JP5823063B2 - ケーブル型二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル型二次電池に関し、より詳しくは、連結端子を通じて接続し易いケーブル型二次電池に関する。

本出願は、２０１３年０１月０３日出願の韓国特許出願第１０−２０１３−００００５２６号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）などに対する技術開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源として二次電池の需要が急増し、それにより、多様な要求に応えられる電池に関する研究が活発に行われている。

二次電池は、外部の電気エネルギーを化学エネルギーの形態に変えて貯蔵しておき、必要なときに電気を作り出す装置をいう。数回充電できるという意味で「充電式電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）」という名称も用いられる。よく使用される二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル‐カドミウム電池（ＮｉＣｄ）、ニッケル水素蓄電池（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン電池（Ｌｉ‐ｉｏｎ）、リチウムイオンポリマー電池（Ｌｉ‐ｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）がある。二次電池は、使い捨ての一次電池に比べて経済的な利点及び環境的な利点を共に提供する。

現在、使用されている殆どの二次電池は、円筒型、角形、またはパウチ型の二次電池である。これら二次電池は、外装材の種類によってパウチ型、円筒型、角形に分類される。前記二次電池は、負極、正極及び分離膜から構成された電極組立体を円筒型または角形の金属缶またはアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースの内部に装着し、前記電極組立体に電解質を注入して製造されるため、製造が容易であり、製造コストが低いという長所がある。しかし、二次電池の装着のために一定空間が必要不可欠であるため、変形が制限されるという短所がある。従って、円筒型、角形またはパウチ型の二次電池は、多様な形態の携帯用装置の開発に制約となる問題点がある。そこで、変形が容易な新規な形態の二次電池が求められている。

このような要求に応えて、断面の直径に対する長さの比が非常に大きい二次電池であるケーブル型電池が提案された。韓国特許公開第２００５−９９９０３号には、内部電極、外部電極、及びこれら電極間に介在される電解質層から構成される可変型電池が開示されている。このような二次電池は、細長い形態で構成されて長手方向に対して伸縮可能である、いわゆるケーブル構造を有することが主な特徴である。

なお、このようなケーブル型二次電池については、装置に連結して電力を供給するか、または、充電機に連結して充電電力の供給を受けるための連結端子も必要である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、連結端子を通じて接続し易いケーブル型二次電池を提供することを目的とする。

上記の課題を達成するため、本発明によるケーブル型二次電池は、所定形状の水平断面を有し、長手方向に延長された内部集電体の表面に形成された内部電極活物質を含む、少なくとも１つの内部電極層；前記内部電極層を囲むように形成された分離層；及び前記分離層を囲み、外部集電体の表面に形成された外部電極活物質を含む外部電極層；を含むケーブル型二次電池において、前記外部集電体と電気的に連結され、前記ケーブル型二次電池の一端に形成された第１連結端子；及び前記内部集電体と電気的に連結され、前記ケーブル型二次電池の他端に形成された第２連結端子；を更に含む。

本発明の一実施例によれば、前記第１及び第２連結端子は、イヤホンプラグ型端子である。このとき、前記イヤホンプラグ型端子の直径は、３．５ｍｍであり得る。

本発明の一実施例によれば、第１及び第２連結端子は、雄端子と雄端子、雄端子と雌端子、雌端子と雄端子、及び雌端子と雌端子からなる群より選択された少なくとも１つの形態を有する。

本発明によるケーブル型二次電池は、前記外部電極層を囲む保護被覆；を更に含むことができる。

本発明の一実施例によれば、前記内部集電体は、パイプ型集電体、巻き取られたワイヤ型、巻き取られたシート型またはメッシュ型集電体であり得る。

本発明の一実施例によれば、前記外部集電体は、パイプ型集電体、巻き取られたワイヤ型、巻き取られたシート型またはメッシュ型集電体であり得る。

本発明の一実施例によれば、前記内部電極層は負極であり、前記外部電極層は正極であるか、または、 前記内部電極層は正極であり、前記外部電極層は負極である。

本発明によるケーブル型二次電池は、複数のケーブル型二次電池を含むバッテリーモジュールの一構成要素になり得る。このとき、前記複数のケーブル型二次電池は、前記第１連結端子が雄端子であり、前記第２連結端子が雌端子であるか、または、前記第１連結端子が雌端子であり、前記第２連結端子が雄端子である。前記複数のケーブル型二次電池は、電気的に直列で連結される。

本発明によるケーブル型二次電池は、前記ケーブル型二次電池から電力が供給される負荷を含む二次電池駆動システムの一構成要素になり得る。このとき、前記負荷は、前記ケーブル型二次電池の第１及び第２連結端子と結合される第１及び第２結合端子を含む。また、前記負荷は、電気自転車、電動工具（Ｐｏｗｅｒ ｔｏｏｌ）、電力貯蔵装置、無停電電源装置、携帯用コンピュータ、携帯用情報通信端末、携帯用オーディオ装置、または携帯用ビデオ装置であり得る。

本発明によるケーブル型二次電池は、前記ケーブル型二次電池と、前記ケーブル型二次電池が要する充電電力を供給する充電機または前記ケーブル型二次電池から電力の供給を受ける負荷とを電気的に連結させる接続装置を含むケーブル型二次電池接続セットの一構成要素になり得る。このとき、前記接続装置は、前記ケーブル型二次電池の第１及び第２連結端子とそれぞれ結合される第１及び第２結合端子；並びに前記第１及び第２結合端子と、前記充電機または負荷の正極または負極とをそれぞれ電気的に連結させる第３結合端子；を含む。また、前記接続装置の第３結合端子は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）端子の形態であり得る。

上記の技術的課題を果たすための本発明によるケーブル型二次電池は、所定形状の水平断面を有し、長手方向に延長された内部集電体の表面に形成された内部電極活物質を含む、少なくとも１つの内部電極層；前記内部電極層を囲むように形成された分離層；及び前記分離層を囲んで外部集電体の表面に形成された外部電極活物質を含む外部電極層；を含むケーブル型二次電池において、前記内部集電体及び外部集電体と電気的に連結され、前記ケーブル型二次電池の一端に形成された第１連結端子；及び前記内部集電体及び外部集電体と電気的に連結され、前記ケーブル型二次電池の他端に形成された第２連結端子；を更に含む。

本発明によるケーブル型二次電池は、複数のケーブル型二次電池を含むバッテリーモジュールの一構成要素になり得る。このとき、前記第１連結端子は雄端子であり、前記第２連結端子は雌端子であるか、または、第１連結端子は雌端子であり、前記第２連結端子は雄端子である。前記複数のケーブル型二次電池は、電気的に並列で連結される。

本発明によるケーブル型二次電池は、前記ケーブル型二次電池から電力の供給を受ける負荷を含むことを特徴とする二次電池駆動システムの一構成要素になり得る。このとき、前記負荷は、前記ケーブル型二次電池の第１連結端子の負極または正極のいずれか一方のみが電気的に連結されるように結合される第１結合端子；及び前記ケーブル型二次電池の第２連結端子の正極または負極のうち前記第１結合端子に対応する電極である正極または負極のみが電気的に連結されるように結合される第２結合端子；を含む。また、前記負荷は、電気自転車、電動工具、電力貯蔵装置、無停電電源装置、携帯用コンピュータ、携帯用情報通信端末、携帯用オーディオ装置または携帯用ビデオ装置であり得る。

本発明の一実施例によるケーブル型二次電池は、前記ケーブル型二次電池と、前記ケーブル型二次電池が要する充電電力を供給する充電機または前記ケーブル型二次電池から電力の供給を受ける負荷とを電気的に連結させる接続装置を含むケーブル型二次電池接続セットの一構成要素になり得る。このとき、前記接続装置は、前記第１連結端子の負極または正極のいずれか一方のみが電気的に連結されるように結合される第１結合端子；前記第２連結端子の正極または負極のうち、前記第１結合端子に対応する正極または負極のみが電気的に連結されるように結合される第２結合端子；並びに前記第１及び第２結合端子と前記充電機または負荷の正極または負極とをそれぞれ電気的に連結させる第３結合端子；を含む。また、前記接続装置の第３結合端子は、ＵＳＢ端子の形態であり得る。

本発明の一態様によれば、ケーブル型二次電池と充電機または負荷とを連結し易くなる。

本発明の他の一態様によれば、ケーブル型二次電池を電気的に直列または並列で連結することで、バッテリーモジュールを容易に構成することができる。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施例によるケーブル型二次電池の構成を概略的に示した正面図である。 図１に示された二次電池本体の構造を示すためのＡ‐Ａ'線断面図である。 本発明の他の実施例によるケーブル型二次電池の構成を概略的に示した正面図である。 本発明の他の実施例によるケーブル型二次電池の構成を概略的に示した正面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した構成図である。 本発明によるケーブル型二次電池を含む二次電池駆動システムの構成を概略的に示した構成図である。 本発明によるケーブル型二次電池を含む二次電池接続セットの構成を概略的に示した構成図である。 本発明の更に他の実施例によるケーブル型二次電池の構成を概略的に示した正面図である。 本発明によるケーブル型二次電池の部分透視図である。 本発明の更に他の実施例によるケーブル型二次電池の構成を概略的に示した正面図である。 本発明の更に他の実施例によるケーブル型二次電池の構成を概略的に示した正面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した構成図である。 本発明によるケーブル型二次電池を含む二次電池駆動システムの構成を概略的に示した構成図である。 本発明によるケーブル型二次電池を含む二次電池接続セットの構成を概略的に示した構成図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。従って、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明の更にも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

図１は、本発明の一実施例によるケーブル型二次電池１００の構成を概略的に示した正面図である。

図１を参照すれば、本発明によるケーブル型二次電池１００は、二次電池本体１１０、第１連結端子１２０、及び第２連結端子１３０を含む。

前記二次電池本体１１０は、細長い形態で構成され、長手方向に対して伸縮可能であるケーブル構造を有する。前記二次電池本体１１０は、外部から供給された電気エネルギーを化学エネルギーに変換して貯蔵しておき、必要なときに貯蔵された化学エネルギーを電気エネルギーに変換して外部へ供給するための構成を含んでいる。

図２は、図１に示された二次電池本体１１０の構造を示すためのＡ‐Ａ'線断面図であ
る。

図２の（ａ）を参照すれば、本発明の一実施例による二次電池本体１１０は、所定形状の水平断面を有し、長手方向に延長された内部集電体１１１の表面に内部電極活物質１１２が形成されている。ここで、所定形状とは、形状を特に制限しないということであり、本発明の本質を損なわない如何なる形状も可能であるという意味である。前記内部集電体１１１の水平断面は円形または多角形であり得るが、円形構造は、幾何学的に完全な対称形の円形または非対称形の楕円形構造である。多角形構造は、特に制限されることはなく、このような多角形構造の非制限的な例としては、三角形、四角形、五角形または六角形が挙げられる。但し、製造過程において、パイプ型集電体、巻き取られたワイヤ型集電体、巻き取られたシート型またはメッシュ型集電体を使用することもできる。

なお、本明細書では、前記内部集電体１１１と内部電極活物質１１２とを合わせて、内部電極層１１３と称する。前記二次電池本体１１０は、内部集電体１１１が、図２の（ｂ）及び（ｃ）に示されたように２以上含まれ得る。図２の（ｂ）の二次電池本体１１０は、完全な対称形の円形構造を有し、図２の（ｃ）の二次電池本体１１０は、楕円形構造を有するものであり、多様な形態が可能である。また、複数の内部電極層１１１には、平行に配置された場合だけでなく、複数の内部電極層１１１が互いに撚られた場合も含まれる。図２の（ｂ）の二次電池本体１１０は、３つの内部電極層１１１を有し、図２の（ｃ）の二次電池本体１１０は、２つの内部電極層１１１を有するものである。

前記二次電池本体１１０が複数の内部電極層１１１を含む場合には、外部電極層１１７と接する表面積が増加して高い電池レートを有し、優れた電池性能を確保することができる。また、変形自在なケーブル型二次電池の特性上、繰り返される使用によって電極に断線が発生する恐れがあるが、複数の電極を使用する場合には、１つの内部電極層１１１に断線が発生しても二次電池の作動が可能である。そして、外部電極層１１７に比べて体積当りの容量が小さい内部電極層１１１を使用する場合には、内部電極層１１１の個数を調整できるため、内部電極層１１１と外部電極層１１７との容量バランスを調節し易い。

前記内部電極層１１３の外面には、前記内部電極層１１３を囲むように分離層１１４が形成されている。前記分離層１１４は、イオンの通路となる電解質を含んでいる。そして、前記分離層１１４の外面には、前記分離層１１４を囲むように外部電極層１１７が形成されている。

本明細書において、前記外部電極層１１７は、内部集電体１１１に対応する外部集電体１１６と、前記外部集電体１１６の表面に形成された外部電極活物質１１５とを含むことを意味する。前記外部集電体１１６としても、製造過程において、パイプ型集電体、巻き取られたワイヤ型集電体、巻き取られたシート型またはメッシュ型集電体を使用することができる。

前記内部集電体１１１及び外部集電体１１６は、内部電極活物質１１２及び外部電極活物質１１５の電気化学反応によって生成された電子を集めるか、または電気化学反応に必要な電子を供給する役割をするものであって、一般に銅やアルミニウムなどの金属を使用する。しかし、最近は、二次電池本体１１０の可撓性増加と軽量化のため、ポリピロールのような伝導性高分子を集電体として使用する場合もある。しかし、本発明が前記内部集電体１１１及び外部集電体１１６の物質によって制限されることはない。

本発明の内部電極層１１３は負極であり、外部電極層１１７は正極であるか、または、内部電極層１１３は正極であり、外部電極層１１７は負極であり得る。但し、本明細書では、説明の便宜上、前記内部電極層１１３は負極、前記外部電極層１１７は正極に設定して説明する。

望ましくは、前記二次電池本体１１０は、前記外部電極層１１７を囲む保護被覆１１８を更に含むことができる。

再び図１を参照すれば、前記第１連結端子１２０は、前記二次電池本体１１０の一端に形成されている。そして、前記第２連結端子１３０は、前記二次電池本体１１０で前記第１連結端子１２０が形成されていない他端に形成されている。

前記第１連結端子１２０は、前記外部集電体１１６と電気的に連結され、前記第２連結端子１３０は、前記内部集電体１１１と電気的に連結される。従って、本実施例において、前記第１連結端子１２０は正極連結端子になり、前記第２連結端子１３０は負極連結端子になる。勿論、他の実施例では、第１連結端子１２０は負極連結端子、第２連結端子１３０は正極連結端子になり得る。

本発明の一実施例によれば、前記第１及び第２連結端子１２０、１３０は、イヤホンプラグ型端子であり得る。本明細書において、「イヤホンプラグ型端子」とは、図１に示されたように、円形のプラグであって、規格化された直径を有する。最も広く使用されているイヤホンプラグの直径は、３．５ｍｍであり、前記第１及び第２連結端子１２０、１３０も規格化された直径を有し得る。前記円形プラグは、ＣＤプレーヤー、ＭＰ３プレーヤーなどのような携帯用オーディオ装置または携帯用ビデオ、携帯用コンピュータなどにイヤホンを連結するためのプラグとして広く使用されている。従って、前記第１及び第２連結端子１２０、１３０がイヤホンプラグ型端子である場合、従来使用されている装置との互換性が良い。

また、本明細書において「イヤホンプラグ型端子」は、図１に示された形態のように、挿入されるプラグ形態のみを意味するものではない。「イヤホンプラグ」は、図１に示された挿入型プラグに対応する結合口が形成されたプラグも含む。以下、前記イヤホンプラグ型端子において、結合口が形成されたプラグを「雌端子（ｆｅｍａｌｅ）」、挿入されるプラグが形成された端子を「雄端子（ｍａｌｅ）」と称する。このような名称は、当業界において広く用いられている。

図３及び図４は、本発明の他の実施例によるケーブル型二次電池１００の構成を概略的に示した正面図である。

図３を参照すれば、前記第１連結端子１２０には雄端子、前記第２連結端子１３０には雌端子が形成されている。また、図４を参照すれば、前記第１及び第２連結端子１２０、１３０には、両方とも雌端子が形成されている。図１、図３及び図４に示された実施例から分かるように、本発明の第１及び第２連結端子１２０、１３０は、雄端子と雄端子、雄端子と雌端子、雌端子と雄端子、及び雌端子と雌端子からなる群より選択された少なくとも１つの形態を有することができる。

本発明によるケーブル型二次電池１００は、バッテリーモジュール１４０の一構成要素になり得る。

図５は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１４０の構成を概略的に示した構成図である。

図５を参照すれば、本発明による３個のケーブル型二次電池１００が、連結できるように一列に配置されている。しかし、本発明によるバッテリーモジュール１４０に含まれるケーブル型二次電池１００の個数が多様であり得ることは自明である。前記ケーブル型二次電池１００は、前記第１連結端子１２０が雄端子であり、前記第２連結端子１３０が雌端子である。勿論、実施例によって前記第１連結端子１２０が雌端子であり、前記第２連結端子１３０が雄端子であることも可能である。

本実施例において、前記第１連結端子１２０は正極であり、前記第２連結端子１３０は負極である。従って、図５に示されたように、前記複数のケーブル型二次電池１００を一列に配置し、前方に配置されたケーブル型二次電池の第２連結端子１３０と、後方に配置されたケーブル型二次電池の第１連結端子１２０とを結合すれば、前記ケーブル型二次電池１００が電気的に直列で連結されたバッテリーモジュール１４０が構成される。一般のリチウムポリマー電池は、約３．７Ｖ〜４．０Ｖの作動電圧を有する。従って、３．７Ｖ〜４．０Ｖ以上の高電圧が求められる装置の場合、本発明によるケーブル型二次電池１００を直列に連結することで、高電圧バッテリーモジュールを容易に構成することができる。

本発明によるケーブル型二次電池１００は、前記ケーブル型二次電池１００から電力の供給を受ける負荷１５１を含む二次電池駆動システム１５０の一構成要素になり得る。

図６は、本発明によるケーブル型二次電池１００を含む二次電池駆動システム１５０の構成を概略的に示した構成図である。

図６を参照すれば、本発明による二次電池駆動システム１５０は、ケーブル型二次電池１００及び負荷１５１を含む。前記ケーブル型二次電池１００は、上述したため、繰り返される説明を省略する。前記負荷１５１は、電気自転車、電動工具、電力貯蔵装置、無停電電源装置、携帯用コンピュータ、携帯用情報通信端末、携帯用オーディオ装置、または携帯用ビデオ装置など多様な装置であり得る。

前記負荷１５１は、本発明によるケーブル型二次電池１００から電力が供給される。そのため、前記負荷１５１は、本発明によるケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０と結合される第１及び第２結合端子１５２、１５３を含む。

そして、前記第１及び第２結合端子１５２、１５３は、前記第１及び第２連結端子１２０、１３０のプラグ形態に対応するプラグ形態を有する。図６の（ａ）は、前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０の両方とも雄端子である実施例である。従って、前記負荷１５１の第１及び第２結合端子１５２、１５３には、両方とも雌端子が備えられる。また、図６の（ｂ）は、前記ケーブル型二次電池１００の第１連結端子１２０が雄端子、前記第２連結端子１３０が雌端子である実施例である。従って、前記負荷１５１の第１結合端子１５２には雌端子、第２結合端子１５３には雄端子が備えられる。

本発明による二次電池駆動システム１５０において、前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０と、前記負荷１５１の第１及び第２結合端子１５２、１５３とは、多様な組み合わせによって互いに対応するプラグ形態を有し得る。しかし、本発明が、前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０と、前記負荷１５１の第１及び第２結合端子１５２、１５３とのプラグの組み合わせによって制限されることはない。

本発明によるケーブル型二次電池１００は、前記ケーブル型二次電池１００が要する充電電力を供給する充電機、または前記ケーブル型二次電池１００から電力の供給を受ける負荷１５１を電気的に連結させる接続装置１６１を含む、二次電池接続セット１６０の一構成要素になり得る。

図７は、本発明によるケーブル型二次電池１００を含む二次電池接続セット１６０の構成を概略的に示した構成図である。

図７を参照すれば、本発明による二次電池接続セット１６０は、ケーブル型二次電池１００及び接続装置１６１を含む。前記ケーブル型二次電池１００は、上述したため、繰り返される説明は省略する。前記接続装置１６１は、前記ケーブル型二次電池１００が要する充電電力を供給する充電機、または前記ケーブル型二次電池１００から電力の供給を受ける負荷１５１を電気的に連結させる装置である。前記充電機または負荷は、本発明によるケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０とは異なる形態の連結端子を含むことができる。従って、前記接続装置１６１は、互いに異なるプラグ形態を有するケーブル型二次電池１００と負荷との間、またはケーブル型二次電池１００と充電機との間を電気的に連結させる役割をする。

そのため、前記接続装置１６１は、第１ないし第３結合端子１６２、１６３、１６４を含む。前記第１ないし第２結合端子１６２、１６３は、前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０のプラグ形態に対応するプラグ形態を有する。図７は、前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０の両方とも雄端子である実施例である。従って、前記接続装置１６１の第１及び第２結合端子１６２、１６３には、両方とも雌端子が備えられる。本発明による二次電池接続セット１６０において、前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０と前記接続装置１６１の第１及び第２結合端子１６２、１６３とは、多様な組み合わせによって互いに対応するプラグ形態を有し得る。しかし、本発明が前記ケーブル型二次電池１００の第１及び第２連結端子１２０、１３０と前記接続装置１６１の第１及び第２結合端子１６２、１６３とのプラグの組み合わせによって制限されることはない。

前記第３結合端子１６４は、前記第１及び第２結合端子１５２、１５３を前記充電機または負荷の正極または負極とそれぞれ電気的に連結させる役割をする。本発明の一実施例によれば、前記第３結合端子１６４は、ＵＳＢ端子の形態であり得る。ＵＳＢ端子は公知の標準技術であって、広く用いられているため、詳しい説明は省略する。前記第３結合端子１６４の形態は、多様な規格の標準化された形態だけでなく、非標準化された形態を有し得、前記第３結合端子１６４の形態によって本発明が制限されることはない。

図８は、本発明の更に他の実施例によるケーブル型二次電池２００の構成を概略的に示した正面図である。

図８を参照すれば、本発明によるケーブル型二次電池２００は、二次電池本体１１０、第１連結端子２２０、及び第２連結端子２３０を含む。前記二次電池本体１１０は、図１に示された二次電池本体１１０と同一である。従って、前記二次電池本体１１０に対する詳しい説明は省略する。

前記第１連結端子２２０は、内部集電体及び外部集電体と電気的に連結され、前記二次電池本体１１０の一端に形成されている。そして、前記第２連結端子２３０は、内部集電体１１１及び外部集電体１１６と電気的に連結され、前記二次電池本体１１０において前記第１連結端子２２０が形成されていない他端に形成されている。

図８に示された本発明による第１連結端子２２０及び第２連結端子２３０は、図１に示された実施例の前記第１及び第２連結端子２２０、２３０に比べて、１つの連結端子に内部集電体１１１及び外部集電体１１６がそれぞれ電気的に連結されている点で異なる。

図９は、本発明によるケーブル型二次電池２００の部分透視図である。

図９を参照すれば、前記第２連結端子２３０において、プラグの内側部分２２１は外部集電体１１６と電気的に連結され、プラグの外側部分２２２は内部集電体１１１と電気的に連結されたことが確認できる。本実施例において、前記内部集電体１１１は負極であり、前記外部集電体１１６は正極である。従って、前記第２連結端子２３０は、前記内部集電体１１１と前記外部集電体１１６にそれぞれ電気的に連結された部分、すなわち、プラグの内側部分２２１とプラグの外側部分２２２との間に絶縁層２２３を含む。前記絶縁層２２３は、電気抵抗値の大きい物質であって、前記内部集電体１１１と外部集電体１１６とを電気的に絶縁させる。

図９には、第２連結端子２３０が例示されているが、前記第１連結端子２２０も同一構造を有することは当然である。また、プラグの内側部分２２１が内部集電体１１１と電気的に連結され、プラグの外側部分２２２が外部集電体１１６と電気的に連結される実施例も可能であることは自明である。以下の図では、前記第１及び第２連結端子２２０、２３０で１つのプラグに２個の電極が形成されていることを（＋）と（−）で示すことにする。

本発明の実施例よれば、前記第１及び第２連結端子２２０、２３０は、イヤホンプラグ型端子であり得る。前記イヤホンプラグ型端子については上述したため、繰り返される説明は省略する。

図１０及び図１１は、本発明の更に他の実施例によるケーブル型二次電池２００の構成を概略的に示した正面図である。

図１０を参照すれば、前記第１連結端子２２０には雄端子、前記第２連結端子２３０には雌端子が形成されている。また、図１１を参照すれば、前記第１及び第２連結端子２２０、２３０の両方とも雌端子が形成されている。このように、本発明による第１及び第２連結端子２２０、２３０は、雄端子と雄端子、雄端子と雌端子、雌端子と雄端子、及び雌端子と雌端子からなる群より選択された少なくとも１つの形態を有し得る。

前記雄端子は、プラグの内側が（＋）極であり、プラグの外側が（−）極である。そして、前記雄端子に対応する雌端子は、プラグの内側が（−）極であり、プラグの外側が（＋）極である。一方、前記雄端子が、プラグの内側が（−）極であり、プラグの外側が（＋）極であれば、前記雌端子は、プラグの内側が（＋）極であり、プラグの外側が（−）極である。このように、前記雄端子と雌端子とが結合されたとき、互いに対応する電極が連結されるように配置される。

本発明によるケーブル型二次電池２００は、バッテリーモジュール２４０の一構成要素になり得る。

図１２は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール２４０の構成を概略的に示した構成図である。

図１２を参照すれば、本発明による３個のケーブル型二次電池２００が連結できるように一列に配置されている。しかし、本発明によるバッテリーモジュール２４０に含まれるケーブル型二次電池２００の個数が、多様であり得ることは自明である。前記ケーブル型二次電池２００は、前記第１連結端子２２０が雄端子であり、前記第２連結端子２３０が雌端子である。勿論、実施例によって、前記第１連結端子２２０が雌端子であり、前記第２連結端子２３０が雄端子であることも可能である。

本実施例において、前記第１連結端子２２０のプラグの内側は（＋）極であり、プラグの外側は（−）極である。そして、前記第２連結端子２３０のプラグの内側は（−）極であり、プラグの外側は（＋）極である。従って、図１２に示されたように、前記複数のケーブル型二次電池２００を一列に配置し、前方に配置されたケーブル型二次電池の第２連結端子２３０と、後方に配置されたケーブル型二次電池の第１連結端子２２０とを結合すれば、前記ケーブル型二次電池２００が電気的に並列で連結されたバッテリーモジュール２４０が構成される。並列で連結された二次電池は、充電量が増加する。従って、本発明によるケーブル型二次電池２００を並列で連結することで、高容量のバッテリーモジュールを容易に構成することができる。

本発明によるケーブル型二次電池２００は、前記ケーブル型二次電池２００から電力の供給を受ける負荷２５１を含む二次電池駆動システム２５０の一構成要素になり得る。

図１３は、本発明によるケーブル型二次電池２００を含む二次電池駆動システム２５０の構成を概略的に示した構成図である。

図１３を参照すれば、本発明による二次電池駆動システム２５０は、ケーブル型二次電池２００及び負荷２５１を含む。前記ケーブル型二次電池２００は、上述したため、繰り返される説明は省略する。前記負荷２５１は、電気自転車、電動工具、電力貯蔵装置、無停電電源装置、携帯用コンピュータ、携帯用情報通信端末、携帯用オーディオ装置、または携帯用ビデオ装置など多様な装置であり得る。

前記負荷２５１は、本発明によるケーブル型二次電池２００から電力の供給を受ける。そのため、前記負荷２５１は、本発明によるケーブル型二次電池２００の第１及び第２連結端子２２０、２３０と結合される第１及び第２結合端子２５２、２５３を含む。

そして、前記第１及び第２結合端子２５２、２５３は、前記第１及び第２連結端子２２０、２３０のプラグ形態に対応するプラグ形態を有する。図１３の（ａ）は、前記ケーブル型二次電池２００の第１及び第２連結端子２２０、２３０の両方とも雄端子である実施例である。従って、前記負荷２５１の第１及び第２結合端子２５２、２５３には、両方とも雌端子が備えられる。また、図１３の（ｂ）は、前記ケーブル型二次電池２００の第１連結端子２２０が雄端子であり、前記第２連結端子２３０が雌端子である実施例である。従って、前記負荷２５１の第１結合端子２５２には雌端子、第２結合端子２５３には雄端子が備えられる。

前記第１結合端子２５２は、前記第１連結端子２２０の負極または正極のいずれか一方のみが電気的に連結される。そして、前記第２結合端子２５３は、前記第２連結端子２３０の正極または負極のうち、前記第１結合端子に対応する電極である正極または負極のみが電気的に連結される。すなわち、前記第１及び第２連結端子２２０、２３０は、電気的に１つの電極のみが連結され、このとき連結される電極は、第１連結端子２２０と第２連結端子２３０とが互いに異なる極性を有する。従って、図１３の（ａ）に示された実施例のように、ケーブル型二次電池２００の第１及び第２連結端子２２０、２３０が同一の雄端子の形態である場合、ユーザーは、どの連結端子と前記負荷２５１のどの結合端子とを結合するか迷う必要がない。前記連結端子のうちどちらでも、前記負荷２５１に備えられた結合端子２５２、２５３と結合すれば、電気的にそれぞれ１つの電極と連結されるためである。

本発明による二次電池駆動システム２５０において、前記ケーブル型二次電池２００の第１及び第２連結端子２２０、２３０と、前記負荷２５１の第１及び第２結合端子２５２、２５３とは、多様な組み合わせによって互いに対応するプラグ形態を有し得る。しかし、本発明が、前記ケーブル型二次電池２００の第１及び第２連結端子２２０、２３０と、前記負荷２５１の第１及び第２結合端子２５２、２５３とのプラグの組み合わせによって制限されることはない。また、各連結端子２２０、２３０及び各結合端子２５２、２５３において、どの部分に（＋）極と（−）極とが配置されるかも前記実施例に限定されない。

本発明によるケーブル型二次電池２００は、前記ケーブル型二次電池２００が要する充電電力を供給する充電機、または前記ケーブル型二次電池２００から電力の供給を受ける負荷２５１を電気的に連結させる接続装置２６１を含む二次電池接続セット２６０の一構成要素になり得る。

図１４は、本発明によるケーブル型二次電池２００を含む二次電池接続セット２６０の構成を概略的に示した構成図である。

図１４を参照すれば、本発明による二次電池接続セット２６０は、ケーブル型二次電池２００及び接続装置２６１を含む。前記ケーブル型二次電池２００は上述したため、繰り返される説明は省略する。そして、前記接続装置２６１は、図７に示された接続装置１６１に比べて、前記第１及び第２結合端子２６２、２６３の構成のみが異なり、その他は同一である。従って、前記第１及び第２結合端子２６２、２６３の構成的相違点のみを説明し、その他は省略する。

前記第１結合端子２６２は、前記第１連結端子２２０の負極または正極のいずれか一方のみが電気的に連結される。そして、前記第２結合端子２６３は、前記第２連結端子２３０の正極または負極のうち、前記第１結合端子２６２に対応する電極である正極または負極のみが電気的に連結される。上述した二次電池駆動システム２５０の第１及び第２連結端子２２０、２３０と同様に、前記第１及び第２連結端子２２０、２３０は、電気的に１つの電極のみが連結される。このとき、連結される電極は、第１連結端子２２０と第２連結端子２３０が互いに異なる極性を有する。従って、図１４に示された実施例のように、ケーブル型二次電池２００の第１及び第２連結端子２２０、２３０が同一の雄端子の形態である場合、ユーザーは、どの連結端子と前記負荷２５１のどの結合端子とを結合するか迷う必要がない。前記連結端子のうちどちらでも、前記負荷２５１に備えられた結合端子２６２、２６３と結合すれば、電気的にそれぞれ１つの電極と連結されるためである。

本発明によれば、ケーブル型二次電池は、充電機または負荷との連結が容易である。また、ケーブル型二次電池を電気的に直列または並列で連結してバッテリーモジュールを容易に構成することができる。

以上、本発明を限られた実施例と図面に基づいて説明したが、本発明がそれによって限定されることはなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって、本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内における多様な修正及び変形が可能である。

Claims (14)

1. 水平断面を有し、長手方向に延長された内部集電体の表面に形成された内部電極活物質を含む少なくとも１つの内部電極層；
   前記内部電極層を囲むように形成された分離層；及び
   前記分離層を囲んで外部集電体の表面に形成された外部電極活物質を含む外部電極層；を含むケーブル型二次電池において、
   前記内部集電体及び前記外部集電体と電気的に連結され、前記ケーブル型二次電池の一端に形成された第１連結端子；及び
   前記内部集電体及び前記外部集電体と電気的に連結され、前記ケーブル型二次電池の他端に形成された第２連結端子；を更に含み、
   前記第１連結端子及び前記第２連結端子のそれぞれは、内側と外側とが相異なる極性を有する集電体と連結されることを特徴とするケーブル型二次電池。
2. 前記第１連結端子及び前記第２連結端子が、前記内部集電体に電気的に連結された部分と前記外部集電体に電気的に連結された部分との間に絶縁物質から形成された絶縁層をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１に記載のケーブル型二次電池。
3. 前記第１連結端子及び前記第２連結端子が、イヤホンプラグ型端子であることを特徴とする請求項１または２に記載のケーブル型二次電池。
4. 前記イヤホンプラグ型端子の直径が、３．５ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のケーブル型二次電池。
5. 前記第１連結端子及び前記第２連結端子が、雄端子と雄端子、雄端子と雌端子、雌端子と雄端子、及び雌端子と雌端子からなる群より選択された少なくとも１つの形態を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
6. 前記外部電極層を囲む保護被覆を更に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
7. 前記内部集電体が、パイプ型集電体、巻き取られたワイヤ型、巻き取られたシート型またはメッシュ型集電体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
8. 前記外部集電体が、パイプ型集電体、巻き取られたワイヤ型、巻き取られたシート型またはメッシュ型集電体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
9. 前記内部電極層が負極であり、前記外部電極層が正極であるか、または、前記内部電極層が正極であり、前記外部電極層が負極であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のケーブル型二次電池。
10. 請求項１ないし請求項４、および請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のケーブル型二次電池を複数含むバッテリーモジュールにおいて、
    前記複数のケーブル型二次電池が、
    前記第１連結端子が雄端子であり、前記第２連結端子が雌端子であるか、または、前記第１連結端子が雌端子であり、前記第２連結端子が雄端子であり、
    前記複数のケーブル型二次電池が電気的に並列で連結されたことを特徴とするバッテリーモジュール。
11. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のケーブル型二次電池；及び
    前記ケーブル型二次電池から電力の供給を受ける負荷；を含む二次電池駆動システムにおいて、
    前記負荷が、
    前記ケーブル型二次電池の前記第１連結端子の負極または正極のいずれか一方のみが電気的に連結されるように結合される第１結合端子；及び
    前記ケーブル型二次電池の第２連結端子の正極または負極のうち、前記第１結合端子と反対の電極（正極または負極）のみが電気的に連結されるように結合される第２結合端子；を含むことを特徴とする二次電池駆動システム。
12. 前記負荷が、電気自転車、電動工具、電力貯蔵装置、無停電電源装置（ＵＰＳ）、携帯用コンピュータ、携帯用情報通信端末、携帯用オーディオ装置、または携帯用ビデオ装置であることを特徴とする請求項１１に記載の二次電池駆動システム。
13. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のケーブル型二次電池；及び
    前記ケーブル型二次電池と、前記ケーブル型二次電池が要する充電電力を供給する充電機または前記ケーブル型二次電池から電力の供給を受ける負荷とを電気的に連結させる接続装置；を含むケーブル型二次電池接続セットにおいて、
    前記接続装置が、
    前記第１連結端子の負極または正極のいずれか一方のみが電気的に連結されるように結合される第１結合端子；
    前記第２連結端子の正極または負極のうち、前記第１結合端子と反対の電極（正極または負極）のみが電気的に連結されるように結合される第２結合端子；並びに
    前記第１結合端子及び前記第２結合端子を前記充電機または負荷の正極または負極とそれぞれ電気的に連結させる第３結合端子；を含むことを特徴とする二次電池接続セット。
14. 前記接続装置の第３結合端子が、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）端子の形態であることを特徴とする請求項１３に記載の二次電池接続セット。

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