专利名称：：阳极和电池的制作方法阳;^电池相关申请的交叉参考本发明包衬2006年3月27日在日本专利局提交的日本专利申请JP2006-084485相关的iJI，i^E通过引用将该专利的4^内容并A^文。本发明涉及包括粘结剂的P曰^l^使用该阳极的电池。背景牀最iiA年中，出现了大量便携式电^S殳^H射沐(camcorder)、蜂窝电#]^上型电脑，并武图减小它们的尺寸和减轻它们的重量。于是，积^l促进了电池的M，特别是作为电^i殳备的便携电源的二次电池的先艮。其中，锂离子4电池由于能够获得高能量密度而受到关注。在这种锂离子^L电池中，为了提高容量，增加活'1±#料的填充量，#另一方面，导电剂、粘结剂等的比率受到了限制。然而，当减少粘结剂的比率以进一步增加容量时，粘结特性絲充电和放电的^J^循环而下降，因而放电容量下降。因此，已经考虑刮^^l带有高衬妙高棒性粘度的粘结剂以减少粘结剂的比率，从而增加容量。然而，例如，当使用相关领域中所用的^目^^P、石墨作为粘结剂时，导电剂和粘结剂相互结合，因而分散性降低。因此，粘结剂局部*在于电极中，因此电极的剥离强度下降，并且导电剂也局部地存在于电极中，因此，电P赠大，并且lW充电和放电的Jll循环，放电容量下降。
发明内容已经考虑了^^J金属镍作为导电剂，并且，例如金属镍用于镍ii^次电池或镍4^i次电池中(例如，参见曰本未审专利申请公开号H3-167762、H3-238772、H3-263769、H4-17264和H7-簡71)。另一方面，同样在锂离子二次电池中，已经考虑^^1金属镍作为导电剂'例如,金属镍气相沉积导电的基片上，或者金属镍与热解石墨或晶^集流体平行取向的石墨^^使用(例如，参见曰本已审专利申请公开号H7-56795、H7-118308和H8-28238和日本专利号3157079)。然而，金属镍^il些特定的糾下^^J，并JU^以广^M线金属镍。鉴于上述问题，期望提^-"种尽管制氐了粘结剂的比例但还能够改良导电性的阳fefp电池。才娥本发明的一个实施方案，提^-种包括阳极集流体^i殳置在该阳极集^^上的阳极活'1^#料层的阳极，其中该阳缝4^#料层包括阳极活'1^#料，粘结剂和絲自镍(Ni)、铁(Fe)、镍^^和铁^^/中至少一种的部件，并且该阳旨'I^N"料层中，粘结剂的^l:为o.5wty。至5.0wtQ/Q，包括两3M:。本发明的一个实施方案，提#"~种包括阴极、阳极和电解质的电池，其中该阳极包括阳极集;j(t^^^^在该阳极集流体上的阳絲'^N"料层，阳极活'|1^#料层包括阳极活'1±#料，粘结剂和絲自镍、铁、镍^^和铁^^中至少一种的部件，并且该阳极活'It^料层中，粘结剂的舍量为0.Swt。/。至5.Owt%，包括两雌。^i^^t本发明实施方案的该阳W^电池中，阳极活性材料层包括阳极活性材料，粘结剂和M自镍、铁、镍^^和铁^^中至少一种的部件，因此即使阳旨'1±#料层中的粘结剂含量为0.5wt。/。至5.Owt%，^"两g，也可以防止导电性随着充电和放电而下降。所以，电,性如容#循环特性可以得到提高。W卜，当使用具有纤维状、纤维直径为5jum或更小、并且纤维^1和纤维直径的比率(纤维^纤维直径)为5或更大的部件时，可以得到更高的导电性。进一步地，如果部件中的M铁的^为90wt。/i或更大，则可以在阳极活性材料层中得到更高的导电网络。才NI以下的描述本发明的其它和另外的目标、特^P优点将更为显而易见。图1是##本发明一个实施方案的二&电池的部件分解逸现图。图2是沿着图i的n-n线的螺旋绕电极体的截面图。M实施方式下面将参照附图详细描述优逸的实施方案。图1显示了根据本发明的一个实施方案的二次电池的结构。该二次电地欣用锂作为电M性物(reactant)，并且包括螺M绕的电极体20，在膜状包封部件30中，阴极端子11和阳极端子12连接在该电极体20上，从包封部件30的内部向夕Mp引出阴极端子ll和阳极端子12，例如，以相同的方向。阴极端子11和阳子12是由例如片城网状金属材^铝(Al)、铜(Cu)、4Ml不辦冈制成。包封部件30是由例如包括M膜、铝箔和聚乙烯膜并以i^顷序结合的矩形铝叠层膜制成。诏！包封部件30使#^个包封部件30的聚乙烯薄膜面向螺旋巻绕的电极体20，并且包封部降30的边^^^fii)t^m^^或粘结剂相互粘jt^h^空气的进入.粘结剂膜;i是由例如对:极端子ii和二极端子12具有粘附力的材辨'j成，例如糾烃树脂如聚乙烯，聚丙烯，改性聚乙烯或改性聚丙烯。另外，包封部件30可以由如下材料制成通过掩结箔夹在其它聚^^:间形成的另一种铝叠层膜、具有^^r其它结构的叠层膜、聚^膜如聚丙烯或图2显示了沿着图l的n-II线的螺^U&的电极体20的截面图。螺M绕的电极体20是包^""对阴极21和阳极22的螺v^4绕的叠M，且其间具有隔膜23和电解质24，并且该螺v^4绕的电极体20的最夕Nl5分受到防护带25的抓阴极21包括例如具有一对外表面的阴极集流体21A^iU在该阴极集^^21A两侧的阴极活'^#料层21B。阴极集^t^21A在纵向的一端具有暴露部分，在该暴露部分不iU阴緣'l^N"料层21B，并且阴极端子11与该暴露部^^接。阴极集^2U是由例如金属箔如铝箔、镍箔或不，箔制成,该阴録'f树料层21B包括4或两种或更多种的可以^A^脱出锂的阴^N"辦为阴綠,1^H"料，并且如果需要，阴M'l^f料层21B可以包括导电剂和粘结剂。(TiS2)、硫^^l(MoS2)、；S^械(NbSe2)或氧化钒(V205),包棘的锂复合氧化物，含俚的磷酸盐化合物以及聚合物化合物如聚已块或聚批各。其中，优ii的是包^^itj度金属元素的锂复合氧化物，或包^^±>度金属元素的^^磷^L^^,因为可以获得高电压和高能量密度，更M的是包括选自钴(Co)、镍、锰(Mn)和铁中至少一种作为过渡金属的锂复合氧化物或^^磷^JL^^。锂复合氧化物和^^磷,4t^的化学式分别表示为例如LLMI02和LiyMIIP04。在该式中，MI和MII分别包^-"种或多种it;度金属元素。x和y值取决于电池的充电-放电状态，并Jlit常^^别为0.05<x<1.10和O.05<y".10。锂复合氧化物和含锂的磷酸盐化合物的具体例子包括锂-钴复合氧化物(Li城)、锂4复合氧化物(Li風)、锂令钴复合氧化物(Li肌無。2(z〈")、具有尖晶石结构的锂"4H合氧4W(LiMn204)、锂—失磷舰4^#(LiyFeP04)和锂-^r^磷離^^(LiyFei_vMnvP04(v〈l"。导电剂的例子包括^^材粉p石墨、炭黑和ketjenblack,且可以^^J选自它们中的一种或者两种或更多种的濕合物。另外，除了碳材申Ht,可以使用具有传导性的材^Ht。金属材料或导电聚^材料。粘结剂的例子包括合^^如丁^、^m或乙丙二it^以及聚^^材^H^聚偏二氟乙烯，且可以使用选自它们中的"-#或者两种或更多种的^^物。阳极22包括具有一对外表面的阳极集流体22A和i5X^该阳极集流体22A两侧的阳极活'hi^料层22B。该阳极集流体22A在纵向的一端具有暴露部分，在该^^部分不iM阳M'^H"料层22B，并且阳,子12与该显^^^i^接。该阳极集流体22A是由例如金属箔如铜箔、镍箔或不锈钢箔制成。阳絲'1±#料层22B包括阳鄉'l^t料、粘结剂和包M自镍、铁、镍化^^H失^^的中至少"^的命泮，并JL^阳M^^料层22B中，粘结剂的含量为0.5wt%~5.0wt%，包括两端值。在包城、铁、4)M^^或铁^^物的情况下，即使粘结剂的^*为0.5wt%~5.0wt%，包括两^，也可以防止(^"充电和放电的电导率下降。因此，电姆性如容量纖贿性可以得到改良。粘结剂的例子包括聚偏二氟乙烯、丁苯^^和聚丙烯腈。可以使用选自它们中的仅一种或选自它们中的两种或更多种的混^^作为粘结剂。絲4錄该部件中的^JL舰为90wtW或更大，因为可以在阳歸'ti^料层22B中获得更高的传导网络。另外，该部件可以具有纤维状、J^或薄片状；然而，优选纤维状，因为可以获得更高的电导率，在该部件M纤维状的情况下，M纤维直径为5]um或更小，且纤维^L与纤维直径的比率(纤维请纤维直径)为5或更大，因为可以获得更高的电导率。阳M性材料的例子包括可以^A^脱出锂的阳^t料，并且可以^^J选自它们中的一种或两种或更多种。可以^^A^脱出锂的阳tot料的例子包括碳材料、包含可以与锂形成^ir的金属元素或准金属元素作为元素的材料、^r属氧^^和聚^K^^。其中，作为碳材料，使用中间相碳、Ait^墨如津i^Ait^墨或天然石墨，并且该碳材料可以具有球形形^雄薄片形状。其中，当形成阳B'fcMt料层22B时，M晶^L向与阳极集流体的取向不平^^>^*}"料。i^A由于尽管阳M'hi^料层22B的^、密JL增加，电解质溶液的渗透性:高，因M易^A锂，更4#地，当通过使用CuKoc射线作为X射线的X-射线衍射对阳极22进行分析时，属于碳材料的002(c-轴)衍辨强度与110(ab-面)衍辨强度的比率(002衍辨强;1/110衍辨强度)小于10的碳材料是她的，且比率为5或更小的碳材料^。隔膜23是由例如具有高离子透过'l^^定才械强度的^^膜，如由絲:IS^合^N"脂如聚丙烯或聚乙烯制成的多孑lM，或由iUM^^非纺织陶资制成的多孑L^制成，并且该隔膜23可以具有其中将两种或多种多孑U^叠的结构。电解质24是由戶/^胃的舰电解质制成，其中聚杨^^糊电解质溶液。隔膜23可以浸渍有电解质24，或电解质24可以存在于隔膜23、和阴极21和阳极22之间。该电解质溶液包括例如溶剂和溶解^l^^剂中的电解质盐。溶剂的例子包括内酯J^^剂如Y-丁内酯、Y-戊内酯、5-戊内酯和e-己内酯，碳酸酯U^剂dM^to乙酯、碳to丙酯、^to丁酯、碳酸亚乙烯酯、^^二甲酯、碳酸甲基乙基酯和^^二乙酯，tti^剂如1，2-二甲錄乙烷、l-乙^J^-2-甲M乙烷、1，2-二乙錄乙烷、四氬呔喃和2-甲基四氢呔喃，腈J^剂如乙腈，环丁^i^剂，磷酸，磷酸酴溶剂和非7^^剂:^比咯烷酮。可以^^选自它们中的一种或两种或更多种的混^^作为溶剂。作为电解质盐，可以橫月溶解在溶剂中并产生离子的任何盐，可以使用一种或两种或更多种盐的^^。例如，当^铜锂盐时，^^六請酸锂(LiPF6)、四幽酸锂(LiBF4)、六糾酸锂(LiAsM、高氯酸锂(LiClO,)、三氟甲絲酸锂(LiCF3S03)、二(三氟甲絲酖)亚麟(LiN(S02CF3)2)、三(三氟甲絲酰)曱基锂(LiC(S02CF3)3)、四氯铝酸锂(LiAia)、六IL^^锂(LiSiF6)等作为锂盐。作为聚^Kt^物，包括化学式1所示单元的[氟乙烯的聚*如聚偏二氟乙烯或偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物是皿的，因为氧^as^、稳定性高。[化学式1]z\CF2另夕卜，作为聚^^R^，可41^Jt过聚合可聚^^^形成的聚絲化合物。可聚^^物的例子包括含有如下基团的可聚^^#，该基团中乙烯M部分乙烯基中的iul皮取^Jd!口曱J^代。更*^，可^L单官能团的丙烯酸酯类如丙烯酸酯，单官能团的甲基丙烯酸酯类如甲基丙烯酸酯，多官能团的丙烯酸酯类如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯，多官能团的曱基丙烯酸酯类如二曱基丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯，丙烯腈，甲基丙烯腈等，其中，包含丙烯酸酯基团或曱基丙烯酸酯基团的酉旨是to的，因为聚合容易进行，并且可聚^^^物的活性高。另外，作为可聚合的化*,不包^S^团的可聚^^^是优选的，因为当在可聚合的化^中包含g团时，在g团中锂离子被配位(coordinate),因此离子电导率下降。这样的聚^K^物的例子包括包^f匕学式2表示的单元的聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯腈或聚曱基丙烯腈。[化学式2](其中Rl表示CjH2j-A，且j和k分别是"j"和(Kk"的紙)可以使用选自可聚^tt^物中的仅一种；然而，伏^i^f^J单官能体和多官能体的濕合物、仅仅一种多官能体或者两种或更多种的多官能体的混合物，因为有了这样的结构，通过聚合形成的聚合物的机械强度和电解质^性能易于共存。此外，M具有如下结构的聚^K^物其中使选自聚乙烯醇缩醛和其衍生物中的至少一种聚合。聚乙烯醇缩醛是这样的化合物其中重复单元包括包含化学式3(1)表示的缩醛基团的单元，包舍化学式3(2)表示的^的单;^包舍化学式3(3)表示的乙Sfe^的单元。*^例子包括其中化学式3(1)中的R2表示氬的聚乙烯醇缩曱眵，和其中R2表示丙基的聚乙烯醇缩丁醛。[化学式3]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(其中R2表示iuf、子或具有1~3个^f、子的g。)聚乙烯醇缩醛中的缩醛基团的比^N^在60rnolW至80mol。/。的范围内，包括两端值，因为在该范围内，可以提高^l剂中的赚11，并且可以进一步提高电解质的稳定性，另外，聚乙)W缩醛的重均^"量^i^10000至500000的范围内，包括两糊直，因为当重均W量太低时，聚^^^难以进4亍，而当它太高时，电解质皿的粘JL提高。聚^M^物可以通过聚^l仅聚乙烯醇缩醛、选自聚乙烯醇缩醛的衍生物中的仅一种或者选自聚乙烯醇缩醛和它的衍生物中的两种或更多种而形成，或可以是ft^L乙烯醇缩搭及^t生物以外的牟沐的共聚物。J^卜，可以使用交联剂通过聚合M形成该聚雄^^。作为电解质24，可以直^f吏用电解质il^t作为液体电解质，而不通过聚合物^^，该电解质M。^il幹,中，隔膜23浸渍有电解质皿。二次电池在满充电状态的开路电压(即电池电压)没有特别的限制，但优选"&^在4.10V到6.OOV，包括两i^t，因为可以获得高容量。在该4电池中，例如，即使^JD相同的阴WNt^料，锂的脱出量也会随开路电压的增加而增加，因此，阳极22设计用于防止脱出的4I^J定。4电J^可以通it例如以下步^^制造。首先，例如，将阴絲'lt^料、粘结剂和导电剂^^成阴极^^，并将阴极^^^ME妙N-甲基-2-p比咯烷酮的溶剂中形成阴极;K^浆料。接着，将阴极》1^^H^用到阴极集流体21A的两侧或"《，干^p压制造型以形成阴條'〖i^j"料层21B，从而形成阴极21。接着，例如，通过例in^声波i^^或点TO阴极端子ll结合在阴极集纟緣21A上。然后，制备包括电解质溶液、聚^^(條物和混合溶剂的前>^^液，将该#(^^用到阴极活4±#料层21B，即阴极21的两侧或"H^，并且使^^溶剂挥发以形成电解质24。另外，例如，将阳极活十^N"料、粘结剂和包絲自镍、铁、镍^^和铁^^物中至少一种的组分混合以形成阳极^^物，并将该阳极^^^Ht^诸如N-甲基-2-p比咯烷酮的溶剂中以形成阳极^^NW。接着，将P曰极^物浆^用到阳极集流体22A的两侧或一侧，干#压制造型以形成阳^^'|±#料层22B，从而形成阳极22。接着，通过例^^声ifclf^或点焊将阳极端子结合到阳极集流体22A，如同在阴极21中那样，在阳M^H"料层22B上，即在阳极22的两侧或一侧，形成电解质24。然后，将其上形成电解质24的阴极21和其上形成电解质24的阳极22层叠并4吏隔膜23层居于两者之间形成叠M，并将该叠^^t^绕，然后*护带25结合到叠>^的最夕1^分以形成螺>^^￡电极体20。絲，将螺^Ji电极体20夹在包封部件30之间，絲过热熔^^^^f吏包封部件30的ii^部^目互津碟以便将螺4t4^:电极体20密封在包封部件30中。这时，将津i^膜31插入阴极端子11和阳极端子12，与包封斧降30之间。由此，完成了如图l和2所示的二次电池。jHW卜，可以通过以下步骤生产二次电池。首先，如上所述，形成阴极21和阳极22，并将阴极端子11和阳极端子12分别与阴极21和阳极22连接。然后，将阴极21和P日极22层叠并使隔膜23居于两者之间以形成叠层体，并将叠;^^t4绕。然后WM^带25结合到螺^4^i的叠M的^NP分以形成螺;^^绕体作为螺^4^电极体20的前体.接着，将螺^l^电极体夹在包封部件30之间，通过热熔合结合将包封部件30的ii^部分(除了-"以外)津诚以形成袋状包封，从而使螺^Wi体容纳于包封部件30中。弟'洛电解质组^并将其5iA包封部件30所述电解质组^b^"电解质i^，聚*材，式的^^和^^fi^其它材^H(口聚合引发剂或聚合抑制剂。在注入电解质组#后，通过真空气氛中的热熔合结合将包封部件30的敞开部分密封。接着，通it^加热量聚合单体以形成聚^M^物，由此，形J^m电解质24以M^如图1和2所示的二次电池。jJ^卜，当4捐电解质ii^作为电解质24时，在如上所郷成螺^4^l体后，将其夹在包封辦30之间，；i^电解质溶液，然后密封包封部件30。当对4电池充电时，例如，锂离子从阴极21脱出，絲过电解质24插AS，J阳极22中。另一方面，当4电M电时，例如，锂离子从阳极22中脱出，M过电解质24插A^阴极21中。在该',中，阳絲'|±#料层22B包括粘结剂和包减自镍、铁、镍^^^M失^^中至少一种的部件，Jjfe结剂在阳极活'I^N"料层22B中的^fr为0.5wt%~5.Owt%，包括两雌，因此可以防止电导率ltt电和故电而降"f氐，并且可以获得高的容量。因此，根提实施方案，阳旨'1^H"料层22B包括阳极活'fi^料、粘结剂和包絲自镍、铁、镍4t^^4勤^^中至少一种的部件，因此即使粘结剂在阳旨'1±#料层22B中的舍l:为0.5wt%~5.Owt%，包括两，，也可以防止电导率駄电和放电l^f氐。因此，可以提高电姆性如容*^循环特性。jth^卜，当^^J具有纤维状、纤维直径为5nm或更小、纤维M与纤维直径的比率(纤维^jL/纤维直径)为5或更大的部件作为部件时，可以获得更高的电导率。另外，即使4)M^t^部件中的纯^90wt。/。或更大时，在阳絲4±#料层22B中可以获得更高的传导网络。[实施例]下面^i^细皿ii^发明的务沐的实施例。(实施例1-1至1-3)首先，将0.5mo1碳酸锂和lmol^_钴混合以形成"%^物，将该^^在900匸下于空气中烧制5小时以合成锂"^r复合氧化物(LiCo02)作为阴M'I^N"料。接着,将85w"的锂老复合氧^^粉末、5wtMt为导电剂的Ait^墨和1Owt%作为粘结剂的聚偏二氟乙烯混合以形成阴极^^物，将该阴极^^^Mt作为溶剂的N-甲基-2-他咯烷酮中以形成阴极^^^K接着，将阴极^^浆#^用在厚度为20jum的由铝箔制成的阴极集流体2U的两侧#燥之后，对阴极^^^Mt行压制造型以形成阴緣'I^N"料层21B,由此形成阴极21。然后，将阴极端子11连接到阴极21。另夕卜，4fft为阳极活'lt^料的碳材料的中间相碳孩姊(MCMB)、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)和作为部件的纤维金属镍混会以形成阳极^^。这时，中间相碳W:聚偏二氟乙烯:金属镍的比率(重量比率)在实施例1-1中为94.5:0.5:5，在实施例1-2中为91.5:3.5:5JL在实施例1-3中为90:5:5。jH^卜，作为金麟，^1具有纤维形状、纤维直径为2.5jiiin、纤维"]^l与纤维直径的比率(纤维"^JL/纤维直径)(下文称为恥镜比)为20，且#^>1^99wt%的金属镍。另夕卜，作为中间相碳,^^J^^立直径为12jam的中间相碳孩姊与棘直径为30jum的中间才il^孩姊的^^物。接着，将阳核^^^4作为溶剂的N-曱基-2-p比咯烷酮中以形成阳极^^糾，将阳fe^^浆械用在轧制铜箔制成的阳极集流体22A的两侧^燥之后，对阳极^^浆^Hi行压制造型以形成阳旨't:i^料层22B，由此形成阳极22。这时，调节阴极活性材^阳旨'^^料的填充量使^f路电a^满充电的状态下被i议为4.2V,析。结果:属于碳材料的衍#^;度与ii:衍旨强度的比率小于3。'然后，将阳极端子12与阳极22连接。接着，通i^jfc^剂中溶解lmo1/1的六M酸锂形成电解质'溶良，该溶剂由員亚乙S旨和碳酸二乙酯以3:7的重量比濕合而形成。接着，通过作为聚^H^物的六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物，获得的电解质溶液以^^阴极21和阳极22中的^个上形^l^电解质24。六氟丙烯在共聚物中的比率为6.9wt%。然后，将其上形成电解质24的阴极21和其上形成电解质24的阳极22层叠并与厚度为9jam的聚乙烯膜制成的隔膜23—起螺M绕以形成螺^4绕电极体20。将获得的^4绕电极体20夹在由叠层膜制成的包封部件30之间，并且在减压下密封以形成图1和2所示的二次电池。作为相对于实施例1-1至l-3的HS^例l-l和2-2,除了聚^Jl氟乙烯在P日旨'lt^料层中的^i:为0wtW或5.lwtM以外，按照实施例1-1至1-3的情形形成阳极，更*^^嫩例1-1中^^中间#^#^:聚^氟乙缘金属镍的比率(重量比率)为95:0:5的阳核jS^物，而在tk^例1-2中使用中间相碳鄉聚偏二氟乙烯金絲的比率(重量比率)为89.9:5.1:5的阳极"^物,从而形^^电池，W卜，当通过4^JCuKot射线作为X"^线的X"4J"线衍射对形成的阳;feii行分析时，属于碳材辆002衍#%强度与110衍#%强度的比率小于3。通过以下步骤测定实施例1-1至1-3和》b^例1-1和1-2的Vh二次电池的额定能量密度、循环>##负载特性，作为充-放电循环，首先，在23'C下，4电池以1C的恒定电沐和恒定电压充电直至达到4.2V的上限电压持续15小时，然后4电池以1C的恒定电流放电iJJi^2.5V的最终电压。重复该充电-放电循环，由第一次循环的放电容量确定额定能量密度，另外，以第500次循环的放电容量与第一次循环的放电容量的放电容量保持比率即(第500次循环的放电容量/第一次循环的放电容量)x100(%)来确定循环特性。结果如表1所示，另夕卜，1C表示可以使电池的理论容量以1小时放电的电流植。另夕卜，在23X:下，4电池以1C的恒定电;脉恒定电压充电直至ii5!J4.2V的上限电压持续15小时，然后二次电池以1C的恒定电流放电J[JJiJ，j2.5V的最终电压，由此测定ic下的放电容量。jrt^卜，^:电^M^目同的糾下以恒定电流和恒定电压进行充电后，4电池以3C的恒定电沐放电JL^达到2.5V的最终电压，由此测定3C下的放电容量。以3C下的放电容量与1C下的放电容量的比率即(3C下的放电容量/lC下的放电容量)x100(%)来确定负鋪性。结果如表l所示。另外3C表示可以使二欠电池的理论容量以1/3小时放电的电〖表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如表1所示，在实施例l-l至l-3中，阳絲'I1^料层22B中粘结剂的含量为0.5wa5wt4，包括两^，与粘结剂的^童在该范围外的Hs^例1-1和1-2相比，额定能量密度和循环游性得到提高。换句话来说，发现当阳絲l:i^料层22B包m，并且阳條'1±#料层22B中粘结剂的^*为0.5wt%~5.Owt°/(包括两離)时，容量械环特性可以得到提高。(实施例2-1至2-14)除了4M財表2所示的材料、、形状、纤维直径(或鄉直径等)和織比的部件以外，按实施例1-2的'〖形成阳极22，絲iU^电池。另外,作为相对于实施例2-1至2-14的tb^例2-1，除了不寸頓该部件外，按实施例1-1的情形形成阳极，絲^=^电池。使用中间才9^W:聚偏二氟乙烯的比率(重量比率)为96.5:《5的阳极^^物。另夕卜，作为》b^例2-2至2-7，阳feA按照实施例2-l至2-14的',形成的，不同^t^于^^RH^、铁、镍^^^4失^^以外的金属作为部件，^次电池。^"^件的材料、纯度、纤维直径(或颗粒直径等)和,比如表2所示。射卜，錄2中，棘(録)表示一串纤维形^R的状态。另外，通狄学电子显微4t^L^在阳极22中的纤维直鄉纤维^^之间的麟比，a过10才Mf维的平均值测定该自比作为实施例2-2和tb^例2-2的纵横比。当按照实施例1-1至1-3的',通过X省线衍射对阳极22进行分析时，属于碳材^002衍#^5虽度与110衍#^强度的比率小于3。按实施例1-1至1-3的情形测定实施例2-1至2-14和》b^例2-1至2-7中的VM电池的额定能量密度、循絲',负载特性，结果如表2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>M的增加而改良。另外，在实施例2-11至2-14中，其中^^)絲纤棘、纤维直径为5pm或更小JUMt比为5或更大的金属镍作为部件，与自比小于5的实施例2-10相比，循环>#性得到改良，换句话来说，发现当阳絲'lt^料层22B包括含有选自镍、铁、镍^^;和铁化合物中至少一种的部件，且阳极活性材料层22B中粘结剂的含量为0.5wt%~5.Owt%(包括两^^t)时，可以提高容*^循环>#性。另夕卜发现，^i^^^T纤,、纤维直径为5jum或更小且纤维M与纤维直径的比率(纤维^/纤维直径)为5或更大的部件。j^卜发现，辦中^^铁的^^790wa或更高。(实施例3-1至3-3)按照实施例1-2的情形形成阳极22，不同"卜在于使用丁^tm(SBR)代替聚偏二氟乙烯作为粘结剂，以片#天然石墨、片丰^津i^Ai^5墨^a有聚*4^的片粒^5墨哉替中间相碳，絲^次电池。片粒M然石墨射20pm至40jam的颗粒直径，片W^合Ait^墨射35jam的平均^^立直径，^a覆有聚^M^物的片杉^,I^有20um至40nm的Wi直径，并且该聚賴是多^S^苷。作为相对于实施例3-1至3-3的tb^例3-1至3-3，除了不^J^J该部件以夕卜，按照实施例3-1至3-3的',形成阳极，將^^电池。更*^地，使用阳极活'^N"朴丁^im为96.5:3.5的阳极;錄物。当按照实施例l-l至1-3的'f"W通过X"^l"线衍射对阳极22进行分析时，确域于碳材料的002衍辨5虽度与IIO衍辨强度的比率。结果如表3所示。另夕卜，按照实施例1-1至l-3的',测定实施例3-1至3-3和tb^例3-1至3-3中的^^=^电池的额定能量密度、循环浙'脉负载特性。结果如表3所示。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>如表3所示，可以获得与实施例l-2相同的结果。换句^i兌，发现即使在使用其它阳旨'I^H"料的情况下，当阳极活'1±#料层22B包括包^自镍、铁、镍^^^l失^^物中至少一种的部件，并且在阳綠'^#料层22B中粘结剂的舍t为0.5wt呢至5.0wt%(包括两輪逸)时，容*^循环>#性也可以得到提高。(实施例4-1至4-4)按实施例1-2的tW形成阳极22，不同^Jt^于使作为阳絲'^^料层22B中的部件的金M的含量在2wtW至30wl5的范围内变化，并且形^次电池。更*#^，寸捐具有中间相碳孩i^:聚fci氟乙燴金属镍的比率(重量比率)为94.5:3.5:2、86.5:3.5:10、76.5:3.5:20或66.5:3,5:30的阳极^^。当按实施例l-l至l-3的',通过X"4f线衍射对阳极22进行分析时，属于碳材料的002衍#^强度与110衍#^强度的比率小于3。按照实施例1-1至1-3的情形测定实施例4-1至4-4中的每个二次电池的额定能量密度、循环>#'脉负载特性。结果如表4所示。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>如表4所示，随着金属镍^i^加，循环游性改良，而额定能量密度降低。换句"^兌，发现在阳极活'I1^料层22B中，包絲自镍、铁、镍^^和铁^^中至少一种的部件的^l:^^2wty。至30wty。，包括两雜。(实施例5-1至5-6)按照实施例1-2的情形形^i次电池，不同41^于调节阴极活'11##阳极活,^H"料的填充量使得满充电的状态下的开路电压(即，电池电压)在实施例5-1中为4.3V，在实施例5-2中为4.5V，在实施例5-3中为4.IV，在实施例5-4中为4.2V,在实施例5-5中为4.3V和在实施例5-6中为4.5V。这时，在实施例5-3至5-6中，^f^lj电解质^t代替舰电解质24,并且作为隔膜23，在实施例5-3中使用具有15pm厚度的聚乙烯(PE)膜代替具有9mm厚度的聚乙烯(PE)膜，在实施例5-4至5-6中使用通过紛口下顺序层叠聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)形成的15jam厚的膜。另外，在实施例5-3中，朋聚丙烯腈(PAN)代替聚偏二氟乙烯作为粘结剂。射卜，阳絲'lt^料层22B中粘结剂的衬为3.5wt%，金属镍的^i:在实施例5-1和5-2中为10wt%，在实施例5-3至5-6中为15wt%。作为相对于实施例5-1至5-6的tb^例5-1至5-6，按实施例5-1至5-6的',形成阳极，不同il^于不^^J金，，賴^^:电池。当按实施例1-1至l-3的',通过X老线衍射对阳极22进行分析时，属于碳材料的002衍#^强度与110^f:^r强度的比率小于3,按实施例1-1至1-3的情形测定实施例5-1至5-6和》b^例5-1至5-6中的Vh二次电池的额定能量密度、循环特性和负载特性。这时，上限充电电压如表5所示。结果如表5所示，[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如表5所示，获得了与实施例l-2相同的结果。换句#^兌，发现即^f综具有其它形状的二次电池的情况下，当阳旨'1^#料层22B^包^自镍、铁、镍^^JH失^^中至少一种的冊时，循环游性可以得到改良。(实施例6-l，6-2)按照实施例1-2的情形形&大电池，不同^t在于^形成电解质24的方法或电解质24的结构。更具体地，在实施例6-l中，将聚^氟乙烯施用在隔膜23的表面，形成螺^4绕体且将其糊在包封部件30中，然后，将电解质溶&认包封辦30中以形成电解质24。电解质M的^lA与实施例1-2中的^目同。在实施例6-2中，在将聚乙烯醇缩甲醛和电解质^b'K^HiAJ，J包封部件30中^，这时j緣乙烯醇缩曱醛聚，成电解质24。电解质絲的城与实施例l-2中的红L^目同。作为相对于实施例6-1和6-2的tb^例6-1和6-2，按实施例6-1和6-2的',形成阳极，不同^t(t于不^^金/l^作为部件，絲^i^电池。按照实施例1-1至1-3的情形，测定实施例6-1和6-2与tb^例6-1和6-2中的^M电池的额定能量密度、循环游，脉负载特性。结果如表6所示。[表6]粘结剂；聚偏二氟乙烯3.5wa<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>如表6所示，获得与实施例1-2相同的结果。换句话说，发现即使在4^J其它电解质的情况下，当阳极活'li^料层22B包括包棘、铁、镍^/^^^^中至少一种的部件时，循环特性也可以得到提高。(实施例7-1)按照实施例5-4的tW形成阳极22，不同^t^于将具有如表7所示的纯度、形状、纤维直^H^比的两种金M混合，，C次电池。当按照实施例1-1至1-3所示的',通过X老线衍射对阳极22进行分析时，属于碳材料的002衍#%强度与110峰强度的比率小于3。按照实施例1-1至1-3的情形，测定实施例7-1中的二次电池的额定能量密度、循环特'脉负载特性。结果如表7所示。〖表7〗<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表7所示，获得与实施例5-4相同的结果。换句^i兑，发现当阳條'|^#料层22B包括包扭自镍、铁、镍4^^^失^^中一种的部件时，循环>#性可以得到改良。虽然参考实施方案和实施例对本发明进行權述，但L^发明不限于所述的实施方案和实施例，并可以对本发明进行^t修改。例如，在实施方案和实施例中，描述了使用电解质溶液作为电解质的tw和使用在聚合物中容纳电解质溶液的舰电解质的'歸；然而，也可以^^H的其它的电解质。电解质的例子包^fit^具有离子导电性的聚^K^^中溶解或a电解质盐而形成的有机固态电解质，无才几固态电解质，所ii^U固态电解质包括;^离子导电材料如离子导电陶瓷、离子导电玻璃和离子晶体，或它们中的^^与电解质M的》^^。另外，在实施方案和实施例中，描述了在包封部件30中^t过螺^4^阴极21和阳极22而形成的螺絲绕电极体的',;然而，也可以包括包—层或多层阴极21和一层或多层阳极22的叠层。此外，在实施方案和实施例中，描述了^^I锂作为电极活性物的电池；然而，本发明Hkit用于^^H^T其它碱金属如钠(Na)或钾(K),>^金属^(Mg)或钾(Ca)或做其它的城金属如铝的tW。另夕卜，本发明不处用于二次电池，而Jit合于以相同方iUi用于其它电池:i!"次电池。^域的技^A员应该明白才iUli殳计要求和其它因素，可以存在M修改、组合、亚组^p^f戈，只要它们在所附;M'JJM^其等同内容的范围内。权利要求1、一种阳极，其包含阳极集流体和设置在阳极集流体上的阳极活性材料层，其中阳极活性材料层包括阳极活性材料、粘结剂和包括选自镍(Ni)、铁(Fe)、镍化合物和铁化合物中至少一种的部件，且在阳极活性材料层中，粘结剂的含量在0.5wt％至5.0wt％的范围内，包括两端值。2、^'JJMU所述的阳极，其中该部件中絲铁的缝为90wt。/。或更高。3、^5U，涹求l所述的阳极，其中粘结剂包4链自聚l氟乙烯、丁1^和聚丙烯腈中的至少一种。4、W'漆求1所述的阳极，其中，"WsM"纤维形状，浙维直径为5pm或更小，且纤维M与纤维直径的比率(纤维"^L/纤维直径)为5或更大。5、M'J^求1所述的P曰极，其中阳絲'N^料包括能^A^脱出锂(Li)的阳^^材料。6、一种电池，其包含阴极、阳旨电解质，其中阳极包括阳极集流体^i殳置在阳极集^^上的阳'^#料层，所述阳极活'^#料层包括阳旨'^#料、粘结剂和包^i^自镍(Ni)、铁(Fe)、镍^^和铁^^/中至少一种的部件，并且在阳^,I^H"料层中，粘结剂的^Jr在0.5wt4至5.0w1^的范围内，包括两雜。7、权利要求6所述的电池，其中该材料中絲铁的^1^90wt"/。或更高。8、；M，i^求6所述的电池，其中粘结剂&^自聚偏二氟乙烯、丁^m和聚丙烯腈中的至少一种。9、；M，漆求6所述的电池，其中该材料具有纤维形状，且纤维直径为5jam或更小，且纤维"^1与纤维直径的比率(纤维^l/纤维直径)为5或更大。10.要求6所述的电池，其中阳絲'^N"料包括能^AiW出锂(Li)的材料。11、？M，j^求6所述的电池，其中所述电解质包括电解质^^包倾二氟乙烯作为组^聚^#。12、WJ要求6所述的电池，其中所迷电解质包括电解质溶絲具有一定结构的聚*，在该结构中使选自聚乙烯醇缩醛及^^生物中的至少一种聚合。13、；)5U'j^求6所述的电池，其中阴极、阳紗电解质斜4M状包封部14、；M，J^求6所述的电池，其中在满充电状态下每对阴妙阳极的开路电^L4.10V至6，OOV的范围内，包括两,。全文摘要提供了一种阳极和电池，虽然减少了粘结剂的比率但仍能够改良导电性。阴极和阳极彼此面对，并且中间具有隔膜和电解质。阳极包括阳极集流体和设置在阳极集流体上的阳极活性材料层。阳极活性材料层包括阳极活性材料、粘结剂和包含选自镍、铁、镍化合物和铁化合物中至少一种的部件。在阳极活性材料层中，粘结剂的含量为0.5wt％至5.0wt％，包括两端值。文档编号H01M4/62GK101127397SQ20071015273公开日2008年2月20日申请日期2007年3月27日优先权日2006年3月27日发明者原富太郎,山本鑑,明石宽之,牛尾洋介,田中健彦申请人:索尼株式会社