[发明专利]电极和电池

说明书

本申请是申请日为2007年12月5日，申请号为200710194928.8，发明名称为“电极和电池”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的引用

本发明包含于2006年12月6日向日本专利局提交的日本专利申请JP2006-329618涉及的主题，将其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在集电体和活性物质层之间具有优异的接触特性的电极以及包括该电极的电池。

背景技术

近年来，诸如组合摄像机（磁带录像机）、移动电话、和便携式计算机的便携式电子装置已高度性能化且多功能化。因此，要求作为用于这些移动装置的电源的二次电池具有更高的容量。目前，使用石墨用于负极的锂离子二次电池是常用的。然而，由于这样的锂离子二次电池中的技术已经非常成熟，其电池容量已处于饱和状态，因此难以获得其极高的容量。因此，考虑到使用硅用于负极。近年来曾报道，通过气相沉积法等使负极活性物质层形成在负极集电体上。硅由于充电和放电而很大程度地膨胀和收缩，从而出现以下问题：循环特性由于粉碎（粉化，pulverization）而被降低。然而，通过使用气相沉积法可以防止粉碎，并且可以将负极集电体和负极活性物质层集成起来（一体化，integrate）。因此，负极中的电子传导性变得非常有利，并且期望容量和循环寿命两方面的高性能。

然而，即使在负极集电体和负极活性物质层如上所述集成在一起的负极中，仍然存在以下问题。即，当重复充电和放电时，负极活性物质层剧烈地膨胀和收缩，因此应力作用在负极集电体与负极活性物质层之间。因此，例如，负极活性物质层脱落（drop），并且循环特性降低。因此，已经考虑通过使负极集电体表面粗糙来改善负极活性物质层与负极集电体之间的接触特性（例如，参考国际公开号WO01/031723和日本未审查专利申请公开号2002-313319）。

发明内容

然而，当负极集电体的表面粗糙度被过度增加以提高负极活性物质层与负极集电体之间的接触特性时，在与设置在负极集电体表面部分中的电极引线（接片，tab）的界面处阻抗增加。因此，循环特性可能变差。

考虑到上述，在本发明中，首先，希望提供一种能够降低集电体与电极引线之间的接触电阻同时又能增加集电体与活性物质层之间的接触特性的电极。在本发明中，其次，希望提供一种通过包括上述电极来实现优异循环特性的电池。

根据本发明的实施例，提供了一种电极，该电极包括：集电体，该集电体包括活性物质层形成区（active-material-layer-formation region）以及平滑区（flat and smooth region），该平滑区具有的表面粗糙度小于活性物质层形成区的表面粗糙度；以及活性物质层，设置在集电体的活性物质层形成区中，其中，电极引线连接至平滑区。

根据本发明的实施例，提供了一种电池，该电池包括正极、负极、和电解质，其中，正极和负极中的至少一个包括：集电体，该集电体包括活性物质层形成区和平滑区，该平滑区的表面粗糙度小于活性物质层形成区的表面粗糙度；以及活性物质层，设置在集电体的活性物质层形成区中，并且电极引线连接至平滑区。

根据本发明实施例的电极，电极引线设置在集电体的具有的表面粗糙度小于活性物质层形成区的表面粗糙度的平滑区中。因此，在通过增加活性物质层形成区中的表面粗糙度来改善集电体与活性物质层之间的接触特性的同时可以降低集电体与负极引线之间的接触电阻。因此，根据本发明实施例的电池，由于电池包括上述电极，因此可以改善诸如循环特性的电池特性。

通过以下描述，本发明的其它和另外目的、特性以及优点将被更充分地呈现。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的二次电池的结构的分解透视图；

图2是示出了沿图1所示的螺旋卷绕电极体的线II-II截取的结构的截面图；

图3A和图3B是图2所示的负极20的展开视图；

图4是示出了图3B所示的负极20的放大的主要部分的截面图；以及

图5是示出了图3B所示的负极20的放大的主要部分的另一截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例。

图1示出了根据本发明实施例的二次电池的分解视图。该二次电池是所谓的层压膜型二次电池。在该二次电池中，其上粘附有正极引线11和负极引线21的螺旋卷绕电极体30容纳在膜包装件40内。从而，可以获得小、轻且薄的二次电池。