线缆型二次电池的制作方法

线缆型二次电池的制作方法
【专利摘要】本发明提供纵向延伸的线缆型二次电池，其包含：锂离子供给芯，其包含电解质；中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕所述锂离子供给芯的外表面；内电极，其形成在所述内电极支撑体的表面上并且具有内集电器和内电极活性材料层；隔离层，其被形成为围绕所述内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及外电极，其被形成为围绕所述隔离层的外表面并且具有外电极活性材料层和外集电器。因为将根据本发明的包含电解质的锂离子供给芯设置在内电极支撑体内，并且所述内电极支撑体具有中空结构，所以锂离子供给芯的电解质可容易地渗入电极活性材料中，从而有助于锂离子的供给和交换，并且当应用具有高柔韧性的中空纤维作为内电极支撑体时，可以使电池的柔韧性最大化。
【专利说明】线缆型二次电池

【技术领域】
[0001] 本发明涉及可以自由改变形状的线缆型二次电池，并且更特别地涉及包含其中容 纳有锂离子供给芯的中空结构的内电极支撑体的线缆型二次电池。
[0002] 本申请要求2012年10月11日在韩国提交的韩国专利申请10-2012-0113161号 的优先权，所述专利申请的公开内容通过参考并入本文中。
[0003] 另夕卜，本申请要求2013年10月11日在韩国提交的韩国专利申请 10-2013-0121487号的优先权，所述专利申请的公开内容通过参考并入本文中。

【背景技术】
[0004] 二次电池为能够以化学形式储存能量并在需要时能够将存储的化学能转化成电 能以发电的装置。也将二次电池称作可充电电池，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，二次电池不仅是更加经济有效的，而且是更加环境友好的。
[0005] 目前将二次电池用于需要低电力的应用，例如用于使车辆启动的设备、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的普及，并甚至导致多 种常规装置的移动化，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或电动车辆中以降低成本和重量并增加车辆的使用寿命。
[0006] 通常，大多数二次电池具有圆柱形、棱柱形或袋形。这与二次电池的制造方法相 关，所述方法将由负极、正极和隔膜构成的电极组件安装在圆柱形或棱柱形金属壳或者铝 层压片的袋形壳中，且将电解质注入电极组件中。因为在该方法中用于电极组件的预定安 装空间是必要的，所以二次电池的圆柱形、棱柱形或袋形在开发各种形状的移动装置时是 一种限制。因此，需要形状易于适应的新型二次电池。
[0007] 为了满足这种需要，已经提出了开发长度对横截面直径之比非常大的线性电池。 韩国专利申请公开2005-99903号公开了一种由内电极、外电极和插入其间的电解质层组 成的适应性电池。然而，这种电池的柔性差。线性电池使用聚合物电解质以形成电解质层， 但这在电解质流入电极活性材料中方面造成困难，由此提高电池的电阻并劣化其容量和循 环特性。


【发明内容】

[0008] 抟术问是页
[0009] 因此，本发明的目的在于提供具有新型线性结构的二次电池，所述二次电池可以 容易地改变形状、保持优异的稳定性和作为二次电池的性能、并有助于电解质流入电极活 性材料中。
[0010] 抟术方案
[0011] 为了实现上述目的，本发明提供一种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含：锂离子 供给芯，其包含电解质；中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕所述锂离子供给芯的外 表面；内电极，其形成在所述内电极支撑体的表面上并且具有内集电器和内电极活性材料 层；隔离层，其被形成为围绕所述内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及外电极，其 被形成为围绕所述隔离层的外表面并且具有外电极活性材料层和外集电器。
[0012] 所述中空结构的内电极支撑体可为中空纤维。
[0013] 所述中空结构的内电极支撑体可以在表面上具有孔而使得所述电解质可以移动 到内电极活性材料和外电极活性材料。
[0014] 所述孔的直径可以在10nm至100 μ m的范围内。
[0015] 所述中空纤维可以由选自如下的至少一种形成：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚 偏二氟乙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺-酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚砜和聚 砜。
[0016] 可以使用卷绕线型集电器、卷绕片型集电器或金属涂层作为所述内集电器。
[0017] 所述内电极可以包含被形成为围绕所述内电极支撑体的外表面的所述内电极活 性材料层，以及被形成为围绕所述内电极活性材料层的外表面的所述内集电器；或者所述 内电极可以包含被形成为围绕所述内电极支撑体的外表面的所述内集电器，以及被形成为 围绕所述内集电器的外表面的所述内电极活性材料层。
[0018] 所述外电极可以包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述外电极活性材料 层，以及被形成为围绕所述外电极活性材料层的外表面的所述外集电器；所述外电极可以 包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述外集电器，以及被形成为围绕所述外集电器 的外表面的所述外电极活性材料层；所述外电极可以包含被形成为围绕所述隔离层的外表 面的所述外集电器，以及被形成为围绕所述外集电器的外表面并且与所述隔离层接触的所 述外电极活性材料层；或者所述外电极可以包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述 外电极活性材料层，以及被形成为通过被覆盖在所述外电极活性材料层中而包含在所述外 电极活性材料层的内部并且与所述隔离层间隔地围绕所述隔离层的外表面的线型外集电 器。
[0019] 另外，所述外集电器的形状没有特别限制，但是优选使用管型集电器、卷绕线型集 电器、卷绕片型集电器或网眼型集电器。
[0020] 所述内集电器不限于特定的类型，但是可以包括由如下制成的内集电器：不锈钢、 铝、镍、钛、烧结碳或铜；用碳、镍、钛或银在其表面上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电 材料在其表面上处理过的不导电聚合物；或导电聚合物。
[0021] 可以使用聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物（ITO)、银、钯和 镍作为所述导电材料，并且所述导电聚合物可以为如下聚合物：选自聚乙炔、聚苯胺、聚吡 咯、聚噻吩和聚氮化硫中的任一化合物或其混合物。
[0022] 所述外集电器可以由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；用碳、镍、钛或银 在其表面上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料在其表面上处理过的不导电聚合物； 导电聚合物；包含Ni、Al、Au、Ag、Al、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba或ITO的金属粉末的金属糊料； 或者包含石墨、炭黑或碳纳米管的碳粉的碳糊料。
[0023] 本发明的锂离子供给芯包含电解质，并且所述电解质不限于特定类型，但是可以 使用选自如下的电解质：使用碳酸亚乙酯（EC)、碳酸亚丙酯（PC)、碳酸亚丁酯（BC)、碳酸 亚乙烯酯（VC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二甲酯（DMC)、碳酸甲乙酯（EMC)、甲酸甲酯（MF)、 丁内酯（Y-BL)、环丁砜、乙酸甲酯（Μ)或丙酸甲酯（MP)的非水电解液；以及使用聚 环氧乙烷（PEO)、聚偏二氟乙烯（PVdF)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚丙烯腈（PAN)或聚 乙酸乙烯酯（PVAc)的凝胶型聚合物电解质；或者使用PEO、聚环氧丙烷（PPO)、聚乙撑亚胺 (PEI)、聚环硫乙烷（PES)或聚乙酸乙烯酯（PVAc)的固体电解质。另外，所述电解质可以 进一步包含锂盐，并且优选使用如下作为锂盐：LiCl、LiBr、Lil、LiC10 4、LiBF4、LiB1QCl1Q、 LiPF6、LiCF3S03、LiCF3C0 2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH 3S03Li、CF3S03Li、（CF3S0 2)2NLi、氯硼 烷锂、低级脂族碳酸锂和四苯基硼锂。
[0024] 本发明的内电极可为负极或正极，并且所述外电极可与所述内电极相反地为正极 或负极。
[0025] 另外，当所述内电极是负极并且所述外电极是正极时，所述内电极活性材料层可 为包含选自如下的任一种活性材料的粒子的负极活性材料层：天然石墨、人造石墨或碳质 材料；含锂的钛复合氧化物（LT0 ;锂钛氧化物），以及包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe 的金属（Me);所述金属（Me)的合金；所述金属（Me)的氧化物（MeOx);以及所述金属（Me) 和碳的复合物，或它们的混合物，并且所述外电极活性材料层可为包含选自如下的任一种 活性材料的粒子的正极活性材料层：LiCo0 2、LiNi02、LiMn204、LiCoP04、LiFeP0 4、LiNiMnCo02 和LiNimCc^MlyiC^(其中Ml和M2各自独立地为选自如下的任一种：Al、Ni、Co、Fe、 Μη、V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo,并且x、y和z独立地为元素在氧化物组成中的原子分数，其 中0彡χ〈0· 5,0彡y〈0. 5,0彡ζ〈0· 5,且x+y+z彡1)，或它们的混合物。
[0026] 另外，当所述内电极是正极并且所述外电极是负极时，所述内电极活性材料层可 为包含选自如下的任一种活性材料的粒子的正极活性材料层：LiC〇02、LiNi02、LiMn 204、 LiCoP04、LiFeP04、LiNiMnCo02 和 (其中 Ml 和 M2 各自独立地为选自如 下的任一种41、附、(：〇、？6、]\111、￥、0、11、1、了&、]\%和]\1〇，并且1、7和2独立地为元素在氧 化物组成中的原子分数，其中〇彡x〈〇. 5,0彡y〈0. 5,0彡ζ〈0· 5,且x+y+z彡1)，或它们的 混合物，并且所述外电极活性材料层可为包含选自如下的任一种活性材料的粒子的负极活 性材料层：天然石墨、人造石墨或碳质材料；含锂的钛复合氧化物（LT0)，以及包括Si、Sn、 Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金属（Me);所述金属（Me)的合金；所述金属（Me)的氧化物 (MeOx);以及所述金属（Me)和碳的复合物，或它们的混合物，然而本发明不限于此。
[0027] 本发明的隔离层可使用电解质层或隔膜。
[0028] 所述电解质层不限于特定类型，但是优选使用：使用ΡΕ0、聚偏二氟乙烯、PMMA、 PAN或PVAc的凝胶型聚合物电解质；或使用ΡΕ0、聚环氧丙烷（ΡΡ0)、聚乙撑亚胺（PEI)、聚 环硫乙烷（PES)或聚乙酸乙烯酯（PVAc)的固体电解质。另外，电解质层可以进一步包含 锂盐，并且锂盐的非限制性实例可以包括LiCl、LiBr、Lil、LiC10 4、LiBF4、LiB1QCl1Q、LiPF6、 LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF 6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、CF 3S03Li、（CF3S02)2NLi、氯硼烷锂、低 级脂族碳酸锂和四苯基硼锂。
[0029] 当将隔膜用作隔离层时，本发明的线缆型二次电池需要电解质，并且隔膜不限于 特定类型，但是可以使用：由选自乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯 共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的聚烯烃类聚合物制成的多孔基材；由选自聚酯、聚 缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘的聚合 物制成的多孔基材；或由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成的多孔基材。
[0030] 所述线缆型二次电池可以进一步包含在所述内电极和所述隔离层之间的电解质 吸收层。
[0031] 另外，所述线缆型二次电池可以进一步包含在所述内电极和所述隔离层之间的第 一电解质吸收层，以及在所述隔离层和所述外电极之间的第二电解质吸收层。
[0032] 所述线型集电器可以具有至少两根线彼此螺旋状扭绞的结构。
[0033] 所述线缆型二次电池可以具有圆形或多边形的横截面。
[0034] 另外，本发明提供了包含多个内电极的线缆型二次电池，并且还提供了包含多个 具有隔离层的内电极的线缆型二次电池。
[0035] 有利效果
[0036] 根据本发明，将包含电解质的锂离子供给芯设置在内电极支撑体内，并且所述内 电极支撑体具有中空结构，因此锂离子供给芯的电解质可容易地渗入电极活性材料中，从 而有助于锂离子的供给和交换。因此，本发明的线缆型二次电池具有这种锂离子供给芯而 显示电池的优异容量和循环特性。另外，本发明的线缆型二次电池因具有中空结构的内电 极支撑体而可以进一步提高柔韧性。

【专利附图】

【附图说明】
[0037] 附图示出了本发明的优选实施方式，并且连同前述公开内容一起用于提供本发明 的技术主旨的进一步理解。然而，不应将本发明解释为限于所述图。
[0038] 图1是示出根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池的图。
[0039] 图2是示出根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池的图。
[0040] 图3是示出根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池的图。
[0041] 图4是示意性示出在根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池中设置的 螺旋状电极的透视图。
[0042] 图5是图4的横截面图。
[0043] 图6是示出根据本发明的例示性实施方式的具有多个内电极的线缆型二次电池 的横截面图。
[0044] 图7是示出根据本发明的例示性实施方式的具有多个内电极的线缆型二次电池 的横截面图。
[0045] 图8是示出根据本发明的例示性实施方式的具有多个内电极的线缆型二次电池 的横截面图。

【具体实施方式】
[0046] 下文中，将参考附图对本发明进行详细说明。在说明之前，应理解，不能将说明书 和附属权利要求书中使用的术语解释为受限于普通的和词典的含义，而是应在使得本发明 人可对术语进行适当定义以进行最好说明的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相对 应的含义和概念对所述术语进行解释。
[0047] 在图1中，示意性示出了根据本发明的线缆型二次电池的一个实例。然而，在附 图和实施方式中示出的构造只是仅用于说明性目的的优选实例，并不旨在限制本发明的 范围，所以应理解，在不背离本发明的主旨和范围的情况下，可以对其完成其他等价物和修 改。
[0048] 本发明的纵向延伸的线缆型二次电池100包含：包含电解质的锂离子供给芯110 ; 被形成为围绕锂离子供给芯110的外表面的中空结构的内电极支撑体120,以及在内电极 支撑体120的表面上形成并且包含内电极活性材料层和内集电器的内电极130 ;被形成为 围绕内电极的外表面以防止电极之间的短路的隔离层140 ;以及被形成为围绕隔离层140 的外表面并且包含外电极活性材料层和外集电器的外电极150。
[0049] 在这种情况下，如果中空结构的内电极支撑体具有能够容纳锂离子供给芯110的 电解质的中空结构并且具有在表面上形成而使得电解质可自由移动到内部活性材料和外 电极活性材料以确保润湿性能的孔，那么其可以采用任何类型。
[0050] 中空结构的内电极支撑体可以包括例如，但不限于中空纤维。
[0051] 中空纤维可以通过常规的形成中空纤维的方法，使用选自如下的至少一种聚合物 获得：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰 胺-酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚砜和聚砜。
[0052] 内电极支撑体的直径可以在0. 5mm至10mm的范围内，并且内电极支撑体可以在其 表面上具有直径在l〇nm至100 μ m的范围内的孔。
[0053] 另外，根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池的横截面不限于特定形 状，并且可以具有不损害本发明的性质的任何形状。例如，线缆型二次电池的横截面可以 具有圆形或多边形形状，并且圆形可对应于几何完美对称的圆形结构和不对称的椭圆形结 构。多边形形状不限于特定结构，除非这种结构为二维片的形状，并且作为非限制性实例， 多边形结构可为三角形、方形、五角形或六角形。
[0054] 本发明的线缆型二次电池具有上文所述的例示性形状的水平横截面，并且具有关 于水平横截面在纵向上延长的线性结构以及柔韧性，因此其可以自由改变形状。
[0055] 常规的线缆型二次电池具有设于内电极和外电极之间的电解质层。为了使电解质 层将内电极与外电极隔开以防止短路，需要电解质层由具有特定程度的机械性能的凝胶型 聚合物电解质或固体聚合物电解质制成。然而，这种凝胶型聚合物电解质或固体聚合物电 解质不能提供作为锂离子来源的优异性能，因此电解质层应具有增大的厚度以向电极活性 材料层充分地提供锂。电解质层的这种厚度增大扩大了电极之间的间隔而造成电阻增大， 从而劣化电池性能。
[0056] 相比之下，本发明的线缆型二次电池100具有包含电解质的锂离子供给芯110,本 发明的内电极支撑体具有中空结构，并且将开放结构的内集电器和内电极活性材料层涂布 在内电极上，因此锂离子供给芯110的电解质可通过内电极支撑体而到达内集电器、内电 极活性材料层130和外电极活性材料层。
[0057] 在本文中，开放结构是指其中开放结构用作物质可以经其从结构内部自由转移到 结构外部的边界表面的结构。
[0058] 因此，过度地增大电解质层的厚度是不必要的。另外，可以不将电解质层用作必要 组分，并因此可以任选地仅使用隔膜。也就是说，因为根据本发明的例示性实施方式的线缆 型二次电池具有包含电解质的锂离子供给芯110,所以其可以有助于向电极活性材料中的 渗透，并最终有助于电极中锂离子的供给和交换，从而显示电池的优异容量和循环特性。
[0059] 锂离子供给芯110包含电解质，并且所述电解质不限于特定类型，但是可以使用： 使用碳酸亚乙酯（EC)、碳酸亚丙酯（PC)、碳酸亚丁酯（BC)、碳酸亚乙烯酯（VC)、碳酸二乙酯 (DEC)、碳酸二甲酯（DMC)、碳酸甲乙酯（EMC)、甲酸甲酯（MF)、y-丁内酯（γ-BL)、环丁砜、 乙酸甲酯（MA)或丙酸甲酯（MP)的非水电解液；使用PEO、PVdF、PMMA、PAN或PVAc的凝胶 型聚合物电解质；或者使用PEO、聚环氧丙烷（PPO)、聚乙撑亚胺（PEI)、聚环硫乙烷（PES) 或聚乙酸乙烯酯（PVAc)的固体电解质。另外，电解质可以进一步包含锂盐，并且锂盐的优 选实例包括 LiCl、LiBr、Lil、LiC104、LiBF4、LiB1(lCl 1(l、LiPF6、LiCF3S03、LiCF3C0 2、LiAsF6、 LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、CF 3S03Li、（CF3S02)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳酸锂、四苯基硼锂 等。另外，锂离子供给芯110可以仅由电解质组成，并且在液体电解质的情况下，可以一起 使用多孔载体。
[0060] 本发明的内电极130可以包含被形成为围绕内电极支撑体的外表面的内电极活 性材料层，以及被形成为围绕内电极活性材料层的外表面的内集电器；或者可以包含被形 成为围绕内电极支撑体的外表面的内集电器，以及被形成为围绕内集电器的外表面的内电 极活性材料层。作为非限制性实例，内集电器可以使用卷绕线型集电器、卷绕片型集电器或 金属涂层。
[0061] 具体地，在根据本发明的例示性实施方式的内电极中，可以在中空结构的内电极 支撑体上形成内集电器，随后，可以在内集电器的表面上形成内电极活性材料层。在这种情 况下，内电极活性材料层可以被形成为围绕内集电器的外表面，使得内集电器的开放结构 可以不向内电极活性材料层的外表面露出，并且可以在内集电器的开放结构的表面上形成 内电极活性材料层，使得内集电器的开放结构可以向内电极活性材料层的外表面露出。例 如，可以预期在卷绕线型集电器的表面上形成活性材料层的情况，以及卷绕并使用其上形 成有电极活性材料层的线型集电器的情况。
[0062] 另外，在根据本发明的例示性实施方式的内电极中，可以首先在中空结构的内电 极支撑体上形成内电极活性材料层，随后，可以在内电极活性材料层的表面上形成内集电 器。在这种情况下，可以形成内电极活性材料层和内集电器以实现开放结构的内电极，使得 中空结构的内电极的孔不被堵塞。在这种情况下，当涂布金属涂层作为内集电器时，例如， 可以使用电镀法。
[0063] 可以使用如下制造内集电器：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳、铜；用碳、镍、钛或银在 其表面上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料在其表面上处理过的不导电聚合物；或 导电聚合物。
[0064] 集电器用于收集由活性材料的电化学反应所产生的电子或者供给电化学反应所 需的电子。通常使用金属如铜或铝。特别地，与使用金属如铜或铝的集电器相比，使用以导 电材料在其表面上处理过的不导电聚合物或者包含导电聚合物的导电材料的集电器具有 相对更好的柔韧性。另外，可以通过用聚合物集电器替代金属集电器来实现轻质电池。
[0065] 导电材料可以包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡氧化物（ΙΤ0)、 银、钯、镍等。导电聚合物可以包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫等。然而，用 于集电器的不导电聚合物不限于特定类型。
[0066] 本发明的外集电器不限于特定类型，但是可以使用管型集电器、卷绕线型集电器、 卷绕片型集电器或网眼型集电器。另外，外集电器可以使用如下制造：不锈钢、铝、镍、钛、烧 结碳或铜；用碳、镍、钛或银在其表面上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料在其表面 上处理过的不导电聚合物；导电聚合物；包含附31、41138、？(1/^8、(>3&、(：11、8 &或11'0的 金属粉末的金属糊料；或者包含石墨、炭黑或碳纳米管的碳粉的碳糊料。
[0067] 内电极可为负极或正极，并且外电极可与内电极相反地为正极或负极。
[0068] 本发明的电极活性材料层使得离子可移动通过集电器，并且通过离子进入和离开 电解质层的嵌入/脱嵌而由相互作用引起离子移动。
[0069] 可以将电极活性材料层分为负极活性材料层和正极活性材料层。
[0070] 具体地，当内电极是负极并且外电极是正极时，内电极活性材料层为负极活性 材料层并且可以包含选自如下的任一种活性材料的粒子：天然石墨、人造石墨或碳质材 料；含锂的钛复合氧化物（LT0 ;锂钛氧化物），以及金属（Me)如Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、 Ce、Ni或Fe ;由金属（Me)组成的合金；金属（Me)的氧化物（MeOx);以及金属（Me)和碳 的复合物，或它们的混合物，并且外电极活性材料层是正极活性材料层并且可以包含选自 如下的任一种活性材料的粒子：LiCo0 2、LiNi02、LiMn204、LiCoP04、LiFeP0 4、1^附]^(：〇02和 LiNimCoJMlyiCA (其中Ml和M2各自独立地为选自如下的任一种：Al、Ni、Co、Fe、Μη、 V、Cr、Ti、W、Ta、Mg和Mo,并且x、y和z独立地为元素在氧化物组成中的原子分数，其中 0彡χ〈0· 5,0彡y〈0. 5,0彡ζ〈0· 5,且x+y+z彡1)，或它们的混合物。
[0071] 另外，当内电极是正极并且外电极是负极时，内电极活性材料层可为正极活性材 料层并且外电极活性材料层可为负极活性材料层。
[0072] 如前文所述，外电极可以包括被形成为围绕隔离层140的外表面并且包含外电极 活性材料层和外集电器的外电极150,如图1中所示。
[0073] 在这种情况下，可以基于与隔离层接触的外电极活性材料层和外集电器的放置而 以不同方式实施外电极150。
[0074] 例如，外电极150可以具有：包含被形成为围绕隔离层140的外表面的外电极活性 材料层以及被形成为围绕外电极活性材料层的外表面的外集电器的结构；包含被形成为围 绕隔离层的外表面的外集电器以及被形成为围绕外集电器的外表面的外电极活性材料层 的结构；包含被形成为围绕隔离层的外表面的外集电器以及被形成为围绕外集电器的外表 面并且与隔离层接触的外电极活性材料层的结构；或者包含被形成为围绕隔离层的外表面 的外电极活性材料层以及被形成为通过被覆盖在外电极活性材料层中而包含在外电极活 性材料层的内部并且与隔离层间隔地围绕隔离层的外表面的线型外集电器的结构。
[0075] 在这种情况下，当将外集电器卷绕在隔离层的外表面上时，与活性材料层的接触 面积充分增大而确保特定程度的电池性能。特别地，因为通过例如以浆料形式将活性材料 涂布在外集电器的外表面上而形成根据本发明的例示性实施方式的外电极活性材料层，所 以外电极活性材料层会与隔离层接触。另外，可以通过将外集电器覆盖在外电极活性材料 层中而将其包含在外电极活性材料层的内部，同时由外电极活性材料层以与隔离层间隔地 围绕隔离层的外表面。结果，可以改善外集电器和外电极活性材料层之间的电接触，从而促 进电池特性的提商。
[0076] 例如，当将具有柔韧性的卷绕线型外集电器用作外集电器时，卷绕线型外集电器 因其形状而具有弹性并且用于提高线缆型二次电池的总体柔韧性。另外，当将过度的外力 施加至本发明的线缆型二次电池时，本发明的线型外集电器经历极少的由其形状特性造成 的过度变形如褶皱或弯曲，因此关于由与内集电器接触引起的短路的担忧可以减少。
[0077] 电极活性材料层包含电极活性材料、粘合剂和导电材料，并且与集电器组合形成 电极。当电极因外力而弯曲或严重折叠从而变形时，可能使电极活性材料剥离。电极活性 材料的剥离导致电池的性能劣化和容量减小。然而，具有弹性的卷绕线型外集电器用于在 因外力而发生这种变形时分散所施加的力，由此使活性材料层的变形较小，从而防止活性 材料剥离。本发明的隔离层可以使用电解质层或隔膜。
[0078] 用作离子通道的电解质层可以使用：使用PEO、PVdF、PMMA、PAN或PVAc的凝胶型 聚合物电解质，或者使用ΡΕ0、聚环氧丙烷（ΡΡ0)、聚乙撑亚胺（PEI)、聚环硫乙烷（PES)或 聚乙酸乙烯酯（PVAc)的固体电解质。固体电解质的基质优选包含聚合物或陶瓷玻璃作为 骨架。在典型的聚合物电解质的情况下，即使当满足离子电导率时，离子在反应速率方面仍 非常缓慢地移动。由此，与固体电解质相比，优选使用有助于离子移动的凝胶型聚合物电解 质。凝胶型聚合物电解质的机械性能差，由此可包含多孔载体或交联聚合物以改善差的机 械性能。本发明的电解质层能够充当隔膜，由此可不使用单独的隔膜。
[0079] 本发明的电解质层可以进一步包含锂盐。锂盐可改善离子电导率和反应速率，并 且作为非限制性实例，可以使用 LiCl、LiBr、Lil、LiC104、LiBF4、LiB1QCl 1Q、LiPF6、LiCF3S03、 LiCF3C02、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl 4、CH3S03Li、CF3S03Li、（CF 3S02)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族碳 酸锂以及四苯基硼锂。
[0080] 隔膜不限于特定类型，但是可以使用由选自乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯-丁烯 共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的聚烯烃类聚合物制成的多孔基 材；由选自聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚 和聚乙烯萘的聚合物制成的多孔基材；或由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成的多孔 基材。特别地，为了使来自锂离子供给芯的锂离子容易地转移至外电极，优选使用对应于由 选自如下的聚合物制成的多孔基材的无纺布隔膜：聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚 胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘。
[0081] 本发明具有保护涂层，并且所述保护涂层对应于绝缘体且形成在外集电器的外表 面上以保护电极不受空气中的水分和外部冲击的影响。保护涂层可以由常规的聚合物树 月旨，例如PVC、HDPE或环氧树脂制成。
[0082] 在下文中，将参考图1对根据例示性实施方式的线缆型二次电池及其制造方法进 行简要说明。
[0083] 根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池100包含：包含电解质的锂离子 供给芯110 ;被形成为围绕锂离子供给芯110的外表面的中空结构的内电极支撑体120,以 及在内电极支撑体120的表面上形成并且包含内集电器和内电极活性材料的内电极130 ; 被形成为围绕内电极的外表面以防止电极之间的短路的隔离层140 ;以及被形成为围绕隔 离层140的外表面并且包含外电极活性材料层和外集电器的外电极150。
[0084] 首先，可以通过使用挤出机等将聚合物电解质成形为线的形式以制备锂离子供给 芯110。另外，锂离子供给芯110可以通过提供中空结构的内电极支撑体并将非水电解液注 入内电极支撑体的中心而形成，或者可以通过提供具有保护涂层的电池组件并将非水电解 液注入电池的内电极支撑体的中心而形成。或者，可以通过提供由海绵材料制成的线型载 体并向其中注入非水电解液而制备锂离子供给芯110。
[0085] 随后，在内电极支撑体上设置内电极，并且在这种情况下，如前文中所述将内电极 成形,并且内电极可以通过形成内电极活性材料层以围绕内电极支撑体的外表面并且在内 电极活性材料层的外表面上形成内集电器来提供，或者可以通过在内电极支撑体的外表面 上形成内集电器并且在内集电器的外表面上形成内电极活性材料层来提供。
[0086] 例如，首先，制备线性的线型或片型内集电器并且将其卷绕在内电极支撑体120 上。通过涂布在卷绕的内集电器的表面上形成内电极活性材料层。作为涂布方法，可以应 用典型的涂布方法，并且具体地，可以使用电镀法或阳极氧化法。优选地，为了保持有规律 的间隔，可以通过使用挤出机的挤出涂布法间断地涂布含有活性材料的电极浆料。另外，可 以通过浸渍涂布法或使用挤出机的挤压涂布法涂布含有活性材料的电极浆料。在这种情况 下，作为内集电器，可以引入金属涂层，并且可以通过电镀法形成金属涂层。
[0087] 或者，可以首先在内电极支撑体的表面上形成内电极活性材料层，并且可以在其 上引入各种内集电器。
[0088] 随后，形成包含聚合物电解质层的隔离层140以围绕内电极130。对形成包含电 解质层的隔离层140的方法没有特别限制，但是由于具有线性形状的线缆型二次电池的特 性，使用挤出涂布法可以使制造容易。
[0089] 在隔离层140,即经涂布的电解质的外表面上形成外电极，并且如前文中所述，基 于外电极活性材料层和外集电器的放置，外电极可以具有各种结构。
[0090] 例如，通过如下形成外电极150 :通过涂布在隔离层140的外表面上形成活性材料 层，制备外集电器并且将其引到外电极活性材料层的外表面上。
[0091] 在这种情况下，可以将内电极活性材料层的涂布法同样地应用于外电极活性材料 层的涂布。
[0092] 在这种情况下，可以应用卷绕线型集电器、卷绕片型集电器、管型集电器或网眼型 集电器作为外集电器。
[0093] 在这种情况下，可以通过在外集电器上预先形成外电极活性材料层并且将其涂布 到隔离层上而形成外电极。例如，在卷绕片型集电器的情况下，可以在片型集电器上形成外 电极活性材料层并且将其切成预定宽度以制备片型外电极。随后，可以将其中外电极活性 材料层被制备成与隔离层接触的片型外电极卷绕在隔离层的外表面上，从而可以在隔离层 上形成外电极。
[0094] 同时，当外电极具有包含被形成为围绕隔离层的外表面的外集电器以及被形成为 围绕外集电器的外表面并且与隔离层接触的外电极活性材料层的结构时，首先例如将线型 或片型外集电器卷绕在隔离层的外表面上。对卷绕方法没有特别限制，然而，例如，可以使 用卷绕机将线型外集电器卷绕在隔离层的外表面上。另外，可以通过涂布在卷绕线型或片 型外集电器的外表面上形成外电极活性材料层。可以将外电极活性材料层形成为与隔离层 接触，同时围绕卷绕线型集电器。
[0095] 另外，当外电极具有包含被形成为围绕隔离层的外表面的外电极活性材料层以及 被形成为通过被覆盖在外电极活性材料层中而包含在外电极活性材料层的内部并且与隔 离层间隔地围绕隔离层的外表面的外集电器的结构时，首先，可以在隔离层的外表面上首 先形成旨在最后获得的外电极活性材料层的一部分，可以在其上形成外集电器以围绕外电 极活性材料层的所述部分的外表面，并且可以再在外集电器上形成附加的外电极活性材料 层以完全涂布外集电器。在这种情况下，因为将外集电器与隔离层间隔地包含在外电极活 性材料层的内部，所以可以改善集电器和活性材料之间的电接触，从而促进电池特性的提 商。
[0096] 最后，形成保护涂层160以围绕电极组件的外表面。保护涂层160对应于绝缘体并 且形成在最外表面上以保护电极不受空气中的水分和外部冲击的影响。作为保护涂层160， 可以使用常规的聚合物树脂，并且可以使用例如PVC、HDPE或环氧树脂。
[0097] 根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池可以进一步包含在内电极和隔 离层之间的电解质吸收层。
[0098] 参考图2,通过在中空结构的内电极支撑体220的表面上以连续的顺序或相反的 顺序形成内电极活性材料层和内集电器以保持开放结构，并且在内电极220的表面上再形 成电解质吸收层270而提供本发明的内电极230，并且电解质吸收层270可含有锂离子供给 芯210的电解质且还包含锂盐，这可有助于电极中锂离子的供给和交换，从而促进电池容 量和循环特性的提高。
[0099] 电解质吸收层不限于特定类型，但是可以使用由选自如下的聚合物制成的电解质 吸收层：使用PEO、PVdF、PVdF-HFP、PMMA、PAN或PVAC的凝胶型聚合物电解质；以及使用 ΡΕ0、聚环氧丙烷（ΡΡ0)、聚乙撑亚胺（PEI)、聚环硫乙烷（PES)或聚乙酸乙烯酯（PVAc)的固 体电解质，并且这种电解质吸收层可以进一步包含锂盐。
[0100] 可以使用浸渍涂布法或使用挤出机的挤出涂布法作为形成电解质吸收层的方法。
[0101] 另外，根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池可以进一步包含在内电极 和隔离层之间的第一电解质吸收层、以及在隔离层和外电极之间的第二电解质吸收层。
[0102] 也就是说，参考图3,线缆型二次电池300包含：包含电解质的锂离子供给芯310 ; 被形成为围绕锂离子供给芯的外表面的内电极支撑体320、包含在内电极支撑体的表面上 以连续的顺序或相反的顺序形成的内电极活性材料层和内集电器的内电极330,以及在内 电极的外表面上形成的第一电解质吸收层370 ;被形成为围绕第一电解质吸收层的外表面 以防止电极之间的短路的隔离层340 ;在隔离层的表面上形成的第二电解质吸收层380 ;以 及被形成为围绕第二电解质吸收层的外表面并且包含具有如前文所述的各种布置的外电 极活性材料层和外集电器的外电极350。
[0103] 在这种情况下，第一电解质吸收层和第二电解质吸收层可以使用与前文所述的电 解质吸收层的材料和方法相同的材料和方法而各自独立地形成。
[0104] 因此，根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池包含在内电极的外表面上 的电解质吸收层，或者包含分别在内电极和隔离层的外表面上的第一和第二电解质吸收 层，并因此，可以将锂离子供给芯的电解质包含在电解质吸收层中，从而更有效地改善电极 中锂离子的供给和交换。
[0105] 另外，在根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池中，内电极和外电极中 的至少一种可对应于其中至少两根线彼此螺旋状扭绞的螺旋状电极。
[0106] 参考图4和图5,螺旋状电极20可以包含至少两个彼此平行布置并且螺旋状扭绞 的线型集电器21，并且螺旋状电极20可以具有通过涂布而在线型集电器22的表面上形成 的电极活性材料层23。
[0107] 螺旋状电极20包含多股螺旋状扭绞的线型集电器21，并且对扭绞模式没有特别 限制，然而可以将多股线型集电器21在彼此平行放置之后扭绞在一起，或者可以类似于辫 发，以每一股相互交叉的方式将多股线型集电器21编织。
[0108] 特别地，当内电极对应于负极时，用作负极活性材料的高电容负极材料如Si基或 Sn基金属或金属化合物因其材料性质而通过Li离子的合金化/去合金化工艺实现电化学 性质。由此，可能因膨胀而发生大的体积变化，并且如果其变严重，那么结构可能崩塌。结 果，金属活性材料之间的电接触失效，从而抑制Li离子向负极活性材料的金属层中的转移 而造成循环劣化。另外，如果负极活性材料层具有高密度的金属并且厚，那么Li离子难以 扩散到负极活性材料金属层中，从而不能提供足够的容量和良好的倍率特性。然而，因为螺 旋状电极使得表面涂布有负极活性材料层的多个线型负极集电器彼此扭绞，所以在充放电 过程期间与Li离子反应的表面积增大，从而提高电池性能。另外，可以使用具有负极活性 材料层的薄涂层的线型负极集电器提高电池的倍率特性。此外，在螺旋状电极中在多股线 型负极集电器之间存在的空间可缓解在充放电期间施加在电池中的应力或压力，例如活性 材料层的体积膨胀，以防止电池变形并且确保其稳定性，从而增加电池寿命。
[0109] 螺旋状电极的扭绞度（twist rate)可以在0.01至10mm/转的范围内。在本文中， 扭绞度是将螺旋状电极的长度除以扭绞数目的结果，并且值越小，则扭绞程度越高。在这种 情况下，当扭绞度超过1〇_/转时，线型集电器之间的接触面积太小且增大表面积的效果 无关紧要，并且当扭绞度小于0. oimm/转时，扭绞程度过高且存在关于电极损伤如电极活 性材料层剥落和集电器断开的担忧。
[0110] 在下文中，参考图6至图8描述本发明的另一例示性实施方式。
[0111] 参考图6,根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池400包含：包含电解质 的至少两个锂离子供给芯410 ;被形成为围绕各锂离子供给芯410的外表面的中空结构的 内电极支撑体420,以及在内电极支撑体420的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个 内电极430,其各自具有内电极活性材料层和内集电器；被形成为将内电极的外表面一起 围绕以防止电极之间的短路的隔离层440 ;以及被形成为围绕隔离层440的外表面并且包 含外电极活性材料层和外集电器的外电极450。因为具有包含多个电极的内电极，所以线缆 型二次电池400可以使负极和正极之间的平衡容易并且防止在多个电极的存在下发生短 路的可能性。
[0112] 另外，根据本发明的例示性实施方式的纵向延伸的线缆型二次电池包含：包含电 解质的至少两个锂离子供给芯；被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面的中空结构的内电 极支撑体；在内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极-隔离层组 件，其各自包含由内集电器和内电极活性材料层组成的内电极以及被形成为围绕内电极的 外表面的隔离层；以及被形成为将内电极-隔离层组件的外表面一起围绕并且包含外电极 活性材料层和外集电器的外电极。
[0113] 类似地，如前文所述，包含含多个电极的内电极的线缆型二次电池可以进一步包 含在内电极和隔离层之间的电解质吸收层，或者可以包含在内电极和隔离层之间的第一电 解质吸收层以及在隔离层和外电极之间的第二电解质吸收层。
[0114] 参考图7,根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池500包含：包含电解 质的至少两个锂离子供给芯510 ;被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面的中空结构的内 电极支撑体520 ;在内电极支撑体520的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极 530,其各自具有内电极活性材料层和内集电器；在内电极的外表面上形成的电解质吸收层 570 ;被形成为围绕电解质吸收层的外表面以防止电极之间的短路的隔离层540 ;以及被形 成为将具有隔离层的内电极一起围绕的具有外电极活性材料层551和外集电器的外电极 550。
[0115] 另外，参考图8,根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池600包含：包含 电解质的至少两个锂离子供给芯610 ;被形成为围绕各锂离子供给芯610的外表面的中空 结构的内电极支撑体620 ;在内电极支撑体620的表面上形成并且彼此平行布置的至少两 个内电极630,其各自具有内电极活性材料层和内集电器；在内电极的外表面上形成的第 一电解质吸收层670 ;被形成为围绕电解质吸收层的外表面以防止电极之间的短路的隔离 层640 ;在隔离层的外表面上形成的第二电解质吸收层680 ;以及被形成为将具有第二电解 质吸收层的内电极一起围绕的具有外电极活性材料层651和外集电器652的外电极650。
[0116] 另外，可以对根据本发明的例示性实施方式的包含至少两个内电极的线缆型二次 电池进行各种修改。
[0117] 例如，线缆型二次电池包含：包含电解质的至少两个锂离子供给芯；被形成为围 绕各锂离子供给芯的外表面的中空结构的内电极支撑体；在内电极支撑体的表面上形成并 且彼此平行布置的至少两个内电极，其各自具有内电极活性材料层和内集电器；在内电极 的外表面上形成的电解质吸收层；以及被形成为将具有电解质吸收层的内电极一起围绕并 且具有外电极活性材料层和外集电器的外电极。
[0118] 另外，根据本发明的例示性实施方式的线缆型二次电池包含：包含电解质的至少 两个锂离子供给芯；被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面的中空结构的内电极支撑体； 在内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极，其各自具有内电极活 性材料层和内集电器；在内电极的外表面上形成的第一电解质吸收层；被形成为将具有电 解质吸收层的内电极一起围绕以防止电极之间的短路的隔离层；在隔离层的外表面上形成 的第二电解质吸收层；以及被形成为围绕第二电解质吸收层的外表面并且具有外电极活性 材料层和外集电器的外电极。
[0119] 类似地，在包含由多个电极组成的内电极的线缆型二次电池中，内电极可以包含 被形成为围绕内电极支撑体的外表面的内电极活性材料层以及被形成为围绕内电极活性 材料层的外表面的内集电器，或者可以包含被形成为围绕内电极支撑体的外表面的内集电 器以及被形成为围绕内集电器的外表面的内电极活性材料层，如前文所述。
[0120] 另外，除了包含被形成为围绕隔离层的外表面的外电极活性材料层以及被形成为 围绕外电极活性材料层的外表面的外集电器的结构以外，外电极还可以具有包含被形成为 围绕隔离层的外表面的外集电器以及被形成为围绕外集电器的外表面并且与隔离层接触 的外电极活性材料层的结构，或者可以具有包含被形成为围绕隔离层的外表面的外电极活 性材料层以及被形成为包含在外电极活性材料层的内部并且与隔离层间隔地围绕隔离层 的外表面的外集电器的结构。
【权利要求】
1. 一种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含： 锂离子供给芯，其包含电解质； 中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕所述锂离子供给芯的外表面； 内电极，其形成在所述内电极支撑体的表面上并且具有内集电器和内电极活性材料 层； 隔离层，其被形成为围绕所述内电极的外表面以防止电极之间的短路；以及 外电极，其被形成为围绕所述隔离层的外表面并且具有外电极活性材料层和外集电 器。
2. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述中空结构的内电极支撑体为中空纤维。
3. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述中空结构的内电极支撑体在表面上具有孔而使得所述电解质可以移动到内电极 活性材料和外电极活性材料。
4. 根据权利要求3所述的线缆型二次电池，其中， 所述孔的直径在l〇nm至100 μ m的范围内。
5. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述中空纤维由选自如下的至少一种形成：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙 烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺-酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚砜和聚砜。
6. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述内集电器是卷绕线型集电器、卷绕片型集电器或金属涂层。
7. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述内电极包含被形成为围绕所述内电极支撑体的外表面的所述内电极活性材料层， 以及被形成为围绕所述内电极活性材料层的外表面的所述内集电器；或者 所述内电极包含被形成为围绕所述内电极支撑体的外表面的所述内集电器，以及被形 成为围绕所述内集电器的外表面的所述内电极活性材料层。
8. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述外电极包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述外电极活性材料层，以及被 形成为围绕所述外电极活性材料层的外表面的所述外集电器； 所述外电极包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述外集电器，以及被形成为围 绕所述外集电器的外表面的所述外电极活性材料层； 所述外电极包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述外集电器，以及被形成为围 绕所述外集电器的外表面并且与所述隔离层接触的所述外电极活性材料层；或者 所述外电极包含被形成为围绕所述隔离层的外表面的所述外电极活性材料层，以及被 形成为通过被覆盖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的内部并 且与所述隔离层间隔地围绕所述隔离层的外表面的所述外集电器。
9. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述外集电器是管型集电器、卷绕线型集电器、卷绕片型集电器或网眼型集电器。
10. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述内集电器由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；用碳、镍、钛或银在其表面 上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料在其表面上处理过的不导电聚合物；或导电聚 合物。
11. 根据权利要求10所述的线缆型二次电池，其中， 所述导电材料是选自如下的任一种：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚氮化硫、铟锡 氧化物（ITO)、银、钯和镍，或它们的混合物。
12. 根据权利要求10所述的线缆型二次电池，其中， 所述导电聚合物为如下聚合物：选自聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚氮化硫的任 一化合物或其混合物。
13. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述外集电器由如下制成：不锈钢、铝、镍、钛、烧结碳或铜；用碳、镍、钛或银在其表面 上处理过的不锈钢；铝-镉合金；用导电材料在其表面上处理过的不导电聚合物；导电聚合 物；包含Ni、Al、Au、Ag、Al、Pd/Ag、Cr、Ta、Cu、Ba或IT0的金属粉末的金属糊料；或者包含 石墨、炭黑或碳纳米管的碳粉的碳糊料。
14. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述电解质包括选自如下的电解质：使用碳酸亚乙酯（EC)、碳酸亚丙酯（PC)、碳酸亚 丁酯（BC)、碳酸亚乙烯酯（VC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二甲酯（DMC)、碳酸甲乙酯（EMC)、 甲酸甲酯（MF)、γ-丁内酯（γ-BL)、环丁砜、乙酸甲酯（ΜΑ)或丙酸甲酯（MP)的非水电解 液；使用PEO、PVdF、PMMA、PAN或PVAc的凝胶型聚合物电解质；以及使用ΡΕ0、聚环氧丙烷 (PP0)、聚乙撑亚胺（PEI)、聚环硫乙烷（PES)或聚乙酸乙烯酯（PVAc)的固体电解质。
15. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述电解质进一步包含锂盐。
16. 根据权利要求15所述的线缆型二次电池，其中， 所述锂盐是选自如下的任一种：LiCl、LiBr、Lil、LiC104、LiBF4、LiB 1QCl1Q、LiPF6、 LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF 6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、CF 3S03Li、（CF3S02)2NLi、氯硼烷锂、低 级脂族碳酸锂和四苯基硼锂，或者它们的混合物。
17. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述内电极是负极或正极，并且所述外电极与所述内电极相反地是正极或负极。
18. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 当所述内电极是负极并且所述外电极是正极时， 所述内电极活性材料层包含选自如下的任一种活性材料的粒子：天然石墨、人造石墨 或碳质材料；含锂的钛复合氧化物（LT0)，以及包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金 属（Me);所述金属（Me)的合金；所述金属（Me)的氧化物（MeOx);以及所述金属（Me)和碳 的复合物，或它们的混合物，并且 所述外电极活性材料层包含选自如下的任一种活性材料的粒子：LiCo02、LiNi02、 LiMn204、LiCoP04、LiFeP04、LiNiMnCo0 2 和 LiNih_y_zCoxMlyM2z0 2 (其中 Ml 和 M2 各自独立地 为选自如下的任一种41、附、(：〇、？6、]\111、￥、0、11、1、了&、]\%和]\1〇，并且1、7和2独立地为 元素在氧化物组成中的原子分数，其中
或它们的混合物。
19. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 当所述内电极是正极并且所述外电极是负极时， 所述内电极活性材料层包含选自如下的任一种活性材料的粒子：LiCo02、LiNi02、 LiMn204、LiCoP04、LiFeP04、LiNiMnCo0 2 和 LiNih_y_zCoxMlyM2z0 2 (其中 Ml 和 M2 各自独立地 为选自如下的任一种41、附、(：〇、？6、]\111、￥、0、11、1、了&、]\%和]\1〇，并且1、7和2独立地为 元素在氧化物组成中的原子分数，其中
或它们的混合物，并且 所述外电极活性材料层包含选自如下的任一种活性材料的粒子：天然石墨、人造石墨 或碳质材料；含锂的钛复合氧化物（LTO)，以及包括Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni和Fe的金 属（Me);所述金属（Me)的合金；所述金属（Me)的氧化物（MeOx);以及所述金属（Me)和碳 的复合物，或它们的混合物。
20. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述隔离层是电解质层或隔膜。
21. 根据权利要求20所述的线缆型二次电池，其中， 所述电解质层包含选自如下的电解质：使用PEO、PVdF、PMMA、PAN或PVAc的凝胶型聚 合物电解质；以及使用PE0、聚环氧丙烷（PP0)、聚乙撑亚胺（PEI)、聚环硫乙烷（PES)或聚 乙酸乙烯酯（PVAc)的固体电解质。
22. 根据权利要求20所述的线缆型二次电池，其中， 所述电解质层进一步包含锂盐。
23. 根据权利要求22所述的线缆型二次电池，其中， 所述锂盐是选自如下的任一种：LiCl、LiBr、Lil、LiC104、LiBF4、LiB 1QCl1Q、LiPF6、 LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF 6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、CF 3S03Li、（CF3S02)2NLi、氯硼烷锂、低 级脂族碳酸锂和四苯基硼锂，或它们的混合物。
24. 根据权利要求20所述的线缆型二次电池，其中， 所述隔膜是由选自乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和 乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的聚烯烃类聚合物制成的多孔基材；由选自聚酯、聚缩醛、聚酰 胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚和聚乙烯萘的聚合物制成的 多孔基材；或由无机粒子和粘合剂聚合物的混合物制成的多孔基材。
25. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其进一步包含： 在所述内电极和所述隔离层之间的电解质吸收层。
26. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其进一步包含： 在所述内电极和所述隔离层之间的第一电解质吸收层；以及 在所述隔离层和所述外电极之间的第二电解质吸收层。
27. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述内电极和所述外电极中的至少一种是其中至少两根线彼此螺旋状扭绞的螺旋状 电极。
28. 根据权利要求1所述的线缆型二次电池，其中， 所述线缆型二次电池具有圆形或多边形的横截面。
29. -种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含： 至少两个锂离子供给芯，其包含电解质； 中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面； 在所述内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极，其各自具有 内集电器和内电极活性材料层； 隔离层，其被形成为将所述内电极的外表面一起围绕以防止电极之间的短路；以及 外电极，其被形成为围绕所述隔离层的外表面并且具有外电极活性材料层和外集电 器。
30. -种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含： 至少两个锂离子供给芯，其包含电解质； 中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面； 在所述内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极-隔离层组 件，其各自包含具有内集电器和内电极活性材料层的内电极以及被形成为围绕所述内电极 的外表面的隔离层；以及 外电极，其被形成为将所述内电极-隔离层组件的外表面一起围绕并且具有外电极活 性材料层和外集电器。
31. 根据权利要求28或29所述的线缆型二次电池，其进一步包含： 在所述内电极的表面上的电解质吸收层。
32. 根据权利要求28或29所述的线缆型二次电池，其进一步包含： 在所述内电极的表面上的第一电解质吸收层；以及 在所述隔离层的表面上的第二电解质吸收层。
33. -种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含： 至少两个锂离子供给芯，其包含电解质； 中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面； 在所述内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极，其各自具有 内电极活性材料层和内集电器； 电解质吸收层，其形成在所述内电极的外表面上； 隔离层，其被形成为将具有所述电解质吸收层的所述内电极一起围绕以防止电极之间 的短路；以及 外电极，其被形成为将所述隔离层的外表面一起围绕并且具有外电极活性材料层和外 集电器。
34. -种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含： 至少两个锂离子供给芯，其包含电解质； 中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面； 在所述内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极，其各自具有 内电极活性材料层和内集电器； 电解质吸收层，其形成在所述内电极的外表面上；以及 外电极，其被形成为将具有所述隔离层的所述内电极一起围绕并且具有外电极活性材 料层和外集电器。
35. -种纵向延伸的线缆型二次电池，其包含： 至少两个锂离子供给芯，其包含电解质； 中空结构的内电极支撑体，其被形成为围绕各锂离子供给芯的外表面； 在所述内电极支撑体的表面上形成并且彼此平行布置的至少两个内电极，其各自具有 内电极活性材料层和内集电器； 第一电解质吸收层，其形成在所述内电极的外表面上； 隔离层，其被形成为将具有所述第一电解质吸收层的所述内电极一起围绕以防止电极 之间的短路； 第二电解质吸收层，其形成在所述隔离层的外表面上；以及 外电极，其被形成为围绕所述第二电解质吸收层的外表面并且具有外电极活性材料层 和外集电器。
36.根据权利要求29、30、33、34或35所述的线缆型二次电池，其中， 所述内电极和所述外电极中的至少一种是其中至少两根线彼此螺旋状扭绞的螺旋状 电极。
【文档编号】H01M10/04GK104067434SQ201380005549
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2012年10月11日
【发明者】权友涵, 金孝美, 金帝映, 郑惠兰 申请人:株式会社Lg化学