[發明專利]電極和電池

在審

• 申請號: 201310681660.6
• 申請日: 2007-12-05
• 公開（公告）號: CN103730628A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 巖間正之;川瀨賢一;加藤良和;森田望
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M4/70;H01M4/66
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;王玉桂

本申請是申請日為2007年12月5日，申請號為200710194928.8，發明名稱為“電極和電池”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的引用

本發明包含于2006年12月6日向日本專利局提交的日本專利申請JP2006-329618涉及的主題，將其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明涉及一種在集電體和活性物質層之間具有優異的接觸特性的電極以及包括該電極的電池。

背景技術

近年來，諸如組合攝像機（磁帶錄像機）、移動電話、和便攜式計算機的便攜式電子裝置已高度性能化且多功能化。因此，要求作為用于這些移動裝置的電源的二次電池具有更高的容量。目前，使用石墨用于負極的鋰離子二次電池是常用的。然而，由于這樣的鋰離子二次電池中的技術已經非常成熟，其電池容量已處于飽和狀態，因此難以獲得其極高的容量。因此，考慮到使用硅用于負極。近年來曾報道，通過氣相沉積法等使負極活性物質層形成在負極集電體上。硅由于充電和放電而很大程度地膨脹和收縮，從而出現以下問題：循環特性由于粉碎（粉化，pulverization）而被降低。然而，通過使用氣相沉積法可以防止粉碎，并且可以將負極集電體和負極活性物質層集成起來（一體化，integrate）。因此，負極中的電子傳導性變得非常有利，并且期望容量和循環壽命兩方面的高性能。

然而，即使在負極集電體和負極活性物質層如上所述集成在一起的負極中，仍然存在以下問題。即，當重復充電和放電時，負極活性物質層劇烈地膨脹和收縮，因此應力作用在負極集電體與負極活性物質層之間。因此，例如，負極活性物質層脫落（drop），并且循環特性降低。因此，已經考慮通過使負極集電體表面粗糙來改善負極活性物質層與負極集電體之間的接觸特性（例如，參考國際公開號WO01/031723和日本未審查專利申請公開號2002-313319）。

發明內容

然而，當負極集電體的表面粗糙度被過度增加以提高負極活性物質層與負極集電體之間的接觸特性時，在與設置在負極集電體表面部分中的電極引線（接片，tab）的界面處阻抗增加。因此，循環特性可能變差。

考慮到上述，在本發明中，首先，希望提供一種能夠降低集電體與電極引線之間的接觸電阻同時又能增加集電體與活性物質層之間的接觸特性的電極。在本發明中，其次，希望提供一種通過包括上述電極來實現優異循環特性的電池。

根據本發明的實施例，提供了一種電極，該電極包括：集電體，該集電體包括活性物質層形成區（active-material-layer-formation?region）以及平滑區（flat?and?smooth?region），該平滑區具有的表面粗糙度小于活性物質層形成區的表面粗糙度；以及活性物質層，設置在集電體的活性物質層形成區中，其中，電極引線連接至平滑區。

根據本發明的實施例，提供了一種電池，該電池包括正極、負極、和電解質，其中，正極和負極中的至少一個包括：集電體，該集電體包括活性物質層形成區和平滑區，該平滑區的表面粗糙度小于活性物質層形成區的表面粗糙度；以及活性物質層，設置在集電體的活性物質層形成區中，并且電極引線連接至平滑區。

根據本發明實施例的電極，電極引線設置在集電體的具有的表面粗糙度小于活性物質層形成區的表面粗糙度的平滑區中。因此，在通過增加活性物質層形成區中的表面粗糙度來改善集電體與活性物質層之間的接觸特性的同時可以降低集電體與負極引線之間的接觸電阻。因此，根據本發明實施例的電池，由于電池包括上述電極，因此可以改善諸如循環特性的電池特性。

通過以下描述，本發明的其它和另外目的、特性以及優點將被更充分地呈現。

附圖說明

圖1是示出了根據本發明實施例的二次電池的結構的分解透視圖；

圖2是示出了沿圖1所示的螺旋卷繞電極體的線II-II截取的結構的截面圖；

圖3A和圖3B是圖2所示的負極20的展開視圖；

圖4是示出了圖3B所示的負極20的放大的主要部分的截面圖；以及

圖5是示出了圖3B所示的負極20的放大的主要部分的另一截面圖。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖詳細地描述本發明的實施例。

圖1示出了根據本發明實施例的二次電池的分解視圖。該二次電池是所謂的層壓膜型二次電池。在該二次電池中，其上粘附有正極引線11和負極引線21的螺旋卷繞電極體30容納在膜包裝件40內。從而，可以獲得小、輕且薄的二次電池。