[發明專利]負極以及二次電池

有效

• 申請號: 200910133677.1
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101567462A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 廣瀨貴一;川瀨賢一;高田智雄;野口和則;藤井敬之
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01M10/00
• 分類號: H01M10/00;H01M10/36;H01M10/40;H01M4/02;H01M4/62;H01M4/36;H01M4/64
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛;吳孟秋

1.一種二次電池，包括：

正極；

負極；以及

電解液，

其中，所述負極包含形成三維網絡結構的多條金屬纖維 以及具有硅（Si）的多個負極活性物質顆粒，所述多個負極活 性物質顆粒的至少一部分容納在由所述多條金屬纖維形成的 所述三維網絡結構中，

其中，所述負極具有在一個方向上延伸的帶形結構；并 且

當在沿所述負極的延伸方向的截面中將所述金屬纖維分 成沿所述延伸方向的分量以及沿與所述延伸方向正交的方向 上的分量時，沿所述延伸方向上的分量的尺寸X與沿與所述 延伸方向正交的方向上的分量的尺寸Y之間的比率Y/X為1 以下；

其中，所述負極活性物質顆粒的中值粒徑為0.1μm～30 μm。

2.根據權利要求1所述的二次電池，其中，

所述多條金屬纖維至少部分地彼此連接從而形成所述三 維網絡結構。

3.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述金屬纖維是選自 由鈦（Ti）、鐵（Fe）、不銹鋼、銅（Cu）、鋁（A1）、鋅（Zn）、 銀（Ag）、鈷（Co）、鎳（Ni）以及鉻（Cr）組成的組中的至 少一種。

4.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述金屬纖維的直徑 D為0.5μm～50μm，并且所述金屬纖維的平均截面直徑A與 平均長度B之間的比率B/A為2以上。

5.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述多條金屬纖維形 成薄片。

6.根據權利要求5所述的二次電池，其中，所述薄片的厚度為 10μm～200μm，所述薄片的孔隙率為20%～95%，并且所述 薄片的抗拉強度為0.1N/mm以上。

7.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述負極活性物質顆 粒是硅的單質、硅的化合物以及硅的合金中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述負極活性物質顆 粒的中值粒徑為1μm～20μm。

9.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述負極包含含有選 自由聚酰亞胺、聚酰胺以及聚酰胺酰亞胺組成的組中的至少一 種樹脂的負極粘結劑，并且所述樹脂的至少一部分被碳化。

10.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述負極包含含有碳 材料的負極導電劑。

11.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述負極包括支持所 述多條金屬纖維和所述多個負極活性物質顆粒的負極集電體。

12.根據權利要求11所述的二次電池，其中，所述負極集電體的 表面的算術平均粗糙度Ra為0.2μm以上。

13.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述電解液包含溶劑， 所述溶劑包含由化學式1表示的具有鹵素的鏈狀碳酸酯、由化 學式2表示的具有鹵素的環狀碳酸酯、由化學式3至化學式5 表示的具有不飽和鍵的環狀碳酸酯、磺內酯、以及酸酐中的至 少一種：

化學式1

其中R11～R16是氫、鹵素、烷基或鹵代烷基，并且R11～ R16中的至少一個為鹵素或鹵代烷基；

化學式2

其中R17～R20是氫、鹵素、烷基或鹵代烷基，并且R17～ R20中的至少一個為鹵素或鹵代烷基；

化學式3

其中R21和R22是氫或烷基；

化學式4

其中R23～R26是氫、烷基、乙烯基或芳基，并且R23～ R26中的至少一個是乙烯基或芳基；

化學式5

其中R27是亞烷基。