管式集流體、繞線式集流體、繞片式集流體或網狀集流體(mesh current collector)。
[0053]考慮到在電池的工作范圍內用于集流體的金屬的價格以及電化學穩(wěn)定性，用于線纜電池的集流體不受特別限制，但是可以由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼;鋁-鎘合金；用導電材料進行表面處理的非導電聚合物；或導電聚合物形成。
[0054]導電層不受特別限制，只要其在不引起對電池的化學變化(chemical changes)的情況下表現出導電性，并且優(yōu)選地包括選自由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物、ITO、銀、鈀和鎳組成的組中的一種或多種。
[0055]聚合物膜層不受特別限制，但是優(yōu)選地包括選自由聚酰亞胺樹脂、PET樹脂以及PE樹脂組成的組中的一種或多種。
[0056]電極具有包括導電層和聚合物膜層的多層結構。在導電層和聚合物膜層由聚合物材料形成的情況下，即使當電極和金屬片通過使用常規(guī)的焊接方法進行焊接，焊接質量可能很差。為了解決這個問題，在焊接方法的a)中，多層結構的電極中的導電層中的一部分被使用脈沖激光進行照射并且因此被去除。在本發(fā)明中，可以調節(jié)脈沖激光的強度，并且可以應用能被導電層和電極層吸收的波長。此外，可以使用任何激光而不受特別限制，只要其可以輸出利于去除導電層以及金屬片的焊接的峰值。具體地講，在a)中，在如圖4(a)所示的覆蓋有導電層和聚合物膜層的電極層中，電極上的導電層使用脈沖激光進行照射，如圖2所示，從而從與焊接金屬片的位置對應的電極層的表面去除導電層。由此，如圖4(b)所示，可以形成已去除一部分導電層的電極。在a)中使用的脈沖激光的強度可以根據需要在適當的范圍內進行調節(jié)。優(yōu)選地，應用平均功率密度在IM至2MW/cm2，并且更優(yōu)選地在1.3M至1.7MW/cm2的范圍內的具有IR波長的50W脈沖激光
[0057]如上所示，去除導電層的一部分，從而使位于其下方的與金屬片焊接在電極層上的位置對應的集流體的表面被暴露。在根據本發(fā)明的焊接方法的b)中，金屬片被放置且焊接在集流體的表面上。
[0058]在b)中的焊接可以通過應用脈沖激光或超聲波進行。
[0059]在使用脈沖激光進行焊接時，在去除一部分導電層的電極(S卩，陰極)中，如圖4(b)所示，金屬片放置在通過去除導電層而暴露的集流體的表面上，然后用脈沖激光照射，如圖3所示，由此焊接電極和金屬片。如圖4(c)所示，可以完成已焊接電極(S卩，陰極)和金屬片的用于線纜型二次電池的電極。在b)中使用的脈沖激光的強度可以根據需要在適當的范圍內進行調節(jié)。優(yōu)選地，應用平均功率密度為3Mff/cm2或大于3Mff/cm2，并且更優(yōu)選為3M至4Mff/cm2的具有IR波長的500W脈沖激光。
[0060]考慮到在電池的工作范圍內的用于集流體的金屬的價格以及電化學穩(wěn)定性，金屬片不受特別限制，但是優(yōu)選地由選自由以下各項組成的組中的任意一種或多種形成:不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼；以及鋁-鎘合金。
[0061]另外，在使用超聲波焊接時，可以根據需要適當地調節(jié)超聲波的強度。
[0062]此外，本發(fā)明提出了一種用于線纜電池的電極，包括用于線纜電池的集流體、形成在所述集流體的外表面上的導電層以及形成在所述集流體的內表面上的聚合物膜層，其中，金屬片焊接在所述集流體的一部分導電層被去除的表面上。
[0063]可以通過根據本發(fā)明的焊接方法制造電極。
[0064]在根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極中，用于線纜電池的集流體、導電層、聚合物膜層和金屬片的構造與如上所述的焊接方法中保持相同。
[0065]此外，本發(fā)明提出了一種具有預定形狀的水平橫截面并且在縱向方向上延伸的線纜型二次電池，包括:線型內部集流體，具有在其一端延伸至預定長度的第一金屬片；內電極活性材料層，形成在所述內部集流體的表面上;分離層，形成在所述內電極活性材料層的外表面上；以及外電極，形成在所述分離層的外表面上并且包括外電極活性材料層以及具有第二金屬片的集流體，所述第二金屬片在其一端延伸至預定長度，其中，所述外電極是根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極。
[0066]根據本發(fā)明的線纜型二次電池可以多樣化地配置，并且其構造不受特別限制，只要其通常在本領域中有用。
[0067]雖然處于說明性目的參照附圖公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領域的技術人員會理解在不脫離由所附權利要求書所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行多種修改和替換。
【主權項】
1.一種焊接用于線纜電池的電極層的金屬片的方法，所述方法適用于將金屬片焊接在電極上，所述電極包括用于線纜電池的集流體、形成在所述集流體的外表面上的導電層以及形成在所述集流體的內表面上的聚合物膜層，所述方法包括: a)使用脈沖激光去除所述導電層的一部分，從而使位于其下方的所述集流體的表面暴露；以及 b)將金屬片焊接到所述集流體的所述表面上。2.根據權利要求1所述的方法，其中，用于線纜電池的所述集流體是用于線纜電池的陰極或用于線纜電池的陽極。3.根據權利要求1所述的方法，其中，用于線纜電池的所述集流體是管式集流體、繞線式集流體、繞片式集流體或網狀集流體。4.根據權利要求1所述的方法，其中，用于線纜電池的所述集流體由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼;鋁-鎘合金；用導電材料進行表面處理的非導電聚合物;或導電聚合物形成。5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述導電層包括選自由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物、銦錫氧化物(ITO)、銀、鈀和鎳組成的組中的任意一種或多種。6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述聚合物膜層包括選自由聚酰亞胺樹脂、PET樹脂以及PE樹脂組成的組中的任意一種或多種。7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述金屬片由選自由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼；以及鋁-鎘合金組成的組中的任意一種或多種形成。8.根據權利要求1所述的方法，其中，在a)中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度在IM至2Mff/cm2范圍內的具有IR波長的50W脈沖激光。9.根據權利要求1所述的方法，其中，在a)中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度在1.3M至1.7Mff/cm2范圍內的具有IR波長的50W脈沖激光。10.根據權利要求1所述的方法，其中，在b)中，焊接通過應用脈沖激光或超聲波進行。11.根據權利要求10所述的方法，其中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度為3MW/cm2或大于3Mff/cm2的具有IR波長的500W脈沖激光。12.根據權利要求10所述的方法，其中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度在3M至4MW/cm2范圍內的具有IR波長的500W脈沖激光。13.—種用于線纜電池的電極，包括用于線纜電池的集流體、形成在所述集流體的外表面上的導電層以及形成在所述集流體的內表面上的聚合物膜層，其中，金屬片被焊接在所述集流體的去除了所述導電層的一部分的表面上。14.根據權利要求13所述的電極，其中，用于線纜電池的所述集流體是用于線纜電池的陰極或用于線纜電池的陽極。15.根據權利要求13所述的電極，其中，用于線纜電池的所述集流體是管式集流體、繞線式集流體、繞片式集流體或網狀集流體。16.根據權利要求13所述的電極，其中，用于線纜電池的所述集流體由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼;鋁-鎘合金；用導電材料進行表面處理的非導電聚合物;或導電聚合物形成。17.根據權利要求13所述的電極，其中，所述導電層包括選自由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫氮化物、銦錫氧化物(ITO)、銀、鈀和鎳組成的組中的任意一種或多種。18.根據權利要求13所述的電極，其中，所述聚合物膜層包括選自由聚酰亞胺樹脂、PET樹脂以及PE樹脂組成的組中的任意一種或多種。19.根據權利要求13所述的電極，其中，所述金屬片由選自由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼；以及鋁-鎘合金組成的組中的任意一種或多種形成。20.根據權利要求13所述的電極，其中，所述電極是通過根據權利要求1所述的方法制造的。21.—種線纜型二次電池，具有預定形狀的水平橫截面且在縱向方向上延伸，所述線纜型二次電池包括: 線型內部集流體，具有在其一端延伸至預定長度的第一金屬片； 內電極活性材料層，形成在所述內部集流體的表面上； 分離層，形成在所述內電極活性材料層的外表面上；以及 外電極，形成在所述分離層的外表面上并且包括外電極活性材料層以及具有第二金屬片的集流體，所述第二金屬片在所述集流體的一端延伸至預定長度， 其中，所述外電極是根據權利要求13所述的電極。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種焊接用于線纜電池的電極層的金屬片的方法以及由此制造的電極。具體地，公開了一種用于將金屬片焊接到電極上的方法，所述電極包括用于線纜電池的集流體、形成在所述集流體的外表面上的導電材料層以及形成在所述集流體的內表面上的聚合物膜層，所述方法包括：a)通過照射脈沖激光去除所述導電材料層的一部分的步驟集流體；以及b)將金屬片放置在去除了所述導電材料層的集流體的表面上并且焊接金屬片集流體。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明能將金屬片和線纜型二次電池結合，而常規(guī)的焊接方法不能獲得高焊接性能。
【IPC分類】H01M10/04, B23K26/21, H01S3/10, B23K26/40
【公開號】CN105555466
【申請?zhí)枴緾N201480051797
【發(fā)明人】李鎮(zhèn)洙, 金臺洙, 鄭惠蘭, 辛富建
【申請人】Lg化學株式會社
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2014年10月17日
【公告號】US20160211500