[发明专利]线缆型二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种形状能够自由变化的线缆型二次电池，更特别地，本发明涉及具有包含导电糊料和碳纤维的外集电器的线缆型二次电池。

本申请要求于2011年10月25日在韩国提交的韩国专利申请10-2011-0109564号的优先权，通过参考将其完整内容并入本文中。

本申请要求于2011年10月25日在韩国提交的韩国专利申请10-2011-0109565号的优先权，通过参考将其完整内容并入本文中。

本申请要求于2012年10月25日在韩国提交的韩国专利申请10-2012-0118924号的优先权，通过参考将其完整内容并入本文中。

背景技术

二次电池为能够以化学形式储存能量并在需要时能够转化成电能以产生电力的装置。也将所述二次电池称作充电电池，这是因为其能够反复再充电。普通的二次电池包括铅蓄电池、NiCd电池、NiMH蓄电池、Li离子电池、Li离子聚合物电池等。当与一次性原电池相比时，二次电池不仅是经济更高效的，且是环境更友好的。

目前将二次电池用于需要低电力的应用，如用于车辆启动的设备、移动装置、工具、不间断电源等。近来，随着无线通信技术的发展导致移动装置开始普及，甚至导致多种常规装置的可移动化，对二次电池的需求急剧增加。还将二次电池用于环境友好的下一代车辆如混合动力车辆和电动车辆中，以降低成本和重量并提高车辆的使用寿命。

通常，二次电池具有圆筒形、棱柱形或袋形。这与二次电池的制造方法相关，其中将由负极、正极和隔膜构成的电极组件安装在圆筒形或棱柱形金属壳或铝层压片的袋形壳中，且在所述壳中填充电解质。因为在这种方法中电极组件需要预定的安装空间，所以二次电池的圆筒形、棱柱形或袋形对于各种形状的移动装置的开发是一种限制。因此，需要具有形状易于适应的新结构的二次电池。

为了满足这种需要，已经提出，开发长度对横截面直径之比非常大的线性电池。韩国专利0804411号公开了一种由多个正极和负极以及插入各个正极与各个负极之间的隔膜构成的线性电池。韩国专利0742739号公开了一种由正极线和负极线构成的线型柔性电池。然而，这些电池的柔性不足。此外，如果这些电池的外集电器因外力而变形，则会因为外集电器与内集电器之间的接触而发生短路。

发明内容

技术问题

为了解决现有技术的问题而设计了本发明，因此，本发明的目的是提供一种具有新线性结构的二次电池，其能够易于改变形状，保持二次电池的优异的稳定性和性能，并防止由于外集电器变形而发生短路。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种具有预定形状的水平横截面并纵向延伸的线缆型二次电池，包含：内电极，所述内电极具有内集电器和围绕所述内集电器的外表面的内电极活性材料层；隔离层，所述隔离层围绕所述内电极的外表面以防止电极之间短路；以及外电极，所述外电极围绕所述隔离层的外表面，并具有外电极活性材料层和外集电器，所述外集电器包含导电糊料和碳纤维中的至少一种。

在外电极中，可以以围绕隔离层的外表面的方式形成外电极活性材料层，并以围绕所述外电极活性材料层的外表面的方式形成外集电器；可以以围绕所述隔离层的外表面的方式形成外集电器，并以围绕外集电器的外表面的方式形成外电极活性材料层；以围绕所述隔离层的外表面的方式形成外集电器，并以围绕所述外集电器的外表面并与所述隔离层接触的方式形成所述外电极活性材料层；或以围绕所述隔离层的外表面的方式形成外电极活性材料层，并以通过包覆在所述外电极活性材料层中而包含在所述外电极活性材料层内部并围绕与其隔开的所述隔离层的外表面的方式形成外集电器。

所述内集电器可以由如下材料制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；在其表面上经碳、镍、钛或银进行处理的不锈钢；铝-镉合金；在其表面上经导电材料进行处理的不导电聚合物；或导电聚合物。

可以用于内集电器中的导电材料可以选自如下物质：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物(ITO)、银、钯、镍及它们的混合物。

可以用于内集电器中的导电聚合物可以选自如下物质：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫及它们的混合物。

同时，所述导电糊料可以为金属糊料或碳糊料。

所述金属糊料可以包含金属粉末和粘合剂，所述金属粉末选自如下：Ni、Al、Au、Ag、Al、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba、ITO及它们的混合物。