管式集流体、绕线式集流体、绕片式集流体或网状集流体(mesh current collector)。
[0053]考虑到在电池的工作范围内用于集流体的金属的价格以及电化学稳定性，用于线缆电池的集流体不受特别限制，但是可以由不锈钢、铝、镍、钛、固定碳、铜；用碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢;铝-镉合金；用导电材料进行表面处理的非导电聚合物；或导电聚合物形成。
[0054]导电层不受特别限制，只要其在不引起对电池的化学变化(chemical changes)的情况下表现出导电性，并且优选地包括选自由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物、ITO、银、钯和镍组成的组中的一种或多种。
[0055]聚合物膜层不受特别限制，但是优选地包括选自由聚酰亚胺树脂、PET树脂以及PE树脂组成的组中的一种或多种。
[0056]电极具有包括导电层和聚合物膜层的多层结构。在导电层和聚合物膜层由聚合物材料形成的情况下，即使当电极和金属片通过使用常规的焊接方法进行焊接，焊接质量可能很差。为了解决这个问题，在焊接方法的a)中，多层结构的电极中的导电层中的一部分被使用脉冲激光进行照射并且因此被去除。在本发明中，可以调节脉冲激光的强度，并且可以应用能被导电层和电极层吸收的波长。此外，可以使用任何激光而不受特别限制，只要其可以输出利于去除导电层以及金属片的焊接的峰值。具体地讲，在a)中，在如图4(a)所示的覆盖有导电层和聚合物膜层的电极层中，电极上的导电层使用脉冲激光进行照射，如图2所示，从而从与焊接金属片的位置对应的电极层的表面去除导电层。由此，如图4(b)所示，可以形成已去除一部分导电层的电极。在a)中使用的脉冲激光的强度可以根据需要在适当的范围内进行调节。优选地，应用平均功率密度在IM至2MW/cm2，并且更优选地在1.3M至1.7MW/cm2的范围内的具有IR波长的50W脉冲激光
[0057]如上所示，去除导电层的一部分，从而使位于其下方的与金属片焊接在电极层上的位置对应的集流体的表面被暴露。在根据本发明的焊接方法的b)中，金属片被放置且焊接在集流体的表面上。
[0058]在b)中的焊接可以通过应用脉冲激光或超声波进行。
[0059]在使用脉冲激光进行焊接时，在去除一部分导电层的电极(S卩，阴极)中，如图4(b)所示，金属片放置在通过去除导电层而暴露的集流体的表面上，然后用脉冲激光照射，如图3所示，由此焊接电极和金属片。如图4(c)所示，可以完成已焊接电极(S卩，阴极)和金属片的用于线缆型二次电池的电极。在b)中使用的脉冲激光的强度可以根据需要在适当的范围内进行调节。优选地，应用平均功率密度为3Mff/cm2或大于3Mff/cm2，并且更优选为3M至4Mff/cm2的具有IR波长的500W脉冲激光。
[0060]考虑到在电池的工作范围内的用于集流体的金属的价格以及电化学稳定性，金属片不受特别限制，但是优选地由选自由以下各项组成的组中的任意一种或多种形成:不锈钢、铝、镍、钛、固定碳、铜；用碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢；以及铝-镉合金。
[0061]另外，在使用超声波焊接时，可以根据需要适当地调节超声波的强度。
[0062]此外，本发明提出了一种用于线缆电池的电极，包括用于线缆电池的集流体、形成在所述集流体的外表面上的导电层以及形成在所述集流体的内表面上的聚合物膜层，其中，金属片焊接在所述集流体的一部分导电层被去除的表面上。
[0063]可以通过根据本发明的焊接方法制造电极。
[0064]在根据本发明的用于线缆电池的电极中，用于线缆电池的集流体、导电层、聚合物膜层和金属片的构造与如上所述的焊接方法中保持相同。
[0065]此外，本发明提出了一种具有预定形状的水平横截面并且在纵向方向上延伸的线缆型二次电池，包括:线型内部集流体，具有在其一端延伸至预定长度的第一金属片；内电极活性材料层，形成在所述内部集流体的表面上;分离层，形成在所述内电极活性材料层的外表面上；以及外电极，形成在所述分离层的外表面上并且包括外电极活性材料层以及具有第二金属片的集流体，所述第二金属片在其一端延伸至预定长度，其中，所述外电极是根据本发明的用于线缆电池的电极。
[0066]根据本发明的线缆型二次电池可以多样化地配置，并且其构造不受特别限制，只要其通常在本领域中有用。
[0067]虽然处于说明性目的参照附图公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员会理解在不脱离由所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行多种修改和替换。
【主权项】
1.一种焊接用于线缆电池的电极层的金属片的方法，所述方法适用于将金属片焊接在电极上，所述电极包括用于线缆电池的集流体、形成在所述集流体的外表面上的导电层以及形成在所述集流体的内表面上的聚合物膜层，所述方法包括: a)使用脉冲激光去除所述导电层的一部分，从而使位于其下方的所述集流体的表面暴露；以及 b)将金属片焊接到所述集流体的所述表面上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于线缆电池的所述集流体是用于线缆电池的阴极或用于线缆电池的阳极。3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于线缆电池的所述集流体是管式集流体、绕线式集流体、绕片式集流体或网状集流体。4.根据权利要求1所述的方法，其中，用于线缆电池的所述集流体由不锈钢、铝、镍、钛、固定碳、铜；用碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢;铝-镉合金；用导电材料进行表面处理的非导电聚合物;或导电聚合物形成。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电层包括选自由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物、铟锡氧化物(ITO)、银、钯和镍组成的组中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物膜层包括选自由聚酰亚胺树脂、PET树脂以及PE树脂组成的组中的任意一种或多种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属片由选自由不锈钢、铝、镍、钛、固定碳、铜；用碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢；以及铝-镉合金组成的组中的任意一种或多种形成。8.根据权利要求1所述的方法，其中，在a)中，作为所述脉冲激光，应用平均功率密度在IM至2Mff/cm2范围内的具有IR波长的50W脉冲激光。9.根据权利要求1所述的方法，其中，在a)中，作为所述脉冲激光，应用平均功率密度在1.3M至1.7Mff/cm2范围内的具有IR波长的50W脉冲激光。10.根据权利要求1所述的方法，其中，在b)中，焊接通过应用脉冲激光或超声波进行。11.根据权利要求10所述的方法，其中，作为所述脉冲激光，应用平均功率密度为3MW/cm2或大于3Mff/cm2的具有IR波长的500W脉冲激光。12.根据权利要求10所述的方法，其中，作为所述脉冲激光，应用平均功率密度在3M至4MW/cm2范围内的具有IR波长的500W脉冲激光。13.—种用于线缆电池的电极，包括用于线缆电池的集流体、形成在所述集流体的外表面上的导电层以及形成在所述集流体的内表面上的聚合物膜层，其中，金属片被焊接在所述集流体的去除了所述导电层的一部分的表面上。14.根据权利要求13所述的电极，其中，用于线缆电池的所述集流体是用于线缆电池的阴极或用于线缆电池的阳极。15.根据权利要求13所述的电极，其中，用于线缆电池的所述集流体是管式集流体、绕线式集流体、绕片式集流体或网状集流体。16.根据权利要求13所述的电极，其中，用于线缆电池的所述集流体由不锈钢、铝、镍、钛、固定碳、铜；用碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢;铝-镉合金；用导电材料进行表面处理的非导电聚合物;或导电聚合物形成。17.根据权利要求13所述的电极，其中，所述导电层包括选自由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物、铟锡氧化物(ITO)、银、钯和镍组成的组中的任意一种或多种。18.根据权利要求13所述的电极，其中，所述聚合物膜层包括选自由聚酰亚胺树脂、PET树脂以及PE树脂组成的组中的任意一种或多种。19.根据权利要求13所述的电极，其中，所述金属片由选自由不锈钢、铝、镍、钛、固定碳、铜；用碳、镍、钛或银进行表面处理的不锈钢；以及铝-镉合金组成的组中的任意一种或多种形成。20.根据权利要求13所述的电极，其中，所述电极是通过根据权利要求1所述的方法制造的。21.—种线缆型二次电池，具有预定形状的水平横截面且在纵向方向上延伸，所述线缆型二次电池包括: 线型内部集流体，具有在其一端延伸至预定长度的第一金属片； 内电极活性材料层，形成在所述内部集流体的表面上； 分离层，形成在所述内电极活性材料层的外表面上；以及 外电极，形成在所述分离层的外表面上并且包括外电极活性材料层以及具有第二金属片的集流体，所述第二金属片在所述集流体的一端延伸至预定长度， 其中，所述外电极是根据权利要求13所述的电极。
【专利摘要】本发明涉及一种焊接用于线缆电池的电极层的金属片的方法以及由此制造的电极。具体地，公开了一种用于将金属片焊接到电极上的方法，所述电极包括用于线缆电池的集流体、形成在所述集流体的外表面上的导电材料层以及形成在所述集流体的内表面上的聚合物膜层，所述方法包括：a)通过照射脉冲激光去除所述导电材料层的一部分的步骤集流体；以及b)将金属片放置在去除了所述导电材料层的集流体的表面上并且焊接金属片集流体。本发明的优点在于本发明能将金属片和线缆型二次电池结合，而常规的焊接方法不能获得高焊接性能。
【IPC分类】H01M10/04, B23K26/21, H01S3/10, B23K26/40
【公开号】CN105555466
【申请号】CN201480051797
【发明人】李镇洙, 金台洙, 郑惠兰, 辛富建
【申请人】Lg化学株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年10月17日
【公告号】US20160211500