电极
阅读：582发布：2020-05-12
专利汇可以提供电极专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 电极 。根据一个 实施例 ，提供了电极（10）。电极（10）包括活性材料包含层（3b）和 集电器 （3a）。集电器（3a）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。，下面是电极专利的具体信息内容。
1.一种电极，包括：
活性材料包含层；以及
集电器，该集电器包括不支持所述活性材料包含层并具有表面粗糙度Ra1的第一区域，和支持所述活性材料包含层并具有表面粗糙度Ra2的第二区域，其中所述第一区域的表面粗糙度Ra1小于所述第二区域的表面粗糙度Ra2。
2.根据权利要求1所述的电极，其中
在所述第一区域中所述集电器的厚度T1小于在所述第二区域中所述集电器的厚度T2。
3.根据权利要求1所述的电极，其中
所述第一区域的表面粗糙度Ra1不小于0.01μm，但不大于0.4μm。
4.根据权利要求1所述的电极，其中
所述第二区域的表面粗糙度Ra2大于0.4μm，但不大于5μm。
5.根据权利要求1所述的电极，其中
所述集电器是电解蚀刻箔。
6.根据权利要求1所述的电极，其中
所述集电器包括：（a）从由铝、铜、镍、钛和铁构成的组中选择的至少一种金属；（b）不锈钢；（c）包含从由铝、铜、镍、钛和铁构成的组中选择的至少一种的合金；或者（d）包含从由铝、铜、镍、钛、铁和不锈钢构成的组中选择的至少一种的覆金属箔。
7.一种电池，包括：
一个或多个电极，每个电极包括：
活性材料包含层；以及
集电器，该集电器包括不支持所述活性材料包含层并具有表面粗糙度Ra1的第一区域，和支持所述活性材料包含层并具有表面粗糙度Ra2的第二区域，其中所述第一区域的表面粗糙度Ra1小于所述第二区域的表面粗糙度Ra2。
8.根据权利要求7所述的电池，包括多个所述电极，并且其中每个所述电极的集电器的第一区域充当电极片，并且多个第一区域通过超声焊接被接合在一起。
9.一种电池组，包括：
一个或多个电池，每个电池包括：
电极，该电极包括：
活性材料包含层；以及
集电器，该集电器包括不支持所述活性材料包含层并具有表面粗糙度Ra1的第一区域，和支持所述活性材料包含层并具有表面粗糙度Ra2的第二区域，其中所述第一区域的表面粗糙度Ra1小于所述第二区域的表面粗糙度Ra2。
10.根据权利要求9所述的电池组，包括多个所述电池，其中所述多个电池以串联方式、并联方式或者串联和并联的组合方式相互电连接。
11.根据权利要求9所述的电池组，还包括：
被配置为检测所述电池的电压的保护电路。
电极
[0001] 相关申请信息
技术领域
背景技术
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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
[0011] 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。
[0013] 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；
[0014] 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；
[0015] 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；
[0016] 图3B是图1中所示的电池中包括的正电极的剖视图；
[0017] 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；
[0018] 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；
[0019] 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
具体实施方式
[0021] 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。
[0022] （第一实施例）
[0023] 根据第一实施例，提供了一种电极，其包括活性材料包含层和集电器。集电器在其表面（不包括端表面）上包括第一区域和第二区域。第一区域不支持活性材料包含层并且具有表面粗糙度Ra1。第二区域支持活性材料包含层并且具有表面粗糙度Ra2。第一区域的表面粗糙度Ra1小于第二区域的表面粗糙度Ra2。
[0024] 集电器的表面粗糙度可例如通过使用JIS B0031:2003中规定的方法来测量。
[0025] 不支持活性材料包含层的第一区域的表面粗糙度Ra1小于支持活性材料包含层的第二区域的表面粗糙度Ra2。由于第一区域的表面粗糙度较小，所以即使对于超声焊接应用低功率，多个集电器的第一区域也可以以充分的强度被接合在一起。因此，如果根据第一实施例的集电器的其表面是第一区域的部分被用作电极片，则电极片之间的连接可靠性可得到改善。包括含有在表面上包括第一区域的集电器的电极的电池可抑制接触电阻的增大并且改善长期连接可靠性。
[0026] 另一方面，支持活性材料包含层的第二区域的表面粗糙度Ra2大于不支持活性材料包含层的第一区域的表面粗糙度Ra1。由于集电器的第二区域的表面粗糙度较大，所以与其上支持的活性材料包含层的粘合属性可得到改善。如果利用含有在表面上包括第二区域的集电器的电极来产生电池，则可以提供在集电器与活性材料包含层的粘合属性上很优良并从而在诸如输出特性、迅速充电特性以及充电和放电循环特性之类的电池特性上很优良的电池。
[0027] 优选地，第一区域的集电器厚度T1小于第二区域的集电器厚度T2。第一区域的集电器厚度是集电器的其表面是第一区域的部分的厚度。类似地，第二区域的集电器厚度是集电器的其至少一个表面是第二区域的部分的厚度。
[0028] 至于其中第一区域的集电器厚度T1小于第二区域的集电器厚度T2的集电器，充当电极片的第一区域在灵活性上是很丰富的。从而，易于将多个电极片组装成一个。从而，在这种电极中，可以更容易且更牢固地执行电极片的超声焊接。如果使用该电极，则可以提供其中电极片被更牢固地接合的电池。
[0029] 在集电器中，第一区域的集电器厚度T1小于支持活性材料包含层的第二区域的集电器厚度T2。从而，可以对由第二区域支持的活性材料包含层进行加压，而不会遭受第一区域的干扰。因此，包括这种集电器的电极可以容易地使第二区域支持的活性材料包含层增密。因此，在包括这种电极的电池的情况下，可以容易地实现电池容量的提高。
[0030] 第一区域的表面粗糙度Ra1优选不小于0.01μm但不大于0.4μm。在包括具有在此范围中的表面粗糙度Ra1的第一区域的集电器中，可以以更低的功率水平在第一区域之间执行超声焊接。
[0031] 第二区域的表面粗糙度Ra2优选大于0.4μm但不大于5μm。包括具有在此范围中的表面粗糙度Ra2的第二区域的集电器可改善与在第二区域上支持的活性材料包含层的粘着力。因此，如果使用含有包括这种第二区域的集电器的电极，则可以提供具有更优良的诸如输出特性、迅速充电特性以及充电和放电循环特性之类的电池特性的电池。
[0032] 集电器的第一和第二区域的形状可根据期望的电池、尤其是电极组的形状来自由设计。
[0033] 作为集电器，优选使用电解蚀刻箔。
[0034] 集电器不受限制，并且可包括（a）金属、（b）不锈钢、（c）合金或者（d）覆金属箔。集电器中可包括的金属的示例包括从由铝、铜、镍、钛和铁构成的组中选择的至少一种金属。集电器中可包括的不锈钢的示例包括SUS304。集电器中可包括的合金的示例包括包含从由铝、铜、镍、钛和铁构成的组中选择的至少一种的合金。集电器中可包括的覆金属箔的示例包括包含从由铝、铜、镍、钛、铁和不锈钢构成的组中选择的至少一种的覆金属箔。
[0035] 作为集电器的材料，例如从生产成本、导电性和重量的角度来看，优选使用铝箔或铝合金箔。作为铝箔，优选使用以质量计具有99%以上的纯度的那种。在使用铝合金作为集电器的情况下，优选使用包含诸如镁、锌或硅之类的元素的合金。至于铝合金，诸如铁、铜、镍和铬之类的过渡金属的含量以质量计优选为1%以下。
[0036] 从电池容量的角度来看，集电器的厚度优选为20μm以下。集电器的厚度更优选为15μm以下。如上所述，在根据第一实施例的电极中，集电器的第一区域的表面粗糙度Ra1较小。从而，即使执行低功率下的超声焊接，多个集电器的第一区域也可以以充分的强度被接合在一起。也就是说，在根据第一实施例的电极中，即使集电器的厚度为20μm以下，也可以通过超声焊接以充分的强度将第一区域接合在一起，而不会折断集电器。
[0037] 集电器优选具有50μm以下的平均晶粒大小。具有此范围中的平均晶粒大小的集电器可增大强度。从而，可向包括这种集电器的电极施加高压力，并且可以实现增密，即，电池容量的增大。即使包括具有50μm以下的平均晶粒大小的集电器的电极在炎热环境中（40°C以上）被暴露于过放电循环，也可以防止由于溶解或腐蚀引起的集电器的劣化。因此，在包括具有50μm以下的平均晶粒大小的集电器的电极中，当在炎热环境中（40°C以上）被暴露于过放电循环时，可以抑制电极阻抗的增大。集电器的平均晶粒大小更优选为30μm以下，更加优选为5μm以下。
[0038] 平均晶粒大小可如下来计算。利用光学显微镜观察集电器的表面的结构，并且计2 6
算在1mm×1mm的区域中存在的晶粒数目n。通过将该数目n代入到式子S(μm)=1×10/n中来计算平均晶粒面积S。通过将所获得的S的值代入到以下的式（1）中来计算平均晶粒大小d（μm）。
算在1mm×1mm的区域中存在的晶粒数目n。通过将该数目n代入到式子S(μm)=1×10/n中来计算平均晶粒面积S。通过将所获得的S的值代入到以下的式（1）中来计算平均晶粒大小d（μm）。
[0039] d=2(S/π)1/2 (1)
[0040] 集电器的平均晶粒大小受到许多因素的杂乱影响，这些因素例如是材料的成分、材料中包含的杂质、处理条件、热处理历史和退火条件。可通过在生产过程期间调整上述各种因素的组合来制备具有50μm的平均晶粒大小的集电器。
[0041] 根据第一实施例的电极中包括的活性材料包含层可包括活性材料、导电剂和粘合剂。在第二实施例中将详细描述活性材料包含层中可包括的材料。
[0042] 根据第一实施例的电极可用作电池的正电极或负电极或者用作正电极和负电极两者。如果根据第一实施例的电极被用作电池的正电极和负电极，则可以改善正电极片的接合可靠性和负电极片的接合可靠性。在此情况下，在正电极和负电极两者中都可以改善集电器与活性材料包含层的粘合属性。结果，还可以进一步改善电池的电池特性，例如输出特性、迅速充电特性以及充电和放电循环特性。
[0043] 根据第一实施例的电极可通过例如以下方法来产生。
[0045] 随后，通过金属箔的阳极氧化获得的电解蚀刻箔的一部分被加压，从而可以获得与被加压部分相对应的第一区域和具有大于第一区域的表面粗糙度的第二区域。如果使用该方法，则可以产生其中第一区域的集电器厚度T1小于第二区域的集电器厚度T2的集电器。
[0046] 另一方面，活性材料、导电剂和粘合剂被悬浮在适当的溶剂中以制备浆体。这样制备的浆体被仅施加到通过上述方法获得的集电器的第二区域。或者，该浆体被施加到集电器的表面的包括第二区域的部分或者集电器的整个表面。然后，所施加的浆体被去除，以留下第二表面上的施加部分。从而，可以获得其中浆体未被施加到第一区域并且浆体被施加到第二区域的集电器。
[0047] 随后，施加到集电器的第二区域的浆体被干燥，从而可获得活性材料包含层。然后，这样获得的活性材料包含层被加压，从而可获得根据第一实施例的电极。
[0049] 例如，根据第一实施例的电极可通过允许活性材料包含层被电解蚀刻箔的一部分所支持并且对不支持活性材料包含层的部分进行加压来产生。即使使用该方法，也可以产生其中第一区域的集电器厚度T1小于第二区域的集电器厚度T2的集电器。
[0050] 另外，金属箔的表面粗糙化也可通过对金属箔的表面的一部分进行机械粗糙化来执行。
[0051] 作为活性材料包含层，也可使用通过将活性材料、导电剂和粘合剂成形为球团形式而获得的那种。
[0052] 如上所述，在根据第一实施例的电池中，由于集电器的不支持活性材料包含层的第一区域的表面粗糙度较小，所以即使对于超声焊接应用低功率，也可以以充分的强度将多个集电器的第一区域接合在一起。因此，如果根据第一实施例的集电器的其表面是第一区域的部分被用作电极片，则电极片之间的连接的可靠性可得到改善。包括含有在表面上包括这种第一区域的集电器的电极的电池可抑制接触电阻的增大并且改善长期连接可靠性。
[0053] 另一方面，由于支持活性材料包含层的第二区域的表面粗糙较大，所以集电器与其上支持的活性材料包含层的粘合属性可得到改善。如果利用含有在表面上包括这种第二区域的集电器的电极来产生电池，则可以提供在集电器与活性材料包含层的粘合属性上很优良并从而在诸如输出特性、迅速充电特性以及充电和放电循环特性之类的电池特性上很优良的电池。
[0054] （第二实施例）
[0055] 根据第二实施例，提供了一种包括根据第一实施例的电极的电池。根据第二实施例的电池可包括多个电极。
[0056] 如第一实施例的部分中所述，如果根据第一实施例的电极的第一区域被用作电极片，则电极片之间的连接的可靠性可得到改善。从而，根据第二实施例，可以提供能够抑制接触电阻的增大并且在长期连接可靠性上很优良的电池。
[0057] 并且，如第一实施例的部分中所述，根据第一实施例的电极可增大集电器与活性材料包含层的粘合属性。从而，根据第二实施例，可以提供在电池特性上很优良的电池。
[0058] 根据第二实施例的电池中包括的根据第一实施例的电极可以是正电极或负电极，或者可以是正电极和负电极两者。当根据第一实施例的电极被用作电池的正电极和负电极时，可以改善正电极片的接合可靠性和负电极片的接合可靠性。在此情况下，在正电极和负电极两者中都可以改善集电器与活性材料包含层的粘合属性。结果，可以提供具有改善的电池特性的电池，例如输出特性、迅速充电特性以及充电和放电循环特性。
[0059] 在根据第二实施例的电池中包括的根据第一实施例的电极中包括的集电器中，第一区域如第一实施例中所述可充当电极片。
[0060] 另外，如第一实施例的部分中所述，充当电极片的部分可通过超声焊接被接合到一起。由于第一区域的表面粗糙度较低，所以即使对于超声焊接应用低功率，也可以以充分的强度将多个集电器的第一区域接合在一起。换言之，通过超声焊接将集电器的第一区域接合在一起的电池可表现出电极片接合的优良可靠性。
[0061] 以下，将参考附图描述第二实施例的示例。
[0062] 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。
[0063] 图1和图2中所示的电池10包括由复合膜形成的外壳1、容纳在外壳1中的电极组2、以及容纳在外壳1中的非水电解质（未示出）。也就是说，图1和图2中所示的电池10是非水电解质电池。
[0064] 电极组2包括多个正电极3和多个负电极4，如图2中所示。电极组2具有如下结构：正电极3和负电极4在其间夹有分隔物5的同时交替堆叠，如图2中所示。
[0065] 如图2中所示，每个正电极3包括正电极集电器3a和被正电极集电器3a的表面的一部分所支持的正电极活性材料包含层3b。正电极集电器3a具有矩形主部和从主部的一侧延伸并具有小于主部的宽度的窄部，如图3A和图3B中所示。正电极集电器3a的主部的表面粗糙度大于正电极集电器3a的窄部的表面粗糙度。正电极集电器3a的主部在除了端面以外的表面上支持正电极活性材料包含层3b。另一方面，正电极集电器3a的窄部的表面不支持正电极活性材料包含层3b。也就是说，图2、图3A和图3B中所示的每个正电极3是根据第一实施例的电极。这里，正电极集电器3a的窄部的表面是第一区域，并且是正电极3的正电极片3c。正电极集电器3a的主部的表面是第二区域。
[0066] 如图2中所示，电池10中包括的每个负电极4包括负电极集电器4a和被负电极集电器4a的表面的一部分所支持的负电极活性材料包含层4b。虽然没有示出，但负电极集电器4a具有与正电极集电器3a相同的结构，即，矩形主部和从主部的一侧延伸并具有小于主部的宽度的窄部。负电极集电器4a的主部的表面粗糙度大于负电极集电器4a的窄部的表面粗糙度。负电极集电器4a的主部在除了端面以外的表面上支持负电极活性材料包含层4b。另一方面，负电极集电器4a的窄部的表面不支持负电极活性材料包含层4b。也就是说，图2中所示的每个负电极4是根据第一实施例的电极。这里，负电极集电器4a的窄部的表面是第一区域，并且是负电极4的负电极片4c。负电极集电器4a的主部的表面是第二区域。
[0067] 至于电极组2，仅必须要一个活性材料包含层和另一活性材料包含层经由夹在其间的分隔物5面对彼此。从而，负电极集电器4a的不经由分隔物5面对正电极活性材料包含层3b的部分可不支持负电极活性材料包含层4b。类似地，正电极集电器3a不经由分隔物5面对负电极活性材料包含层4b的部分可不支持正电极活性材料包含层3b。因此，正电极集电器3a和负电极集电器4a的主部在其表面上除了第二区域以外还可包括不支持活性材料包含层的区域。实际上，在图2中所示的电极组2中，位于最外部的负电极4的负电极集电器4a的主部的向外的表面不支持负电极活性材料包含层4b。
[0068] 正电极集电器3a的正电极片3c从电极组2伸出并且在相互重叠的状态中被接合，如图2中所示。相互接合的多个正电极片3c电连接到带状正电极端子6。
[0069] 负电极集电器4a的负电极片4c从电极组2伸出并且在相互重叠的状态中被接合，如图2中所示。相互接合的多个负电极片4c电连接到带状负电极端子7。
[0070] 在图1中所示的电池10中，正电极端子6的一端和负电极端子7的一端从外壳1中延伸出。正电极端子6的该端从外壳1延伸出的方向与负电极端子7的该端从外壳1延伸出的方向形成180°的角度。
[0071] 随后，将描述产生具有图3A和图3B中所示的结构的正电极3和具有与正电极3相同的结构的负电极4的方法的示例。
[0072] 正电极3和负电极4可通过例如以下三种方法来产生：（1）使用通过冲压金属箔以形成一片、使该片经历表面粗糙化并且对其一部分进行加压而获得的集电器的方法；（2）使用通过使金属箔经历表面粗糙化、对其一部分进行加压并且冲压它而获得的集电器的方法；以及（3）使用通过使金属箔经历表面粗糙化、冲压它并且对其一部分进行加压而获得的集电器的方法。
[0073] 方法（1）可例如如下执行。
[0074] 首先，金属箔被冲压以形成包括与主部和窄部相对应的部分的金属箔。接下来，包括窄部的金属箔经历通过阳极氧化进行的表面粗糙化。然后，窄部被加压以获得包括与被加压部分相对应的第一区域和具有比第一区域更大的表面粗糙度的第二区域的集电器。另一方面，活性材料、导电剂和粘合剂被悬浮在适当的溶剂中以制备浆体。这样制备的浆体被施加到如上所述获得的集电器的仅第二区域。结果，可获得具有图3A和图3B中所示的结构的正电极3和具有与正电极3相同的结构的负电极4。
[0075] 方法（2）可例如如下执行。
[0076] 首先，金属箔的整个表面被粗糙化。接下来，被粗糙化的金属箔的一部分被加压以获得包括与被加压部分相对应的第一区域和具有比第一区域更大的表面粗糙度的第二区域的集电器。另一方面，活性材料、导电剂和粘合剂被悬浮在适当的溶剂中以制备浆体。这样制备的浆体被施加到通过上述方法获得的集电器的仅第二区域。然后，第一区域被冲压，从而可在集电器的第一区域中形成窄部。结果，可获得具有图3A和图3B中所示的结构的正电极3和具有与正电极3相同的结构的负电极4。
[0077] 方法（3）可例如如下执行。
[0078] 首先，金属箔的整个表面被粗糙化。另一方面，活性材料、导电剂和粘合剂被悬浮在适当的溶剂中以制备浆体。这样制备的浆体被施加到被粗糙化的金属箔的表面以形成未涂布部分。随后，金属箔的未涂布部分被冲压以形成金属箔中与主部和窄部相对应的部分。然后，窄部被加压以获得与被加压部分相对应的第一区域和具有比第一区域更大的表面粗糙度的第二区域。结果，可获得具有图3A和图3B中所示的结构的正电极3和具有与正电极3相同的结构的负电极4。
[0079] 随后，将描述正电极片3c的接合、负电极片4c的接合、正电极片3c与正电极端子6的连接以及负电极片4c与负电极端子7的连接。
[0080] 正电极片3c的接合和负电极片4c的接合可通过例如超声焊接来执行。
[0081] 通过超声焊接进行的电极片的接合可通过例如以下过程来执行。首先，正电极片3c的从电极组2中伸出的一端被重叠，并且负电极片4c的从电极组2中伸出的一端被重叠。它们被用保持构件来固定，然后在此状态中进行超声焊接。如上所述，正电极片3c和负电极片4c分别是正电极集电器3a的第一区域和负电极集电器4a的第一区域，并且具有较小的表面粗糙度Ra1。从而，即使对于超声焊接应用低功率，也可以以充分的强度进行正电极片3c的接合和负电极片4c的接合。
[0082] 可通过任意方法将正电极片3c连接到正电极端子6。例如，正电极片3c可被超声焊接到正电极端子6。或者，正电极片3c可被接合到一起，然后它们可例如通过焊接被接合到正电极端子6。
[0083] 类似地，可通过任意方法将负电极片4c连接到负电极端子7。例如，负电极片4c可被超声焊接到负电极端子7。或者，负电极片4c可被接合到一起，然后它们可例如通过焊接被接合到负电极端子7。
[0084] 以下，将描述可用于根据第二实施例的电池的正电极3、负电极4、分隔物5、非水电解质、正电极端子6、负电极端子7和外壳1。
[0085] （1）正电极3
[0086] 作为正电极3中包括的正电极集电器3a，可以使用第一实施例中描述的那种。
[0087] 正电极3中包括的正电极活性材料包含层3b可包含正电极活性材料、正电极导电剂和粘合剂。
[0088] 在正电极活性材料包含层3b中，关于正电极活性材料、导电剂和粘合剂的配比，优选正电极活性材料的含量以质量计为80%至95%，导电剂的含量以质量计为3%至18%，并且粘合剂的含量以质量计为2%至17%。
[0089] 各种氧化物、硫化物和聚合物可用于正电极活性材料。其示例包括二氧化锰（MnO2）、氧化铁、氧化铜和氧化镍，以及锂锰复合氧化物（例如LixMn2O4或LixMnO2）、锂镍复合氧化物（例如LixNiO2）、锂钴复合氧化物（LixCoO2）、锂镍钴复合氧化物（例如LiNi1-yCoyO2）、锂锰钴复合氧化物（例如LiMnyCo1-yO2）、尖晶石型锂镍锰复合氧化物（ILixMn2-yNiyO4）、具有橄榄石结构的锂磷氧化物（LixFePO4、LixFe1-yMnyPO4和LixCoPO4）、硫酸铁（Fe2(SO4)3）、以及氧化钒（例如V2O5）。另外，其示例包括诸如聚苯胺和聚吡咯之类的导电聚合物材料；二硫化物基聚合物材料；诸如氟化碳之类的有机材料；硫磺（S）；以及无机材料。在此，x和y的范围优选为0到1。
[0090] 另外，具有由LiaNibCocMndO2表示的组分的锂镍钴锰复合氧化物（其中摩尔比率a、b、c和d分别为0≤a≤1.1，0.1≤b≤0.5，0≤c≤0.9以及0.1≤d≤0.5）可用于正电极活性材料。
[0091] 当使用包含室温熔融盐的非水电解质，从循环寿命的角度来看，优选使用磷酸铁锂、lixVPO4F、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物和锂镍钴复合氧化物。这是因为正电极活性材料与室温熔融盐的反应性减小。
[0094] 优选地，正电极活性材料包含层3b的面对分隔物5的表面粗糙度Ra(+)被设定为不小于0.1μm但不大于0.6μm。结果，充分地确保了与非水电解质的浸湿面积，从而抑制了非水电解质的副反应。因此，不仅可以改善输入-输出特性，还可以改善循环特性。正电极活性材料包含层3b的面对分隔物5的表面粗糙度Ra(+)优选为0.15至0.4μm。这里，在对正电极活性材料包含层3b的表面粗糙度Ra(+)的测量中，使用JIS B0601(1994)或JIS B0031(1994)规定的算术平均粗糙度Ra。
[0095] 优选地，正电极3的密度被设定为3g/cm3以上。这是因为如果正电极3的密度被3
设定为小于3g/cm，则有可能不可获得具有不小于0.1μm但不大于0.6μm的表面粗糙度Ra(+)的正电极活性材料包含层3b。
设定为小于3g/cm，则有可能不可获得具有不小于0.1μm但不大于0.6μm的表面粗糙度Ra(+)的正电极活性材料包含层3b。
[0096] （2）负电极4
[0097] 作为负电极4中包括的负电极集电器4a，可以使用第一实施例中描述的那种。
[0098] 负电极4中包括的负电极活性材料包含层4b可包含负电极活性材料、负电极导电剂和粘合剂。
[0099] 在负电极活性材料包含层中，关于负电极活性材料、导电剂和粘合剂的配比，优选负电极活性材料的含量以质量计为62%至97.5%，导电剂的含量以质量计为2%至28%，并且粘合剂的含量以质量计为0.5%至10%。如果导电剂的含量被设定为以质量计2%以上，则可以获得高集电性能，从而得到优良的大电流特性。另一方面，为了实现高容量，导电剂的含量优选为以质量计28%以下。如果粘合剂的量被设定为以质量计0.5%以上，则剥离强度可被调整为0.005N/mm以上。另一方面，粘合剂的量被设定为以质量计10%以下，则获得适当的涂布液体粘性并且可以进行良好的涂布。
[0100] 作为负电极活性材料，优选使用具有0.4V（vs.Li/Li+）以上的锂吸收势的负电极活性材料。
[0101] 在以低于0.4V（vs.Li/Li+）的势吸收锂的活性材料（例如石墨和锂金属）的情况下，如果重复大电流下的输入/输出，则金属锂沉淀在负电极表面上，以树突的形式生长。+
如果使用具有高于0.4V（vs.Li/Li）的锂吸收势的负电极活性材料，则可以抑制金属锂沉淀在负电极表面上。从而，在此情况下，可以避免大电流下的输入/输出期间的内部短路。
+ +
负电极活性材料的锂吸收势的上限优选为3V（vs.Li/Li），更优选为2V（vs.Li/Li）。
如果使用具有高于0.4V（vs.Li/Li）的锂吸收势的负电极活性材料，则可以抑制金属锂沉淀在负电极表面上。从而，在此情况下，可以避免大电流下的输入/输出期间的内部短路。
+ +
负电极活性材料的锂吸收势的上限优选为3V（vs.Li/Li），更优选为2V（vs.Li/Li）。
[0102] 能够在0.4至3V（vs.Li/Li+）的范围内吸收锂的负电极活性材料优选为金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物或合金。
[0103] 金属氧化物的示例包括含钛金属复合氧化物、诸如SnB0.4P0.6O3.1和SnSiO3之类的锡氧化物、诸如SiO之类的硅氧化物以及诸如WO3之类的钨氧化物。其中，含钛金属复合氧化物是优选的。
[0104] 负电极活性材料的初级粒子的颗粒大小优选为0.1至10μm。由负电极活性材料的初级粒子的聚集所形成的次级粒子的颗粒大小优选为1至30μm。
[0105] 由BET吸收方法按照N2吸收测量的负电极活性材料的比表面积优选为1至30m2/2
g。如果比表面积是1至30m/g，则可以充分地取得对电极反应作出贡献的有效面积，并且防止充电和放电效率的降低和存储期间气体的生成。如果平均粒子大小为0.001μm以上，则可以防止非水电解质的分布偏重于负电极侧，并且防止正电极中电解质的耗尽。
g。如果比表面积是1至30m/g，则可以充分地取得对电极反应作出贡献的有效面积，并且防止充电和放电效率的降低和存储期间气体的生成。如果平均粒子大小为0.001μm以上，则可以防止非水电解质的分布偏重于负电极侧，并且防止正电极中电解质的耗尽。
[0106] 作为负电极导电剂，可以使用诸如焦炭、炭黑和石墨之类的碳基材料。碳基材料的平均粒子大小优选为0.1μm以上，以便有效地抑制气体的生成。优选为10μm以下，以便2
形成良好的导电网络。碳基材料的比表面积优选为10m/g以上，以便形成良好的导电网络。
2
优选为100m/g以下，以便有效地抑制气体的生成。
形成良好的导电网络。碳基材料的比表面积优选为10m/g以上，以便形成良好的导电网络。
2
优选为100m/g以下，以便有效地抑制气体的生成。
[0107] 作为负电极粘合剂，可以使用具有3×105至20×105的平均分子量的聚偏二氟乙烯（PVdF）、丙烯酸橡胶或丙烯酸树脂。对具有此范围中的分子量的PVdF的使用允许了负电极集电器与负电极活性材料包含层之间的剥离强度为0.005N/mm以上。这带来了大电流特性的改善。具有此范围中的平均分子量的负电极导电剂具有适当的涂布液体粘性并且在涂5 5
布属性上是优良的。更优选地，平均分子量为5×10 至10×10。
布属性上是优良的。更优选地，平均分子量为5×10 至10×10。
[0108] 优选地，负电极活性材料包含层4b的面对分隔物5的表面粗糙度Ra(-)被设定到0.1至0.6μm的范围。结果，充分地确保了与非水电解质的浸湿面积，同时抑制了非水电解质的副反应。因此，可以改善输入-输出特性和循环特性。负电极活性材料包含层4b的面对分隔物5的表面粗糙度Ra(-)优选为0.15至0.4μm。这里，在对负电极活性材料包含层
4b的表面粗糙度Ra(-)的测量中，使用JIS B0601(1994)或JIS B0031(1994)规定的算术平均粗糙度Ra。
4b的表面粗糙度Ra(-)的测量中，使用JIS B0601(1994)或JIS B0031(1994)规定的算术平均粗糙度Ra。
[0109] 优选地，负电极4的密度被设定为2.0g/cm3以上，但小于2.4g/cm3。在具有此范围中的密度的负电极4的情况下，可以容易地获得具有0.1至0.6μm的表面粗糙度Ra(-)的负电极活性材料包含层4b，并且防止大电流下输入-输出特性的恶化。另外，如果使用具有平均粒子大小1μm以下的负电极活性材料，则可以通过更简单的方法获得具有0.1至0.6μm的表面粗糙度Ra(-)的负电极4。
[0110] 3）分隔物5
[0111] 多孔分隔物可用于分隔物5。多孔分隔物的示例包括包含诸如聚乙烯、聚丙烯、纤维素或聚偏二氟乙烯（PVdF）之类的材料的多孔膜；以及合成树脂无纺织物。其中，由聚乙烯或聚丙烯形成的多孔膜或者由它们两者形成的多孔膜是优选的，因为可以改善二次电池的安全性。
[0112] 4）非水电解质
[0113] 作为非水电解质，可以使用液体非水电解质。
[0114] 液体非水电解质是例如通过将电解质溶解在有机溶剂中来制备的。
[0115] 电解质的示例包括诸如高氯酸锂（LiClO4）、六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、砷六氟化锂（LiAsF6）、三氟甲磺酸锂（LiCF3SO3）和双（三氟甲基磺酰）亚胺锂[LiN(CF3SO2)2]之类的锂盐；以及其混合物。
[0116] 电解质优选以0.5至2.5mol/L的量溶解在有机溶剂中。
[0117] 有机溶剂的示例包括诸如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）和碳酸亚乙烯酯（VC）之类的环状碳酸酯；诸如碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（MEC）和碳酸二乙酯（DEC）之类的线性碳酸酯；诸如四氢呋喃（THF）和2-甲基四氢呋喃（2MeTHF）之类的环醚；诸如乙二醇二甲醚（DME）之类的线性醚；γ-丁内酯（BL）、乙腈（AN）和环丁砜（SL）。这些有机溶剂可被单独使用或者以其中的两种或更多种的混合物的形式使用。
[0118] 作为液体非水电解质，可以使用包含锂离子的室温熔融盐。
[0119] 室温熔融盐指的是这样的盐：该盐的至少一部分在室温下表现为液体形式。室温指的是假定正常操作电源的温度范围。至于假定正常操作电源的温度范围，上限约为120°C，在一些情况下约为60°C。下限约为-40°C，在一些情况下约为-20°C。
[0120] 作为锂盐，使用一般用于非水电解质电池的具有大电势窗口的锂盐。其示例包括LiBF4、LiPF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)和LiN(CF3SC(C2F5SO2)3)。然而，它们不限于此。它们可被单独使用或者其中的两种或更多种可被混合使用。
[0121] 锂盐的含量为0.1至3.0mol/L，尤其优选为1.0至2.0mol/L。如果锂盐的含量被设定为0.1mol/L以上，则电解质电阻可被最小化。这带来了大电流和低温放电特性的改善。如果锂盐的含量被设定为3.0mol/L以下，则电解质的熔点被控制得较低，从而使得能够在室温下维持液体形式。
[0122] 室温熔融盐例如是具有有机季铵阳离子的那种或者具有咪唑阳离子的那种。
[0123] 5）正电极端子6
[0124] 正电极端子6可由在相对于锂离子金属的3V至5V的电势范围内具有电稳定性和导电性的材料形成。其具体示例包括包含诸如Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu和Si之类的元素的铝合金，以及铝。为了降低接触电阻，与正电极集电器3a相同的材料是优选的。
[0125] 6）负电极端子7
[0126] 负电极端子7可由在相对于锂离子金属的0.4V至3V的电势范围内具有电稳定性和导电性的材料形成。其具体示例包括包含诸如Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu或Si之类的元素的铝合金，以及铝。为了降低接触电阻，与负电极集电器4a相同的材料是优选的。
[0127] 7）外壳1
[0128] 作为容纳电极组2的外壳1，可以使用由复合膜形成的外壳。
[0130] 复合膜的厚度优选为0.2mm以下。
[0131] 作为容纳电极组2的外壳1，也可以使用具有0.5mm以下的厚度的金属外壳。
[0132] 作为金属外壳，可以使用由铝、铝合金、铁或不锈钢构成并且具有方形或圆柱形的金属罐。金属外壳的厚度更优选为0.2mm以下。
[0133] 形成金属外壳的铝合金的优选示例包括包含诸如镁、锌和硅之类的元素的合金。另一方面，诸如铁、铜、镍和铬之类的过渡金属的含量优选以质量计为1%以下。从而，可以大幅改善热环境中的长期可靠性和热释放属性。
[0134] 由铝或铝合金构成的金属罐优选具有50μm以下的平均晶粒大小。更优选地，为30μm以下。更加优选地，为5μm以下。当平均晶粒大小被设定为50μm以下时，由铝或铝合金构成的金属罐的强度可大幅增大，这使得罐可以更薄。结果，可以实现重量轻、输出高、长期可靠性优良并且适于安装在车辆上的电池。
[0135] 随后，将参考图4描述根据第二实施例的另一示例的电池。
[0136] 在根据第二实施例的电池中，例如，如图4中所示，电极组2可包括具有Z字折叠形状的分隔物5。
[0137] 图4中所示的变体的电极组2包括Z字折叠的带状的分隔物5。条状的负电极4堆叠在具有Z字折叠形状的分隔物5的顶层。条状的正电极3和负电极4被交替插入到分隔物5的面之间的空间中，从而面对彼此。正电极集电器3a的正电极片3c和负电极集电器4a的负电极片4c在相同方向上从电极组2中伸出。在图4中所示的电极组2中，在电极组2的层压方向上，正电极片3c位于彼此之上，并且负电极片4c位于彼此之上。正电极片3c和负电极片4c不位于彼此之上。
[0138] 图4中所示的电极组2中的正电极3的正电极片可类似于图1和图2中所示的电极组2那样被相互接合。图4中所示的电极组2中的负电极4的负电极片可被相互接合。如上所述，正电极片和负电极片的表面粗糙度Ra1较小。从而，即使对于超声焊接应用低功率，也可以以充分的接合强度进行正电极片的相互接合和负电极片的相互接合。
[0139] 相互接合的正电极片3c可类似于图1和图2中所示的电池那样被电连接到正电极端子（未示出）。相互接合的负电极片4c可类似于图1和图2中所示的电池那样被电连接到负电极端子（未示出）。
[0140] 图4示出了包括两片正电极3和两片负电极4的电极组2。然而，可根据目的和应用自由改变正电极3和负电极4的片数。正电极片3c和负电极片4c从电极组2伸出的方向不需要与图4中所示的相同。例如，其可以是形成约90°或180°的角度的方向。
[0141] 随后，将参考图5描述根据第二实施例的电池的另一示例。
[0142] 根据第二实施例的电池可包括如图5中所示的卷绕型电极组2。
[0143] 图5中所示的电极组2具有如下结构：带状正电极3和带状负电极4在将带状分隔物5夹于其间的同时被卷绕。正电极3、负电极4和分隔物5在偏移正电极3和负电极4的位置的同时被卷绕，使得正电极片3c在电极组2的卷绕轴方向上从分隔物5伸出，而负电极片4c在其向反方向上从分隔物5伸出。
[0144] 在图5中所示的电极组2中，利用例如保持构件来固定卷绕的正电极片3c，并且使得这样固定的正电极片3c经历超声焊接，从而使得卷绕的正电极片3c中的面对的部分可被接合。如上所述，正电极片3c的表面粗糙度Ra1较小。从而，即使对于超声焊接应用低功率，也可以以充分的接合强度实现卷绕的正电极片3c的表面的接合。
[0145] 处于卷绕的正电极片3c和正电极端子（未示出）被利用保持构件固定的状态中的一堆叠经历超声焊接，从而使得正电极3可电连接到正电极端子。
[0146] 在图5中所示的电极组2中，利用例如保持构件来固定卷绕的负电极片4c，并且使得这样固定的负电极片4c经历超声焊接，从而使得卷绕的负电极片4c中的面对的部分可被接合。如上所述，负电极片4c的表面粗糙度Ra1较小。从而，即使对于超声焊接应用低功率，也可以以充分的接合强度实现卷绕的负电极片4c的表面的相互接合。
[0147] 处于卷绕的负电极片4c和负电极端子（未示出）被利用保持构件固定的状态中的一堆叠经历超声焊接，从而使得负电极4可电连接到负电极端子。
[0148] 如上所述，在图5中所示的电极组2的情况下，正电极集电器3的多个部位可被接合，并且负电极集电器4的多个部位可被接合。也就是说，根据第二实施例的电池可包括一个集电器的多个部位被接合的电极组2。
[0149] 已经以非水电解质电池为例描述了根据第二实施例的电池。然而，根据第二实施例的电池不限于非水电解质电池，而可以是使用水溶液作为电解质的电池。
[0150] 如上所述，根据第二实施例的电池包括根据第一实施例的电极。从而，根据第二实施例，可以提供具有优良的电池特性和优良的电极片相互接合可靠性的电池。
[0151] （第三实施例）
[0152] 根据第三实施例，提供了包括一个或多个电池的电池组。电池组中包括的一个或多个电池是根据第二实施例的电池。
[0153] 根据第三实施例的电池组可包括多个根据第二实施例的电池。另外，根据第三实施例的电池组可包括到外部设备的激励端子。
[0154] 以下，将参考图6和图7详细描述根据第三实施例的电池组的示例。
[0155] 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。图7是示出图6中所示的电池组的电路的框图。
[0156] 图6和图7中所示的电池组100包括多个根据第一实施例的电池（单元电池）10。在电池10中，正电极端子6和负电极端子7在相同方向上伸出。电池10在正电极端子6和负电极端子7的伸出侧对齐的状态中被堆叠。如图5和图6中所示，电池10被串联连接以形成电池模块21。如图6中所示，电池模块21与胶带22成为一体。
[0157] 印刷线路板23被部署在正电极端子6和负电极端子7伸出的侧表面上。如图7中所示的热敏电阻24、保护电路25和到外部设备的激励端子26被安装在印刷线路板23上。
[0158] 如图6和图7中所示，电池模块21的正电极侧的线路27电连接到印刷线路板23的保护电路25的正电极侧的连接器28。电池模块21的负电极侧的线路29电连接到印刷线路板23的保护电路25的负电极侧的连接器30。
[0159] 热敏电阻24被配置为检测电池10的温度。电池10的温度的检测信号被从热敏电阻24发送到保护电路25。保护电路25在预定的条件下可中断保护电路25与到外部设备的激励端子之间的正侧线路31a和负侧线路31b。该预定条件例如是热敏电阻24的检测温度变成预定温度以上的条件或者检测到电池10的过充电、过放电和过电流的条件。对每个电池10或对整个电池模块21执行此检查方法。当检查每个电池10时，可以检测单元电压或者可以检测正电极或负电极电势。对整个电池模块21的检查可通过向每个电池10中插入用作参比电极的锂电极来执行。在图7的情况下，用于电压检测的线路32连接到电池10并且检测信号通过线路32被发送到保护电路25。
[0160] 至于电池模块21，由橡胶或树脂形成的保护片33被部署在除了正电极端子6和负电极端子7伸出的侧表面以外的三个侧表面上。由橡胶或树脂构成的保护块34被部署在正电极端子6和负电极端子7伸出的侧表面与印刷线路板23之间。
[0161] 电池模块21与保护片33、保护块34和印刷线路板23中的每一个一起被容纳在壳体容器35中。也就是说，保护片33被布置在壳体容器35的长边方向上的两个内表面上和短边方向上的相反侧的内表面之一上。印刷线路板23被布置在短边方向上的另一内表面上。电池模块21位于由保护片33和印刷线路板23包围的空间中。盖子36被附于壳体容器35的上表面。
[0162] 为了固定电池模块21，取代胶带22使用热收缩带。在此情况下，通过将保护片放在电池模块的两侧、绕转热收缩管并且使热收缩管热收缩来绑定电池模块。
[0163] 图6和图7中所示的电池10被串联连接。然而，为了增大电池容量，电池可被并联连接。当然，组装的电池组可被串联或并联连接。
[0164] 可根据用途适当地改变电池组的形式。
[0165] 作为根据第三实施例的电池组的用途，优选预期高电流特性中的循环特性的用途。具体而言，列出了将电池组用于数码相机的电源、将电池组用于诸如两轮或四轮混合电动车、两轮或四轮电动车和助力自行车之类的车辆，等等。尤其优选汽车使用。
[0166] 如上所述，根据第三实施例的电池组包括根据第二实施例的电池。如上所述，根据第二实施例的电池具有优良的电池特性和优良的电极片相互接合可靠性。因此，包括这样的电池的根据第三实施例的电池组可改善诸如输出特性、迅速充电特性以及充电和放电循环特性之类的电池特性，并且可确保与上述特性有关的长期可靠性。
[0167] [示例]
[0168] 以下，将参考示例更详细描述本发明。然而，除非脱离了本发明的精神，否则本发明不限于以下示例。
[0169] （示例1）
[0170] 在示例1中，通过以下过程来产生与图1和图2中所示相同的电池10。
[0171] <正电极3的产生>
[0172] 作为正电极活性材料的以质量计90%的锂钴氧化物（LiCoO2）、作为导电剂的以质量计3%的乙炔黑和以质量计3%的石墨以及作为粘合剂的以质量计4%的聚偏二氟乙烯（PVdF）被添加到N-甲基吡咯烷酮（NMP），其被混合以制备浆体。
[0173] 所获得的浆体被施加到由铝箔形成的正电极集电器3a的两侧。铝箔具有15μm的厚度和30μm的平均晶粒大小。另外，由于通过电解蚀刻进行的表面粗糙化，铝箔的表面粗糙度Ra2为0.40μm。浆体被施加到正电极集电器3a的两侧的一部分以形成未被涂布以浆体的部分。
[0174] 被涂布以浆体的正电极集电器3a被干燥以获得被正电极集电器3a的一部分所支持的正电极活性材料包含层3b。然后，正电极活性材料包含层3b被加压。
[0175] 在加压之后，支持正电极活性材料包含层3b的正电极集电器3a被冲压以获得具有图3A和图3B中所示的结构的正电极3。通过冲压获得的正电极3包括正电极集电器3a，该正电极集电器3a具有矩形主部和从主部的一侧延伸并且具有小于主部的宽度的窄部。正电极集电器3a的主部支持正电极活性材料包含层3b。另一方面，正电极集电器3a的窄部不留持正电极活性材料包含层3b。
[0176] 随后，利用锤子对正电极集电器3a的窄部进行加压以将表面粗糙度Ra1调整到0.15μm。
[0177] 这样产生的正电极3的正电极集电器3a的主部支持正电极活性材料包含层3b并且表面粗糙度Ra2大于窄部的。换言之，正电极集电器3a的主部的表面是第二区域。
[0178] 这样产生的正电极3的正电极集电器3a的窄部不支持正电极活性材料包含层3b，并且表面粗糙度Ra1小于主部的。换言之，正电极集电器3a的窄部具有作为第一区域的表面并且充当正电极片3c。
[0179] 正电极3的电极密度是3.0g/cm3。正电极3的正电极活性材料包含层3b的表面粗糙度Ra(+)是0.15μm。
[0180] <负电极4的产生>
[0181] 作为负电极活性材料，制备具有10μm的平均颗粒大小和2.3V(vs.Li/Li+)的平均锂吸收和释放势的TiO2(B)。通过使用激光衍射型粒子大小分布测量设备（由Nikkiso Co.,Ltd.制造的Microtrack MT3000）来测量负电极活性材料的粒子大小。负电极活性材5
料、作为导电材料的乙炔黑以及作为粘合剂的具有4×10 的平均分子量的聚偏二氟乙烯（PVdF）以95:2.5:2.5的重量比被添加到N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液，其被混合以制备浆体。
料、作为导电材料的乙炔黑以及作为粘合剂的具有4×10 的平均分子量的聚偏二氟乙烯（PVdF）以95:2.5:2.5的重量比被添加到N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液，其被混合以制备浆体。
[0182] 所获得的浆体被施加到由铝箔形成的负电极集电器4a的两侧。铝箔具有15μm的厚度和30μm的平均晶粒大小。另外，由于通过电解蚀刻进行的表面粗糙化，铝箔的表面粗糙度Ra2为0.40μm。浆体被施加到负电极集电器4a的两侧的一部分以形成未被涂布以浆体的部分。
[0183] 被涂布以浆体的负电极集电器4a被干燥以获得被负电极集电器4a的一部分所支持的负电极活性材料包含层4b。然后，负电极活性材料包含层4b被加压。
[0184] 在加压之后，支持负电极活性材料包含层4b的负电极集电器4a被冲压以获得负电极4。通过冲压获得的负电极4包括负电极集电器4a，该负电极集电器4a具有矩形主部和从主部的一侧延伸并且具有小于主部的宽度的窄部。负电极集电器4a的主部支持负电极活性材料包含层4b。另一方面，负电极集电器4a的窄部不支持负电极活性材料包含层4b。
[0185] 随后，利用锤子对负电极集电器4a的窄部进行加压以将表面粗糙度Ra1调整到0.15μm。
[0186] 这样产生的负电极4的负电极集电器4a的主部支持负电极活性材料包含层4b并且表面粗糙度Ra2大于窄部的。换言之，负电极集电器4a的主部的表面是第二区域。
[0187] 这样产生的负电极4的负电极集电器4a的窄部不留持负电极活性材料包含层4b，并且表面粗糙度Ra1小于主部的。换言之，负电极集电器4a的窄部具有作为第一区域的表面并且充当负电极片4c。
[0188] 负电极4的电极密度是2.0g/cm3。
[0189] <电极组2的产生>
[0190] 以上述方式产生300片正电极3和300片负电极4。
[0191] 随后，正电极3和负电极4在其间夹有作为分隔物5的高密度聚乙烯的同时被交替堆叠。在此情况下，它们被堆叠成使得正电极片3c和负电极片4c从电极组堆2伸出。
[0192] 随后，利用保持构件固定从电极组堆2伸出的正电极片3c。在以下条件下通过超声焊接将固定的片相互接合：垮塌（collapse）：0.24mm；保持时间：0.1S；触发压力：200N；以及幅度：66%。结果，获得了相互电连接的多个正电极3。类似地，利用保持构件固定从电极组堆2伸出的负电极片4c。在以下条件下通过超声焊接将固定的片相互接合：垮塌：
0.24mm；保持时间：0.1S；触发压力：200N；以及幅度：66%。结果，获得了相互电连接的多个负电极4。以这种方式产生电极组2。
0.24mm；保持时间：0.1S；触发压力：200N；以及幅度：66%。结果，获得了相互电连接的多个负电极4。以这种方式产生电极组2。
[0193] 随后，在这样产生的电极组2中，正电极端子6电连接到相互电连接的正电极3。另一方面，负电极端子7电连接到相互电连接的负电极4。
[0194] 电连接到正电极端子6和负电极端子7的电极组2在正电极端子6的一部分和负电极端子7的一部分被暴露在外的状态中被容纳在由复合膜形成的外壳1中。
[0195] 随后，外壳1被热封，留下其边缘的一部分。然后，非水电解质通过外壳1的未被热封的部分被容纳在外壳1中以允许非水电解质浸渍电极组2。最后，外壳1的未被热封的部分被热封以获得电池10。
[0196] （示例2和3以及比较例1）
[0197] 在示例2和3以及比较例1中，电池10是以与示例1中描述的方式相同的方式产生的，只不过产生了包括具有如表1中所示的第一区域的表面粗糙度Ra1和第二区域的表面粗糙度Ra2的正电极集电器3a的正电极3和包括具有如表1中所示的第一区域的表面粗糙度Ra1和第二区域的表面粗糙度Ra2的负电极集电器4a的负电极4。
[0198] [剥离强度]
[0199] 测量了示例1至3和比较例1的电池10的剥离强度。以360度的剥离角度和2cm/min的剥离速率来测量剥离强度。结果在以下的表1中示出。
[0200] [容量保持]
[0201] 示例1至3和比较例1的电池10被执行高温加速测试，具体是在50°C以下的环境下，以及50个周期之后的容量保持测量，其中在每个周期中在从SOC0到100%的范围中执行1C充电和放电。结果在以下的表1中示出。
[0202] [表1]
[0203]
[0204] 表1的结果表明示例1至3的电池10的剥离强度优于比较例1的电池的，并且在50个周期的高温加速测试之后表现出较高的容量保持。这是如下来设想的。在示例1至3的电池10中，正电极集电器3a的表面上的不支持正电极活性材料包含层3b的第一区域3c和负电极集电器4a的表面上的不支持负电极活性材料包含层4b的第一区域4c中的每一个的表面粗糙度Ra1较小，从而即使对于超声焊接应用低功率，也可获得充分的接合强度。
正电极集电器3a的表面上的支持正电极活性材料包含层3b的第二区域和负电极集电器4a的表面上的支持负电极活性材料包含层4b的第二区域中的每一个的表面粗糙度Ra2较大，从而在正电极和负电极中可以改善集电器与活性材料之间的粘着力。
正电极集电器3a的表面上的支持正电极活性材料包含层3b的第二区域和负电极集电器4a的表面上的支持负电极活性材料包含层4b的第二区域中的每一个的表面粗糙度Ra2较大，从而在正电极和负电极中可以改善集电器与活性材料之间的粘着力。
[0205] 另一方面，比较例1的电池的50个周期的高温加速测试之后的容量保持低于示例1至3的电池的。设想这是因为，在正电极和负电极中，集电器的表面上支持活性材料的区域的表面粗糙度较小，从而集电器与活性材料之间的粘着力较低。
[0206] 另外，示例2和3的电池的50个周期的高温加速测试之后的容量保持高于示例1的电池的。设想这是因为，在示例2和3的电池中，集电器的支持活性材料包含层的第二区域的表面粗糙度高于示例1的，从而可进一步改善集电器与活性材料包含层之间的粘着力。
[0207] 另外，示例3的电池的容量保持高于示例2的。类似地，设想这是因为，在示例3的电池中，集电器的支持活性材料包含层的第二区域的表面粗糙度高于示例2的，从而可以进一步改善集电器与活性材料包含层之间的粘着力。
[0208] 另外，表1的结果表明，比较例1的电池的剥离强度比示例1至3的电池的差。另外，表1的结果表明，示例2和3的电池的剥离强度优于示例1的电池的。换言之，表1的结果表明，即使电池具有相同的表面粗糙度Ra1，但在表面粗糙度Ra1和表面粗糙度Ra2之间具有大差异的电池具有优良的剥离强度。
[0209] 也就是说，在根据实施例和示例中的至少一个的电池中，电极中包括的集电器的不支持活性材料包含层的第一区域的表面粗糙度Ra1小于支持活性材料包含层的第二区域的表面粗糙度Ra2。从而，根据实施例和示例中的至少一个，可以提供一种具有优良的电池特性和优良的电极片相互接合可靠性的电池。
[0210] 虽然已描述了某些实施例，但这些实施例只是作为示例给出的，而并不打算限制本发明的范围。实际上，这里描述的新颖实施例可以以多种其他形式来实现；另外，在不脱离本发明的精神的情况下，可对这里描述的实施例进行各种省略、替换和形式上的改变。所附的权利要求及其等同物打算涵盖落在本发明的范围和精神内的这种形式或修改。
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