非水电解质二次电池用负极及其制造方法以及非水电解质二次电池

摘要

本发明提供一种负极以及包含该负极的非水电解质二次电池。所述负极是使用Li嵌入性元素作为负极活性物质的负极，可以防止负极的变形或负极活性物质层从负极集电体的剥离，锂不会向负极集电体析出，循环特性、大电流放电特性和低温的放电特性优良。本发明的负极具备：在厚度方向的表面形成有凹部和凸部的集电体；和形成集电体表面朝向集电体的外部生长、包含多个含有嵌入和脱嵌锂离子的负极活性物质的柱状体的负极活性物质层。本发明的负极的特征进一步在于，所述柱状体相对于垂直于集电体表面的方向有角度地倾斜，并且所述柱状体的倾斜角度对应于负极活性物质对锂离子的嵌入和脱嵌而可逆地变化。

主权项

一种非水电解质二次电池用负极，其具备：集电体，其在厚度方向的一个或两个表面形成有凹部和凸部；和负极活性物质层，其包含含有嵌入和脱嵌锂离子的负极活性物质的柱状体，其中，所述柱状体为第1柱状体或第2柱状体，从形成有凹部和凸部的集电体表面朝向集电体的外部生长，相对于垂直于集电体表面的方向有角度地倾斜；并且对应于负极活性物质对锂离子的嵌入和脱嵌，所述第1柱状体或第2柱状体相对于垂直于集电体表面的方向的倾斜角度可逆地变化；第1柱状体包含薄膜部和与薄膜部相连的柱状部，其中，薄膜部在凹部表面的一部分上、或者从凹部表面的一部分直到与其相连的凸部表面的至少一部分上形成为薄膜状；柱状部从凸部表面的至少一部分或者凸部表面的至少一部分及与其相连的薄膜部表面的一部分开始朝向集电体的外部生长，相对于垂直于集电体表面的方向有角度地倾斜而形成；第2柱状体包含上部柱状部和下部柱状部，其中，上部柱状部是在第2柱状体的集电体厚度方向的截面中，第2柱状体的生长方向中的中心线与集电体的长度方向中的中心线所成的角为钝角的一侧的第2柱状体的一部分；下部柱状部是在第2柱状体的集电体厚度方向的截面中，第2柱状体的生长方向中的中心线与集电体的长度方向中的中心线所成的角为锐角的一侧的第2柱状体的一部分；下部柱状部的由锂的嵌入和脱嵌所引起的膨胀和收缩比上部柱状部大。