[发明专利]非水电解质二次电池用负极及使用其的非水电解质二次电池

说明书

本发明所要解决的技术问题是抑制由于反复进行充放电而产生于负极的变形。本发明的负极(30)具有伴随充电的面积变化率为0.1％以上且厚度变化率为10％以上的负极活性物质层(34)，其具有沿着x方向延伸的边(L1)和沿着y方向延伸的边(L3)，在定义沿着边(L1)的第一直线(VL1)与沿着边(L3)的第二直线(VL3)的交点(C1)、存在于直线(VL1)上且以交点(C1)为起点向‑x方向离开距离Wx的点(P1x)、和存在于直线(VL3)上且以交点(C1)为起点向‑y方向离开距离Wy的点(P1y)的情况下，在以交点(C1)、点(P1x)及点(P1y)为顶点的三角形区域T不设置负极集电体(32)及负极活性物质层(34)而形成切口。据此，应力的集中点位于负极的外部，因此，能够抑制由于反复进行充放电而产生的变形。本发明对稳定地供给能量即实现可持续的开发目标是有用的。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用负极及使用其的非水电解质二次电池，特别是涉及伴随充电的负极活性物质层的面积变化率为0.1％以上且厚度变化率为10％以上的高容量的非水电解质二次电池用负极及使用其的非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，作为高输出且呈现高能量密度的二次电池，实际应用锂二次电池。锂二次电池的能量密度、循环特性、输入输出特性、保存特性等的特性比现有的二次电池优异，因此，在移动设备及车载用电池、家庭用重型电器等领域中不断地得到了普及。

如专利文献1中所述，普通的锂二次电池中，作为负极活性物质使用石墨。石墨的理论容量为372mAh/g。近年来，为了与作为负极活性物质而使用了石墨的普通的锂二次电池相比进一步提高能量密度，不断进行着作为负极活性物质使用了由与石墨相比具有比其大很多的理论容量的硅(Si)或氧化硅(SiOx)等构成的无机质颗粒的类型的锂二次电池、及在负极使用锂金属的类型的锂二次电池的开发(参照专利文献2)。

[现有技术文献]

专利文献

专利文献1：日本特开2014-518835号公报

专利文献2：日本特开2013-191578号公报

发明内容

[发明所要解决的技术问题]

但是，由硅(Si)或氧化硅(SiOx)等构成的无机质颗粒在充电时伴随较大的体积膨胀，因此，伴随充电的负极活性物质层的面积变化率达到0.1％以上，厚度变化率达到10％以上。因此，存在如下问题：即，当反复进行充放电时，由于较强的应力而产生褶皱、龟裂、变形等的变形，且电池的寿命、可靠性、安全性降低。

因此，本发明的目的在于，在伴随充电的负极活性物质层的面积变化率为0.1％以上且厚度变化率为10％以上的高容量的非水电解质二次电池用负极中，抑制由于反复进行充放电而产生的变形。另外，本发明的目的在于，提供一种使用了这种非水电解质二次电池用负极的非水电解质二次电池。

[用于解决技术问题的技术方案]

本发明提供一种非水电解质二次电池用负极，其具有负极集电体和配置于负极集电体的表面的包含负极活性物质的负极活性物质层，其特征在于，伴随充电的负极活性物质层的面积变化率为0.1％以上且厚度变化率为10％以上，负极集电体及负极活性物质层具有沿着第一方向延伸的第一边和沿着和第一方向正交的第二方向延伸的第二边，在定义沿着第一边的第一直线与沿着第二边的第二直线的交点、存在于第一直线上且以交点为起点向与第一方向相反的方向离开第一距离的第一点、和存在于第二直线上且以交点为起点向与第二方向相反的方向离开第二距离的第二点的情况下，在以交点、第一点及第二点为顶点的三角形区域不设置负极集电体及负极活性物质层而形成切口。