CN101834309A - 可再充电电池、阳极和集电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可再充电电池、阳极和集电器。该可再充电电池包括：阴极和阳极，每个都能够吸纳和放出电极反应材料；电解质，其中阳极包括阳极集电器，该阳极集电器通过包括集电器主体而形成。阳极集电器在其上设置有活性阳极材料层，多个导电颗粒设置在集电器主体的表面上，该表面面对活性阳极材料层。多个导电颗粒形成为包括球状颗粒和板状颗粒。由于具有不规则的三维结构通过球状颗粒和板状颗粒形成在集电器主体的表面上，所以糙化效应被极大地增强。因而，活性阳极材料层到阳极集电器的附着性被显著地提高。

Description

可再充电电池、阳极和集电器

技术领域

本发明总地涉及集电器(current collector)、阳极和可再充电电池。更具体地，本发明提供了用于电化学装置中的集电器、每个都包括该集电器的阳极和可再充电电池。

背景技术

随着近来诸如摄像机、数字照相机、手机、笔记本电脑等的便携式电子装置普遍使用的趋势，迫切期望这些装置小型化、重量减轻以及寿命延长。为了满足电子应用的需求，已经积极开展对电池特别是可再充电电池的开发，以获得对于实现小型化、重量轻和较高能量密度可行的合适电源。

其中，可再充电锂离子电池(其在充放电反应期间利用锂离子的吸纳和放出)已经受到高度期待。这是由于它的能量密度高于由铅电池或镍镉电池所获得的密度。

可再充电锂离子电池通过包括阴极和阳极以及电解质而形成。阳极设置有活性阳极材料层，此活性阳极材料层形成为包括活性阳极材料，活性阳极材料能够参与充放电反应。

作为活性阳极材料，已经广泛使用含碳的材料。然而，由于近来响应于对便携式电子装置的更高性能和扩展功能的需要而期望进一步提高电池容量，所以已经研究了硅材料。这是因为硅的理论容量(4199mAh/g)显著高于石墨的理论容量(372mAh/g)，因此可以期望利用硅得到电池容量的大的提升。在这点上，除了单质硅元素之外，还研究了硅的几种化合物和合金。

然而，当硅用作活性阳极材料时，活性阳极材料层剧烈地膨胀或者收缩，导致集电器变形，并可能导致活性阳极材料层损坏或分离。因此，作为可再充电电池的一个重要特性的循环特性会相对易于恶化。

附带地，已经对可再充电锂离子电池开展大量的研究以改善各种性能。更具体的，例如，为了实现用低磁化率材料形成的密封型(sealed type)电池系统，通过具有由化学蚀刻工艺形成的屏形状(screen-shape)来利用阳极集电器(见，例如日本专利特开第2000-100475号)。作为另一示例，为了通过增加集电器和薄活性材料层的附着而改善充放电循环特性，采用金属箔(其用含铬层进行防腐蚀处理)作为阳极集电器(见，例如日本专利特开第2002-319407号)。在此情况下，在镀覆铜颗粒粉末之后，还采用铜箔作为阳极集电器，其上还设置有通过镀覆工艺形成的致密铜层以不损伤之前由颗粒粉末形成的不规则结构(见，例如日本专利特开第2002-319408号)。作为另一示例，为了改善循环特性而不增大阳极集电器的厚度，采用其上设置有凸起的阳极集电器(见，例如日本专利特开第2004-207112号、第2007-103197号和第2008-41307号)。

发明内容

随着近来对便携式电子装置的更高性能和扩展功能的需求不断增长，近年来功耗趋于增大，可再充电电池的充放电循环被更频繁地重复，其循环特性趋于更容易劣化。因此，非常期望进一步改善可再充电电池的循环特性。

考虑到上述和其它的困难，期望提供可用于改善电池的循环特性的可再充电电池、阳极和集电器。

根据本发明的实施例，集电器通过包括设置在集电器主体(currentcollector body)的表面上的多个导电颗粒而提供，多个导电颗粒包括球状颗粒和板状颗粒。根据本发明的实施例，阳极还通过包括阳极集电器和形成在该阳极集电器上的活性阳极材料层而提供，其中阳极集电器具有与根据本发明实施例的上述集电器相同的结构。可再充电电池还通过包括能够吸纳和放出电极反应材料的阴极、能够放出和吸纳电极反应材料的阳极以及电解质而提供，其中阳极具有与根据本发明实施例的上述阳极相同的结构。

对于根据本发明实施例的集电器，包括在集电器中的集电器主体在其表面上设置有多个导电颗粒，多个导电颗粒包括球状颗粒和板状颗粒。由于具有复杂形状(不规则)的三维结构形成在具有球状颗粒和板状颗粒的集电器主体的表面上，所以糙化效应(anchoring effect)被极大地增强。因而，在包括本发明集电器的阳极中，活性阳极材料层到阳极集电器的附着被显著地改善。因此，对于包括本发明的上述阳极的可再充电电池，由于阳极集电器的变形、损坏等被抑制，所以可以改善循环特性，

附图说明

图1是示意地示出采用根据本发明实施例的集电器的阳极的截面图；

图2是截面图，示出了图1的阳极集电器的结构的放大侧视图；

图3A示出了SEM照片，示出了根据本发明实施例的阳极集电器的表面结构；

图3B示出了SEM照片，以高的放大倍数示出了根据本发明实施例的阳极集电器的表面结构；

图4A示出了SEM照片，以超高的放大倍数示出了根据本发明实施例的阳极集电器的表面结构；

图4B示出了SEM照片，示出图4A的一部分的放大图像；

图5A示出了SEM照片，示出了根据本发明实施例的阳极集电器的截面结构；

图5B示出了SEM照片，示出了根据本发明实施例的与图5A相对应的阳极集电器的表面结构；

图6A示出了SEM照片，示出了比较例的阳极集电器的表面结构；

图6B示出了SEM照片，以高的放大倍数示出了图6A的阳极集电器的表面结构；

图7A示出了SEM照片，示出了比较例的阳极集电器的截面结构；

图7B示出了SEM照片，示出了与图7A相对应的阳极集电器的表面结构；

图8是截面构造图，示意地示出采用根据本发明实施例的集电器和阳极的第一可再充电电池；

图9是示意地示出图8的螺旋卷绕电极体的结构的截面图；

图10是分解透视图，示出了采用根据本发明实施例的集电器和阳极的第二可再充电电池；

图11是沿图10的螺旋卷绕电极体的线XI-XI剖取的截面图；以及

图12是示意地示出根据本发明实施例的硬币型可再充电电池的结构的截面图。

具体实施方式

现在参照附图，在下文将详细描述本发明的优选实施例。对实施例的描述将以下面的顺序给出。

1.采用集电器的阳极

2.采用集电器和阳极的电化学装置(可再充电电池)

2-1.第一可再充电电池(圆筒型)

2-2.第二可再充电电池(层叠膜型)

<1.采用集电器的阳极>

图1和图2是示意地示出根据本发明实施例的集电器的阳极的截面图。图1示出了阳极10的整体侧视图，而图2示出了图1中示出的阳极集电器1的结构的放大侧视图。

<阳极的整体结构>

如图1所示，阳极10用于诸如可再充电电池的电化学装置中，设置有形成在集电器(阳极集电器1)上的活性阳极材料层(其在下文被称为活性阳极材料层2)。此外，活性阳极材料层2可以只形成在阳极集电器1的一侧或者形成在阳极集电器1的两侧。

<阳极集电器>

如图2所示，阳极集电器1形成为包括集电器主体11，在集电器主体11的表面上设置有多个第一导电颗粒12。因此，阳极集电器1的表面形成为粗糙化的表面。因为原因：由于所谓的糙面效应(anchoring effect)，改善了活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着，这是有益的。

尽管阳极集电器1的表面粗糙度(十点高度平均不规则度Rz)在这里没有被特别地限定，但优选其尽可能地大。这是因为增加活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着性的原因。在这点上，如果十点高度平均不规则度Rz过大，则活性阳极材料层2的附着性相反会被影响而减小。因此，例如该层的十点高度平均不规则度Rz优选地在2.5到8.5μm的范围内。

尽管阳极集电器的抗拉强度没有被特别地限定，但优选地其尽可能地大，优选地为例如400N/mm²或更大。这是因为，由于阳极10的物理强度增大，阳极10在电极反应期间变得几乎不变形或不被损坏。

集电器主体11由具有良好的电化学稳定性、电导率和机械强度的材料形成。作为这种材料，优选地采用包含金属元素作为构成元素的材料，包括金属元素的单质或其组合作为合金或化合物，或者不锈钢。作为金属元素，铜(Cu)、镍(Ni)等可以被优选地列举，铜在这些元素当中是特别优选的。这是因为其优良的电导率。

集电器主体11由例如金属箔形成。此金属箔可以以将被粗糙化的未粗糙化的箔或者已被粗糙化处理的粗糙化箔的形式而使用。例如，碾压的箔可以列举为未粗糙化的箔。作为粗糙化的箔，举出例如电解箔或喷砂箔。电解箔是由箔基体(例如，诸如碾压的箔)通过例如电解工艺设置有在其表面上形成的微粒(凹凸或不规则)而形成的箔。喷砂箔是由箔基体通过喷砂工艺提供有在其表面上形成的不规则而形成的箔。特别地，优选使用粗糙化的箔，电解铜箔是更优选的。这是因为，阳极集电器1的表面粗糙度随着集电器主体11的表面粗糙度(十点高度平均不规则度Rz)的增大而增大，因而活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着性增大。因此，尽管集电器主体11的表面粗糙度没有被特别限定，但优选地其尽可能地大。

此外，优选地，集电器主体11通过包括碳和硫作为构成元素而形成。这是由于集电器主体11的改善的物理强度。尽管集电器主体11中的碳和硫的含量没有被特别限定，优选地期望该含量对于每种元素为100ppm或更小。这是为了由该元素获得大的物理强度并保持足够的电导率。

尽管包括在集电器主体11中的晶粒的平均直径没有被特别限定(其中该平均直径通过X射线衍射法获得)，但优选地在从0.1到5μm的范围内。这是为了集电器主体11的改善的物理强度。

多个第一导电颗粒12设置在集电器主体11的面对活性阳极材料层2的一侧的表面上。参照图2，多个第一导电颗粒12包括多个第二球状颗粒12A和多个第三板状颗粒12B。如图2所示，由于具有复杂形状(不规则)的三维结构形成在集电器主体11的表面上且具有在形貌构造上彼此显著不同的两种颗粒(球状颗粒12A和板状颗粒12B)，这导致增强的糙化效应。因而，活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着性被大大增加。此外，尽管球状颗粒12A和板状颗粒12B的数目没有被特别限定，但优选地其尽可能地大。这是由于，通过如此提供的球状颗粒12A和板状颗粒12B，具有复杂形状的三维结构可以更容易地形成，此外，三维结构的形状变得更复杂。

此外，通过采用例如扫描电子显微镜(SEM)等来观察阳极集电器1的表面或截面，可以确定是否包括球状颗粒12A和板状颗粒12B。阳极集电器1的“表面”是指在形成活性阳极材料层2的一侧上的表面(参照后面描述的图3A和3B等)；而“截面”是指在与阳极集电器1的该表面交叉的方向上的截面(参照后面描述的图5A)。“表面”和“截面”的定义在下面的描述中是相同的。

在球状颗粒12A和板状颗粒12B的相应数目都是多个的情况下，这些颗粒随机聚积在集电器主体11的表面上。因而，布置球状颗粒12A和板状颗粒12B的方式没有被特别限定。此外，图2只示出了定位在阳极集电器1的最外表面上的部分球状颗粒12A和板状颗粒12B。

多个第二球状颗粒12A的每个形成为具有近球状的外形。“近球状”是指，当用SEM等观察阳极集电器1的表面或截面时，球状颗粒被观察为具有圆形形状(轮廓)到可与多个第三板状颗粒12B区别开的程度。除了圆形轮廓的形状，近球状的外形包括椭圆形轮廓的形状以及变形的圆形或椭圆形轮廓的形状。

在多个球状颗粒12A和多个板状颗粒12B聚积的情况下，球状颗粒12A可以设置在集电器主体11的表面上、板状颗粒12B之下、多个板状颗粒12B之间或者在板状颗粒12B上部。然而，正如所意识到的当利用SEM等观察阳极集电器1的表面时，至少一些球状颗粒12A必须被发现为在板状颗粒12B之上。

尽管球状颗粒12A的平均颗粒尺寸没有被特别限定，但优选地其尽可能地小。这是因为，对于阳极集电器1随着十点高度平均不规则度Rz的增大，其表面面积增大，因而活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着被进一步改善。在这点，如果平均颗粒尺寸变得太小，对于阳极集电器1，十点高度平均不规则度Rz会受到不利地影响而减小。因此，优选地，平均颗粒尺寸优选地在例如1到10μm的范围内。此外，当球状颗粒具有椭圆形轮廓等时，平均颗粒尺寸表示平均最大颗粒直径(沿颗粒的长轴的最大颗粒直径)。此外，在本发明中提及的“颗粒尺寸”都是根据中值粒径来表示。

多个第三板状颗粒12B每个形成为具有近板状的外形。“近板状”是指，当用SEM等观察阳极集电器1的表面或截面时，板状颗粒被观察为具有压平的形状到可与球状颗粒12A区别开的程度。只要颗粒具有近板状的外形，板状颗粒12B的平面形状(从活性阳极材料层2的侧面观察的板状颗粒12B的形状)没有被特别地限定。

优选地，多个板状颗粒12B通过在沿集电器主体11的表面的方向上延伸而形成。“在沿集电器主体11的表面的方向上延伸”是指板状颗粒12B的延伸方向与集电器主体11的表面之间的角度为45°或更小。在此情况下，优选地，板状颗粒12B形成为在阳极集电器1的截面弯曲使得其在延伸方向上的端部12BT离开(较远离)集电器主体11的表面。这是因为，由于用于释放应力的空间(间隙13)形成在端部12BT的下侧(在靠近集电器主体11的一侧)，所以活性阳极材料层2在电极反应期间几乎不膨胀或收缩。由于间隙13的体积显著地大于形成在多个球状颗粒12A等之间的间隙的体积，所以在电极反应期间在活性阳极材料层2中产生的应力被间隙13显著地释放。此外，当存在多个板状颗粒12B时，板状颗粒12B中的一些或全部可以是通过弯曲形成的板状颗粒12B，如上面刚被描述的。此外，板状颗粒12B的端部12BT的弯曲部可以在颗粒的两侧或者颗粒的一侧。这是因为，只要一些板状颗粒12B或至少一个端部12BT被弯曲，间隙13便可以形成。

当存在多个板状颗粒12B时，这些板状颗粒12B优选地彼此部分交叠地形成在阳极集电器1的表面上。这是因为，由于板状颗粒12B被相互电连接，所以阳极集电器1的电导率增大。

尽管板状颗粒12B的平均颗粒尺寸(沿颗粒长轴的最大颗粒直径)没有被特别限定，但优选地其尽可能地大。这是因为，随着阳极集电器1的十点高度平均不规则度Rz增大，活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着进一步被改善。在这点上，如果平均颗粒尺寸变得过大，阳极集电器1的十点高度平均不规则度Rz会受到不利影响而减小。因此，平均颗粒尺寸优选为例如50μm或更小。

尽管板状颗粒12B在延伸方向上的尺寸(其长轴的长度)没有被特别限定，但优选地其越大越好。这是因为，通过球状颗粒12A和板状颗粒12B更容易形成具有复杂形状的三维结构。然而，如果长度变得过大，三维结构会受到不利影响而使自身简化，从而阳极集电器1的表面会接近于平坦的。因此，阳极集电器1的截面中的尺寸比L/T优选地在例如1到30的范围内，其中L为板状颗粒12B的尺寸(长轴的长度)并且T为板状颗粒12B的短轴的长度(厚度)。

球状颗粒12A和板状颗粒12B可以用与集电器主体11相同的材料或不同的材料形成。在此情况下，在球状颗粒12A和板状颗粒12B之间，构成材料可以彼此相同或不同。具体地，球状颗粒12A和板状颗粒12B优选是每个都包括与包括在集电器主体11中的金属元素相似的金属元素的颗粒(金属颗粒)。这是因为为了进一步改善球状颗粒12A和板状颗粒12B到集电器主体11的附着。

此外，球状颗粒12A和板状颗粒12B可以通过单一工艺或不同的单独工艺来形成。具体地，优选通过利用喷射法的单一工艺。这是因为，在外形貌上彼此不同的球状颗粒12A和板状颗粒12B可以容易地共同形成，而且它们的形状也可以被容易地控制。当采用喷射法时，熔融材料(用于形成球状颗粒12A和板状颗粒12B的构成材料的熔融物)喷射到集电器主体11的表面上，形成球状颗粒12A和板状颗粒12B。在此情况下，考虑到主要具有相对小的颗粒尺寸的熔融物照原来的样子被固定在集电器主体11的表面上以形成球状颗粒12A，而具有相对大的颗粒尺寸的熔融物被碾压在集电器主体11的表面上以随后形成板状颗粒12B。

特别地，氧化物优选地形成在球状颗粒12A和板状颗粒12B的表面上。这是为了增大糙化效应。对于由金属颗粒形成的球状颗粒12A和板状颗粒12B，上述氧化物为金属氧化物。在球状颗粒12A和板状颗粒12B采用喷射法形成的情况下，金属氧化物经历例如纤维状生长。通过采用例如SEM等来观察阳极集电器1的表面，能够确定是否形成金属氧化物。此外，备选地，通过利用能量色散X射线荧光光谱法(EDX)进行元素分析，也能够确定。以下作为示例举出，当球状颗粒12A和板状颗粒12B为铜颗粒时，铜氧化物形成在这些颗粒的表面上。

<活性阳极材料层>

活性阳极材料层2通过例如包括一种或者两种或更多种的阳极物质作为能够吸纳或放出诸如锂离子的电极反应材料的活性阳极材料而形成。此外，除了上述活性阳极材料之外，只要相关，活性阳极材料层2可以包括诸如阳极导电剂或阳极粘合剂的其它附加材料。阳极导电剂和阳极粘合剂的细节类似于例如将在后面描述的阴极导电剂和阴极粘合剂的细节。

作为阳极物质，优选举出的是包括从包括金属元素和非金属元素(金属系材料)的组中选出至少一种的材料作为其组分。这是由于由该材料获得的高的能量密度。金属系材料可以包括金属元素或非金属元素的单质，或者其组合作为合金或化合物，使得每个可以至少部分包括在一种、两种或多种的相中。

作为金属元素和非金属元素，优选地举出能够与电极反应材料结合形成合金的金属元素和非金属元素。金属元素的具体示例可以包括从下面包括镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锗(Ge)、锡(Sn)、硅(Si)和铅(Pb)的元素的组中选出的至少一种元素。该组中还包括铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)和铂(Pt)。特别地，硅或锡是优选，并且硅是更优选的。这是因为从这些材料获得的高能量密度。

含有硅的材料(含硅材料)可以包括硅的单质，或者与硅结合为合金或化合物，使得每个可以至少部分包括在一种、两种或多种的相中。关于硅的合金，例如可以举出下面的元素的至少之一作为除硅之外的形成合金的构成元素：锡、镍、铜、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌、铟、银、钛(Ti)、锗、铋、锑(Sb)和铬(Cr)。作为硅的化合物，例如可以举出除硅之外的作为构成元素的包括氧(O)或碳(C)的一些。此外，硅的化合物可以包括从上述用于形成硅合金的组中选出的一种或一种以上的元素作为除硅之外的构成元素。硅合金和硅的化合物的示例包括但不限于SiB₄、SiB₆、Mg₂Si、Ni₂Si、TiSi₂、MoSi₂、CoSi₂、NiSi₂、CaSi₂、CrSi₂、Cu₅Si、FeSi₂、MnSi₂、NbSi₂和TaSi₂。合金和化合物的示例还包括VSi₂、WSi₂、ZnSi₂、SiC、Si₃N₄、Si₂N₂O、SiO_v(0＜v≤2)、SnO_w(0＜w≤2)和LiSiO。

包含锡元素的材料(含锡材料)可以包括锡的单质，或者与锡结合为合金或化合物，使得每个可以至少部分包括在一种、两种或多种的相中。关于锡的合金，例如可以举出下面的元素的至少之一作为除锡之外的形成合金的构成元素：硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑和铬。作为锡的化合物，例如可以举出作为用于形成化合物的除锡之外的构成元素的包含氧或碳的一些。此外，锡化合物可以包括从上述用于形成锡合金的组中选出的一种或一种以上的元素作为除锡之外的构成元素。锡合金和锡的化合物的示例包括但不限于SnSiO₃、LiSnO和Mg₂Sn。

特别地，含锡材料可以优选地形成为例如包括锡作为主要构成元素，还包括第二构成元素和第三构成元素。这是因为从该组合物稳定地获得的高能量密度。第二构成元素是从包括钴、铁、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、镓和锆的组中选出的至少一种元素。在该组中还包括铌、钼、银、铟、铯(Ce)、铪、钽、钨、铋和硅。第三构成元素是例如硼、碳、铝和磷中的至少一种。

特别地，含有SnCoC的材料是优选的，其形成为含有锡、钴和碳的材料，具有以质量计从9.9％到29.7％的碳含量，以及具有以质量计从20％到70％的锡和钴含量的比例(Co/(Sn+Co))。优选该材料的原因是通过仅上述组分范围获得的高能量密度。

含SnCoC的材料通过具有同时包括锡、钴和碳的相而形成，该相优选地对应于低结晶或非晶态。该相形成为能与电极反应材料反应的反应相，通过反应相的存在，可以实现优良的电池特性。关于该反应相，当采用CuKα特性X射线且以1°/分钟的角扫描速度观察时，对于该相通过X射线衍射法获得的衍射峰的半高度或半宽度的峰宽相对于衍射角2θ为1.0°或更大。该结果被注意到具有如上观察的相的出现的材料，因为电极反应物质被更容易吸纳或放出，且该材料与电解质和其它材料的反应减少。此外，含SnCoC材料还可以在某些情况下形成为含有通过包括构成元素的单个整体或一部分而形成的相，除了上述低结晶或非晶态之外。

通过比较在与电极反应材料的电化学反应之前和之后分别获得的X射线衍射图，可以相对容易地确定由X射线衍射法获得的衍射峰是否对应于能够与电极反应材料反应的反应相。例如，如果衍射峰位置的变化通过在与电极反应材料的电化学反应之前和之后比较而发现，被确定为对应于能够与电极反应材料反应的反应相。在此情况下，例如，与低结晶或非结晶相中的反应相相对应的衍射峰可以在2θ＝20°到50°的范围内被观察到。该反应相被认为是通过包含例如上述构成元素中的一些，主要由于包含碳元素，而导致其结晶态为例如低的结晶性或非结晶而形成。

在含SnCoC材料中，优选地，至少一部分碳与诸如金属或非金属元素的其它构成元素结合。该优选的原因是能够控制锡等的聚合或结晶。元素的化学结合态可以通过例如X射线光电子光谱(XPS)法来确定。在现有的XPS装置中，例如Al-Kα线或Mg-Kα线用作软X射线。在至少一部分碳与诸如金属或非金属元素的其它构成元素结合的上述情况下，碳1s轨道(C1s)的叠加谱峰出现在小于284.5eV的区域中。此外，测量的能量标定根据通常的程序获得，使得金原子4f轨道(Au4f)的峰被获得为84.0eV。在测量期间，由于碳通常作为表面污染物出现在材料的表面上，所以此表面污染物碳的C1s峰假设为284.8eV并被用作能量标准。另外在XPS测量中，由于C1s峰的谱形通常获得为从表面污染物碳和包括在含SnCoC材料中的碳的碳峰的叠加，所以采用例如商用软件分析该形状以将这两个峰区分开。在谱形状分析中，在最低结合能一侧的主峰的位置被定为能量标准(248.8eV).

此外，含SnCoC材料可以根据需要含有其它构成元素。作为其它的构成元素，优选地采用硅、铁、镍、铬、铟、铌、锗、钛、钼、铝、磷、镓和铋。这些元素可以单独使用或两种或多种结合地使用。

除了含SnCoC材料之外，还优选地使用包含锡、钴、铁和碳作为构成元素的材料，也就是含SnCoFeC的材料。含SnCoFeC材料的组分可以被任意地设定。例如，在设定较少的铁含量的情况下的材料组分为以下所述。也就是，在此情况下的材料组分具有从9.9％到29.7％质量比的碳含量、从0.3％到5.9％质量比的铁含量，并且锡和钴含量的比例(Co/(Sn+Co))为从30％到70％的质量比。作为另一示例，在设定较多铁含量的情况下的材料组分为以下所述。也就是，在此情况下的材料组分具有从11.9％到29.7％质量比的碳含量。此外，锡、钴和铁含量的比例(Co+Fe)/(Sn+Co+Fe)在从26.4％到48.5％质量比的范围内，钴和铁含量的比例Co/(Co+Fe)在从9.9％到79.5％质量比的范围内。该材料被优选的原因是通过上述这些组分范围获得的高能量密度。含SnCoFeC材料的物理性质等类似于之前描述的含SnCoC材料的物理性质等。

此外，作为另一阳极物质，例如，碳材料被举出。举出此材料的原因是，该材料在电极反应材料的吸纳和放出期间在晶体结构的变化上受到显著较少地影响，并且由此材料也可以获得高的能量密度。此外，此材料还用作阳极导电剂。碳材料的示例包括例如可石墨化的碳、具有0.37nm或更大的(002)面间间距的不可石墨化的碳以及具有0.34nm或更小的(002)面间间距的石墨。更具体地，举出热解碳、焦炭、玻璃碳纤维、由高分子化合物衍生的烧成物质(burned substance)、活性碳或炭黑。在这些材料之中，焦炭包括沥青焦炭、针状焦炭或石油焦炭。这里“由高分子化合物衍生的烧成物质”是指在合适的温度从燃烧和碳化的酚树脂或呋喃树脂衍生的化合物。此外，碳材料可以以纤维状、球状、粒状或鳞片状中的任何一个形状而充分使用。

此外，作为另一阳极材料，可以举出例如金属氧化物或高分子化合物。金属氧化物可以包括铁氧化物、钌氧化物、钼氧化物等。高分子化合物可以包括聚乙炔、聚苯胺、多吡咯等。

无庸置疑地，除上述材料之外的其它材料还可以被用作阳极物质。此外，活性阳极材料的上述系列还可以在以任意组合混合两种或多种材料之后使用。

活性阳极材料层2通过例如涂布法、气相法、液相法、喷射法或燃烧法(烧结法)形成；或者通过适当结合上述方法中的两个或多个而形成。这里指出的涂布法是指如下的方法，其中在将粒状活性阳极材料与阳极粘合剂等混合之后，将混合物分散在溶剂中，所得到的组合物通过例如涂覆而施加。气相法的示例包括物理沉积法和化学沉积法。具体地，举出真空蒸发法、溅射法、离子电镀法、激光消融法、化学气相沉积(CVD)法、等离子体化学气相生长法等。液相法的示例包括电解镀法、无电镀法等。喷射法是指将活性阳极材料以材料的熔融态或半熔融态喷射的方法。燃烧法在这里是指从根据类似于上述涂布法的工艺的涂布获得的组合物在高于阳极粘合剂等的熔点的温度热处理的方法。作为燃烧法，可以使用已知的技术。燃烧法的示例包括气氛燃烧法、反应燃烧法、热压燃烧法等。特别地，活性阳极材料层2优选通过气相法形成。这是因为，活性阳极材料层2与阳极集电器1充分结合，因而活性阳极材料层2的附着性增大。

<阳极构造的具体示例>

在下文将解释阳极10的构造的具体示例。

图3A到图7B包括阳极的SEM照片(二次电子图像)。图3A到图5B示出根据本发明实施例的阳极集电器1和阳极10的表面结构和截面结构，图6A到图7B示出根据本发明比较例的另一阳极集电器3和阳极20的表面结构和截面结构。此外，图3A、3B、6A和6B示出了表面结构，其中图3A和6A是低放大倍数的图像，图3B和6B是较高放大倍数的图像。图4A和4B示出表面结构的超高放大倍数图像，其中图4B是图4A中的区域R的放大图像。关于图5A、5B、7A和7B，图5A和7A示出了截面结构，而图5B和7B示出了表面结构。此外，比较例中的阳极集电器3由电解箔形成。

参照图3A和3B，当观察本发明的阳极集电器1的表面时，发现多个第一导电颗粒12包含多个第二球状颗粒12A和多个第三板状颗粒12B，多个第一导电颗粒12通过喷射法形成在集电器主体11的表面上。由于多个第二球状颗粒12A和多个第三板状颗粒12B在结构特征诸如外部形貌(轮廓)和尺寸(平均颗粒尺寸)上彼此显著不同，所以这两种颗粒可以通过SEM照片明显地区别开。当使用喷射法时，熔融材料被喷射到集电器主体11的表面上，熔融材料被压平并随后冷却(通过固化而固定)，从而形成板状颗粒12B。因此，表面形状变得不规则(不确定)。在此情况下，尽管多个球状颗粒12A和板状颗粒12B彼此聚积，但板状颗粒12B彼此部分交叠，球状颗粒12A叠加在处于阳极集电器1的最外表面上的板状颗粒12B上方。

此外，当阳极集电器1的表面以能够清楚地识别球状颗粒12A的轮廓的放大倍数的程度来观察时，如图4A和4B所示，几个氧化物14形成在球状颗粒12A和板状颗粒12B的表面上。当球状颗粒12A和板状颗粒12B是金属颗粒时，上述氧化物14是金属氧化物。氧化物14在球状颗粒12A和板状颗粒12B的表面上生长而具有纤维状形状。

此外，参照图4A，当观察本发明的阳极10的截面时，板状颗粒12B通过在沿集电器主体11的表面的方向上延伸而形成，这些颗粒12B在阳极集电器1的最外表面上彼此部分交叠。在此情况下，板状颗粒12B弯曲使得其端部12BT远离集电器主体11的表面。因而，在端部12BT下面，一些间隙13形成为每个具有在与板状颗粒12B的延伸方向相同的方向上延伸的中空形状。由于间隙13在从形成活性电极材料层2的一侧观看时被隐藏在里面，所以活性电极材料层2没有进入到间隙13中。因而，间隙13能够用作释放电极反应期间的应力的空间。另一方面，球状颗粒12A随机地位于板状颗粒12B上、间隙13内部等。此外，如图4B所示，通过诸如蒸发法的气相法形成在阳极集电器1上，活性阳极材料层2包括具有多个微粒(活性阳极材料颗粒21)的形状的活性阳极材料。

另一方面，如图6A和6B所示，当观察比较例的阳极集电器(电解箔)3的表面时，发现多个导电颗粒15，其通过电解法形成。该多个导电颗粒15只包括球状颗粒15A，而不包括板状颗粒。而且，如从图3A和3B以及图6A和6B的比较清晰可见，通过电解法形成的球状颗粒15A的颗粒尺寸明显大于通过喷射法形成的球状颗粒12A的颗粒尺寸。

此外，当观察比较例的阳极20的截面时，如图7A所示，多个球状颗粒15A用于通过局部聚集在一起并彼此聚积而形成几个突出部分16(其在活性阳极材料层2的厚度方向上延伸)。因此，几个间隙17形成为具有在相同方向上延伸的相邻突出部分16之间的中空形状。由于这些间隙17在从形成活性阳极材料层2的一侧观察时这次没有被隐藏，所以活性阳极材料层2进入到间隙17中。因而，间隙17不能用作释放电极反应期间的应力的空间。此外，如图7B所示，活性阳极材料层2以类似于本发明的图5B中示出的情形的方式通过包括多个活性阳极材料颗粒21而形成。

如从图3A到图7B中示出的SEM图像明显可见，通过采用SEM等观察阳极的表面结构和截面结构，能够在视觉上确定多个导电颗粒12是否包含球状颗粒12A和板状颗粒12B。此外，通过检查诸如球状颗粒12A的颗粒尺寸的条件以及是否包括板状颗粒12B，能够确定阳极集电器由仅照原样的电解铜箔形成或由通过喷射法等处理的电解铜箔而形成。

[阳极的制造方法]

阳极通过例如下面的工序制造。

首先，集电器主体11通过包括电解铜箔等来制备。之后，多个第一导电颗粒12采用喷射法等形成在集电器主体11的表面上。当采用喷射法形成多个第一导电颗粒12时，板状颗粒12B与球状颗粒12A一起形成，由于熔融材料喷射并积聚在集电器主体11的表面上。因而，阳极集电器1通过包括在其表面上设置有多个第一导电颗粒12(球状颗粒12A和板状颗粒12B)的集电器主体11而形成。最后，活性阳极材料层2采用气相法等形成在阳极集电器1的表面上。由此完成阳极。

[实施例的操作和效果]

对于包括根据实施例的集电器的阳极，阳极集电器1通过在集电器主体11的表面上包括多个第一导电颗粒12而形成，多个导电颗粒12包括多个第二球状颗粒12A和多个第三板状颗粒12B。因而，通过球状颗粒12A和板状颗粒12B，具有复杂形状(不规则)的三维结构形成在集电器主体11的表面上。在此情况下，由于与多个导电颗粒12仅包含球状颗粒12A的情况相比糙化效应被显著增强，所以活性阳极材料层2到阳极集电器1的附着性被极大的增大。因此，采用该集电器的本阳极能够有助于电化学装置性能的改善。更具体地，当阳极和集电器用于可再充电电池时，可以改善循环特性。

特别地，在阳极集电器1的截面中，当板状颗粒12B每个通过弯曲形成使得其端部12BT远离集电器主体11的表面时，保证了用于释放电极反应期间的应力的空间(间隙13)。因此，由于在电极反应期间阳极集电器1几乎不变形并且活性阳极材料层2也几乎不被损坏，所以可以改善电化学装置的性能。

此外，当多个导电颗粒12通过喷射法形成时，由于用于构成颗粒的熔融材料趋于每个通过具有彼此不同的形状而形成，多个第二球状颗粒12A和多个第三板状颗粒12B能够相对容易地共同形成。

<2采用集电器和阳极的电化学装置(可再充电电池)>

其次，在下文将描述采用上述集电器和阳极的几个示例。在举出可再充电电池作为电化学装置的示例的情况下，集电器和阳极以下面的方式在可再充电电池中使用。

<2-1第一可再充电电池(圆筒型)>

图8和9示出了第一可再充电电池的截面构造，图9示出了图8的螺旋卷绕(wound)电极体40的放大图。这里说明的可再充电电池是可再充电锂离子电池，其设计为使得阳极的容量通过作为阳极反应物质的锂离子的进入(或吸纳)和排出(或放出)来表示。

[可再充电电池的总体结构]

可再充电电池通过主要包括如下而形成：绝缘板对32和33；以及螺旋卷绕电极体(spirally wound electrode body)40，包含在基本中空的圆筒形电池罐31中。采用这种电池罐31的电池结构被称为圆筒型。

电池罐31形成为例如具有中空的圆筒结构使得其一端关闭而另一端敞开，并由铁、铝及其合金等形成。此外，当用铁形成电池罐31时，电池罐31的表面可以用例如镍镀覆。绝缘板对32和33设置为一个从上面而另一个从下面将螺旋卷绕电极体40插入在绝缘板之间，以在垂直于螺旋卷绕的面的方向上延伸。

在电池罐31的开口端部，安装有通过垫圈37填塞的电池顶盖34、安全阀机构35以及热感抵抗元件36(具有正温度系数的PTC元件)，从而电池罐31的内部被密封。电池顶盖34由例如与电池罐31相同的材料制成。安全阀机构35和热敏电阻元件36设置在电池顶盖34里面。安全阀机构35通过热敏电阻元件36与电池顶盖34电连接。安全阀系统35构造为，当电池中的内部压力由于内部短路或者外部施加的热而增大到某个值或更高时，使得盘板35A翻转以断开电池顶盖34与螺旋卷绕电极体40之间的电连接。热敏电阻元件36用于当温度增大时增大电阻(限制电流)，从而防止大电流引起的异常热产生。垫圈37由绝缘材料制成，其表面用例如沥青涂覆。

螺旋卷绕电极体40通过将阴极41和阳极42层叠并螺旋卷绕在一起且使隔板43插设在两者之间而形成。中心销44可以插入在螺旋卷绕电极体40的中央处。在螺旋卷绕电极体40中，由铝等制成的阴极引线45连接到阴极41，而由镍等制成的阳极引线46连接到阳极42。阴极引线45焊接到安全阀机构35上以电连接到电池顶盖34，而阳极引线46焊接到电池罐31上以电连接到电池罐31。

[阴极]

阴极41形成为例如包括阴极集电器41A，阴极集电器41A在其两侧上设置有活性阴极材料层41B。在这点上，活性阴极材料层41B可以或者设置在阴极集电器41A的一侧。

阴极集电器41A用例如铝、镍或不锈钢形成。

活性阴极材料层41B包括一种、或者两种或多种能够吸纳或放出锂离子的阴极材料作为活性阴极材料，并且还可以包括其它必要的材料，诸如阴极粘合剂、阴极导电剂等。

作为阴极材料，含锂的化合物是优选的。这是因为由这些化合物获得的高能量密度。举出的含锂化合物有例如包含锂和过渡金属元素作为构成元素的化合氧化物、包含锂和过渡金属元素作为构成元素的磷酸盐化合物。其中，优选举出含有从包括钴、镍、锰和铁的组中选出的至少一种元素作为过渡金属元素的化合物。这是因为由这些化合物获得较高的电压。这些化合物的化学式表示为Li_xMlO₂和Li_yM2PO₄，其中M1和M2每个表示一种或多种过度金属元素。此外，式中的x和y的值根据充放电状态而变化，x和y的范围通常分别为0.05≤x≤1.10和0.05≤y≤1.10。

作为包含锂和过渡金属元素的化合物，列举出例如锂钴化合氧化物(Li_xCoO₂)、锂镍化合氧化物(Li_xNiO₂)以及由下面的化学式表示的锂钴系化合氧化物。此外，作为包含锂和过渡金属元素的磷酸盐化合物，列举出例如锂铁磷酸盐化合物(LiFePO₄)和锂铁锰磷酸盐化合物(LiFe_1-uMn_uPO₄(u＜1))。这是因为由这些化合物获得高的电池容量和优良的循环特性。

上述锂镍系化合氧化物的化学式为LiNi_1-xM_xO₂，其中M为从包括钴、锰、铁、铝、钒、锡、镁、钛、锶、钙、锆、钼、锝、钌、钽、钨、铼、镱、铜、锌、钡、硼、铬、硅、镓、磷、锑和铌，其中x为0.005＜x＜0.5。

此外，作为其它的阴极物质，列举出例如氧化物、二硫化物、硫族化合物和导电聚合物。氧化物的示例包括钛氧化物、钒氧化物、二氧化锰等。二硫化物的示例包括钛二硫化物、钼硫化物等。硫族化合物的示例包括铌硒化物等。导电聚合物的示例包括硫磺、聚苯胺、聚噻吩等。

无庸置疑地，还可以采用与上述材料不同的其它材料作为阴极材料。此外，在将两种或多种材料以任意组合适当混合之后还可以采用上述系列的阴极材料。

作为阴极粘合剂，列举出合成橡胶诸如丁苯橡胶(styrene-butadienerubber)、氟橡胶(fluoro-rubber)、三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-dieneterpolymer)等以及诸如聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)等的聚合物材料。这些材料可以单独地使用或者在将两种或多种材料适当地混合后组合使用。

作为阴极导电剂，列举出例如碳材料，诸如石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑(ketjen black)等。这些材料可以单独地使用或者在将两种或多种材料混合后组合使用。此外，还可以使用其它的金属材料和导电聚合物作为阴极导电剂，只要它们是适于导电的。

[阳极]

阳极42形成为例如包括阳极集电器42A，阳极集电器42A在其两侧上设置有活性阳极材料层42B。在这点上，活性阳极材料层42B可以备选地设置在阳极集电器42A的一侧上。此外，阳极集电器42A和活性阳极材料层42B的结构类似于之前描述的阳极的阳极集电器1和活性阳极材料层2的结构。

[隔板]

隔板43用于分开阴极41和阳极42，并允许锂离子通过同时防止由两个电极的接触导致的电流短路。隔板43通过注入液体电解质(电解质溶液)而形成。隔板43形成为例如包括含有诸如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯等的合成树脂的多孔膜，另外的多孔膜包括陶瓷，备选地，隔板可以包括具有两种或多种这些多孔膜的层叠结构。

[电解质溶液]

电解质溶液通过将电解质盐溶解在溶剂中而形成，如果必要，溶液还可以包括其他的材料，诸如各种添加剂。

溶剂制备为例如包括一种、或者两种或更多种的非水溶剂，诸如有机溶剂。在下面举出的溶剂(非水溶剂)系列可以单独地使用或者将两种或更多种溶剂在适当混合之后组合地使用。

作为非水溶剂，一些示例如下。也就是，示例包括碳酸亚乙酯(ethylenecarbonate)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate)、碳酸丁烯酯(butylenecarbonate)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate)、碳酸甲乙酯(ethyl methyl carbonate)、碳酸甲丙酯(methyl propyl carbonate)、γ-丁内酯(γ-butyrolactone)、γ-戊内酯(γ-valerolactone)、1，2-二甲氧基乙烷(1，2-dimethoxyethane)和四氢呋喃。示例另外包括2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1，3-二氧戊环(1，3-dioxolan)、4-甲基-1，3-二氧戊环(4-methyl-1，3-dioxolan)、1，3-二氧杂环乙烷和1，4-二氧杂环乙烷(1，4-dioxane)。示例还包括乙酸甲酯(methyl acetate)、乙酸乙酯、丙酸甲酯(methyl propionate)、丙酸乙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯和三甲基乙酸乙酯。示例还包括乙腈(acetonitrile)、戊二腈(glutaronitrile)、己二腈(adiponitrile)、甲氧基乙腈(methoxyacetonitrile)、3-甲氧基丙腈、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮(N-methypyrrolidinone)和N-甲基噁唑烷酮(N-methyl oxazolidinone)。示例还包括N，N′-二甲基咪唑烷酮(N，N′-dimethyl imidazolidinone)、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜(sulfolane)、磷酸三甲酯和二甲基亚砜。这是因为由这些溶剂获得的优良的电池容量、循环特性、存储特性等。

其中，优选的是从包括碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的组中选出的至少一种。这是因为由这些溶剂获得的优良电池容量、循环特性、存储特性等。在此情况下，更优选的是高粘性(高介电性)溶剂(例如相对介电常数ε≥30)，诸如碳酸亚乙酯、碳酸丙烯酯等与具有较低粘性的溶剂(例如粘性≤1mPa·s)，诸如碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯等的组合。这是因为对电解质盐的离解特性和离子的迁移率的改善。

特别地，溶剂优选地包括卤代线性碳酸酯(halogenated linear carbonate)和卤代环碳酸酯的至少一种。这是因为稳定的保护膜在充放电期间形成在阳极42的表面上，因而电解质溶液的分解反应受到抑制。附带地，卤代线性碳酸酯是含有卤素作为其构成元素的线性碳酸酯，更具体地，其通过用卤素替代构成线性碳酸酯的至少一部分氢元素而形成。此外，卤代环碳酸酯是含有卤素作为其构成元素的环碳酸酯，其通过用卤素替代构成环碳酸酯的至少一部分氢原子而形成。

尽管卤素的种类没有被特别限定，但是氟、氯和溴是优选的，氟是更优选地。这是因为通过氟获得比其它卤素更大的替代效果。此外，关于卤素的数目，两个以及三个或更多个相对于一个是优选的。这是因为，由于形成保护膜的能力增强并且形成更强固且稳定的保护膜，所以电介质溶液的分解反应被进一步抑制。

列举出的卤代线性碳酸酯如下，例如，碳酸氟甲基酯甲基酯(carbonicacid fluoromethylmethyl ester)、碳酸双氟甲基酯(carbonic acidbis(fluoromethyl)ester)、碳酸甲基二氟甲基酯(carbonic acidmethyl(difluoromethyl)ester)等。列举出的卤代环碳酸酯如下，例如4-氟-1，3-二氧戊环-2-酮(4-fluoro-1，3-dioxolane-2-one)和4，5-二氟-1，3-二氧戊环-2-酮(4，5-difluoro-1，3-dioxolane-2-one)等。卤代环碳酸酯还包括其结构异构体。卤代线性碳酸酯和卤代环碳酸酯在溶剂中的含量为例如在从0.01％到50％的重量比的范围内。

此外，溶剂优选地包括环不饱和烃酸酯(cyclic unsaturated hydrocarbonacid esters)。这是因为，由于稳定的保护膜在充放电期间形成在阳极42的表面上，所以电解质溶液的分解反应受到抑制。在这点上，环不饱和烃酸酯是含有不饱和碳键的环碳酸酯，其中更具体地，不饱和的碳键被引入到环碳酸酯的特定位置。作为环不饱和烃酸酯，举出例如碳酸次亚乙烯酯(vinylenecarbonate)、碳酸乙烯基乙烯酯(vinylethylene carbonate)等。环不饱和烃酸酯在溶剂中的含量以重量计在例如从0.01％到10％的范围内。

此外，溶剂优选地包括磺内酯(环磺酸盐)。这是因为对电解质溶液的化学稳定性的改善。作为磺内酯，举出例如丙烷磺内酯(propanesulton)、丙烯黄内酯(propenesulton)等。磺内酯在溶剂中的含量在从0.5％到5％的重量比的范围内。

此外，溶剂优选地包括酸酐。这是因为对电解质溶液化学稳定性的改善。作为酸酐，举出例如羧酸酐(carboxylic anhydride)、二磺酸酐(disulfonicanhydride)、羧酸磺酸酐(carboxylic acid sulfonic acid anhydride)等。羧酸酐包括例如琥珀酸酐、戊二酸酐、顺丁烯二酸酐(maleic anhydride)等。二磺酸酐包括例如乙烷二磺酸酐(ethane disulfonic acid anhydride)、丙烷二磺酸酐(propane disulfonic acid anhydride)等。羧酸磺酸酐包括例如磺基苯甲酸酐(sulfobenzoic acid anhydride)、磺基丙酸酐(sulfopropionic acid anhydride)、磺基丁酸酐(sulfobutyric acid anhydride)等。酸酐在溶剂中的含量在例如从0.5％到5％的重量比的范围内。

电解质盐包括例如一种、或者两种或更多种轻金属盐诸如锂盐。以下描述的电解质盐系列可以单独地使用或者以两种或多种组合地使用。

作为锂盐，举出例如六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、高氯酸锂(LiClO₄)和六氟砷酸锂(LiAsF₆)。进一步举出四苯硼酸锂(LiB(C₆H₅)₄)、甲基磺酸锂(LiCH₃SO₃)、三氟甲基磺酸锂(LiCF₃SO₃)和四氯铝酸锂(LiAlCl₄)。进一步列举出六氟硅酸锂(Li₂SiF₆)、氯化锂(LiCl)和溴化锂(LiBr)。这是因为由这些盐获得的优良电池容量、循环特性和存储特性。

其中，优选的是从包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂和六氟砷酸锂的组中选出的至少一种盐。此外，六氟磷酸锂和四氟硼酸锂是更优选的，六氟磷酸锂是更加优选的。这是因为由这些盐获得的内部电阻的减小而导致上述特性较大的效应。

电解质盐的含量优选地基于溶液重量在从0.3到3.0mol/kg的范围内。这是因为由这些盐获得的高离子导电性。

[可再充电电池的操作]

在可再充电电池充电期间，锂离子从阴极41放出并通过注入在隔板43中的电解质溶液进入到阳极42中。相反地，当可再充电电池放电时，例如，锂离子从阳极42放出并通过注入在隔板43中的电解质溶液进入到阴极41中。

[可再充电电池的制造方法]

可再充电电池例如通过以下步骤制造。

首先，形成阴极41。最初，阴极混合物通过将活性阴极材料与必要的阴极粘合剂、阴极导电剂等混合来制备，然后该混合物被分散在有机溶剂中，从而制备膏状的阴极混合物浆料。接着，阴极混合物浆料均匀地涂布在阴极集电器41A的两侧上并随后干燥，从而形成活性阴极材料层41B。最后，活性阴极材料层41B采用滚压机等压缩成型，并在必要时加热。在此情况下，压缩成型的步骤可以被重复几次。

接着，通过进行类似于形成上述阴极的步骤，形成阳极42。在此情况下，在制备阳极集电器42A之后，活性阳极材料层42B形成在阳极集电器42A的两侧。

最后，可再充电电池从阴极41和阳极42组装。首先，阴极引线45通过焊接等附着到阴极集电器41A，而阳极引线46通过焊接等附着到阳极集电器42A。接着，螺旋卷绕电极体40通过将阴极41和阳极42层叠并螺旋卷绕在一起且隔板43插设在阴极41和阳极42之间而形成，然后中心销44插入到螺旋卷绕的中央。之后，当螺旋卷绕电极体40夹在成对的绝缘板12和13之间时，它们被容纳到电池罐31里面。在此情况下，阴极引线45通过焊接等附接到安全阀机构35，而阳极引线46通过焊接等附着到电池罐31。接着，电解质溶液注入到电池罐31中以用电解质溶液浸渍隔板43。最后，电池顶盖34、安全阀机构35和热敏电阻元件36在电池罐31的敞开端部处用垫圈37填塞。从而，完成图8和9中示出的可再充电电池。

对于由此形成的第一可再充电电池，由于阳极42通过具有类似于上述阳极的组合物而形成，所以可以改善循环耐久性。特别地，由于在使用含硅材料或含锡材料(其能有效增大电池容量)的情况下循环耐久性的改善是明显的，所以与采用碳材料等的情况相比可以获得更大的效果。与第一可再充电电池相关的其它效果与具有前述阳极的那些相同。

<2-2第二可再充电电池(层叠膜型)>

图10示出第二可再充电电池的分解透视图，图11示出图10的螺旋卷绕电极体50沿线XI-XI剖取的截面图。

该可再充电电池类似于前述第一可再充电电池为可再充电锂离子电池，并形成为在膜状外装构件(outer housing member)60里面主要容纳螺旋卷绕电极体50，阴极引线51和阳极引线52附着到螺旋卷绕电极体50。采用此外装构件60的电池的结构被称为层叠膜型。

例如，阴极引线51和阳极引线52以朝向外部的相同方向从外装构件60的内部引出。然而，阴极引线51和阳极引线52附着到螺旋卷绕电极体50的位置或者引出这些引线的方向没有被特别限定。阴极引线51由例如铝等制成，而阳极引线52由例如铜、镍、不锈钢等制成。这些材料以例如薄板(或层叠)或网格的形状使用。

外装构件60形成为包括以所述顺序堆积的熔融层、金属层和表面保护层的层叠膜。在此情况下，层叠膜的两个熔融层每个设置为面对螺旋卷绕电极体50，使得两个熔融层的外边缘部通过熔融接合或粘合剂的粘合而彼此附着。熔融层是由聚乙烯、聚丙烯等制成的膜。金属层是例如铝箔等。表面保护层是由例如尼龙、聚乙烯、对苯二酸盐等制成的膜。

其中，铝层叠膜优选地用作外装构件60，其是通过以下面的次序层叠聚乙烯膜、铝箔和尼龙膜而形成。此外，替代上述铝层叠膜，具有不同结构的另一层叠膜、聚合物分子(诸如聚丙烯等)膜或金属膜可以备选地用作外装构件60。

粘附膜61插设在外装构件60与阴极引线51和阳极引线52之间，用于防止外部空气进入。此粘附膜61由具有能附着到阴极引线51和阳极引线52的材料制成。这种材料列举为例如聚烯烃树脂，诸如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯等。

螺旋卷绕电极体50形成为包括阴极53和阳极54与插设在其间的隔板55和电解质层56在一起的螺旋卷绕叠层，螺旋卷绕电极体的最外部分由保护带57保护。阴极53具有活性阴极材料层53B设置在阴极集电器53A两侧的结构。对于阳极54，活性阳极材料层54B设置在例如阳极集电器54A的两侧。

此外，阴极集电器53A和活性阴极材料层53B的结构分别与第一可再充电电池的阴极集电器41A和活性阴极材料层41B的结构相同。阳极集电器54A和活性阳极材料层54B的结构分别与第一可再充电电池的阳极集电器42A和活性阳极材料层42B的结构相同。隔板55的结构与包括在第一可再充电电池中的隔板43的结构相同。

电解质层56用高分子化合物形成作为用于保持电解质溶液的保持体，当必要时，该层还可以包括其它材料，诸如各种添加剂。电解质层56形成为所谓的凝胶电解质。凝胶电解质是优选的，因为其能够产生高的离子导电率(例如，在室温为1mS/cm或更大)，并能够防止电解质溶液的泄露。

作为高分子合物，例如举出的下面的化合物中的至少一种。高分子化合物的示例包括聚丙烯腈、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷(polypropylene oxide)、聚磷腈(polyphosphazene)、聚硅氧烷和聚氟乙烯。示例还包括聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber)、丁腈橡胶(nitrile-butadiene rubber)、聚苯乙烯和聚碳酸酯。示例另外地包括聚偏氟乙烯和聚六氟芘(polyhexafluoropyrene)的共聚物。这些化合物可以单独使用，或者在适当混合后两种或多种组合地使用。其中，聚偏氟乙烯或者偏二氟乙烯和六氟芘的共聚物是期望的。这是因为由该共聚物获得电化学的稳定性。

电解质溶液的组成与前述第一可再充电电池的组成相同。在这点上，应该指出对于作为凝胶电解质的电解质层56，电解质溶液的溶剂具有不仅包括液体溶剂还包括具有能够引起电解质盐分解的离子导电性的溶剂的较广泛的概念。因此，在使用具有离子导电性的高分子化合物的情况下，该高分子化合物也包括在本溶剂的概念内。

此外，替代凝胶电解质层56(其中电解质溶液由高分子化合物保持)，电解质溶液可以原样地使用。在此情况下，电解质溶液被注入在隔板55中。

在可再充电电池的充电期间，锂离子从阴极53放出并通过电解质层56进入到阳极54。相反地，当可再充电电池放电时，例如，锂离子从阳极54放出并通过电解质层56进入到阴极53。

设置有溶胶电解质层56的可再充电电池通过以下的三种工序制造。

在第一制造方法中，首先，阴极53和阳极54根据类似于用于形成前述第一可再充电电池的阴极41和阳极42的工艺步骤来形成。具体地，通过在阴极集电器53A的两侧设置活性阴极材料层53B，形成阴极53；以及通过在阳极集电器54A的两侧设置活性阳极材料层54B，形成阳极54。之后，制备包含高分子化合物和溶剂的前驱溶液(precursor solution)，并将由此制备的前驱溶液涂布到阴极53和阳极54上，接着溶剂挥发，从而形成凝胶电解质层56。接着，阴极引线51通过焊接等附着到阴极集电器53A，而阳极引线52通过焊接等附着到阳极集电器54A。随后，通过将阴极53和阳极54连同插设在其间的隔板55一起层叠并螺旋卷绕，保护带57粘附到最外部，形成螺旋卷绕电极体50。最后，在将螺旋卷绕电极体50插入在外装构件60的两个膜之间后，外装构件60的外边缘部分通过融合接合等彼此附着，从而密封螺旋卷绕电极体50。此时，粘附膜61插入在外装构件60与阴极引线51和阳极引线52之间。从而，完成图10和11中示出的可再充电电池。

在第二制造方法中，首先，阴极引线51附着到阴极53，而阳极引线52附着到阳极54。接着，在将阴极53和阳极54连同插设在其间的隔板55一起层叠并螺旋卷绕之后，将保护带57附着到最外部，螺旋卷绕体形成为螺旋卷绕电极体50的前体。接着，在将螺旋卷绕体插入在外装构件60的两个膜之间后，外缘的除其一侧之外的部分通过融合接合(fusion bonding)等彼此附着，从而螺旋卷绕体容纳在由此形成的袋状的外装构件60里面。接着，电解质组合物通过包括电解质溶液、作为用于形成高分子化合物的材料的单体、聚合引发剂、其它必要的材料诸如聚合抑制剂等而制备，由此制备的电解质组合物注入到袋状外装构件60里面，然后外装构件60的开口通过融合接合等密封。最后，单体经过热聚合而形成高分子化合物，由此形成凝胶电解质层56。从而，完成可再充电电池。

在第三制造方法中，首先，除了采用的隔板55之外，以类似于前述第二制造方法的方式，螺旋卷绕体被形成然后插入在袋状外装构件60的两个膜之间，其中该隔板55通过用高分子化合物涂布在其两侧而形成。作为涂布到此隔板55的高分子化合物，例如，列举出偏氟乙烯(vinylidene fluoride)基聚合物(均聚物(homo-polymer)、共聚物、多组分共聚物等)。具体地，这些聚合物是聚偏氟乙烯；偏氟乙烯和六氟丙烯(hexafluoropropylene)的二元共聚物；偏氟乙烯、六氟丙烯和氯三氟乙烯的三元共聚物等。此外，高分子化合物可以包括除上述偏氟乙烯基聚合物之外的一种、或者两种或更多种高分子化合物。接着，在制备电解质溶液并将由此制备的电解质溶液注入到外装构件60里面之后，外装构件60的开口通过融合接合等密封。最后，外装构件60在加热的同时被施加负载，隔板55通过高分子化合物附着到阴极53和阳极54。因而，电解质溶液浸入到高分子化合物中，高分子化合物变成凝胶化，形成电解质层56。从而，完成可再充电电池。

与第一制造方法相比，第三制造方法可以更加抑制电池膨胀。此外，第三制造方法与第二制造方法相比，由于作为聚合物原料的单体、溶剂等几乎不残留在电解质层56中，所以可以良好地控制形成聚合物分子的工艺。因而，在阴极53和阳极54与隔板55和电解质层56之间可以获得足够的粘附性。

根据第二可再充电电池，由于阳极54形成为具有类似于前述阳极的组分，所以可以改善循环耐久性。第二可再充电电池具有的其它效果与前述第一可再充电电池的效果相同。

[示例]

进一步给出下面的具体示例以说明本发明的优选实施例。

(示例1-1和1-2)

根据之前的工序，制造图12中示出的硬币型可再充电电池。此时，可再充电电池被设计为可再充电锂离子电池，其构造为使得阳极容量由作为电极反应物质的锂离子的放出和吸纳来表示。

首先，形成阴极71。更具体地，碳酸锂(Li₂CO₃)和碳酸钴(CoCO₃)以0.5∶1的摩尔比混合，此混合物在空气中900℃烧制5小时，从而形成锂钴复合氧化物(LiCoO₂)。之后，将96重量份的锂钴复合化合物(平均尺寸＝5μm)作为活性阴极材料、1重量份的炭黑作为阴极导电剂和3重量份的聚偏氟乙烯作为阴极粘合剂混合，以形成阴极混合物。接着，阴极混合物分散到作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮中以形成膏状的阴极混合物浆料。之后，阴极混合物浆料采用涂布机均匀地涂布在由铝箔(厚度＝15μm)制成的阴极集电器主体71A的整个表面上并随后干燥，从而形成活性阴极材料层71B。接着，活性阴极材料层71B采用滚压机压缩成型。最后，具有活性阴极材料层71B设置在其上的阴极集电器主体71A冲压(stamp out)成15mm直径的球状(圆形形状)。

接着，形成阳极72。首先，如表1所示，制备电解铜箔和滚压铜箔(每个具有的厚度＝18μm)作为集电器主体。随后，多个导电颗粒采用气焰喷射法通过喷射熔融态或半熔融态的球状铜颗粒而形成在集电器主体的整个表面上。在此情况下，球状颗粒和板状颗粒通过适当调整几个条件，诸如，熔融前的铜颗粒的尺寸、喷射的速度、喷射喷嘴与用于支撑集电器主体的基板之间的距离等，而形成。此外，在二氧化碳气流下冷却基板的同时进行喷射工艺，使得集电器主体不会受到热损坏。作为用于产生喷射焰的气体，使用氧气和氢气，并且氮气用作喷射气体。同时，通过调整用于产生喷射焰的气体的量以适当地控制喷射温度，球状颗粒和板状颗粒的表面被氧化，形成纤维状金属氧化物(铜氧化物)。因而，阳极集电器71A形成有集电器主体，该集电器主体在其表面上设置有多个导电颗粒(球状颗粒和板状颗粒)。随后，作为阳极物质的硅通过电子束蒸发法沉积在阳极集电器主体72A的整个表面上，从而形成活性阳极材料层72B。此时，活性阳极材料层72B的厚度调整到6μm。最后，其上设置有活性阳极材料层72B的阳极集电器主体72A被冲压成直径16mm的球状。

接着，制备电解质溶液。首先，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚乙烯酯(VC)和碳酸二乙酯(DEC)混合作为溶剂。此时，溶剂的组成(EC∶VC∶DEC)为30∶10∶60的重量比。随后，作为电解质盐的六氟磷酸锂(LiPF₆)溶解在溶剂中，在此情况下，电解质盐的含量被调节为基于溶液重量的1mol/kg。

最后，可再充电电池由阴极71和阳极72以及电解质溶液一起组装。首先，阴极71容纳在外装罐74里面，阳极72粘附到外装杯75上。随后，隔板73(厚度＝23μm)用电解质溶液浸渍。作为隔板73，使用聚合物隔板，其由夹在多孔聚丙烯膜中间的多孔聚乙烯膜制成。最后，在层叠阴极71和阳极72且使隔板73(其用电解质溶液浸渍)插设在阴极和阳极之间之后，外装罐74和外装杯75通过垫圈76填塞。从而，完成硬币型可再充电电池。当形成此可再充电电池时，阳极72的充放电容量制作得比阴极71的更大，使得没有锂金属在完全充电时沉淀出来。

(示例1-3和1-4)

如表1所示，以示例1-1和1-2中描述的那些类似的方式进行工艺步骤，除了电解铜箔或滚压铜箔原样地使用来形成阳极集电器之外。

当调查示例1-1到1-4的可再充电电池的循环特性时，获得的几个结果如表1所示。

在循环特性的本研究中，进行循环测试，获得放电容量维持率(retentionratio)。也就是，在23℃的气氛(为了稳定电池条件)完成第一充放电循环后，重复另一充放电循环，测量第二循环期间的放电容量。接着，在相同的气氛完成99次充放电循环后，测量第101次循环期间的放电容量值。随后，放电容量维持率从下面的关系计算，放电容量维持率(％)＝(在第101次循环期间的放电容量)/(在第二循环期间的放电容量)×100。在此情况下，在进行充电直到电池电压达到4.2V及恒定的电流密度3mA/cm²，进行进一步的充电直到电流密度在恒定电压4.2V达到0.3mA/cm²。此外，进行放电直到电池电压减小到2.5V及恒定的电流密度3mA/cm²。

此外，对于示例1-1到1-4的每个可再充电电池，还研究了阳极集电器主体的表面的十点高度平均不规则度Rz(μm)。而且，在循环测试期间，视觉观察了测试后阳极的外观，检查是否产生任何褶皱(电极褶皱)，其由充放电期间的膨胀和收缩引起。这些结果也包括在表1中。

用于研究循环特性等的上述工序和条件与在下面的示例系列中进行的相同。

表1(2个部分中的部分1)

表1(2个部分中的部分2)

当多个导电颗粒(球状颗粒和板状颗粒)形成在集电器主体的表面上时，放电容量维持率变得比未形成导电颗粒的情况大。此外，尽管电极褶皱出现在后面的情况中，但在前面的情况没有观察到褶皱。此结果表明，当导电颗粒包含球状颗粒和板状颗粒时，活性阳极材料层到阳极集电器的附着性增大，因而，在充放电期间，阳极集电器几乎不变形并且活性阳极材料层也几乎没有被损坏。因此，对于本发明的可再充电电池，通过在由电解铜箔或滚压铜箔形成的集电器主体的表面上形成多个导电颗粒(球状颗粒和板状颗粒)，能够抑制阳极的变形，并改善循环特性。

(示例2-1到2-15)

如表2所示，工艺步骤以与示例1-1中描述的那些类似的方式进行，除了改变球状颗粒和板状颗粒的平均颗粒尺寸之外。在此情况下，球状颗粒和板状颗粒的平均颗粒尺寸通过在融化之前改变铜颗粒的平均颗粒尺寸来控制。当对于示例2-1到2-15的可再充电电池研究循环特性等时，获得的几个结果包括在表2中。

表2

即使在改变球状颗粒和板状颗粒的平均颗粒尺寸之后，仍防止了电极褶皱的发生，并类似于示例1-1获得高的放电容量维持率。因此，对于本发明的可再充电电池，能够抑制阳极的变形并改善循环特性，而与球状颗粒和板状颗粒的平均颗粒尺寸无关。

(示例3-1到3-4)

如表3所示，工艺步骤以与示例1-1中描述的那些类似的方式进行，除了集电器主体被热处理以及硫含量和抗拉强度被改变之外。在此情况下，在保持集电器主体中的碳含量恒定时，硫含量和抗拉强度通过改变施加到集电器主体的加热温度来控制。当对于示例3-1到3-4的可再充电电池研究循环特性等时，获得的几个结果包括在表3中。

表3

即使在改变集电器主体的组分和抗拉强度之后，也防止了电极褶皱的出现，并类似于示例1-1获得高的放电容量维持率。因此，对于本发明的可再充电电池，能够抑制阳极的变形并改善循环特性，而与集电器主体的组分和物理性质无关。

(示例4-1到4-4)

如表4所示，工艺步骤以与示例1-1中描述的那些类似的方式进行，除了阳极被热处理之外。当对于示例4-1到4-4的可再充电电池研究循环特性等时，获得的几个结果包括在表4中。

表4

即使在阳极被热处理之后，也类似于示例1-1获得高的放电容量维持率。该结果表明，在提供阳极的热处理之后，改善了导电颗粒到集电器主体的附着性，并且增大了活性阳极材料层到阳极集电器的附着性。然而，当集电器主体在热处理温度过高时会相对易于软化，出现电极褶皱。根据这些结果，对本发明的可再充电电池而言，循环特性通过对阳极进行热处理而进一步被改善。在此情况下，当热处理的温度设定得低于集电器主体的软化温度时，能够抑制阳极的变形并改善循环特性。

(示例5-1和5-2)

如表5所示，工艺步骤以与示例1-1中描述的那些类似的方式进行，除了改变阳极的表面粗糙度(十点高度平均不规则度Rz(μm))。在此情况下，通过使集电器主体(电解铜箔)的表面经受喷净处理(blast processing)，主体的表面粗糙度改变，因而控制了阳极集电器的表面粗糙度。当对于示例5-1和5-2的可再充电电池研究循环特性等时，获得的几个结果被包括在表5中。

表5

即使在改变集电器主体和阳极集电器的表面粗糙度之后，也防止了电极褶皱的发生并获得类似于示例1-1的高的放电容量维持率。从这些结果可以看出，因此，对于本发明的可再充电电池，能够抑制阳极的变形并改善循环特性，而与集电器主体和阳极集电器的表面粗糙度无关。

(示例6-1到6-3)

如表6所示，工艺步骤以与示例1-1中描述的那些相似的方式进行，除了改变用于形成活性阳极材料层的方法之外。在采用溅射法(RF磁控溅射法)的情况下，99.99％纯度的硅用作溅射靶，沉积速度调整为0.5nm/sec。在采用CVD法的情况下，硅烷(SiH₄)用作原材料，氩(Ar)用作激发气体。在采用喷射法的情况下，硅粉末(中值粒径＝1到300μm)用作熔融材料，喷射速度调整为45到55m/sec。在喷射期间的其它条件类似于之前在示例1-1中描述的用于形成导电颗粒的那些条件。当对示例6-1到6-3的可再充电电池研究循环特性等时，获得的几个结果被包括在表6中。

表6

即使在改变用于形成活性阳极材料层的方法之后，也防止了电极褶皱的发生，并可以类似于示例1-1获得高的放电容量维持率。根据这些结果，因此，对于本发明的可再充电电池，能够抑制阳极的变形并改善循环特性，而与用于形成活性阳极材料层的方法无关。

(示例7-1到7-5)

如表7所示，工艺步骤以与示例1-1中描述的那些类似的方式进行，除了改变电解质溶液的组分之外。在此情况下，采用的溶剂为4-氟-1，3-二氧戊环-2-酮(4-fluoro-1，3-dioxolane-2-one，FEC)或4，5-二氟-1，3-二氧戊环-2-酮(4，5-difluoro-1，3-dioxolane-2-one，DFEC)。作为额外的溶剂，采用磺基苯甲酸酐(sulfobenzoic acid anhydride(SBAH))或磺化丙酸酐(sulfopropionicacid anhydride(SPAH))。作为电解质盐，采用四氟硼酸锂(LiBF₄)。关于额外的溶剂，在将几种溶剂混合之后，添加该额外的溶剂使得基于混合的溶剂获得预定的组分。当对于示例7-1到7-5的可再充电电池研究循环特性等时，获得的几个结果被包括在表7中。

表7(2个部分中的部分1)

表7(2个部分中的部分2)

即使在改变电解质溶液的组分之后，也防止了电极褶皱的发生并获得类似于示例1-1的高的放电容量维持率。在此情况下，通过添加FEC等作为溶剂、添加SBAH等作为其它的溶剂以及添加LiBF₄作为电解质盐，放电容量维持率被进一步提高。这些结果表明，对于本发明的可再充电电池，能够抑制阳极的变形并改善循环特性，而与电解质溶液的组分无关。

尽管上文已经参照优选实施例和具体示例描述了本发明，但之前的描述旨在是说明性的而不是限制性的，因此示例可以有许多修改和变更。例如，本发明中公开的阳极和集电器的应用不必限定到可再充电电池，还可以应用到其它的电化学装置。作为这些应用，可以举出电容器等。

此外，尽管锂离子电池主要作为上述实施例和示例中的可再充电电池的种类，但本发明不限于此。也就是，本发明的可再充电电池还可以应用到可再充电电池，其设计为使得其阳极的容量包括由锂离子的吸纳和放出表示的容量以及由锂金属的沉淀和溶解表示的容量，总容量为这两个容量之和。在此情况下，电池被设计为使得阳极材料(其能够吸纳和放出锂离子)用作活性阳极材料，阳极材料的可充电容量(electrifiable capacity)小于阴极的放电容量。

此外，在上述实施例和示例中，尽管电池的结构已经被描述为圆筒型、层叠型或硬币型并且电池元件已经被描述为具有螺旋卷绕结构，但是本发明不必限于此。也就是，本发明的可再充电电池还可以类似地应用到方形或纽扣型的电池结构的情况，或者备选地应用到层状结构的电池元件的情况。

此外，尽管在上述实施例和示例中已经描述了采用锂作为参与电极反应的元素的情况，但本发明不限于此。也就是，参与电极反应的元素的示例还可以包括：除锂之外的1族元素，诸如钠(Na)、钾(K)等；2族元素，诸如镁、钙等；以及轻金属，诸如铝等。根据上述结果，可以预期本发明的作用和效果，而与电极反应材料的种类无关。

本申请包括与于2009年3月10日提交到日本专利局的日本优先权专利申请JP2009-056457中公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应当理解，可根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、部分组合和变更，只要它们落在所附权利要求书或其等同物的范围内。

Claims (14)

1.一种可再充电电池，包括：

阴极，能够吸纳和放出电极反应材料，

阳极，能够吸纳和放出所述电极反应材料，所述阳极包括阳极集电器，该阳极集电器包括集电器主体；以及

电解质；其中

所述阳极集电器上设置有活性阳极材料层；所述阳极集电器还在所述集电器主体的表面上设置有多个第一导电颗粒，所述集电器主体的所述表面面向所述活性阳极材料层；并且所述多个第一导电颗粒包括多个第二球状颗粒和多个第三板状颗粒。

2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述多个第三板状颗粒通过在沿所述集电器主体的所述表面的方向上延伸而形成。

3.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中

所述多个第三板状颗粒的至少一些通过在所述阳极集电器的交叉所述集电器主体的所述表面的截面中弯曲而形成，使得所述颗粒在延伸方向上的端部远离所述集电器主体的所述表面。

4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

在所述阳极集电器的所述表面上，所述多个第二球状颗粒叠加在所述多个第三板状颗粒上方。

5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

在所述阳极集电器的所述表面上，所述多个第三板状颗粒中的一些至少彼此部分交叠。

6.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述多个第二球状颗粒和所述多个第三板状颗粒由金属颗粒形成，并在所述多个第二球状颗粒和所述多个第三板状颗粒的表面上设置有金属氧化物。

7.根据权利要求6所述的可再充电电池，其中

所述金属氧化物的形状基本上为纤维状。

8.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述多个第二球状颗粒和所述多个第三板状颗粒通过喷射法形成。

9.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述集电器主体和所述多个第一导电颗粒通过包括铜作为构成元素而形成。

10.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述活性阳极材料层通过包括硅作为构成元素而形成。

11.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述活性阳极材料层通过气相法形成。

12.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中

所述电极反应材料是锂离子。

13.一种阳极，包括：

阳极集电器，包括集电器主体；以及

活性阳极材料层，形成在所述阳极集电器上；其中

所述阳极集电器在所述集电器主体的表面上设置有多个第一导电颗粒，所述集电器主体的所述表面面对所述活性阳极材料层；并且所述多个第一导电颗粒包括多个第二球状颗粒和多个第三板状颗粒。

14.一种集电器，包括：

集电器主体；其中

所述集电器在所述集电器主体的表面上设置有多个第一导电颗粒，并且所述多个第一导电颗粒包括多个第二球状颗粒和多个第三板状颗粒。

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