[發明專利]用于鋰離子二次電池的負極、鋰離子二次電池、電動工具、電動車輛、和電力存儲系統

有效

• 申請號: 201110035226.1
• 申請日: 2011-02-09
• 公開（公告）號: CN102148358A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 藤永卓士;倉澤俊佑;足立百惠;川瀨賢一
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/139;H01M10/0525;B60L11/18
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李丙林;張英

1.一種用于鋰離子二次電池的負極，所述負極具有設置在負極集電體上的負極活性物質層，所述負極活性物質層包括含有硅(Si)作為元素的多個負極活性物質纖維。

2.根據權利要求1所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述多個負極活性物質纖維各自在所述負極活性物質層的厚度方向上延伸。

3.根據權利要求2所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述負極活性物質纖維包括在所述負極活性物質層的厚度方向上具有比其它區域更高的氧含量的高濃度含氧區域。

4.根據權利要求3所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述負極活性物質纖維形成S形狀，其中在不同方向上彎曲的一對彎曲部在所述高濃度含氧區域中連接在一起。

5.根據權利要求4所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述一對彎曲部的最小曲率半徑為102nm以上至405nm以下。

6.根據權利要求1所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述負極活性物質纖維包含氧(O)作為元素，并且所述負極活性物質中的氧含量為3原子％以上至46原子％以下。

7.根據權利要求1所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述負極活性物質層具有多層結構，在所述多層結構中具有相對高氧含量的高濃度含氧區域和具有相對低氧含量的低濃度含氧區域交替層壓，并且所述多個負極活性物質纖維各自在所述負極活性物質層的厚度方向上延伸。

8.根據權利要求1所述的用于鋰離子二次電池的負極，

其中，所述多個負極活性物質纖維各自在所述負極活性物質層的厚度方向上延伸，并且包括由在不同方向上彎曲的第一彎曲部和第二彎曲部構成的S形部分，并且

所述負極活性物質層具有多層結構，在所述多層結構中，包括所述第一彎曲部的第一區域、高濃度含氧區域、包括所述第二彎曲部的第二區域、以及高濃度含氧區域順序地反復層壓，所述高濃度含氧區域具有比所述第一區域和第二區域更高的氧含量。

9.根據權利要求1所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述負極活性物質層包括設置在所述負極集電體上的多個顆粒。

10.根據權利要求9所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述顆粒具有在每一層中包括所述多個負極活性物質纖維的多層結構。

11.根據權利要求9所述的用于鋰離子二次電池的負極，其中，所述顆粒通過氣相沉積法形成。

12.一種鋰離子二次電池，包括：

正極；

負極；以及

電解質；

其中，所述負極具有設置在負極集電體上的負極活性物質層，所述負極活性物質層包括含有硅(Si)作為元素的多個負極活性物質纖維。

13.根據權利要求12所述的鋰離子二次電池，其中，所述多個負極活性物質纖維各自在所述負極活性物質層的厚度方向上延伸，包括在所述負極活性物質層的厚度方向上具有比其它區域更高的氧含量的高濃度含氧區域，并且形成其中在不同方向上彎曲的一對彎曲部在所述高濃度含氧區域中連接的S形狀。

14.一種電動工具，所述電動工具使用鋰離子二次電池作為電源運行，所述鋰離子二次電池包括正極、負極、和電解液，

其中，所述負極具有設置在負極集電體上的負極活性物質層，所述負極活性物質層包括含有硅(Si)作為元素的多個負極活性物質纖維。

15.一種電動車輛，所述電動車輛使用鋰離子二次電池作為電源運行，所述鋰離子二次電池包括正極、負極、和電解液，

其中，所述負極具有設置在負極集電體上的負極活性物質層，所述負極活性物質層包括含有硅(Si)作為元素的多個負極活性物質纖維。

16.一種電力存儲系統，所述電力存儲系統使用鋰離子二次電池作為電力存儲源運行，所述鋰離子二次電池包括正極、負極、和電解液，

其中，所述負極具有設置在負極集電體上的負極活性物質層，所述負極活性物質層包括含有硅(Si)作為元素的多個負極活性物質纖維。