesters and pullulo resins, or a mixture of two or more thereof.
  • the coil for charging stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper; Stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, or silver; Or aluminum-cadmium alloy.
  • the charging coil may have a thickness of 10 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the charging coil may be wound 1 to 100 times in a unit length of the cable type secondary battery 1 mm.
  • the inner electrode may be a cathode or an anode
  • the outer electrode may be an anode or a cathode corresponding to the inner electrode
  • the inner electrode active material layer may include natural graphite, artificial graphite, and carbonaceous material; Metals (Me) that are lithium-containing titanium composite oxide (LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni, or Fe; Alloys composed of the metals (Me); Oxides of the metals (Me) (MeOx); And any one active material particles selected from the group consisting of metals (Me) and a composite of carbon or a mixture of two or more thereof, wherein the external electrode active material layer is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , or LiCoPO.
  • M1 and M2 are independently of each other Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg and Any one selected from the group consisting of Mo, and x, y and z are each independently an atomic fraction of the elements of the oxide composition 0 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ y ⁇ 0.5, 0 ⁇ z ⁇ 0.5, x + y + z ⁇ 1) any one of the active material particles selected from the group consisting of or a mixture of two or more thereof.
  • the inner electrode active material layer is LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoPO 4 , LiFePO 4 , LiNiMnCoO 2 and LiNi 1-xyz Co x M1 y M2 z O 2
  • M1 and M2 are each independently selected from Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg and Mo, and x, y and z Is an atomic fraction of the elements of the oxide composition independently from each other, 0 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ y ⁇ 0.5, 0 ⁇ z ⁇ 0.5, x + y + z ⁇ 1)
  • the external electrode active material layer is natural graphite, artificial graphite, carbonaceous material;
  • Metals (Me) that are lithium-containing titanium composite oxide (LTO), Si, Sn, Li
  • two or more lithium ion supply core portion containing an electrolyte two or more lithium ion supply core portion containing an electrolyte;
  • Two or more internal electrodes arranged in parallel with each other having an internal current collector having an open structure formed around the outer surface of each lithium ion supply core and an internal electrode active material layer formed on the surface of the internal current collector;
  • An external electrode formed surrounding the outer surface of the separation layer and having an external electrode active material layer and an external current collector;
  • a package surrounding the outer surface of the external electrode the package including a heat shrink tube layer and a winding coil formed by winding, wherein the charging coil is electrically connected between the internal current collector and the external current collector.
  • a diode connected to each other, one end of the charging coil is electrically connected to the external current collector, and the other end of the charging coil extends in the length direction with a horizontal cross section electrically connected to the internal current collector.
  • a cable type secondary battery capable of wireless charging.
  • two or more lithium ion supply core portion containing an electrolyte
  • An inner current collector having an open structure formed around an outer surface of each of the lithium ion supply cores, an inner electrode active material layer formed on a surface of the inner current collector, and an electrode formed around an outer surface of the inner electrode active material layer to prevent a short circuit
  • Two or more internal electrodes arranged in parallel with each other having a separation layer
  • An outer electrode formed to surround the outer surfaces of the inner electrodes and having an outer electrode active material layer and an outer current collector
  • a package surrounding the outer surface of the external electrode the package including a heat shrink tube layer and a winding coil formed by winding, wherein the charging coil is electrically connected between the internal current collector and the external current collector.
  • a diode connected to each other, one end of the charging coil is electrically connected to the external current collector, and the other end of the charging coil extends in the length direction with a horizontal cross section electrically connected to the internal current collector.
  • a cable type secondary battery capable of wireless charging.
  • the wireless charging method by applying the wireless charging method to the charging method of the cable-type secondary battery, it is possible to perform the charging of the secondary battery more conveniently than the conventional wired charging method.
  • the charging coil is formed in the packaging, and serves as a reinforcing material, it is possible to improve the mechanical properties of the cable type secondary battery.
  • FIG. 1 is a view of a cable-type secondary battery having an internal electrode of one mesh type according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of a cable-type secondary battery having one wound wire type internal electrode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a symbol included in a packaging according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a symbol included in a packaging according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a cable type secondary battery having a plurality of internal electrodes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a cable type secondary battery having a plurality of internal electrodes each having a separation layer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view of a cable-type secondary battery having an internal electrode of one mesh type according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a wired internal electrode of one wire type according to an embodiment of the present invention It is a figure of a cable type secondary battery.
  • 3 and 4 are schematic diagrams of symbols of a diode included in packaging according to an embodiment of the present invention.
  • the cable type secondary battery 100 of the present invention capable of wireless charging extending in the longitudinal direction with a horizontal cross section, the lithium ion supply core portion 110 including an electrolyte;
  • An internal electrode including an internal current collector 120 having an open structure formed around the outer surface of the lithium ion supply core unit 110 and an internal electrode active material layer 130 formed on a surface of the internal current collector 120; Separation layer 140 to prevent the short circuit of the electrode formed surrounding the outer surface of the inner electrode;
  • An external electrode formed surrounding the outer surface of the separation layer 140 and having an external electrode active material layer 150 and an external current collector 160;
  • a diode electrically connected between current collectors, one end of the charging coil is electrically connected to the external current collector, and the other end of the charging coil is electrically connected to the internal current collector.
  • the horizontal cross section may be circular or polygonal, which is a geometrically perfectly symmetrical circular and asymmetrical oval structure.
  • the polygon is not particularly limited and may be, for example, a triangle, a square, a pentagon, or a hexagon.
  • the cable type secondary battery of the present invention has a linear structure elongated in the longitudinal direction with respect to a horizontal cross section, and has flexibility, and thus deformation is free.
  • the conventional cable type secondary battery has an electrolyte layer between the inner electrode and the outer electrode, and these electrolyte layers must isolate the inner electrode and the outer electrode in order to prevent a short circuit, and thus have a gel polymer electrolyte or a solid polymer having a certain level of mechanical properties. It was necessary to use an electrolyte. However, since the gel-type polymer electrolyte or the solid polymer electrolyte does not have excellent performance as a lithium ion source, in order to supply lithium ions to the electrode active material layer sufficiently, the thickness of the electrolyte layer is inevitably increased. As a result, the gap between the electrodes is widened, resulting in a decrease in battery performance due to an increase in resistance.
  • the cable type secondary battery 100 of the present invention includes a lithium ion supply core unit 110 including an electrolyte
  • the internal current collector 120 of the present invention has an open structure so that the lithium ion supply core unit
  • the electrolyte of 110 may pass through the internal current collector 120 to reach the internal electrode active material layer 130 and the external electrode active material layer 150. Therefore, it is not necessary to excessively increase the thickness of the electrolyte layer, and rather, only the separator may be selectively used since the electrolyte layer is not an essential component.
  • the cable-type secondary battery of the present invention includes a lithium ion supply core unit 110 including an electrolyte to easily penetrate the electrode into the active material, thereby easily supplying lithium ions and exchanging lithium ions at the electrode. Since it is possible, the battery has excellent capacity characteristics and cycle characteristics.
  • the cable-type secondary battery of the present invention by applying a wireless charging method for forming a current by using an external magnetic field, it is possible to perform the charging of the secondary battery more conveniently than the conventional wired charging method.
  • a method using a microwave, an electromagnetic induction method, or the like may be applied.
  • a magnetic field is generated by a current flowing to an external device, the magnetic field generates an induction current in the charging coil of the cable-type secondary battery, the induction current of the cable-type secondary battery of the present invention
  • the principle of operation to be charged applies.
  • the charging coil is formed in the packaging that surrounds the outside of the battery and protects the battery, thereby enabling wireless charging and at the same time acting as a reinforcing material, thereby providing an effect of improving mechanical properties of the cable type secondary battery.
  • the charging coil formed by winding the entire portion of the inside of the battery the problem of local charging caused from the shape of the conventional cable type secondary battery can be solved.
  • a diode electrically connected between the internal current collector and the external current collector, one end of the charging coil, Electrically connected to the external current collector, and the other end of the charging coil is electrically connected to the internal current collector, wherein the diode is the internal current collector which is a high potential current collector (positive current collector) or In the external current collector, a low potential current collector (cathode current collector) is reversely connected to the external current collector or the internal current collector.
  • the diode when the internal electrode is a positive electrode and the external electrode is a negative electrode, the diode is connected in reverse direction from the internal current collector to the external current collector, or when the external electrode is the positive electrode and the internal electrode is the negative electrode, The diode is reversely connected from the external current collector to the internal current collector. By providing the diode, charging and discharging are performed smoothly.
  • the lithium ion supply core unit 110 includes an electrolyte, but the electrolyte is not particularly limited in its kind, but ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and vinylene.
  • the electrolyte may further include a lithium salt, which may include LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloro is preferred to use a borane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, and tetraphenyl lithium borate, etc.
  • the lithium ion supply core unit 110 may be configured only with an electrolyte, and in the case of a liquid electrolyte solution, may be configured using a porous carrier.
  • the internal current collector of the present invention has an open structure to facilitate penetration of the electrolyte of the lithium ion supply core portion.
  • the open structure refers to a structure in which the open structure is an interface, and freely moves material from inside to outside through such an interface, and in such an open structure, an electrolyte is easily penetrated. Both can be adopted.
  • the internal current collectors 120 and 220 may include stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, and copper; Or surface treated with carbon, nickel, titanium, or silver on the surface of stainless steel; Aluminum-cadmium alloys; Non-conductive polymer surface-treated with a conductive material; Or manufactured using a conductive polymer.
  • the current collector collects electrons generated by the electrochemical reaction of the active material or serves to supply electrons required for the electrochemical reaction.
  • a metal such as copper or aluminum is used.
  • it is relatively more flexible than using a metal such as copper or aluminum.
  • it is possible to achieve the light weight of the battery by using a polymer current collector in place of the metal current collector.
  • the conductive material examples include polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polysulfuride, ITO (Indum Thin Oxide), silver, palladium and nickel, and the conductive polymer may be polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, Polythiophene, polysulfurite, and the like can be used.
  • the non-conductive polymer used for the current collector is not particularly limited in kind.
  • the internal electrode active material layer 130 of the present invention is formed on the surface of the internal current collector 120.
  • the inner structure of the current collector 120 is formed to surround the outer surface of the internal current collector 120, as well as the case in which the open structure of the internal current collector 120 is not exposed to the external surface of the internal electrode active material layer 130. It also includes a case where the open structure of the internal current collector 120 is exposed on the outer surface of the internal electrode active material layer 130 by being formed on the surface of the open structure of the internal current collector 120.
  • the case where an active material layer is formed on the surface of the wound wire-type current collector, and the case where the wire-type current collector in which the electrode active material layer was formed are used are wound.
  • an electrolyte layer or a separator can be used for the separation layer of this invention.
  • the electrolyte layer serving as a passage for these ions may be a gel polymer electrolyte using PEO, PVdF, PMMA, PAN, or PVAC, or PEO, polypropylene oxide (PPO), polyethylene imine (PEI), polyethylene sulphide (PES), or polyvinyl acetate (PVAc). Solid electrolyte using the same.
  • the matrix of the solid electrolyte is preferably made of polymer or ceramic glass as a basic skeleton.
  • ions may move very slowly in terms of reaction rate, and therefore, it is preferable to use an electrolyte of a gel polymer having easier movement of ions than a solid.
  • the gel polymer electrolyte is not excellent in mechanical properties, it may include a pore structure support or a crosslinked polymer to compensate for this. Since the electrolyte layer of the present invention may serve as a separator, a separate separator may not be used.
  • the electrolyte layer of the present invention may further include a lithium salt.
  • Lithium salts can improve ionic conductivity and reaction rate, non-limiting examples of which are LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4 , LiBF 4 , LiB 10 Cl 10 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloro may borane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, and tetraphenyl lithium borate available .
  • the separator is not limited to a kind thereof, but a porous material made of a polyolefin-based polymer selected from the group consisting of ethylene homopolymer, propylene homopolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer and ethylene-methacrylate copolymer.
  • a porous substrate made of a polymer selected from the group consisting of polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyether ether ketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfite and polyethylene naphthalene;
  • a porous substrate formed of a mixture of inorganic particles and a binder polymer may be used.
  • the polyester, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyphenylene oxide, and polyphenylene sulfone A separator of a nonwoven fabric material corresponding to a porous substrate made of a polymer selected from the group consisting of pit and polyethylene naphthalene may be used.
  • the external electrode various embodiments are possible depending on the arrangement of the external electrode active material layer and the external current collector, which is in contact with the separation layer.
  • the external electrode according to FIG. 1 includes an external electrode active material layer 150 formed surrounding the outer surface of the separation layer 140 and an external current collector 160 formed surrounding the outer surface of the external electrode active material layer 150. do.
  • the external electrode of the cable-type secondary battery according to an embodiment of the present invention, a structure having an outer current collector formed surrounding the outer surface of the separation layer and an outer electrode active material layer formed surrounding the outer surface of the outer current collector. ; A structure including an outer current collector formed to surround the outer surface of the separation layer and an outer electrode active material layer formed to contact the separation layer and surrounding the outer surface of the outer current collector; Or a structure including an external electrode active material layer formed surrounding the outer surface of the separation layer, and an external current collector covered in the external electrode active material layer and surrounding the outer surface of the separation layer in a spaced apart state; Etc. are possible.
  • the external current collector of the present invention is not particularly limited in shape, but a hollow current collector, a wire current collector, a wound wire current collector, a wound sheet current collector, or a mesh current collector can be used.
  • the external current collector may be stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper; Stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, or silver; Aluminum-cadmium alloys; And the like can be used.
  • the packaging the first heat shrink tube layer formed to surround the outer surface of the external electrode, the coil formed around the outer winding of the first heat shrink tube layer and the coil formed to surround the outer surface of the charging coil
  • a structure having two heat-shrinkable tube layers A first heat shrink tube layer formed surrounding the outer surface of the external electrode, a coil formed around the outer surface of the first heat shrink tube layer, and a coil wound around the outer surface of the coil and the first heat shrink tube layer
  • the heat-shrinkable tube layer is a tube that shrinks when heated, and tightly wraps a terminal or a material having a different shape or size, and is usually made of a polymer resin and used for insulation or other purposes. Since the heat shrink tube layer has a commercially available heat shrink tube having various materials and shapes, it can be easily obtained and used for the purpose of the present invention. Since the heat shrink tube layer inserts the heat shrink tube into the lithium ion battery using an automatic coating machine and thermally contracts the heat shrink tube layer, the heat shrink tube layer has rigidity enough to support itself with the inlet open. It is necessary.
  • the heat-shrinkable tube layer is any one selected from the group consisting of polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polyfluoroidene resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene. Or a mixture of two or more of them.
  • the coil for charging stainless steel, aluminum, nickel, titanium, calcined carbon, copper; Stainless steel surface-treated with carbon, nickel, titanium, or silver; Or aluminum-cadmium alloy.
  • the thickness of the charging coil may be 10 ⁇ m to 500 ⁇ m, and the charging coil may be wound 1 to 100 times in a unit length of 1 mm of the cable type secondary battery.
  • the secondary coil is affected by the cross-sectional area of the coil and the number of windings. By satisfying the numerical range, the secondary coil may generate an effective induction current in which the wireless charging of the cable type secondary battery may occur in the secondary coil coil.
  • the inner electrode may be a cathode or an anode
  • the outer electrode may be an anode or a cathode corresponding to the inner electrode
  • the electrode active material layer of the present invention functions to move ions through a current collector, and the movement of these ions is caused by interaction through occlusion of ions from the electrolyte layer and release of ions into the electrolyte layer.
  • the electrode active material layer may be classified into a negative electrode active material layer and a positive electrode active material layer.
  • the inner electrode active material layer is a negative electrode active material layer, natural graphite, artificial graphite, carbonaceous material; Metals (Me) that are lithium-containing titanium composite oxide (LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni, or Fe; Alloys composed of the metals (Me); Oxides of the metals (Me) (MeOx); And any one active material particles selected from the group consisting of metals (Me) and a composite of carbon or a mixture of two or more thereof.
  • the external electrode active material layer is a positive electrode active material layer, which is LiCoO 2 , LiNiO.
  • M1 and M2 are independently of each other Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg, and Mo, any one selected from the group consisting of, x, y and z independently of each other as the atomic fraction of the elements of the oxide composition 0 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ y ⁇ 0.5, 0 ⁇ z ⁇ 0.5, x + y + z ⁇ 1), and any one active material particles selected from the group consisting of 2 or a mixture of two or more thereof.
  • the internal electrode active material layer may be a positive electrode active material layer
  • the external electrode active material layer may be a negative electrode active material layer
  • the lithium ion supply core unit 210 including an electrolyte;
  • An internal electrode including an internal current collector 220 having an open structure formed around the outer surface of the lithium ion supply core unit 210 and an internal electrode active material layer 230 formed on a surface of the internal current collector 220;
  • a separation layer 240 surrounding the outer surface of the inner electrode to prevent a short circuit of the electrode;
  • An external electrode including an external electrode active material layer 250 formed surrounding the outer surface of the separation layer 240 and an external current collector 260 formed surrounding the outer surface of the external electrode active material layer 250;
  • a first heat shrink tube layer 270 formed surrounding the outer surface of the external electrode, a charge coil 280 formed around the outer surface of the heat shrink tube layer, and an additional shape formed around the outer surface of the charge coil.
  • a second heat shrink tube layer 270 '
  • a lithium ion supply core unit 210 is prepared by forming a wire using an extruder or the like using a polymer electrolyte.
  • a lithium ion supply core unit 210 may be formed by injecting a nonaqueous electrolyte into the center of the inner electrode, and after preparing the battery assembly applied to the protective coating, the inner electrode support of the battery It may be formed by injecting a nonaqueous electrolyte into the center portion.
  • the non-aqueous electrolyte may be injected thereto to prepare the lithium ion supply core unit 210.
  • a wire-shaped internal current collector 220 is prepared and wound on the lithium ion supply core unit 210.
  • An internal electrode active material layer 230 is coated on a surface of the wound wire-shaped internal current collector 220.
  • a general coating method may be applied as such a coating method. Specifically, an electroplating or an anodizing process may be used, but in order to maintain a constant interval, an electrode slurry containing an active material may be extruded. It is preferable to manufacture using a method of extrusion coating discontinuously through. In addition, in the case of the electrode slurry containing the active material, it is also possible to manufacture by using a method of extrusion coating using a dip coating or an extruder.
  • a separation layer 240 made of a polymer electrolyte layer is formed to surround the internal electrode active material layer 230.
  • the method of forming the separation layer 240, which is the electrolyte layer is not particularly limited, it is easy to manufacture using an extrusion coating method due to the characteristics of the linear cable type secondary battery.
  • the coating method of the internal electrode active material layer 230 may be similarly applied to the coating of the external electrode active material layer 250.
  • a hollow external current collector 260 is formed on an outer surface of the external electrode active material layer 250.
  • a mesh current collector, a wound wire current collector, or a wound sheet current collector may be applied as the external current collector.
  • the external electrode active material layer may be previously formed on the external current collector, and then applied to the separation layer to form the external electrode.
  • a sheet external electrode may be prepared by forming an external electrode active material layer on the sheet current collector and cutting the sheet to have a predetermined width. Thereafter, the prepared sheet type external electrode may be wound around the separation layer so that the external electrode active material layer contacts the separation layer, thereby forming the external electrode on the separation layer.
  • the external current collector may be formed first to surround the outer surface of the separation layer, and the external electrode active material layer may be formed to surround the external surface of the external current collector.
  • a heat shrink tube layer 270 is formed to surround the outer surface of the electrode assembly.
  • the heat shrink tube layer 270 is formed as an insulator to protect the electrode against moisture and external impact in the air.
  • the coil 280 for charging is wound to surround the outer surface of the heat shrink tube layer 270.
  • one end of the charging coil 280 is electrically connected to the external current collector, the other end is electrically connected to the internal current collector, and electrically connected between the internal current collector and the external current collector through a diode. .
  • a heat shrink tube layer 270 ′ is formed to surround the charging coil 280.
  • the cable type secondary battery 300 of the present invention includes two or more lithium ion supply core portions 310 including an electrolyte;
  • An inner current collector 320 having an open structure formed around the outer surface of each of the lithium ion supply cores 310 and an inner electrode active material layer 330 formed on the surface of the inner current collector 320 are parallel to each other.
  • a diode electrically connected between current collectors, one end of the charging coil is electrically connected to the external current collector, and the other end of the charging coil is electrically connected to the internal current collector.
  • the external electrode may exist in various forms.
  • the cable type secondary battery 400 of the present invention includes two or more lithium ion supply core parts 410 including an electrolyte; An internal current collector 420 having an open structure formed surrounding the outer surface of each of the lithium ion supply cores 410, an internal electrode active material layer 430 formed on a surface of the internal current collector 420, and the internal electrode Two or more internal electrodes disposed in parallel with each other including a separation layer 440 which prevents a short circuit of an electrode formed surrounding the outer surface of the active material layer 430; An outer electrode formed to surround the outer surfaces of the inner electrodes and having an outer electrode active material layer 450 and an outer current collector 460; And a package surrounding the outer surface of the external electrode, the package including a heat shrink tube layer and a winding coil formed by winding, wherein the charging coil is electrically connected between the internal current collector and the external current collector. It includes a diode connected, one end of the charging coil is electrically connected to the external current collector, the other end of the charging coil is electrical
  • the external electrode may be present in various forms, in addition to a structure including an external electrode active material layer formed to surround the outer surfaces of the internal electrodes together with an external current collector formed to surround the outer surface of the external electrode active material layer.
  • the structure may include an external electrode active material layer formed surrounding the outer surface of the inner electrode, and an outer current collector covered in the outer electrode active material layer and surrounding the outer surfaces of the inner electrodes in a spaced state.
  • the cable type secondary batteries 300 and 400 include a charging coil including a diode electrically connected between the internal current collector and the external current collector in order to smoothly perform wireless charging and discharging as described above.
  • the diode is reverse from the internal current collector or the external current collector, which is a high potential current collector (positive current collector), to the external current collector or the internal current collector that is a low potential current collector (cathode current collector). Connected.
  • the cable type secondary batteries 300 and 400 have internal electrodes formed of a plurality of electrodes, the balance between the negative electrode and the positive electrode can be easily adjusted, and the plurality of electrodes can be prevented, thereby preventing the possibility of disconnection.

Abstract

본 발명은 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지를 제공한다. 본 발명에 따르면, 무선 충전방식을 적용함으로써, 편리하게 전지의 충전을 수행할 수 있고, 전지내부에 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함함으로써, 국부적인 충전의 문제점이 해소될 수 있으며, 충전용 코일이 패키징에 형성되어 있어, 보강재와 같은 역할을 함으로써, 전지의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.

Description

무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지
본 발명은 변형이 자유로운 케이블형 이차전지에 관한 것으로, 더 자세하게는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지에 관한 것이다.
본 출원은 2012년 11월 15일에 출원된 한국특허출원 제10-2012-0129656호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
최근 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 형태의 이차전지가 요구되어 왔으며, 이러한 요구로 인해, 단면적 직경에 대하여 길이의 비가 매우 큰 전지인 선형전지가 제안되었다.
한편, 이러한 선형전지는 전지의 체적에 비해 표면적이 매우 큰 전극 및 집전체 소자로 구성됨으로써 전자의 원활한 흐름이 기존의 일반적인 전지에 비해 상대적으로 어렵게 된다.
따라서, 선형전지의 충전방식으로서 기존의 유선 충전방식을 그대로 적용할 경우, 전지 내부에 있는 전극 전반에 걸쳐 충전이 되기보다는, 외부 도선과 집전체의 접촉부위에 국한되어 충전이 일어날 수 있다. 또한, 전류 밀도가 높은 고속 충전 시에는 저항의 영향이 상대적으로 크게 작용함으로써 그 충전효율은 더욱 낮아지게 될 수 있는 문제가 발생된다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기존의 유선 충전방식과 달리, 무선충전 방식을 적용하여, 전지내부에 전류를 유도할 수 있도록 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부; 상기 리튬이온 공급 코어부의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체 및 상기 내부집전체의 표면에 형성된 내부전극 활물질층을 구비하는 내부전극; 상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층; 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층 및 외부집전체를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며, 상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지를 제공한다.
여기서, 상기 다이오드는, 고전위 집전체인 상기 내부집전체 또는 상기 외부집전체에서, 저전위 집전체인 상기 외부집전체 또는 상기 내부집전체로 역방향 연결되는 것일 수 있다.
그리고, 상기 내부전극이 양극이고, 상기 외부전극이 음극인 경우, 상기 다이오드는, 내부집전체에서 외부집전체로 역방향 연결되거나, 또는 상기 외부전극이 양극이고, 상기 내부전극이 음극인 경우, 상기 다이오드는, 외부집전체에서 내부집전체로 역방향 연결되는 것일 수 있다.
한편, 상기 전해질은, 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 비닐렌카보네이트(VC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸포르메이트(MF), 감마-부티로락톤(γ-BL;butyrolactone), 설포레인(sulfolane), 메틸아세테이트(MA; methylacetate), 또는 메틸프로피오네이트(MP; methylpropionate)를 사용한 비수전해액; PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전해질은, 리튬염을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 리튬염은, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
한편, 상기 열린 구조의 내부집전체는, 권선된 와이어형 집전체, 권선된 시트형 집전체 또는 메쉬형 집전체일 수 있다.
그리고, 상기 내부집전체는, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 알루미늄-카드뮴합금; 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자; 또는 전도성 고분자로 제조된 것일 수 있다.
그리고, 상기 도전재는, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리설퍼니트리드, ITO(Indum Thin Oxide), 은, 팔라듐 및 니켈 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
그리고, 상기 전도성 고분자는, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 고분자일 수 있다.
한편, 상기 분리층은, 전해질층 또는 세퍼레이터일 수 있다.
여기서, 상기 전해질층은, PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질을 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 상기 전해질층은, 리튬염을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 리튬염은, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
그리고, 상기 세퍼레이터는, 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이트 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재; 또는 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물로 형성된 다공성 기재일 수 있다.
한편, 상기 외부전극은, 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층 및 상기 외부전극 활물질층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하거나, 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체 및 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층을 구비하거나, 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체 및 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 상기 분리층과 접촉하도록 형성된 외부전극 활물질층을 구비하거나, 또는 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층, 및 상기 외부전극 활물질층 내에 피복되어 있고, 상기 분리층의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 것일 수 있다.
그리고, 상기 외부집전체는, 중공형의 집전체, 와이어형 집전체, 권선된 와이어형 집전체, 권선된 시트형 집전체 또는 메쉬형 집전체일 수 있다.
그리고, 상기 외부집전체는, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 또는 알루미늄-카드뮴합금;으로 제조된 것일 수 있다.
한편, 상기 패키징은, 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층, 상기 제1 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 형성된 제2 열수축 튜브층을 구비하거나, 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층, 상기 제1 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 상기 제1 열수축 튜브층과 접촉하도록 형성된 제2 열수축 튜브층을 구비하거나, 또는 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 열수축 튜브층 및 상기 열수축 튜브층 내에 피복되어 있고, 상기 외부전극의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일을 구비하는 것일 수 있다.
여기서, 상기 열수축 튜브층은, 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 풀루오로수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 충전용 코일은, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 또는 알루미늄-카드뮴합금;으로 제조된 것일 수 있다.
그리고, 상기 충전용 코일의 두께는, 10 ㎛ 내지 500 ㎛일 수 있다.
그리고, 상기 충전용 코일은, 상기 케이블형 이차전지 1 mm의 단위길이 중, 1 내지 100회 권선되어 있는 것일 수 있다.
한편, 상기 내부전극은, 음극 또는 양극이고, 상기 외부전극은, 상기 내부전극에 상응하는 양극 또는 음극일 수 있다.
이때, 상기 내부전극이 음극이고, 상기 외부전극이 양극인 경우, 상기 내부전극 활물질층은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하고, 상기 외부전극 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 혼합물을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 내부전극이 양극이고, 상기 외부전극이 음극인 경우, 상기 내부전극 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 혼합물을 포함하고, 상기 외부전극 활물질층은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전해질을 포함하는 2 이상의 리튬이온 공급 코어부; 각각의 상기 리튬이온 공급 코어부의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체 및 상기 내부집전체의 표면에 형성된 내부전극 활물질층을 구비하는 서로 평행하게 배치된 2 이상의 내부전극; 상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층; 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층 및 외부집전체를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며, 상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지가 제공된다.
그리고, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전해질을 포함하는 2 이상의 리튬이온 공급 코어부; 각각의 상기 리튬이온 공급 코어부의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체, 상기 내부집전체의 표면에 형성된 내부전극 활물질층 및 상기 내부전극 활물질층의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층을 구비하는 서로 평행하게 배치된 2 이상의 내부전극; 상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층 및 외부집전체를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며, 상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지가 제공된다.
본 발명에 따르면, 케이블형 이차전지의 충전방식으로 무선 충전방식을 적용함으로써, 기존의 유선 충전방식에 비해 편리하게 이차전지의 충전을 수행할 수 있다.
또한, 전지내부에 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함함으로써, 종래의 케이블형 이차전지의 형상으로부터 야기되는 국부적인 충전의 문제점이 해소될 수 있다.
그리고, 패키징에 충전용 코일이 형성되어 있어, 보강재와 같은 역할을 함으로써, 케이블형 이차전지의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 메쉬형의 내부전극을 가지는 케이블형 이차전지의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 권선된 와이어형의 내부전극을 가지는 케이블형 이차전지의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패키징에 포함된 다이오드를, 기호로 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키징에 포함된 다이오드를, 기호로 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 내부전극을 가지는 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리층을 각각 구비하는 다수의 내부전극을 가지는 케이블형 이차전지의 단면도이다.
[부호의 설명]
100,200,300,400: 케이블형 이차전지
110,210,310,410: 리튬이온 공급 코어부
120,220,320,420: 내부집전체
130,230,330,430: 내부전극 활물질층
140,240,340,440: 분리층
150,250,350,450: 외부전극 활물질층
160,260,360,460: 외부집전체
170,270,370,470: 열수축 튜브층
180,280,380,480: 충전용 코일
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 본 명세서에 기재된 실시예와 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 메쉬형의 내부전극을 가지는 케이블형 이차전지의 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 권선된 와이어형의 내부전극을 가지는 케이블형 이차전지의 도면이다.
그리고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패키징에 포함된 다이오드를, 기호로 나타낸 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 본 발명의 케이블형 이차전지(100)는, 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부(110); 상기 리튬이온 공급 코어부(110)의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체(120) 및 상기 내부집전체(120)의 표면에 형성된 내부전극 활물질층(130)을 구비하는 내부전극; 상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층(140); 상기 분리층(140)의 외면을 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층(150) 및 외부집전체(160)를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층(170) 및 권선되어 형성된 충전용 코일(180)을 포함하는 패키징;을 구비하며, 상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결된다.
여기서, 수평 단면은 원형 또는 다각형일 수 있는데, 원형은 기하학적으로 완전한 대칭형의 원형과 비대칭형의 타원형 구조이다. 그리고, 다각형은 특별히 제한되는 것은 아니고, 그 예로는 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형일 수 있다.
본 발명의 케이블형 이차전지는 수평 단면에 대한 길이방향으로 길게 늘어진 선형구조를 갖고, 가요성을 가지므로 변형이 자유롭다.
기존의 케이블형 이차전지는 내부전극과 외부전극 사이에 전해질층을 구비하고 이들 전해질층은 단락을 방지하기 위하여 내부전극과 외부전극을 격리시켜야 하므로 일정한 수준의 기계적 물성을 갖는 겔형 고분자 전해질이나 고체 고분자 전해질을 사용할 필요가 있었다.　그러나, 이러한 겔형 고분자 전해질이나 고체 고분자 전해질은 리튬이온 소스로서 성능이 뛰어나지 않으므로, 전극 활물질층에 리튬이온을 충분히 공급하기 위해서는 전해질층의 두께가 증가될 수 밖에 없으며, 이러한 전해질층의 두께의 증가에 의해서 전극간의 간격이 벌어지게 되어 오히려 저항의 증가로 인한 전지성능의 저하를 가져오게 되는 문제가 있다.
반면에, 본 발명의 케이블형 이차전지(100)는 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부(110)를 구비하며, 본 발명의 내부집전체(120)는 열린 구조를 가지므로 리튬이온 공급 코어부(110)의 전해질은 내부집전체(120)를 통과하여 내부전극 활물질층(130) 및 외부전극 활물질층(150)에 도달할 수 있다.　따라서, 전해질층의 두께를 무리하게 증가시킬 필요가 없으며, 오히려 전해질층을 필수구성요소로 하지 않으므로 선택적으로 세퍼레이터만을 사용할 수도 있다.　즉, 본 발명의 케이블형 이차전지는 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부(110)를 구비하여 전극의 활물질으로의 침투가 용이하여, 전극에서의 리튬이온의 공급 및 리튬이온의 교환을 용이하게 할 수 있으므로, 전지의 용량 특성 및 사이클 특성이 우수하다.
또한, 본 발명의 케이블형 이차전지는, 외부의 자기장을 이용해 전류를 형성하는 무선 충전방식을 적용함으로써, 기존의 유선 충전방식에 비해 편리하게 이차전지의 충전을 수행할 수 있다.
상기 무선 충전방식으로는, 마이크로파를 이용하는 방법과 전자기 유도방법 등이 적용될 수 있다.
본 발명에서는 전자기 유도방법으로서, 외부기기에 흐르는 전류에 의해 자기장이 발생하며, 이러한 자기장은 케이블형 이차전지의 충전용 코일에 유도 전류를 발생시키고, 이러한 유도 전류가 본 발명의 케이블형 이차전지를 충전시키게 되는 작동원리가 적용된다.
본 발명에서는 전지의 외부를 감싸며 전지를 보호하는 패키징에 충전용 코일이 형성됨으로써, 무선 충전을 가능하게 함과 동시에, 보강재와 같은 역할을 함으로써 케이블형 이차전지의 기계적 물성을 향상시키는 효과를 부여하게 되고, 전지내부의 전반적인 부분에 권선되어 형성된 충전용 코일에 의해서, 종래의 케이블형 이차전지의 형상으로부터 야기되는 국부적인 충전의 문제점이 해소될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에서는 무선 충전과 방전이 원활히 수행되도록 하기 위해, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는데, 이때, 상기 다이오드는, 고전위 집전체(양극 집전체)인 상기 내부집전체 또는 상기 외부집전체에서, 저전위 집전체(음극 집전체)인 상기 외부집전체 또는 상기 내부집전체로 역방향 연결된다.
즉, 상기 내부전극이 양극이고, 상기 외부전극이 음극인 경우, 상기 다이오드는, 내부집전체에서 외부집전체로 역방향 연결되거나, 또는 상기 외부전극이 양극이고, 상기 내부전극이 음극인 경우, 상기 다이오드는, 외부집전체에서 내부집전체로 역방향 연결된다. 상기 다이오드를 구비함으로써, 충전과 방전이 원활하게 이루어진다.
한편, 상기 리튬이온 공급 코어부(110)는 전해질을 포함하는데, 이러한 전해질로는 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니지만 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 비닐렌카보네이트(VC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸포르메이트(MF), 감마-부티로락톤(γ-BL;butyrolactone), 설포레인(sulfolane), 메틸아세테이트(MA; methylacetate), 또는 메틸프로피오네이트(MP; methylpropionate)를 사용한 비수전해액; PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질을 포함할 수 있다.
그리고, 이러한 전해질은, 리튬염을 더 포함할 수 있는데, 이러한 리튬염으로는 LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬 등을 사용하는 것이 바람직하다.　그리고, 이러한 리튬이온 공급 코어부(110)는 전해질로만 구성될 수 있으며, 액상의 전해액의 경우에는 다공질의 담체를 사용하여 구성될 수도 있다.
그리고, 본 발명의 내부집전체는 리튬이온 공급 코어부의 전해질의 침투가 용이하도록 열린 구조를 가진다. 상기 열린 구조라 함은 그 열린 구조를 경계면으로 하고, 이러한 경계면을 통과하여 내부에서 외부로의 물질의 이동이 자유로운 형태의 구조를 말하는 것이며, 이러한 열린 구조로는 전해질의 침투가 용이한 형태의 구조라면 모두 채택이 가능하다.
도 1과 도 2를 참조하면, 이러한 열린 구조의 내부집전체의 비제한적인 예로는 메쉬형의 내부집전체(120) 또는 권선된 와이어형의 내부집전체(220)에 대해 도시하고 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니고, 권선된 시트형 집전체 등의 사용도 가능하다.
상기 내부집전체(120, 220)로는 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 또는 스테인리스스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은으로 표면처리된 것; 알루미늄-카드뮴합금; 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자; 또는 전도성 고분자를 사용하여 제조된 것이 바람직하다.
집전체는 활물질의 전기화학 반응에 의해 생성된 전자를 모으거나 전기화학 반응에 필요한 전자를 공급하는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 구리나 알루미늄 등의 금속을 사용한다. 특히, 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자 또는 전도성 고분자로 이루어진 고분자 전도체를 사용하는 경우에는 구리나 알루미늄과 같은 금속을 사용한 경우보다 상대적으로 가요성이 우수하다. 또한, 금속 집전체를 대체하여 고분자 집전체를 사용하여 전지의 경량성을 달성할 수 있다.
이러한 도전재로는, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리설퍼니트리드, ITO(Indum Thin Oxide), 은, 팔라듐 및 니켈 등이 가능하며, 전도성 고분자는, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드 등이 사용 가능하다. 다만, 집전체에 사용되는 비전도성 고분자는 특별히 종류를 한정하지는 않는다.
본 발명의 내부전극 활물질층(130)은 상기 내부집전체(120)의 표면에 형성된다.　이때, 상기 내부집전체(120)의 외면을 둘러싸며 형성됨으로써 내부집전체(120)의 열린 구조가 내부전극 활물질층(130)의 외면으로 노출되지 않는 경우뿐만 아니라, 내부전극 활물질층(130)이 상기 내부집전체(120)의 열린 구조의 표면에 형성되어 상기 내부집전체(120)의 열린 구조가 내부전극 활물질층(130)의 외면으로 노출되는 경우도 포함한다.　예를 들면, 권선된 와이어형 집전체의 표면에 활물질층을 형성하는 경우와 전극 활물질층이 형성된 와이어형 집전체를 권선하여 사용하는 경우를 들 수 있다.
한편, 본 발명의 분리층은, 전해질층 또는 세퍼레이터를 사용할 수 있다.
이러한 이온의 통로가 되는 전해질층으로는 PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene 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.
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 테트라페닐붕산리튬을 사용할 수 있다.
상기 세퍼레이터로는 그 종류를 한정하는 것은 아니지만 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이트 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재; 또는 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물로 형성된 다공성 기재 등을 사용할 수 있다.　특히, 리튬이온 공급 코어부의 리튬이온이 외부전극에도 쉽게 전달되기 위해서는 상기 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이트 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재에 해당하는 부직포 재질의 세퍼레이터를 사용할 수 있다.
한편, 상기 외부전극은, 분리층과 접하게 되는, 외부전극 활물질층과 외부집전체의 배치에 따라서 여러 가지 구현예가 가능하다.
도 1에 따른 외부전극은, 상기 분리층(140)의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층(150)과 상기 외부전극 활물질층(150)의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체(160)를 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블형 이차전지의 외부전극은, 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체와 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층을 구비하는 구조; 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체와 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 상기 분리층과 접촉하도록 형성된 외부전극 활물질층을 구비하는 구조; 또는 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층, 및 상기 외부전극 활물질층 내에 피복되어 있고, 상기 분리층의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 구조; 등이 가능하다.
본 발명의 외부집전체로는, 특별히 그 형태를 제한하는 것은 아니지만, 중공형의 집전체, 와이어형 집전체, 권선된 와이어형 집전체, 권선된 시트형 집전체 또는 메쉬형 집전체를 사용할 수 있다. 그리고, 이러한 외부집전체로는 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 알루미늄-카드뮴합금; 등으로 제조된 것을 사용할 수 있다.
한편, 상기 패키징은, 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층, 상기 제1 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 형성된 제2 열수축 튜브층을 구비하는 구조; 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층, 상기 제1 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 상기 제1 열수축 튜브층과 접촉하도록 형성된 제2 열수축 튜브층을 구비하는 구조; 또는 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 열수축 튜브층 및 상기 열수축 튜브층 내에 피복되어 있고, 상기 외부전극의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일을 구비하는 구조; 등이 가능하다.
이때, 상기 열수축 튜브층은 가열하면 수축하는 튜브로, 단자(端子) 또는 형태나 크기가 다른 물질을 빈틈없이 꽉 싸는데, 대개는 고분자 수지로 만들어지며 절연이나 그 밖의 용도로 사용된다. 이러한 열수축 튜브층은 다양한 재질 및 형태를 갖는 열수축 튜브가 상용화 되어 있으므로, 본 발명의 목적에 적합한 것을 용이하게 입수하여 사용할 수 있다. 열수축 튜브층은, 자동 피복 가공기를 이용해서 리튬 이온 전지에 열수축 튜브를 삽입하여, 열수축시키는 작업을 행하기 때문에, 열수축 튜브층이 입구가 열린 상태로 자립(supporting itself)할 만큼의 강성을 가지고 있는 것이 필요하다. 또한, 이차전지에 열적 손상을 주지 않도록, 수축 가공의 온도를 저온으로 하는 것이 필요하며, 일반적으로는 70℃ 내지 200℃ 또는 70℃ 내지 120℃ 의 온도로 수축이 완료되는 것이 요구된다. 이러한 열수축 튜브층은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 및 폴리비닐리덴풀루오라이드, 폴리테트라풀루오로에틸렌 등의 풀루오로수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 충전용 코일은, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 또는 알루미늄-카드뮴합금;으로 제조된 것일 수 있다.
이때, 상기 충전용 코일의 두께는, 10 ㎛ 내지 500 ㎛일 수 있으며, 상기 충전용 코일은, 상기 케이블형 이차전지 1 mm의 단위길이 중, 1 내지 100회 권선되어 있는 것일 수 있다.
2차 코일은 코일의 단면적과 감은 횟수에 영향을 받는데, 상기 수치범위를 만족함으로써 2차 코일인 충전용 코일에서 케이블형 이차전지의 무선 충전이 일어날 수 있는 효과적인 유도 전류를 발생시킬 수 있다.
상기 내부전극은, 음극 또는 양극이고, 상기 외부전극은, 상기 내부전극에 상응하는 양극 또는 음극일 수 있다.
본 발명의 전극 활물질층은 집전체를 통해서 이온을 이동시키는 작용을 하고, 이들 이온의 이동은 전해질층으로부터의 이온의 흡장 및 전해질층으로의 이온의 방출을 통한 상호작용에 의한다.
이러한 전극 활물질층은 음극 활물질층과 양극 활물질층으로 구분할 수 있다.
구체적으로, 상기 내부전극이 음극이고, 상기 외부전극이 양극인 경우, 상기 내부전극 활물질층은, 음극 활물질층으로서, 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있고, 상기 외부전극 활물질층은, 양극 활물질층으로서, 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 혼합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부전극이 양극이고, 상기 외부전극이 음극인 경우에는 내부전극 활물질층은 양극 활물질층이 되고, 외부전극 활물질층은 음극 활물질층이 될 수 있다.
이하에서는 일시예에 따른 케이블형 이차전지 및 그 제조방법을 도 2를 참조하여 간략하게 살펴본다.
일 실시예에 따른 본 발명의 케이블형 이차전지(200)는, 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부(210); 상기 리튬이온 공급 코어부(210)의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체(220)와 상기 내부집전체(220)의 표면에 형성된 내부전극 활물질층(230)을 구비하는 내부전극; 상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층(240); 상기 분리층(240)의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층(250)과 상기 외부전극 활물질층(250)의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체(260)를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층(270), 상기 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일(280) 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 형성된 부가적인 제2 열수축 튜브층(270`)을 구비한다.
먼저, 고분자 전해질을 사용하여 압출기 등을 사용하여 와이어 형태로 형성하여 리튬이온 공급 코어부(210)를 준비한다.　또는, 중심부가 빈 내부전극을 준비한 후에, 내부전극의 중심부에 비수전해액을 주입하여 리튬이온 공급 코어부(210)를 형성할 수도 있으며, 보호코팅까지 적용된 전지 조립체를 준비한 이후에 전지의 내부전극 지지체 중심부에 비수전해액을 주입하여 형성할 수도 있다. 또 다른 방법으로는 스폰지 재질의 와이어 형태의 담체를 준비한 후에 이에 비수전해액을 주입하여 리튬이온 공급 코어부(210)를 준비할 수도 있다.
이후에, 와이어형의 내부집전체(220)를 준비하고 상기 리튬이온 공급 코어부(210)에 권선한다. 상기 권선된 와이어형의 내부집전체(220)의 표면에 내부전극 활물질층(230)을 코팅한다.　이러한 코팅방법으로는 일반적인 코팅방법이 적용될 수 있으며, 구체적으로는 전기도금(electroplating) 또는 양극산화처리(anodic oxidation process) 방법이 사용 가능하지만, 일정한 간격을 유지하기 위해서는 활물질을 포함하는 전극슬러리를 압출기를 통하여 불연속적으로 압출코팅하는 방법을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.　또한, 활물질을 포함하는 전극슬러리인 경우에는 딥코팅(dip coating) 또는 압출기를 사용하여 압출코팅하는 방법을 사용하여 제조하는 것도 가능하다.
이어서, 상기 내부전극 활물질층(230)을 둘러싸도록 고분자 전해질층으로 이루어진 분리층(240)을 형성한다.　상기 전해질층인 분리층(240)을 형성하는 방법도 특별히 한정되지는 않지만, 선형인 케이블형 이차전지의 특성상 압출코팅하는 방법을 사용하는 것이 제조하기가 용이하다.
상기 코팅된 전해질인 분리층(240)의 외면에 외부전극 활물질층(250)을 코팅하여 형성한다. 내부전극 활물질층(230)의 코팅방법이 외부전극 활물질층(250)의 코팅에도 동일하게 적용될 수 있다.
그리고, 상기 외부전극 활물질층(250)의 외면에 중공형의 외부집전체(260)를 형성한다. 이때, 상기 외부집전체로는, 메쉬형의 집전체, 권선된 와이어형 집전체 또는 권선된 시트형 집전체 등이 적용될 수도 있다. 이때, 외부전극 활물질층을 외부집전체에 미리 형성시킨 다음에 이를 분리층 위에 적용하여 외부전극을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 권선된 시트형 집전체의 경우, 시트형 집전체 상에 외부전극 활물질층을 형성시키고, 이를 소정의 폭을 갖도록 절단하여 시트형 외부전극을 준비할 수 있다. 이후, 상기 외부전극 활물질층이 분리층에 접하도록, 준비된 시트형 외부전극을 분리층의 외면을 권선하여 외부전극을 분리층 상에 형성할 수 있다.
이와 달리, 외부전극의 형성시에, 분리층의 외면을 둘러싸도록 외부집전체를 먼저 형성하고, 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸도록 외부전극 활물질층을 형성할 수도 있다.
이어서, 상기 전극조립체의 외면을 감싸도록 열수축 튜브층(270)을 형성한다.　상기 열수축 튜브층(270)은 절연체로서 공기 중의 수분 및 외부충격에 대하여 전극을 보호하기 위해 형성한다.
이어서, 충전용 코일(280)을 상기 열수축 튜브층(270)의 외면을 둘러싸도록 권선하여 형성시킨다. 이때, 상기 충전용 코일(280)의 일단부는, 외부집전체와 전기적으로 연결시키고, 타단부는 내부집전체와 전기적으로 연결시키며, 다이오드를 통해 내부집전체와 외부집전체 사이를 전기적으로 연결시킨다.
마지막으로, 상기 충전용 코일(280)을 감싸도록 열수축 튜브층(270`)을 형성한다.
이하에서는, 또 다른 가능한 실시예를 도 5 및 도 6을 참고하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 본 발명의 케이블형 이차전지(300)는, 전해질을 포함하는 2 이상의 리튬이온 공급 코어부(310); 각각의 상기 리튬이온 공급 코어부(310)의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체(320)와 상기 내부집전체(320)의 표면에 형성된 내부전극 활물질층(330)을 구비하는 서로 평행하게 배치된 2 이상의 내부전극; 상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층(340); 상기 분리층(340)의 외면을 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층(350) 및 외부집전체(360)를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층(370) 및 권선되어 형성된 충전용 코일(380)을 포함하는 패키징;을 구비하며, 상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결된다.
이러한 복수의 전극으로 이루어진 내부전극을 구비하는 케이블형 이차전지의 경우에도, 전술한 바와 같이, 상기 외부전극은, 다양한 형태로 존재할 수 있다.
그리고, 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 본 발명의 케이블형 이차전지(400)는, 전해질을 포함하는 2 이상의 리튬이온 공급 코어부(410); 각각의 상기 리튬이온 공급 코어부(410)의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체(420), 상기 내부집전체(420)의 표면에 형성된 내부전극 활물질층(430)과, 상기 내부전극 활물질층(430)의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층(440)을 구비하는 서로 평행하게 배치된 2 이상의 내부전극; 상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층(450) 및 외부집전체(460)를 구비하는 외부전극; 및 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며, 상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 외부전극은, 다양한 형태로 존재가 가능한데, 상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층과 상기 외부전극 활물질층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 구조 이외에도, 상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성된 외부집전체와 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층을 구비하는 구조; 상기 내부전극들의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체와 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 상기 내부전극과 접촉하도록 형성된 외부전극 활물질층을 구비하는 구조; 또는 상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층, 및 상기 외부전극 활물질층 내에 피복되어 있고, 상기 내부전극들의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 구조를 가질 수 있다.
상기 케이블형 이차전지(300, 400)는, 전술한 바와 같이 무선 충전과 방전이 원활히 수행되도록 하기 위해, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하는 충전용 코일을 구비하는데, 이때, 상기 다이오드는, 고전위 집전체(양극 집전체)인 상기 내부집전체 또는 상기 외부집전체에서, 저전위 집전체(음극 집전체)인 상기 외부집전체 또는 상기 내부집전체로 역방향 연결된다.
이러한 케이블형 이차전지(300, 400)는, 복수의 전극으로 이루어진 내부전극을 구비하므로, 음극과 양극의 밸런스 조정이 용이하고 다수의 전극을 구비하므로 단선의 가능성을 방지할 수 있다.

Claims (28)

  1. 전해질을 포함하는 리튬이온 공급 코어부;
    상기 리튬이온 공급 코어부의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체 및 상기 내부집전체의 표면에 형성된 내부전극 활물질층을 구비하는 내부전극;
    상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층;
    상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층 및 외부집전체를 구비하는 외부전극; 및
    상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며,
    상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다이오드는, 고전위 집전체인 상기 내부집전체 또는 상기 외부집전체에서, 저전위 집전체인 상기 외부집전체 또는 상기 내부집전체로 역방향 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부전극이 양극이고, 상기 외부전극이 음극인 경우, 상기 다이오드는, 내부집전체에서 외부집전체로 역방향 연결되거나, 또는
    상기 외부전극이 양극이고, 상기 내부전극이 음극인 경우, 상기 다이오드는, 외부집전체에서 내부집전체로 역방향 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전해질은, 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 비닐렌카보네이트(VC), 디에틸카보네이트(DEC), 디메틸카보네이트(DMC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸포르메이트(MF), 감마-부티로락톤(γ-BL;butyrolactone), 설포레인(sulfolane), 메틸아세테이트(MA; methylacetate), 또는 메틸프로피오네이트(MP; methylpropionate)를 사용한 비수전해액; PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전해질은, 리튬염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리튬염은, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열린 구조의 내부집전체는, 권선된 와이어형 집전체, 권선된 시트형 집전체 또는 메쉬형 집전체인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내부집전체는, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 알루미늄-카드뮴합금; 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자; 또는 전도성 고분자로 제조된 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도전재는, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리설퍼니트리드, ITO(Indum Thin Oxide), 은, 팔라듐 및 니켈 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전도성 고분자는, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드 중에서 선택된 1종의 화합물 또는 2종 이상의 혼합물인 고분자인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 분리층은, 전해질층 또는 세퍼레이터인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전해질층은, PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질; 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질; 중에서 선택된 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전해질층은, 리튬염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 리튬염은, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는, 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이트 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재; 또는 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물로 형성된 다공성 기재인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 외부전극은, 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층 및 상기 외부전극 활물질층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하거나,
    상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체 및 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층을 구비하거나,
    상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부집전체 및 상기 외부집전체의 외면을 둘러싸며 상기 분리층과 접촉하도록 형성된 외부전극 활물질층을 구비하거나, 또는
    상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층, 및 상기 외부전극 활물질층 내에 피복되어 있고, 상기 분리층의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 외부집전체는, 중공형의 집전체, 와이어형 집전체, 권선된 와이어형 집전체, 권선된 시트형 집전체 또는 메쉬형 집전체인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 외부집전체는, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 또는 알루미늄-카드뮴합금;으로 제조된 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 패키징은, 상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층, 상기 제1 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 형성된 제2 열수축 튜브층을 구비하거나,
    상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 제1 열수축 튜브층, 상기 제1 열수축 튜브층의 외면을 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일 및 상기 충전용 코일의 외면을 둘러싸며 상기 제1 열수축 튜브층과 접촉하도록 형성된 제2 열수축 튜브층을 구비하거나, 또는
    상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성된 열수축 튜브층 및 상기 열수축 튜브층 내에 피복되어 있고, 상기 외부전극의 외면을 이격된 상태로 둘러싸며 권선되어 형성된 충전용 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 열수축 튜브층은, 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 풀루오로수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 충전용 코일은, 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리; 카본, 니켈, 티탄 또는 은으로 표면처리된 스테인리스스틸; 또는 알루미늄-카드뮴합금;으로 제조된 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 충전용 코일의 두께는, 10 ㎛ 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 충전용 코일은, 상기 케이블형 이차전지 1 mm의 단위길이 중, 1 내지 100회 권선되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 내부전극은, 음극 또는 양극이고, 상기 외부전극은, 상기 내부전극에 상응하는 양극 또는 음극인 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 내부전극이 음극이고, 상기 외부전극이 양극인 경우, 상기 내부전극 활물질층은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하고,
    상기 외부전극 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 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 내부전극이 양극이고, 상기 외부전극이 음극인 경우, 상기 내부전극 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 혼합물을 포함하고,
    상기 외부전극 활물질층은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  27. 전해질을 포함하는 2 이상의 리튬이온 공급 코어부;
    각각의 상기 리튬이온 공급 코어부의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체 및 상기 내부집전체의 표면에 형성된 내부전극 활물질층을 구비하는 서로 평행하게 배치된 2 이상의 내부전극;
    상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층;
    상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층 및 외부집전체를 구비하는 외부전극; 및
    상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며,
    상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
  28. 전해질을 포함하는 2 이상의 리튬이온 공급 코어부;
    각각의 상기 리튬이온 공급 코어부의 외면을 둘러싸며 형성된 열린 구조의 내부집전체, 상기 내부집전체의 표면에 형성된 내부전극 활물질층 및 상기 내부전극 활물질층의 외면을 둘러싸며 형성된 전극의 단락을 방지하는 분리층을 구비하는 서로 평행하게 배치된 2 이상의 내부전극;
    상기 내부전극들의 외면을 함께 둘러싸며 형성되고, 외부전극 활물질층 및 외부집전체를 구비하는 외부전극; 및
    상기 외부전극의 외면을 둘러싸며 형성되고, 열수축 튜브층 및 권선되어 형성된 충전용 코일을 포함하는 패키징;을 구비하며,
    상기 충전용 코일은, 상기 내부집전체와 상기 외부집전체 사이에 전기적으로 연결된 다이오드를 포함하며, 상기 충전용 코일의 일단부는, 상기 외부집전체와 전기적으로 연결되고, 상기 충전용 코일의 타단부는, 상기 내부집전체와 전기적으로 연결되는 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지.
PCT/KR2013/010429 2012-11-15 2013-11-15 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지 WO2014077635A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380005540.2A CN104054212B (zh) 2012-11-15 2013-11-15 能够无线充电的线缆型二次电池
JP2014548706A JP5912188B2 (ja) 2012-11-15 2013-11-15 無線充電が可能なケーブル型二次電池
US14/263,007 US8877363B2 (en) 2012-11-15 2014-04-28 Cable-type secondary battery capable of wireless charge

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0129656 2012-11-15
KR1020120129656A KR101404063B1 (ko) 2012-11-15 2012-11-15 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/263,007 Continuation US8877363B2 (en) 2012-11-15 2014-04-28 Cable-type secondary battery capable of wireless charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014077635A1 true WO2014077635A1 (ko) 2014-05-22

Family

ID=50731472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/010429 WO2014077635A1 (ko) 2012-11-15 2013-11-15 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8877363B2 (ko)
JP (2) JP5912188B2 (ko)
KR (1) KR101404063B1 (ko)
CN (1) CN104054212B (ko)
WO (1) WO2014077635A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106463778A (zh) * 2014-06-19 2017-02-22 株式会社Lg 化学 线缆型二次电池
JP2017525091A (ja) * 2014-06-19 2017-08-31 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池用中空型パッケージ及びそれを含むケーブル型二次電池

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404063B1 (ko) * 2012-11-15 2014-06-05 주식회사 엘지화학 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지
WO2015194909A1 (ko) * 2014-06-19 2015-12-23 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
WO2017069586A1 (ko) 2015-10-21 2017-04-27 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
US11444487B2 (en) * 2017-11-21 2022-09-13 North Carolina Agricultural And Technical State University Wireless charge/discharge flexible energy storage devices
KR102261183B1 (ko) * 2017-11-22 2021-06-07 주식회사 엘지에너지솔루션 케이블형 배터리
GB2576741A (en) * 2018-08-29 2020-03-04 Qiu Fulian Inductive chargeable energy storage device
JP7132187B2 (ja) * 2019-07-16 2022-09-06 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン電池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0888019A (ja) * 1994-09-20 1996-04-02 Sony Corp 密閉型蓄電池
KR20040006781A (ko) * 2002-07-15 2004-01-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지 및 그 제조방법
KR100625892B1 (ko) * 2004-04-12 2006-09-20 경상대학교산학협력단 실형태의 가변형 전지
KR20090009598A (ko) * 2007-07-20 2009-01-23 경상대학교산학협력단 무선 충전용 선형 전지
KR20120019269A (ko) * 2010-08-25 2012-03-06 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02143779U (ko) * 1989-05-09 1990-12-06
CN102687332B (zh) * 2010-02-01 2015-09-02 株式会社Lg化学 线缆型二次电池
KR101283488B1 (ko) * 2010-02-01 2013-07-12 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지
EP2685538B1 (en) * 2011-03-11 2016-02-03 LG Chem, Ltd. Cable-type secondary battery
KR101404063B1 (ko) * 2012-11-15 2014-06-05 주식회사 엘지화학 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0888019A (ja) * 1994-09-20 1996-04-02 Sony Corp 密閉型蓄電池
KR20040006781A (ko) * 2002-07-15 2004-01-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지 및 그 제조방법
KR100625892B1 (ko) * 2004-04-12 2006-09-20 경상대학교산학협력단 실형태의 가변형 전지
KR20090009598A (ko) * 2007-07-20 2009-01-23 경상대학교산학협력단 무선 충전용 선형 전지
KR20120019269A (ko) * 2010-08-25 2012-03-06 주식회사 엘지화학 케이블형 이차전지

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106463778A (zh) * 2014-06-19 2017-02-22 株式会社Lg 化学 线缆型二次电池
JP2017525091A (ja) * 2014-06-19 2017-08-31 エルジー・ケム・リミテッド ケーブル型二次電池用中空型パッケージ及びそれを含むケーブル型二次電池
CN106463778B (zh) * 2014-06-19 2019-01-01 株式会社Lg 化学 线缆型二次电池
US10211432B2 (en) 2014-06-19 2019-02-19 Lg Chem, Ltd. Hollow packaging for cable-type secondary battery, and cable-type secondary battery comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
JP6240127B2 (ja) 2017-11-29
KR20140062821A (ko) 2014-05-26
JP2015505146A (ja) 2015-02-16
CN104054212A (zh) 2014-09-17
KR101404063B1 (ko) 2014-06-05
CN104054212B (zh) 2016-08-24
US8877363B2 (en) 2014-11-04
US20140234672A1 (en) 2014-08-21
JP2016028387A (ja) 2016-02-25
JP5912188B2 (ja) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014077635A1 (ko) 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지
WO2013055188A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2013055185A2 (ko) 케이블형 이차전지
WO2013062334A1 (ko) 이차전지용 음극 및 이를 구비하는 이차전지
WO2013055186A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2013055190A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2014035192A1 (ko) 케이블형 이차전지용 음극 및 그를 포함하는 케이블형 이차전지
WO2013062337A2 (ko) 케이블형 이차전지
WO2014092471A1 (ko) 이차전지용 전극, 그를 포함하는 이차전지 및 케이블형 이차전지
WO2013066117A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2012060561A2 (ko) 케이블형 이차전지 및 그의 제조방법
WO2014077633A1 (ko) 무선 충전이 가능한 케이블형 이차전지
WO2014098525A1 (ko) 케이블형 이차전지 및 이의 제조 방법
WO2013055187A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2013062335A1 (ko) 이차전지용 음극 및 이를 구비하는 이차전지
WO2013062336A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2014035189A1 (ko) 케이블형 이차전지용 패키징 및 그를 포함하는 케이블형 이차전지
WO2015080499A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2013042939A2 (ko) 케이블형 이차전지
WO2017069586A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2015194908A1 (ko) 중공형의 케이블형 이차전지용 패키징 및 그를 포함하는 케이블형 이차전지
WO2019125085A1 (ko) 바이폴라 전극을 포함하는 플렉서블 이차전지
KR101829856B1 (ko) 길이방향으로 연장된 전극 조립체를 포함하는 케이블형 이차전지 및 파우치형 이차전지
WO2017069585A1 (ko) 케이블형 이차전지
WO2017135790A1 (ko) 케이블형 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014548706

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13854775

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13854775

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1