CN1874032B - 用于二次电池的负极、二次电池及制造该负极的方法 - Google Patents

Abstract

提供能够改善循环特性的用于二次电池的负极、使用该负极的二次电池、和制造用于二次电池的负极的方法。负极活性材料层通过气相沉积法形成，且包含Si作为构成元素。在负极活性材料层中，有在厚度方向上生长的多个一次粒子。该一次粒子聚集并形成多个二次粒子。至少一些一次粒子具有在厚度方向上在横截面上相对负极集电体以相同方向弯曲的形状。从而，可使由于因充电和放电而膨胀和收缩引起的应力缓和。

Description

用于二次电池的负极、二次电池及制造该负极的方法

相关申请的交叉引用

本发明包含与2005年6月1日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-161258有关的主题，其全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及包含硅(Si)作为构成元素的负极、使用该负极的电池、和制造负极的方法。

背景技术

近年来，由于便携式设备已复杂化和多功能化，因此已要求作为用于这些设备的电源的二次电池的较高容量。作为满足这种要求的二次电池，有锂离子二次电池。但是，由于目前实际使用的锂离子二次电池采用石墨用于负极，电池容量已为饱和状态且获得其显著高的容量是困难的。因此，已考虑使用硅等用于负极。近年来，已报道了通过气相沉积法等在负极集电体上形成负极活性材料层(例如，参考日本未审专利申请公开No.H08-50922、日本专利公开No.2948205和日本未审专利申请公开No.H11-135115)。由于硅等因充电和放电而大幅膨胀和收缩，由粉化引起的循环特性降低已成为问题。但是，当使用气相沉积法时，可抑制小型化，且可使负极集电体和负极活性材料层一体化。因此，负极中的电子传导率变得明显有利，且考虑到容量和循环寿命，实现高性能已得到改善。

发明内容

但是，有这样的缺点：即使在其中负极集电体和负极活性材料层一体化的负极中，当重复充电和放电时，由于负极活性材料层的强烈膨胀和收缩，在负极集电体和负极活性材料层之间产生应力，导致负极活性材料层脱落和循环特性降低。

考虑到以上所述，在本发明中，期望提供能够抑制负极活性材料层的形状衰退并改善电池特性如循环特性的用于二次电池的负极、使用该负极的二次电池、和制造用于二次电池的负极的方法。

根据本发明的实施方式，提供一种用于二次电池的负极，在该负极中包含硅作为构成元素的负极活性材料层提供在负极集电体上，其中该负极活性材料层具有对该负极集电体生长的多个一次粒子(primary particle)，且该一次粒子的至少一些具有对该负极集电体弯曲的形状。

根据本发明的实施方式，提供一种二次电池，包括正极、负极和电解质，其中在该负极中，包含硅作为构成元素的负极活性材料提供在负极集电体上，该负极活性材料层具有对该负极集电体生长的多个一次粒子，且该一次粒子的至少一些具有对该负极集电体弯曲的形状。

根据本发明的实施方式，提供用于二次电池的负极的制造方法，用于在负极集电体上形成包含硅作为构成元素的负极活性材料层，其中该负极活性材料层通过气相沉积法生长，同时该负极活性材料层的原料的入射角相对该负极集电体变化。

根据本发明实施方式的用于二次电池的负极，包括弯曲成形的一次粒子。因此，可使由于因充电和放电而膨胀和收缩引起的应力缓和，可抑制负极活性材料层的形状破坏和负极活性材料层从负极集电体的剥落。因此，根据本发明实施方式的使用该负极的二次电池，可改善电池特性如循环特性。

此外，根据本发明实施方式的用于二次电池的负极的制造方法，在该负极活性材料层的原料的入射角相对该负极集电体变化的同时，负极活性材料层通过气相沉积法生长。因此，可容易地制造本发明实施方式的用于二次电池的负极。

本发明的其他和进一步的目的、特征和优点将从以下描述中更加充分地体现。

附图说明

图1是展示根据本发明第一实施方式的二次电池的结构的横截面；

图2是展示根据图1中所示二次电池的负极活性材料层的粒子结构的SEM照片；

图3是展示根据图1中所示二次电池的负极活性材料层的粒子结构的模型图；

图4是展示用于形成根据图1中所示二次电池的负极活性材料层的制造设备的构造的实例；

图5展示用于形成根据图1中所示二次电池的负极活性材料层的制造设备的构造的另一实例；

图6展示用于形成根据图1中所示二次电池的负极活性材料层的制造设备的构造的再一实例；

图7为展示根据本发明第二实施方式的二次电池结构的分解透视图；

图8为展示沿图7中所示二次电池的线I-I的结构的横截面；

图9为展示根据本发明实施例3的负极活性材料层的粒子结构的SEM照片；

图10为展示根据相对于本发明的比较例1的负极活性材料层的粒子结构的SEM照片；和

图11为展示根据相对于本发明的比较例2的负极活性材料层的粒子结构的SEM照片。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1展示根据本发明第一实施方式的二次电池的结构。该二次电池是所谓的硬币型二次电池，其中包含在包装帽(cup)11中的负极12和包含在包装壳13中的正极14与在其中间的隔膜15层叠。包装帽11和包装壳13的围缘通过用绝缘衬垫16填隙密封。包装帽11和包装壳13分别由金属如不锈钢和铝(Al)制成。

负极12具有，例如，负极集电体12A和提供在负极集电体12A上的负极活性材料层12B。

负极集电体12A优选由包含至少一种不与锂(Li)形成金属间化合物的金属元素的金属材料制成。当与锂形成金属间化合物时，负极由于充电和放电而膨胀和收缩，发生结构破坏，且集电特性下降。另外，支撑负极活性材料层12B的能力下降。在本说明书中，除金属元素的单质外，金属材料还包括含两种或多种金属元素的合金或含一种或多种金属元素和一种或多种准金属元素的合金。作为不与锂形成金属间化合物的金属元素，例如，可列举铜(Cu)、镍(Ni)、钛(Ti)、铁(Fe)、和铬(Cr)。

负极集电体12A优选包含与负极活性材料层12B合金化的金属元素，从而，可改善负极活性材料层12B和负极集电体12A之间的接触特性。作为不与锂形成金属间化合物且与负极活性材料层12B合金化的金属元素，例如，在如后所述负极活性材料层12B包含硅作为构成元素的情况下，可列举铜、镍、或铁。考虑到强度和电导率，优选这些金属元素。

负极集电体12A可为单层或多层。在后者的情况下，接触负极活性材料层12B的层可由与硅合金化的金属材料制成，且其他层可由其他金属材料制成。此外，除了与负极活性材料层12B的界面外，负极集电体12A优选由不与锂形成金属间化合物的至少一种金属元素制成的金属材料制成。

其上提供负极活性材料层12B的负极集电体12A的面优选为表面粗糙的。由此，可改善与负极活性材料层12B的接触特性。

负极活性材料层12B包含硅作为构成元素。硅具有高的嵌入和脱出锂的能力，且提供高能量密度。可以单质、合金、化合物、或其两种或多种混合物的形式包含硅。

负极活性材料层12B通过例如气相沉积法形成。负极活性材料层12B具有通过在厚度方向上生长形成的多个一次粒子。该多个一次粒子聚集并形成多个二次粒子。

图2为展示在负极活性材料层12B的厚度方向上在横截面上粒子结构的扫描电子显微镜(SEM)照片。图3展示了作为模型的粒子结构。如图2和3所示，每个二次粒子121通过槽122分离。槽122通过例如充电和放电形成，且近似达到负极集电体12A。每个一次粒子123不是简单地彼此相邻，而是各一次粒子123的至少一些彼此接合以形成二次粒子121。

此外，例如，至少一些一次粒子123相对于负极集电体12A具有弯曲形状，且一次粒子123在厚度方向中在横截面上以相同的方向弯曲。从而，在二次电池中，由于因充电和放电而膨胀和收缩引起的应力可缓和，且可降低厚度方向上的膨胀。全部一次粒子123可为弯曲的。但是，如图2和3所示，在由槽122分离的每个二次粒子121的界面上，有时这种结构可被破坏。因此，全部一次粒子123以相似形式弯曲并不总是必须的。

这种粒子结构可通过如图2所示的SEM观察，或可通过扫描离子显微镜(SIM)观察。此外，横截面优选通过FIB(聚焦离子束)、切片机等切割。

负极活性材料层12B优选至少在与负极集电体12A的部分界面上与负极集电体12A合金化。具体地说，在界面上，负极集电体12A的元素优选在负极活性材料层12B中扩散，或负极活性材料层12B的元素优选在负极集电体12A中扩散，或其两者的元素优选在彼此中扩散。由此，即使当负极活性材料层12B因充电和放电而膨胀和收缩时，也防止负极活性材料层12B从负极集电体12A上脱落。

正极14具有，例如，正极集电体14A和提供在正极集电体14A上的正极活性材料层14B。进行布置，使得正极活性材料层14B侧与负极活性材料层12B相对。正极集电体14A由，例如，铝、镍、不锈钢等制成。

正极活性材料层14B包含，例如，一种或多种能够嵌入和脱出锂的正极材料作为正极活性材料。根据需要，正极活性材料层14B可包含电导体如碳材料和粘合剂如聚偏二氟乙烯。作为能够嵌入和脱出锂的正极材料，例如，优选由通式Li_xMIO₂表示的含锂的金属复合氧化物，因为含锂的金属复合氧化物可产生高电压并具有高密度，导致二次电池的较高容量。MI表示一种或多种过渡金属元素，且例如，优选包含钴和镍的至少一种。x根据电池的充电和放电状态变化，且通常在0.05≤x≤1.10的范围内。作为这种含锂的金属复合氧化物的具体实例，可列举LiCoO₂、LiNiO₂等。

隔膜15将负极12和正极14分开，防止由两个电极接触引起的电流短路，并让锂离子通过。隔膜15由，例如，聚乙烯或聚丙烯制成。

电解液(其为液体电解质)浸渍在隔膜15中。电解液包含，例如，溶剂和溶于该溶剂的电解质盐。根据需要，电解液可包含添加剂。作为溶剂，例如，可列举非水性溶剂如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸甲乙酯。可单独使用该溶剂的一种，或可通过混合使用其两种或多种。

作为电解质盐，例如，可列举锂盐如LiPF₆、LiCF₃SO₃和LiClO₄。可单独使用该电解质盐的一种，或可通过混合使用其两种或多种。

例如，可如下制造二次电池。

首先，通过例如气相沉积法在负极集电体12A上形成包含硅作为构成元素的负极活性材料层12B。作为气相沉积法，例如，可列举物理沉积法或化学沉积法。具体地说，可使用真空气相沉积法、溅射法、离子电镀法、激光烧蚀法、CVD(化学气相沉积)法、和热喷涂法中的任一种。然后，例如，相对负极集电体12A，连续改变原料的入射角。

图4和6展示了通过气相沉积法形成负极活性材料层12B的制造设备的结构的实例。例如，如图4所示，可将负极集电体12A附着到固定基座21上，且固定基座21相对于原料22移动。另外，如图5和6所示，可在条形负极集电体12A从供给辊23通过支撑辊24向卷绕辊25移动的同时，使负极集电体12A相对于原料22移动。此外，在如图5和6所示的制造设备中，负极集电体12A可直接从供给辊23向卷绕辊25移动，而无需通过支撑辊24。

特别地，如图5和6所示，优选在负极集电体12A移动通过旋转的支持物如供给辊23、支撑辊24和卷绕辊25的同时，改变原料的入射角。由此，负极活性材料层12B可连续形成。此外，如图6所示，优选在将圆柱形支撑辊24布置在与原料22相对的位置且负极集电体12A弯曲地移动的同时，形成负极活性材料层12B。从而，一次粒子123更弯曲且可分散应力，可形成负极活性材料层12B的距离可延长，并可更加改善生产率。在图4-6中，已具体描述了气相沉积法。但是，在其他方法中，原料22的入射角可类似地变化。

由此，负极活性材料层12B的一次粒子对负极活性材料层12A生长弯曲。接着，根据需要，在真空气氛或非氧化气氛下提供热处理。

随后，在正极集电体14A上形成正极活性材料层14B。例如，将正极活性材料、和如果必要的电导体和粘合剂混合，用该混合物涂覆正极集电体14A，将所得物压缩模塑。之后，将负极12、隔膜15、和正极14层叠，将该层叠物包含在包装帽11和包装壳13之间，注入电解液，并对所得物填隙，且由此装配电池。在装配电池之后，例如，通过进行充电和放电，在负极活性材料层12B中形成槽122，且将负极活性材料层12B分成二次粒子121。

在该二次电池中，当充电时，例如，锂离子从正极14脱出并通过电解液嵌入负极12中。当放电时，例如，锂离子从负极12脱出并通过电解液嵌入正极14中。在进行充电和放电时，负极活性材料层12B大幅膨胀和收缩。但是，由于一次粒子123具有相对负极集电体12A弯曲的形状，应力被缓和，并抑制形状破坏和负极活性材料层12B从负极集电体12A的剥落。

如上，根据该实施方式，负极活性材料层12B的至少一些一次粒子123具有相对负极集电体12A弯曲的形状。因此，由于因充电和放电而膨胀和收缩引起的应力可缓和，且可抑制负极活性材料层12B的形状破坏和负极活性材料层12B从负极集电体12A的剥落。因此，可改善电池特性如循环特性。

此外，当改变原料对负极集电体12A的入射角时，可容易地获得该实施方式的负极12。特别地，当负极集电体12A移动通过旋转的支持物时，负极活性材料层12B可连续形成，且可改善生产率。此外，当通过弯曲地移动负极集电体12A改变原料的入射角时，一次粒子123可更弯曲以分散应力，可形成负极活性材料层12B处的距离可延长，且可更加改善生产率。

(第二实施方式)

图7展示了根据本发明第二实施方式的二次电池的结构。在该二次电池中，其上附着有引线31和32的螺旋卷绕电极体30包含在膜包装元件40内部。由此，可获得小、轻、且薄的二次电池。

例如，引线31和32分别以相同的方向从包装元件40内部引向外部。引线31和32分别由例如金属材料如铝、铜、镍和不锈钢制成，且分别为薄板状或网状。

包装元件40由矩形铝层压膜制成，在该层压膜中例如尼龙膜、铝箔、和聚乙烯膜以此顺序结合在一起。例如布置包装元件40，使得聚乙烯膜侧与螺旋卷绕电极体30相对，且各自外缘通过熔焊或粘合剂彼此接触。用于防止外部空气侵入的粘附膜41插入在包装元件40与引线31和32之间。粘附膜41由对引线31和32具有接触特性的材料制成，例如，由聚烯烃树脂如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯和改性聚丙烯制成。

包装元件40可由具有其他结构的层压膜、高分子量膜如聚丙烯、或金属膜代替上述铝层压膜制成。

图8展示了沿图7所示的螺旋卷绕电极体30的线I-I的横截面结构。在螺旋卷绕电极体30中，负极33和正极34与在其中间的隔膜35和电解质层36层叠并卷绕。其最外围由保护带37保护。

负极33具有这样的结构：其中负极活性材料层33B提供在负极集电体33A的两面上。正极34具有这样的结构：其中正极活性材料层34B提供在正极集电体34A的两面上。进行布置，使得正极活性材料层34B与负极活性材料层33B相对。负极集电体33A、负极活性材料层33B、正极集电体34A、正极活性材料层34B和隔膜35的结构分别与上述的负极集电体12A、负极活性材料层12B、正极集电体14A、正极活性材料层14B和隔膜15类似。在其中曲率不大的螺旋卷绕电极体30的部分的中心部分处确定负极活性材料层33B 的粒子结构。

电解质层36由所谓的凝胶状电解质制成，在该凝胶状电解质中电解液保持在由高分子量化合物制成的保持体中。优选凝胶状电解质，因为可获得高的离子传导率，且可由此防止电池的液体泄漏。电解液的结构与第一实施方式的类似。作为高分子量化合物，例如，可列举聚偏二氟乙烯。

例如，可如下制造二次电池。

首先，在以与第一实施方式相同的方式形成负极33和正极34后，在负极33和正极34上形成其中电解液保持在保持体中的电解质层36。接着，将引线31和32附着到负极集电体33A和正极集电体34A上。随后，将形成有电解质层36的负极33和正极34与在其中间的隔膜35层叠，并卷绕。将保护带37粘附到该层叠物的最外围以形成螺旋卷绕电极体30。之后，例如，将螺旋卷绕电极体30夹在包装元件40之间，且包装元件40的外缘通过热熔焊等接触，以密封螺旋卷绕电极体30。然后，将粘附膜41插入引线31、32和包装元件40之间。

此外，二次电池可如下制造。首先，在以与第一实施方式相同的方式形成负极33和正极34。之后，将引线31和32附着到其上。接着，将负极33和正极34与在其中间的隔膜35层叠并卷绕。将保护带37粘附到其最外围，并形成作为螺旋卷绕电极体30的前体的螺旋卷绕体。随后，将螺旋卷绕体夹在包装元件40之间，将除一侧外的围缘热熔焊以获得袋状。之后，将包含电解液、作为用于高分子量化合物的原料的单体、聚合引发剂、和如果必要的其他材料如聚合抑制剂的电解组合物注入包装元件40中。之后，在真空气氛下将包装元件40的开口热熔焊并密封。接着，将所得物加热以使单体聚合获得高分子量化合物。由此，形成凝胶状电解质层36。

在如上装配电池后，以与第一实施方式相同的方式通过例如进行充电和放电在负极活性材料层33B中形成槽122和二次粒子121。

该二次电池与第一实施方式类似的工作，且具有与第一实施方式类似的效果。特别地，根据该实施方式，可抑制负极活性材料层33B的厚度方向上的膨胀。因此，即使当重复充电和放电时，可抑制电池的膨胀。

(实施例)

进一步地，下面将参照附图详细描述本发明的具体实施例。

(实施例1-3)

制造具有如图7和8所示结构的二次电池。首先，通过电子束真空气相沉积法，在22μm厚由具有粗糙表面的铜箔制成的负极集电体33A上形成由硅制成的约9μm厚的负极活性材料层33B。然后，在实施例1中，如图4所示，将负极集电体33A附着到固定基座21上，并在固定基座21向原料移动的同时形成负极活性材料层33B。在实施例2中，如图5所示，在负极集电体33A从供给辊23通过支撑辊24向卷绕辊25移动的同时形成负极活性材料层33B。在实施例3中，如图6所示，在负极集电体33A弯曲地移动通过支撑辊24的同时形成负极活性材料层33B。接着，在减压气氛下进行热处理。

此外，将92重量份作为正极活性材料的平均粒径为5μm的钴酸锂(LiCoO₂)粉末、3重量份作为电导体的炭黑、5重量份作为粘合剂的聚偏二氟乙烯混合。将该混合物置于作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮中以获得浆料。接着，用该浆料涂覆由铝箔制成的15μm厚的正极集电体34A，其被干燥并压制以形成正极活性材料层34B。

随后，将37.5重量％碳酸亚乙酯、37.5重量％碳酸亚丙酯、10重量％碳酸亚乙烯酯、和15重量％LiPF₆混合以制备电解液。分别用前体溶液涂覆负极33和正极34的两面，该前体溶液通过将30重量％的上述电解液、10重量％作为嵌段共聚物的重均分子量为600,000的聚偏二氟乙烯、和60重量％碳酸二甲酯混合得到，并使碳酸二甲酯挥发以形成电解质层36。

之后，附着引线31和32，将负极33和正极34与在其中间的隔膜35层叠并卷绕，且将所得物密封在由铝层压膜制成的包装元件40中。由此，装配二次电池。

作为相对于实施例1-3的比较例1和2，以与实施例1-3相同的方式制造二次电池，除了在图4所示制造设备中，在固定基座21不移动而是其位置相对原料固定的同时形成负极活性材料层以外。然后，在比较例1中，将位于固定基座21的近似中心部分的部分切割并用于负极。在比较例2中，将位于固定基座21的端部的部分切割并用于负极。

对于实施例1-3和比较例1和2制造的二次电池，在25℃下进行充电和放电测试，且获得第31次循环对第二次循环的容量保持率。于是，在1mA/cm²的恒定电流密度下进行充电直到电池电压达到4.2V，和然后在4.2V的恒定电压下进行充电直到电流密度达到0.05mA/cm²。在1mA/cm²的恒定电流密度下进行放电直到电池电压达到2.5V。进行充电使得负极33的容量利用率为90％，且没有金属锂沉积在负极33上。以第31次循环时的放电容量对第二次循环放电时的容量的比率，即，以(第31次循环时的放电容量/第二次循环时的放电容量)×100，计算容量保持率。

此外，对于实施例1-3和比较例1和2的二次电池，测量充电和放电前(在零次循环时)的厚度和重复31次充电和放电循环后的厚度，并获得膨胀宽度。然后，根据数学式1计算相对比较例1的膨胀宽度比。结果示于表1中。

(数学式1)

膨胀宽度比＝[(A-B)/(a-b)]×100

在数学式1中，A表示在充电和放电前各实施例的厚度，B表示在31次充电和放电循环后各实施例的厚度，a表示在充电和放电前比较例1的厚度，b表示在31次充电和放电循环后比较例1的厚度。

此外，对于实施例1-3和比较例1和2的二次电池，在31次循环后，拆开电池并将放电状态下的负极33取出，用碳酸二甲酯清洗，并通过SEM观察在厚度方向上在负极33的中心部分处的横截面。通过切片机切割横截面。之前所示的图2为实施例1的负极活性材料层33的SEM照片。实施例2的SEM照片与实施例1的几乎相同。分别地，实施例3的SEM照片示于图9中，比较例1的SEM照片示于图10中，且比较例2的SEM照片示于图11中。

如图2和9-11所示，在实施例1-3和比较例1和2中，证实了多个一次粒子123聚集并形成二次粒子的状态。此外，在实施例1-3中，至少一些一次粒子123相对负极集电体33A弯曲。而在比较例1中，一次粒子线性地且几乎垂直地生长，和在比较例2中，一次粒子倾斜地线性生长。

表1

此外，如表1所示，根据实施例1-3，与比较例1和2相比，膨胀宽度比可小且容量保持率可改善。即，发现当至少一些一次粒子123具有相对负极集电体33A的弯曲形状时，可使因充电和放电而膨胀和收缩的方向分散，可改善电池特性如循环特性，且器件的膨胀比可小。

特别地，在实施例中，实施例3可提供最优越的特性。据信与实施例1和2相比，在实施例3中，一次粒子更弯曲且应力可更分散。即，发现负极活性材料层33B更优选通过在弯曲地移动负极集电体33A的同时改变原料的入射角而形成。

尽管已参照实施方式和实施例描述了本发明，但本发明不限于上述实施方式和上述实施例，且可进行各种改进。例如，在上述实施方式和上述实施例中，已对使用电解液作为液体电解质或使用所谓的凝胶状电解质的情况给出了描述。但是，可使用其他电解质、具有离子传导性的固体电解质、固体电解质和电解液的混合物、或固体电解质和凝胶状电解质的混合物。

对于固体电解质，例如，可使用其中电解质盐分散在具有离子传导性的高分子量化合物中的高分子量固体电解质、或由离子导电玻璃、离子晶体等构成的无机固体电解质。作为高分子量固体电解质的高分子量化合物，例如，可使用醚高分子量化合物如聚环氧乙烷和含聚环氧乙烷的交联体、酯高分子量化合物如聚甲基丙烯酸酯、或丙烯酸酯高分子量化合物，其可单独、或通过混合、或通过共聚而使用。作为无机固体电解质，可使用包含氮化锂、磷酸锂等的物质。

此外，在上述实施方式和上述实施例中，已对硬币型二次电池和螺旋卷绕层压型二次电池给出了描述。但是，本发明可类似地应用于具有其他形状的二次电池如圆柱型二次电池、方型二次电池、钮扣型二次电池、薄的二次电池、大的二次电池、和层压型二次电池。

本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或其等价物的范围内，取决于设计要求和其他因素，可进行各种改进、组合、再组合和替换。

Claims (6)

1.一种用于二次电池的负极，其中包含硅(Si)作为构成元素的负极活性材料层提供在负极集电体上，

其中该负极活性材料层具有对该负极集电体生长的多个一次粒子，和

该一次粒子的至少一些具有对该负极集电体弯曲的形状；

其中至少一些该一次粒子在厚度方向上在横截面上以相同的方向弯曲。

2.一种二次电池，包括：

正极；

负极；

和电解质，

其中在该负极中，包含硅(Si)作为构成元素的负极活性材料层提供在负极集电体上，

该负极活性材料层具有对该负极集电体生长的多个一次粒子，和

至少一些该一次粒子具有对该负极集电体弯曲的形状；

其中至少一些该一次粒子在厚度方向上在横截面上以相同的方向弯曲。

3.权利要求2的电池，其中该负极活性材料层具有由多个该一次粒子聚集形成的二次粒子。

4.一种制造权利要求1的负极的方法，用于在负极集电体上形成包含硅(Si)作为构成元素的负极活性材料层，

其中在该负极活性材料层的原料的入射角对该负极集电体变化的同时，该负极活性材料层通过气相沉积法生长。

5.权利要求4的制造负极的方法，其中在通过旋转支持物移动该负极集电体的同时，改变该负极活性材料层的原料的入射角。

6.权利要求5的制造负极的方法，其中通过圆柱形旋转支持物曲线地移动该负极集电体而改变该负极活性材料层的原料的入射角。

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