焊接線纜電池的電極層的金屬片的方法及由此制造的電極的制作方法
【技術領域】
[0001]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。
【背景技術】
[0002]可再充電的二次電池廣泛地應用于便攜式設備、工具、不間斷電源等。特別地，無線通信技術作為便攜式設備等的電源而受到關注。
[0003]隨著近來移動設備的進步，目前需要形狀可以自由改變的線纜型(cable-typesecondary battery)二次電池。制造線纜型二次電池的方法包括將金屬片焊接在用于線纜型二次電池的電極層上。然而，線纜型二次電池存在問題，因為形成在電極層上的絕緣層和導電層由聚合物材料制成，因此，通過電極層的典型焊接所得的焊接質量可能變差。
[0004]為了解決這些問題，例如，韓國專利申請公開N0.10-2013-0040552公開了在電極部分與端子部分之間的滑移(slippage)被最小化，從而利于焊接結合并且提高焊接性能。然而，即使這種技術應用于線纜型二次電池的金屬片(metal tab)和電極層的焊接，焊接質量的提尚也有限。

【發(fā)明內容】

[0005]技術問題
[0006]本發(fā)明留意相關領域中遇到的上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種焊接方法，該焊接方法通過使用脈沖激光焊接用于線纜型二次電池的金屬片和電極，這在常規(guī)技術中是不可能實現的。
[0007]技術方案
[0008]為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種焊接用于線纜電池的電極層的金屬片的方法，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:
[0009]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集流體的表面暴露；以及
[0010]b)將金屬片焊接在所述集流體的表面上。
[0011]此外，本發(fā)明提供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去除了所述導電層的一部分的表面上。
[0012]此外，本發(fā)明提供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，所述第二金屬片在所述集流體的一端延伸預定長度，其中，所述外電極是如上所述的用于線纜電池的電極。
[0013]有益效果
[0014]根據本發(fā)明，一種焊接用于線纜電池的電極層的金屬片的方法允許用于線纜電池的金屬片和電極的焊接，這對于使用常規(guī)的超聲波焊接是無法實現的。
【附圖說明】
[0015]圖1圖示了根據本發(fā)明的線纜電極的結構；
[0016]圖2圖示了在根據本發(fā)明的焊接過程中導電層的去除；
[0017]圖3圖示了在根據本發(fā)明的焊接過程中金屬片的焊接;以及
[0018]圖4是根據本發(fā)明的焊接電極的過程中的一步接一步的照片。
【具體實施方式】
[0019]以下將詳細地描述本發(fā)明。
[0020]本發(fā)明提出了一種焊接用于線纜電池(cablebattery)的電極層的金屬片的方法，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:
[0021]a)使用脈沖激光去除所述導電層的一部分，從而使位于下方的集流體的表面暴露；以及
[0022]b)將金屬片焊接在所述集流體的表面上。
[0023]在根據本發(fā)明的焊接方法中，用于線纜電池的集流體是用于線纜電池的陰極或用于線纜電池的陽極。
[0024]在根據本發(fā)明的焊接方法中，用于線纜電池的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。
[0025]在根據本發(fā)明的焊接方法中，所述用于線纜電池的集流體由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳(fired carbon)、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。
[0026]在根據本發(fā)明的焊接方法中，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(Po I y su I f ur n i tr i de)、銦錫氧化物(I TO)、銀、鈀和鎳組成的組中的一種或多種。
[0027]在根據本發(fā)明的焊接方法中，所述聚合物膜層包括選自由聚酰亞胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂以及聚乙烯(PE)樹脂組成的組中的一種或多種。
[0028]在根據本發(fā)明的焊接方法中，所述金屬片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、招、鎳、鈦、固定碳、銅；用碳、鎳、鈦或銀進行表面處理的不銹鋼；以及招-錦合金。
[0029]在根據本發(fā)明的焊接方法的a)中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度在IM至2MW/cm2范圍內的具有IR波長的50W脈沖激光。
[0030]在根據本發(fā)明的焊接方法的a)中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度在1.3M至1.7MW/cm2范圍內的具有IR波長的50W脈沖激光。
[0031]在根據本發(fā)明的焊接方法的b)中，所述焊接通過應用脈沖激光或超聲波進行。
[0032]在根據本發(fā)明的焊接方法中，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。
[0033]在根據本發(fā)明的焊接方法中，作為所述脈沖激光，應用平均功率密度在至3M至4MW/cm2范圍內的具有IR波長的500W脈沖激光。
[0034]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(current collector)、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(metal tab)被焊接在所述集流體的去除了導電層的一部分的表面上。
[0035]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是用于線纜電池的陰極或用于線纜電池的陽極。
[0036]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是管式(pipe-type) 集流體 、繞線式 (wound wire-type)集流體、繞片式(wound sheet-type)集流體或網狀(mesh)集流體。
[0037]在根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極中，所述用于線纜電池的集流體由不銹鋼、鋁、鎳、鈦、固定碳(fired carbon)、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。
[0038]在根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極中，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(ΙΤ0)、銀、鈀和鎳組成的組中的一種或多種。
[0039]在根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極中，所述聚合物膜層包括選自由聚酰亞胺樹脂、PET樹脂以及PE樹脂組成的組中的一種或多種。
[0040]在根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極中，所述金屬片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。
[0041]通過上述方法制造根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極。
[0042]此外，本發(fā)明提出了一種具有預定形狀的水平橫截面且在縱向方向上延伸的線纜型二次電池，包括:線型(wire-type)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(separat1n layer)，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，所述外電極是如上所述的用于線纜電池的電極。
[0043]本發(fā)明的實施方式
[0044]以下是本發(fā)明的更詳細的描述。
[0045]根據本發(fā)明，一種焊接用于線纜電池的電極層的金屬片的方法，適用于將金屬片焊接到電極上，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:
[0046]a)使用脈沖激光去除所述導電層的一部分，從而使位于下方的集流體的表面暴露；以及
[0047]b)將金屬片焊接在所述集流體的表面上。
[0048]根據本發(fā)明的焊接方法可以在當用于線纜電池的電極涂有聚合物材料時，應用于焊接金屬片和電極。
[0049]根據本發(fā)明的用于線纜電池的電極被配置成包括用于線纜電池的集流體、形成在集流體的外表面上的導電層、形成在導電層上的活性材料層以及形成在集流體的內表面上的聚合物膜層。當使用例如IPA的醇去除活性材料層時，電極可以包括，如圖1所示，用于線纜電池的集流體(current collector)、形成在集流體的外表面上的導電層以及形成在集流體的內表面上的聚合物膜層。
[0050]根據要求，用于線纜電池的集流體可以是外部集流體或內部集流體。
[0051]根據要求，用于線纜電池的集流體可以是用于線纜電池的陰極或用于線纜電池的陽極。
[0052]用于線纜電池的集流體可以是