[发明专利]电极

说明书

相关申请信息

本申请基于2012年12月18日递交的2012-276128号日本专利申请并要求其优先权，这里通过引用并入该日本专利申请的全部内容。

技术领域

这里描述的实施例一般地涉及电极、电池和电池组。

背景技术

锂离子非水电解质电池作为高能量密度电池被广泛用在各种领域，例如电动车、电力存储系统和信息设备。随着其广泛使用，在市场上对于锂离子非水电解质电池有了越来越多的需要，并且对其的研究已在积极地进行。

其中，为了允许用作电动车的电源，锂离子非水电解质电池需要具有高能量密度，即，每单位重量或单位体积的高放电容量。并且，为了在减速时再生动能，用作电动车的电源的锂离子非水电解质电池需要被高效地充电，即使大电流被输入到电池时也是如此。另外，用作电动车的电源的锂离子非水电解质电池需要在电动车启动、突然启动或突然加速时立即放出大输出功率（即，大电流）。从而，作为电动车的电池的锂离子非水电解质电池需要具有大容量以及短时间中的良好输入-输出特性。

作为锂离子非水电解质电池的负电极活性材料，主要使用碳基材料。另外，与碳基材料相比具有较高的锂吸收和释放势的尖晶石型钛酸锂和具有单斜晶系β型结构的钛复合氧化物TiO₂(B)有希望作为用于锂离子非水电解质电池的负电极活性材料，其中单斜晶系β型结构是作为高容量负电极材料的TiO₂的晶体结构之一。

与此相伴，在材料和工艺方面已积极进行了与将这些活性材料与导电辅助物或粘合剂相混合和/或捏合的技术或者向集电器（current collector）施加包含活性材料的浆体的技术有关的技术开发。特别地，活性材料包含层与集电器的粘合强度对电极的长期可靠性有很大程度的贡献。从而，这特别吸引注意。在这种情况下，使用通过电解蚀刻来粗糙化集电器的表面的技术以便增大集电器的比表面积并且提高粘合强度。

如果电解箔被用作集电器，则集电器的比表面积与表面未被粗糙化的集电器相比相对增大。从而，如果包含活性材料的浆体被施加到作为集电器的电解箔并被干燥，则活性材料包含层与集电器的粘合属性得到改善。

然而，另一方面，如果用作集电器的电解箔上未施加浆体的一部分被用作电极片（electrode tab），那么由于电解蚀刻造成的表面凹凸的影响，即使是通过超声焊接也难以手工焊接电极片。从而，难以使多个电极片重叠并通过施加超声波接合它们以便增大电池容量。

如果减小用作集电器的电解箔的厚度以便增大电池容量，那么当在高功率下执行超声焊接时，电解箔易于折断。如果在低功率下执行超声焊接以防止电解箔折断，那么超声焊接的部分的接合强度变低。结果，焊接部分的接触电阻增大，并且电池性能可降低。另外，经历了这种超声焊接的电池缺乏电极片接合的长期可靠性。例如，在这种电池中，当从外界施加振动时，接合的部分断开，通电则可能无法继续。

发明内容

一般地，根据一个实施例，提供了一种电极，包括活性材料包含层和集电器。集电器包括第一区域和第二区域。第一区域具有表面粗糙度Ra₁。第二区域具有表面粗糙度Ra₂。活性材料包含层被第二区域所支持。第一区域的表面粗糙度Ra₁小于第二区域的表面粗糙度Ra₂。

根据一个实施例，可提供一种电极，其能够实现具有优良的电池特性和优良的电极片间接合可靠性的电池。

附图说明

图1是根据第二实施例的示例的电池的示意性部分切割透视图；

图2是图1中所示的电池中包括的电极组的沿着线段II-II'的示意性剖视图；

图3A是图1中所示的电池中包括的正电极的示意性主视图；

图3B是图1中所示的电池中包括的正电极的剖视图；

图4是示出根据第二实施例的电池中包括的电极组的另一示例的示意图；

图5是根据第二实施例的电池的另一示例的示意性展开透视图；

图6是根据第三实施例的电池组的示例的示意性分解透视图；并且

图7是示出图6中所示的电池组的电路的框图。

具体实施方式

下面将参考附图说明实施例。在此情况下，所有实施例共同的结构由相同的符号表示，并且重复的说明将被省略。另外，每幅图是用于说明实施例并且用于促进对实施例的理解的典型视图。虽然有在形状、尺寸和比率上与实际装置不同的部分，但在考虑到以下说明和已知技术的情况下可适当地改变这些结构设计。