【手続補正書】
【提出日】平成21年4月2日(2009.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極および負極と共に電解質を備え、
前記負極は、帯状の負極集電体と、この負極集電体の両面に設けられ、ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）の少なくとも一方を構成元素として含む負極活物質層とを有し、
前記負極集電体および前記負極活物質層には、これらを貫通するように切り抜かれまたは切り込まれた貫通部が、前記負極集電体の長さ方向成分を含むように延長して少なくとも１つ形成された
二次電池。
【請求項２】
前記貫通部の延長方向は、前記負極集電体の長さ方向に対して平行であるか、または前記負極集電体の長さ方向とのなす角度が６０度以下である、請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記貫通部の長さ方向成分における１つの長さは、前記負極活物質層の長さの２５％以上である、請求項１記載の二次電池。
【請求項４】
前記貫通部の長さ方向成分における１つの長さは、前記負極活物質層の長さの５０％以上である、請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
前記貫通部の長さ方向成分における１つの長さは、前記負極活物質層の長さの７０％以上である、請求項１記載の二次電池。
【請求項６】
前記貫通部が複数設けられた、請求項１記載の二次電池。
【請求項７】
前記貫通部の幅は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項１記載の二次電池。
【請求項８】
前記負極集電体と前記負極活物質層とは、少なくとも一部において合金化している、請求項１記載の二次電池。
【請求項９】
前記負極活物質層は、気相法、溶射法、焼成法、および液相法からなる群のうちの１以上の方法により、少なくとも一部が形成された、請求項１記載の二次電池。
【請求項１０】
前記負極集電体の表面粗度Ｒａ値は、０．１μｍ以上である、請求項１記載の二次電池。
【請求項１１】
前記正極は、正極集電体と、この正極集電体に設けられた正極活物質層とを有し、前記正極活物質層は、前記貫通部と対向する部分の少なくとも一部に溝を有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項１２】
前記正極、負極および電解質は、電池缶の内部に収納された、請求項１記載の二次電池。
【請求項１３】
帯状の負極集電体の両面に、ケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）の少なくとも一方を構成元素として含む負極活物質層が設けられ、
前記負極集電体および前記負極活物質層には、これらを貫通するように切り抜かれまたは切り込まれた貫通部が、前記負極集電体の長さ方向成分を含むように延長して少なくとも１つ形成された
二次電池用負極。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】二次電池用負極および二次電池
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、構成元素としてケイ素（Ｓｉ）およびスズ（Ｓｎ）の少なくとも一方を含む二次電池用負極およびそれを用いた二次電池に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、膨張収縮による応力を緩和することができる二次電池用負極およびそれを用いた二次電池を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明による二次電池用負極は、帯状の負極集電体の両面に、ケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含む負極活物質層が設けられ、負極集電体および負極活物質層には、これらを貫通するように切り抜かれまたは切り込まれた貫通部が、負極集電体の長さ方向成分を含むように延長して少なくとも１つ形成されたものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明による二次電池は、正極および負極と共に電解質を備え、負極は、帯状の負極集電体と、この負極集電体の両面に設けられ、ケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含む負極活物質層とを有し、負極集電体および負極活物質層には、これらを貫通するように切り抜かれまたは切り込まれた貫通部が、負極集電体の長さ方向成分を含むように延長して少なくとも１つ形成されたものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明による二次電池用負極によれば、負極集電体および負極活物質層を貫通するように切り抜かれまたは切り込まれた貫通部を、負極集電体の長さ方向成分を含むように延長して形成するようにしたので、負極活物質層の膨張収縮により負極集電体にかかる応力を緩和し、しわの発生を抑制することができる。よって、負極活物質層の剥離および負極の厚みの増加を抑制することができる。従って、この二次電池用負極を用いた本発明による二次電池によれば、サイクル特性などの電池特性を向上させることができると共に、二次電池の膨れを抑制することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
作製した実施例１−１〜１−３７および比較例１−１〜１−９の二次電池について、２５℃の条件下で充放電試験を行い、２サイクル目に対する３１サイクル目の容量維持率を求めた。その際、充電は、１ｍＡ／ｃｍ2 の定電流密度で電池電圧が４．２Ｖに達するまで行ったのち、４．２Ｖの定電圧で電流密度が０．０５ｍＡ／ｃｍ2 に達するまで行い、放電は、１ｍＡ／ｃｍ2 の定電流密度で電池電圧が２．５Ｖに達するまで行った。なお、充電を行う際には、負極３３の容量の利用率が８５％となるようにし、負極３３に金属リチウムが析出しないようにした。容量維持率は、２サイクル目の放電容量に対する３１サイクル目の放電容量の比率、すなわち（３１サイクル目の放電容量／２サイクル目の放電容量）×１００として算出した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
【表１】
2007280665.tif 000001
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
すなわち、負極集電体の両面に構成元素としてケイ素を含む負極活物質層が設けられた負極において、負極集電体３３Ａおよび負極活物質層３３Ｂを貫通する貫通部を負極集電体３３Ａの長さ方向成分を含むように延長して形成するようにすれば、応力の集中を緩和して、サイクル特性などの電池特性を向上させることができると共に、電池の膨れも抑制することができることが分かった。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
また、実施例１−１〜１−３７の結果をみると、貫通部の長さを長くすると、または、貫通部の数を多くするほど特性は向上する傾向がみられた。すなわち、貫通部は複数設けるようにした方が好ましく、また、貫通部の長さ方向成分における１つの長さは、負極活物質層３３Ｂの長さの２５％以上とすることが好ましく、５０％以上とすればより好ましく、７０％以上とすれば更に好ましいことが分かった。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
（実施例６−１〜６−４）
負極集電体３３Ａの表面粗度Ｒａ値を０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内で変化させたことを除き、他は実施例１−１〜１−３７と同様にして二次電池を組み立てた。貫通部は負極集電体３３Ａの長さ方向に対して平行とし、形状は切り込み状、長さは１つについて負極活物質層３３Ｂの長さの７０％、数は２とした。作製した実施例６−１〜６−４の二次電池についても、実施例１−１〜１−３７と同様にして充放電を行い、容量維持率および厚み増加率を調べた。得られた結果を表７示す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
（実施例７−１〜７−７，８−１，８−２，９−１，９−２，１０−１，１０−２，１１−１〜１１−８）
負極３３の構成を変えたことを除き、他は実施例１−１〜１−３７と同様にして二次電池を組み立てた。実施例７−１〜７−７では、ケイ素粉末９０質量部と、バインダーであるポリフッ化ビニリデン１０質量部とを、分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドンに加えて混合し、実施例１−１〜１−３７と同様の負極集電体の両面に塗布して乾燥させ、プレスしたのち、真空雰囲気中において２２０℃で１２時間熱処理を行なうことにより作製した。その際、貫通部を長さ方向と平行に形成し、貫通部の長さ、幅および数は表８に示したように変化させた。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
実施例８−１，８−２では、スパッタによりケイ素よりなる負極活物質層３３Ｂを形成したことを除き、他は実施例１−１〜１−３７と同様にして負極３３を作製した。貫通部は長さ方向に対して平行とし、貫通部の長さ、幅および数は表９に示したように変化させた。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
実施例９−１，９−２では、ＣＶＤ法によりケイ素よりなる負極活物質層３３Ｂを形成したことを除き、他は実施例１−１〜１−３７と同様にして負極３３を作製した。貫通部は長さ方向に対して平行とし、貫通部の長さ、幅および数は表１０に示したように変化させた。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
実施例１０−１，１０−２では、溶射法によりケイ素よりなる負極活物質層３３Ｂを形成したことを除き、他は実施例１−１〜１−３７と同様にして負極３３を作製した。貫通部は長さ方向に対して平行とし、貫通部の長さ、幅および数は表１１に示したように変化させた。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
作製した実施例７−１〜７−７，８−１，８−２，９−１，９−２，１０−１，１０−２，１１−１〜１１−８および比較例７−１，８−１，９−１，１０−１，１１−１についても、実施例１−１〜１−３７と同様にして充放電を行い、容量維持率および厚み増加率を調べた。得られた結果を表８〜１２に示す。