[发明专利]非水电解质二次电池用负极及其制造方法、以及采用该负极的非水电解质二次电池

权利要求书

1.一种非水电解质二次电池用负极，其是可逆地嵌入和脱嵌锂离子的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，其具备：集电体，其至少在单面上形成有凹部和凸部；和柱状体，其由n段柱状体部层叠而成，其中n≥2，并具有奇数段和偶数段的元素含有比率的变化方向不同的所述柱状体部，所述柱状体部斜立形成在所述集电体的所述凸部上且元素含有比率在所述集电体的宽度方向上逐渐变化；其中在各个所述柱状体部的斜立方向的中心线与所述集电体的厚度方向的中心线的交叉角度形成钝角的一侧的所述柱状体部的表面上设置多个突状体，同时通过被层叠的所述柱状体部的所述突状体而在所述柱状体上设有空隙部。

2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，至少所述集电体的所述凸部的纵向的剖面中的2个表面被第1段的所述柱状体部覆盖，剩余的1个表面被第2段的所述柱状体部覆盖。

3.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，至少在放电状态下，将所述柱状体的n段的所述柱状体部以其奇数段和偶数段在所述集电体的厚度方向上按曲折形状重叠的方式层叠。

4.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，至少在充电状态下，所述柱状体部的锐角侧的角度大于放电状态的角度。

5.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，作为所述柱状体部，采用可逆地嵌入和脱嵌至少锂离子的理论容量密度超过833mAh/cm³的活性物质。

6.根据权利要求5所述的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，作为所述活性物质，采用至少含硅的由SiO_x表示的材料。

7.根据权利要求6所述的非水电解质二次电池用负极，其特征在于，所述含硅的由SiO_x表示的材料的x值从所述柱状体部的斜立方向的中心线与所述集电体的厚度方向的中心线的交叉角度形成锐角的一侧向形成钝角的一侧连续增加。

8.一种非水电解质二次电池用负极的制造方法，其是可逆地嵌入和脱嵌锂离子的非水电解质二次电池用负极的制造方法，其特征在于，其包括：

第1步骤，至少在集电体的单面上形成凹部和凸部；

第2步骤，使第1段的具有突状体的柱状体部斜立形成在所述凸部上；

第3步骤，在所述柱状体部上形成在与第1段的所述柱状体部不同的方向上斜立的第2段的具有突状体的柱状体部；和

第4步骤，重复所述第2步骤和所述第3步骤，使第奇数段和第偶数段的所述柱状体部的斜立方向不同，形成由n段构成且通过所述突状体而具有空隙部的柱状体，其中n≥2。

9.根据权利要求8所述的非水电解质二次电池用负极的制造方法，其特征在于，在所述第2步骤中，使第1段的柱状体部斜立形成在所述凸部上，以使得至少覆盖所述凸部的纵向的剖面中的2个表面；同时在第3步骤中，在所述柱状体部上，以覆盖所述凸部的纵向的剖面中的剩余的1个表面的方式形成在与第1段的所述柱状体部不同的方向上斜立的第2段的柱状体部。

10.一种非水电解质二次电池，其特征在于，其具备：权利要求1所述的非水电解质二次电池用负极；可逆地嵌入和脱嵌锂离子的正极；和非水电解质。