CN104577179A - 二次电池以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于便携式信息终端或可穿戴设备的二次电池。另外，提供一种具有各种各样的外观形状的新颖结构的电子设备以及具有适合电子设备的形状的二次电池。该二次电池包括缓和因外力的施加而产生的膜的应力且具有凹部或凸部的膜，其中，在膜的中央部与端部，凹部或凸部的高度不同，并且，膜的端部被粘合层密封。该膜的凹部或凸部利用压制加工，例如压花加工形成。

Description

二次电池以及电子设备

技术领域

本发明涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明涉及一种工序（process）、机器（machine）、产品（manufacture）或者组合物（composition of matter）。另外，本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、它们的驱动方法或制造方法。尤其是，本发明的一个方式涉及一种电子设备。

在本说明书中，电子设备是指具有二次电池的所有装置，具有二次电池的电光装置、具有二次电池的信息终端装置、具有二次电池的车辆等都包括在电子设备的范畴内。

背景技术

近年来，对以智能手机为代表的便携式信息终端进行了积极的开发。用户对电子设备之一的便携式信息终端的轻量化、小型化的要求越来越大。

在专利文献1中，作为不用手也随处能看到信息的可穿戴设备的一个例子，公开了一种能够进行通信且包含CPU的护目镜型显示装置。专利文献1所公开的装置也包括在电子设备的范畴内。

可穿戴设备或便携式信息终端大多安装有可反复充放电的二次电池。因为可穿戴设备或便携式信息终端为轻量、小型，所以所安装的电池的容量受到限制，发生其操作时间也受到限制的问题。安装在可穿戴设备或便携式信息终端中的二次电池被要求轻量化、小型化、允许长时间的使用。

作为二次电池，可以举出镍氢电池、锂离子二次电池等。其中，因为能够实现高容量化及小型化，因此锂离子二次电池的开发日益火热。

在锂离子二次电池中被用作正极或负极的电极使用锂金属、碳类材料、合金类材料等。

[专利文献]

[专利文献1] 日本专利申请公开2005-157317号公报。

发明内容

本发明的一个方式的目的之一是提供一种适用于便携式信息终端的二次电池。

或者，本发明的一个方式的其他的目的是提供一种适用于可穿戴设备的二次电池。或者，本发明的一个方式的其他的目的是提供一种新颖的蓄电装置。

或者，提供一种新颖结构的电子设备。具体而言，提供一种具有各种各样的外观形状的新颖结构的电子设备。或者，本发明的一个方式的其他的目的是提供一种具有各种各样的外观形状的新颖结构的电子设备以及具有适合该电子设备的形状的二次电池。

注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载看来这些目的以外的目的是显然易见的，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出这些目的以外的目的。

当将电子设备形成具有复杂的外观形状时，将外壳设计为具有复杂的外观形状，并在该外壳内的空间配置电子构件（电源、布线、晶体管、电阻、电容器等）。当该电子设备的尺寸大且重量可以大时，外壳内的空间的体积比较大，所以可以比较自由地配置电子构件。

另一方面，当具有复杂的外观形状的电子设备是小型且需要轻量化时，外壳内的空间的体积小，因此根据其体积选择电子构件及其尺寸并加以配置。此时，电子构件的尺寸越小，价格越昂贵，导致制造成本的提高。

另外，二次电池有其容量随着二次电池的体积或重量的增加而增加的倾向，当将二次电池安装在小型电子设备中时，二次电池的尺寸或配置受到限制。

另外，在电动汽车或混合动力汽车等具有二次电池的车辆中，为了延长一次充电能行驶的距离，不得不增加二次电池所占的体积或重量。

因此，通过将能够变形的二次电池用于电子设备，来在该电子设备的外壳内的空间中高效地配置二次电池以及其他的电子构件。

当从外部施加力量使二次电池变形时，力量从外部施加到用于二次电池的外包装体的膜等的物体，该物体受到应力，其一部分有可能变形或破坏。

本发明的一个方式提供一种具有缓和因应力导致的应变的结构的二次电池。应变是变形的尺度，其表示相对于物体的基准（初始状态）长度的物体内的物质点的位移。本发明的一个方式提供一种将从二次电池的外部施加力量时产生的应变（即，变形的尺度）的影响抑制到允许范围内的二次电池。通过采用缓和因应力导致的应变的结构，可以防止在弯曲或变形时二次电池（例如，外包装体等）受到破损，因此可以确保长期可靠性。

本说明书所公开的发明的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括：缓和因外力的施加而产生的膜的应力的具有凹部或凸部的膜，其中，在膜的中央部与端部，凹部或凸部的高度不同，并且，膜的端部被粘合层密封。

本说明书所公开的发明的其他的一个方式是一种二次电池，该二次电池包括：其表面的一部分具有由凹部或凸部形成的图案的膜，其中，在膜的中央部与端部，凹部或凸部的高度不同，并且，膜的端部被粘合层密封。

在上述结构中，膜的图案为两个方向的斜线交叉的可见的几何图案。当采用两个方向的斜线交叉的几何图案时，至少可以在两个方向上缓和弯曲带来的应力。另外，图案的凹部或凸部不一定必须规则地排列，也可以不规则地排列。在凹部或凸部不规则地排列的情况下，不仅能够缓和二向弯曲带来的应力，还能够缓和三向不规则的弯曲或扭曲带来的应力。另外，膜可以根据部位包括多个具有不同图案的区域。另外，也可以仅使膜的可弯曲部分具有凹部或凸部，并使其他的部分为平坦。

膜的凹部或凸部可以利用压制加工，例如压花加工形成。利用压花加工形成在膜表面（或者膜背面）的凹部或凸部形成该膜用作密封结构的壁的一部分的能够改变空间的容积的密闭空间。换而言之，膜的凹部或凸部形成蛇腹状结构、波纹管状结构而构成该密闭空间。使用膜构成的密封结构实现防水及防尘效果。另外，不局限于压制加工之一的压花加工，只要是能够在膜的一部分中形成浮雕的方法即可。也可以组合上述方法，例如对一个膜进行压花加工及其他的压制加工。此外，也可以对一个膜进行压花加工多次。

二次电池的结构有各种种类，在此采用以膜为外包装体的结构。用于外包装体的膜使用选自金属膜（铝、不锈钢、镍钢等）、由有机材料形成的塑料膜、包含有机材料（有机树脂或纤维等）及无机材料（陶瓷等）的混合材料膜、含碳膜（碳膜、石墨膜等）的单层膜或者由它们多种膜构成的叠层膜。金属膜容易进行压花加工，并且，在利用压花加工形成凹部或凸部的情况下，暴露于外气的膜的表面积增大，所以散热效果得到提高。

另外，当对二次电池进行密封时，将一个矩形膜在中央折叠并使四个角部中的夹持弯曲部分的两个端部重叠，用粘合层固定三个边而密闭，或者将两个膜重叠并用粘合层固定膜的四个边而密闭。

粘合层可以使用热塑性膜材料、热固性粘合剂、或厌氧粘合剂，紫外线固化粘合剂等光固化粘合剂、反应性固化粘合剂。作为这些粘合剂的材料，可以使用环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂等。

当粘合粘合层和膜并固定而形成密封结构时，进行压合，来使膜的被压合的端部的凹部或凸部的高度与膜的中央部不同。通过使膜的端部的凹部或凸部的高度低于中央部，可以将应变的影响抑制到允许范围内。

当膜的中央部具有凹部或凸部，且被压合的端部不具有凹部或凸部时，在中央部发生二次电池的内容物的体积膨胀的情况下，密闭空间可以大大膨胀。因此，具有防止二次电池的破裂的效果。然而，由于端部不具有凹部或凸部，因此端部的柔性及应力的缓和效果低于中央部。换而言之，对膜的端部也设置凹部或凸部有助于将应变的影响抑制到允许范围内。

另外，“电子设备具有复杂的外观形状”可以有多种解释。一个解释是使电子设备具有固定的复杂的外观形状，例如，具有曲面的形状。在固定电子设备的形状时，使二次电池弯曲一次并固定该弯曲形状。再者，具有复杂的外观形状的电子设备可分为从外部受到力量也不变形的电子设备和变形的电子设备。其他的解释是对简单的外观形状的电子设备从外部施加力量而变形。当对电子设备施加力量而变形时，优选的是二次电池也在施加力量时变形。

本说明书所公开的发明的其他的一个方式是一种电子设备，该电子设备包括：其一部分具有曲面的外壳；以及具有曲面的二次电池，其中，二次电池的外包装体为其表面的一部分具有由凹部或凸部形成的图案的膜。

另外，本说明书所公开的发明的其他的一个方式是一种电子设备，该电子设备包括：外壳；以及与外壳的一部分接触的二次电池，其中，二次电池的外包装体为其表面的一部分具有由凹部或凸部形成的图案的膜，并且，外壳的一部分变形。

在上述结构中，二次电池的外包装体可以在曲率半径为10mm以上，优选为30mm以上且150mm以下的范围内变形。作为二次电池的外包装体使用一个或两个膜。当二次电池具有叠层结构且通过使该二次电池弯曲使其截面呈圆弧形状时，二次电池的内容物由膜的两个曲面夹持。

参照图19A至图19C说明面的曲率半径。在图19A中的截断曲面1700的平面1701中，使具有曲面形状的曲线1702的一部分近似圆弧，将该圆弧的半径作为曲率半径1703，将圆中心作为曲率中心1704。图19B示出曲面1700的俯视图。图19C示出沿着平面1701截断曲面1700时的截面图。当沿着平面截断曲面时，根据进行截断的平面而曲线的曲率半径不同。在此，该面的曲率半径定义为沿着具有曲率半径最小的曲线的平面截断曲面时的曲线的曲率半径。

在使由用作外包装体的两个膜夹着包含电极及电解液等的内容物1805的二次电池弯曲的情况下，离二次电池的曲率中心1800近的膜1801的曲率半径1802比离曲率中心1800远的膜1803的曲率半径1804小（图20A）。当使二次电池弯曲使其截面呈圆弧形时，离曲率中心1800近的膜表面受到压缩应力，离曲率中心1800远的膜表面受到拉伸应力（图20B）。当在外包装体的表面形成由凹部或凸部形成的图案时，即便如上所述那样受到压缩应力或拉伸应力也能够将应变的影响抑制在允许范围内。因此，二次电池可以在离曲率中心近的外包装体的曲率半径为10mm以上，优选为30mm以上的范围内变形。

此外，二次电池的截面形状不局限于简单的圆弧状，也可以为其一部分呈圆弧的形状，例如可以为图20C所示的形状、波状（图20D）、S字形状等。当二次电池的曲面为具有多个曲率中心的形状时，多个曲率中心各自的曲率半径中，可以在如下范围内变形，该范围是在具有最小曲率半径的曲面中，两个外包装体中的离曲率中心近的外包装体具有10mm以上，优选为30mm以上的曲率半径的范围。

当以曲率中心为内侧使二次电池弯曲时，在二次电池的截面中，外侧表面被拉伸，内侧表面被压缩，即外侧伸展，内侧收缩。换言之，可弯曲二次电池是指可伸缩的二次电池。

在使以两个膜为外包装体夹持电解液等的二次电池弯曲的情况下，第一膜的曲率半径小于第二膜的曲率半径。换而言之，二次电池的第一膜的表面的图案与第二膜的表面不同。当使二次电池弯曲而使其截面呈圆弧形时，离曲率中心近的膜的表面受到压缩应力，离曲率中心远的膜的表面受到拉伸应力。像这样，即使受到压缩应力或拉伸应力，由于外包装体的表面具有由凹部或凸部形成的图案，因此也可以将应变的影响抑制到允许范围内。

当用户使用其一部分接触于身体的一部分（手腕或胳膊等）的手表等设备，即用户戴上该设备时，用户所感受到的重量会比实际上的重量轻。通过将柔性二次电池用于具有沿着用户的身体的一部分的曲面的外观形状的电子设备，可以以固定为适合电子设备的形状的方式配置二次电池。

当用户移动戴上电子设备的身体的部分时，即使该电子设备具有沿着身体的一部分的曲面，用户也会感到不适感，认为该电子设备是很恼人的，也有可能受到压力。因此，通过使电子设备的至少一部分根据身体的动作变形，用户可以不感到不适感，也可以在电子设备的变形部分中设置柔性二次电池。

或者，电子设备的外观形状不局限于曲面或复杂的形状，也可以为简单的形状。例如，在简单的外观形状的电子设备的内部中，可内置于电子设备的构件的个数或尺寸大多取决于由电子设备的外壳形成的空间的体积。通过将柔性二次电池设置在二次电池以外的构件的间隙，可以有效地利用由电子设备的外壳形成的空间，也可以实现小型化。

注意，可穿戴设备在其范畴内包括可穿戴照相机、可穿戴麦克风、可穿戴传感器等可穿戴输入终端、可穿戴显示器、可穿戴扬声器等可穿戴输出终端、兼有这些功能的可穿戴输入输出终端。此外，可穿戴设备在其范围内还包括进行各装置的控制、数据的计算或加工的装置，典型例子为具有CPU的可穿戴计算机。此外，可穿戴设备在其范畴内还包括进行数据的存储、传送、接收的装置，典型的例子为便携式信息终端、存储器等。

本发明的一个方式能够实现新颖结构的二次电池。此外，能够实现新颖的蓄电装置。

由于可以自由地设计二次电池的形状，因此，例如，通过使用具有曲面的二次电池，可以提高整个设备的自由度，而可以实现具有各种各样的设计的设备。另外，通过沿着设备表面的曲面在设备的曲面内侧设置二次电池，可以有效地利用设备内的空间，而无需在具有曲面的设备内的间隙形成不需要的空间。

因此，可以实现新颖结构的电子设备。

注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外，从说明书、附图、权利要求书等的记载看来这些效果以外的效果是显然易见的，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出这些效果以外的效果。

附图说明

图1A和图1B为本发明的一个方式的俯视图；

图2A至图2F为本发明的一个方式的透视图；

图3A至图3C为说明本发明的一个方式的压花加工的图；

图4A至图4E为本发明的一个方式的俯视图；

图5A和图5B为本发明的一个方式的透视图；

图6A和图6B为本发明的一个方式的透视图；

图7A和图7B为本发明的一个方式的俯视图；

图8A和图8B为本发明的一个方式的透视图；

图9A和图9B为本发明的一个方式的二次电池的外观照片以及其示意图；

图10A和图10B为本发明的一个方式的二次电池的一部分的X射线照片以及其示意图；

图11A和图11B为本发明的一个方式的电子设备的截面图以及外观照片；

图12A和图12B为本发明的一个方式的电子设备的外观照片；

图13A至图13H为说明具有柔性二次电池的电子设备的图；

图14A和图14B为说明具有二次电池的车辆的图；

图15A和图15B为本发明的一个方式的电子设备的外观透视图；

图16A至图16D为说明电子设备的图；

图17A至图17C为本发明的一个方式的电子设备的外观照片；

图18为图12A的截面示意图；

图19A至图19C为说明面的曲率半径的图；

图20A至图20D为说明曲率中心的图；

图21A和图21B为弯曲试验装置的照片；

图22A至图22G为示出X射线CT照片、外观照片以及充放电特性的图；

图23A至图23G为示出X射线CT照片、外观照片以及充放电特性的图；

图24A和图24B为示出充电特性以及放电特性的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是本发明的方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式。此外，本发明不应该被解释为仅限定于以下所示的实施方式的记载内容中。

“电连接”包括通过“具有某种电作用的元件”连接的情况。在此，“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接对象间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。

为了容易理解，有时附图等中所示的各构成要素的位置、尺寸、范围等不表示实际上的位置、尺寸、范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图等中所公开的位置、尺寸、范围等。

“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的。

在本说明书中，“平行”是指在-10°以上且10°以下的角度的范围中配置两条直线的状态。因此，也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外，“垂直”是指在80°以上且100°以下的角度的范围中配置两条直线的状态。因此，也包括该角度为85°以上且95°以下的状态。

实施方式1

在本实施方式中，示出对膜表面进行压花加工并使用具有图案的膜制造锂离子二次电池的例子。

首先，准备由柔性基材构成的片材。片材为叠层体，使用在其一个或两个表面上设置有粘合层（也成为热封层）的金属膜。粘合层使用包含聚丙烯或聚乙烯等的热熔粘合树脂膜。在本实施方式中，片材使用在铝箔的表面设置有尼龙树脂，在背面设置有耐酸性聚丙烯膜与聚丙烯膜的叠层的金属片材。通过切割该片材准备图1A和图1B所示的膜10。

对该膜10进行压花加工，如图1B所示，在膜表面形成凹凸，形成可见的图案。在此，示出在切割片材之后进行压花加工的例子，但是对顺序没有特别的限制，也可以先进行压花加工，再切割片材来形成图1B所示的膜。此外，也可以在折叠片材进行热压合之后进行切割。

下面，对压制加工之一的压花加工进行说明。

图3A至图3C为示出压花加工的一个例子的截面图。注意，压花加工为压制加工之一，是对其表面设置有凹凸的压花辊压在膜上，在该膜表面形成对应于压花辊的凹凸的图案的处理。压花辊是其表面雕刻着图案的辊。

图3A示出对膜的一个表面进行压花加工的例子。

在图3A中，接触于膜的一个表面的压花辊53与接触于另一个表面的辊54之间夹有膜50，向行进方向58传送膜50。用压力或者热在膜表面形成图案。

图3A的方式也被称为单面压花加工（one-side embossing），组合压花辊53与辊54（金属辊或弹性辊（橡胶辊等））进行压花处理。

另外，图3B示出对膜的两个表面进行压花加工的例子。

在图3B中，接触于膜的一个表面的压花辊53与接触于另一个表面的压花辊55之间夹有膜51，向行进方向58传送膜51。

图3B的方式也被称为双面压花加工（both-side embossing），组合阳花纹的压花辊即压花辊53和压花辊55（阴花纹）进行压花处理。

另外，通过使膜51表面的一部分凸起的压花和使表面凹陷的压花连续的凸凹，在膜51表面形成图案。

在图3C中，接触于膜的一个表面的压花辊56与接触于另一个表面的压花辊57之间夹有膜52，向行进方向58传送膜52。

图3C被称为尖到尖（Tip to Tip）式双面压花加工，组合压花辊56和具有与压花辊56相同花纹的压花辊57进行压花处理。通过使同一压花辊的凸部和凹部的相位相同，可以在膜52的表面和背面形成几乎相同的图案。

另外，不局限于使用压花辊，也可以使用压花板（embossing plate）。此外，不局限于压花加工，只要是能够在膜的一部分中形成浮雕的方法即可。

在本实施方式中，在膜11的两个表面设置凹凸而形成图案，在中央折叠膜11并使四个角部中的夹持弯曲部分的两个端部重叠，用粘合层对三个边进行密封。

接着，沿着由图1B中的虚线所示的部分折叠膜11，而成为图2A所示的状态。

另外，如图2B所示，准备构成二次电池的正极集流体12、隔离体13、负极集流体14的叠层。作为正极集流体12及负极集流体14等集流体，可以使用不锈钢、金、铂、锌、铁、镍、铜、铝、钛、钽等金属、这些金属的合金等导电性高且不与锂离子等载体离子合金化的材料。另外，还可以使用添加有硅、钛、钕、钪、钼等提高耐热性的元素的铝合金。此外，也可以使用与硅起反应而形成硅化物的金属元素。作为与硅起反应而形成硅化物的金属元素，可以举出锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。作为集流体可以适当地使用箔状、板状（片状）、网状、圆柱状、线圈状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。集流体的厚度优选为10μm以上且30μm以下。在此，为了明确起见，例示了由外包装体包围一个由正极集流体12、隔离体13及负极集流体14叠层构成的组合，但是也可以为了增大二次电池的容量而层叠多个该组合并由外包装体包围。

另外，准备两个图2C所示的具有密封层15的引线电极16。引线电极16也被称为引线端子，是用来将二次电池的正极或负极引出到外包膜的外侧而设置的。

通过超声波焊接等使一个引线电极与正极集流体12的突出部电连接。作为与正极集流体12的突出部连接的引线电极的材料使用铝。通过超声波焊接等使另一个引线电极与负极集流体14的突出部电连接。作为与负极集流体14的突出部连接的引线电极的材料使用镀镍的铜。

另外，为了留下用来注入电解液的一边，对膜11的两个边进行热压合而密封。当进行热压合时，设置在引线电极上的密封层15也熔化，引线电极与膜11之间被固定。然后，在减压气氛下或在惰性气氛下将所希望的量的电解液滴加到袋状的膜11内。最后，对膜的未进行热压合而留下的边缘进行热压合来密封。

通过上述步骤，可以制造图2D所示的二次电池40。

所得到的二次电池40具有在用作外包装体的膜11的表面有凹凸的图案。另外，图2D中的虚线与端部的区域是热压合区域17，在该区域中也具有在表面有凹凸的图案。虽然热压合区域17的凹凸比中央部小，但是也可以缓和使二次电池弯曲时产生的应力。通过采用缓和因应力导致的应变的结构，可以防止在弯曲或变形时二次电池（外包装体等）受到破损，因此可以确保长期可靠性。

另外，图2E示出图2D中的以点划线A-B截断的截面的一个例子。

如图2E所示，膜11的重叠于正极集流体12的区域的凹凸与热压合区域17不同。另外，如图2E所示，依次层叠正极集流体12、正极活性物质层18、隔离体13、负极活性物质层19、负极集流体14而将其夹在折叠的膜11之间，在膜11的端部使用粘合层30密封，在其他空间中设置有电解液20。

作为用于正极活性物质层18的正极活性物质，可以举出具有橄榄石型结晶结构、层状岩盐型结晶结构或者尖晶石型结晶结构的复合氧化物等。作为正极活性物质，例如使用LiFeO₂、LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄、V₂O₅、Cr₂O₅、MnO₂等化合物。

此外，可以使用复合材料（通式为LiMPO₄（M为Fe（II）、Mn（II）、Co（II）、Ni（II）中的一种以上））。作为通式LiMPO₄的典型例子，可以使用LiFePO₄、LiNiPO₄、LiCoPO₄、LiMnPO₄、LiFe_aNi_bPO₄、LiFe_aCo_bPO₄、LiFe_aMn_bPO₄、LiNi_aCo_bPO₄、LiNi_aMn_bPO₄（a＋b为1以下，0＜a＜1，0＜b＜1）、LiFe_cNi_dCo_ePO₄、LiFe_cNi_dMn_ePO₄、LiNi_cCo_dMn_ePO₄（c＋d＋e为1以下，0＜c＜1，0＜d＜1，0＜e＜1）、LiFe_fNi_gCo_hMn_iPO₄（f＋g＋h＋i为1以下，0＜f＜1，0＜g＜1，0＜h＜1，0＜i＜1）等锂化合物。

此外，也可以使用通式为Li_（2-j）MSiO₄（M为Fe（II）、Mn（II）、Co（II）、Ni（II）中的一种以上，0≤j≤2）等的复合材料。作为通式Li_（2－j）MSiO₄的典型例子，可以举出Li_（2－j）FeSiO₄、Li_（2－j）NiSiO₄、Li_（2－j）CoSiO₄、Li_（2－j）MnSiO₄、Li_（2－j）Fe_kNi_lSiO₄、Li_（2－j）Fe_kCo_lSiO₄、Li_（2－j）Fe_kMn_lSiO₄、Li_（2－j）Ni_kCo_lSiO₄、Li_（2－j）Ni_kMn_lSiO₄（k+l为1以下，0＜k＜1，0＜l＜1）、Li_（2－j）Fe_mNi_nCo_qSiO₄、Li_（2－j）Fe_mNi_nMn_qSiO₄、Li_（2－j）Ni_mCo_nMn_qSiO₄（m+n+q为1以下，0＜m＜1，0＜n＜1，0＜q＜1）、Li_（2－j）Fe_rNi_sCo_tMn_uSiO₄（r+s+t+u为1以下，0＜r＜1，0＜s＜1，0＜t＜1，0＜u＜1）等锂化合物。

此外，作为正极活性物质，可以使用以通式A_xM₂（XO₄）₃（A＝Li、Na、Mg，M＝Fe、Mn、Ti、V、Nb、Al，X＝S、P、Mo、W、As、Si）表示的钠超离子导体（nasicon）型化合物。作为钠超离子导体型化合物，可以举出Fe₂（MnO₄）₃、Fe₂（SO₄）₃、Li₃Fe₂（PO₄）₃等。此外，作为正极活性物质，可以使用：以通式Li₂MPO₄F、Li₂MP₂O₇、Li₅MO₄（M＝Fe、Mn）表示的化合物；NaFeF₃、FeF₃等钙钛矿氟化物；TiS₂、MoS₂等金属硫族化合物（硫化物、硒化物、碲化物）；LiMVO₄等具有反尖晶石型的结晶结构的氧化物；钒氧化物类（V₂O₅、V₆O₁₃、LiV₃O₈等）；锰氧化物；以及有机硫等材料。

在载体离子是锂离子以外的碱金属离子、碱土金属离子的情况下，作为正极活性物质，也可以使用碱金属（例如，钠、钾等）、碱土金属（例如，钙、锶、钡、铍、镁等）代替锂。

作为隔离体13，可以使用绝缘体诸如纤维素（纸）、设置有空孔的聚丙烯或设置有空孔的聚乙烯等。

作为电解液的电解质，使用具有作为载体离子的锂离子的材料。作为电解质的典型例子，可以举出LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、Li（CF₃SO₂）₂N、Li（C₂F₅SO₂）₂N等锂盐。这些电解质既可以单独使用一种，也可以将二种以上的材料以任意比率组合使用。

另外，作为电解液的溶剂，使用载体离子能够移动的材料。作为电解液的溶剂，优选使用非质子有机溶剂。作为非质子有机溶剂的典型例子，可以使用碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯（DEC）、γ-丁内酯、乙腈、乙二醇二甲醚、四氢呋喃等中的一种或多种。此外，当作为电解液的溶剂使用凝胶化的高分子材料时，抗漏液性等的安全性得到提高。并且，能够实现蓄电池的薄型化及轻量化。作为凝胶化的高分子材料的典型例子，可以举出硅酮凝胶、丙烯酸胶、丙烯腈胶、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、氟类聚合物等。另外，通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有阻燃性及难挥发性的离子液体（室温熔融盐），即使由于蓄电池的内部短路、过充电等而内部温度上升，也可以防止蓄电池的破裂或起火等。离子液体是流化状态的盐，离子迁移度（传导率）高。另外，离子液体含有阳离子和阴离子。作为离子液体，可以举出包含乙基甲基咪唑（EMI）阳离子的离子液体或包含N-甲基-N-丙基哌啶（propylpiperidinium）（PP₁₃）阳离子的离子液体等。

此外，可以使用具有硫化物类或氧化物类等的无机材料的固体电解质、具有PEO（聚环氧乙烷）类等的高分子材料的固体电解质来代替电解液。当使用固体电解质时，不需要设置隔离体或间隔物。另外，可以使整个电池固体化，所以没有漏液的忧虑，安全性得到显著提高。

另外，作为负极活性物质层19的负极活性物质，可以使用能够溶解且析出锂或嵌入且脱嵌锂离子的材料，例如可以使用锂金属、碳类材料、合金类材料等。

锂金属的氧化还原电位低（比标准氢电极低3.045V），每重量及体积的比容量大（分别为3860mAh/g，2062mAh/cm³），所以是优选的。

作为碳类材料，可以举出石墨、易石墨化碳（graphitizing carbon）（软碳）、难石墨化碳（non-graphitizing carbon）（硬碳）、碳纳米管、石墨烯、碳黑等。

作为石墨，有中间相碳微球（MCMB）、焦炭基人造石墨（coke-based artificial graphite）、沥青基人造石墨（pitch-based artificial graphite）等人造石墨或球状化天然石墨等天然石墨。

当锂离子嵌入在石墨中时（锂-石墨层间化合物的生成时）石墨示出与锂金属相同程度的低电位（0.1V至0.3V vs.Li/Li^＋）。由此，锂离子二次电池可以示出高工作电压。再者，石墨具有如下优点：每单位体积的容量较高；体积膨胀小；较便宜；安全性比锂金属高等，所以是优选的。

作为负极活性物质，也可以使用能够利用与锂的合金化/脱合金化反应进行充放电反应的合金类材料。在载体离子为锂离子的情况下，作为合金类材料例如可以使用包含Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、In、Ga等中的至少一种的材料。这种元素的容量比碳高，尤其是硅的理论容量显著地高，为4200mAh/g。由此，优选将硅用于负极活性物质。作为使用这种元素的材料，例如可以举出SiO、Mg₂Si、Mg₂Ge、SnO、SnO₂、Mg₂Sn、SnS₂、V₂Sn₃、FeSn₂、CoSn₂、Ni₃Sn₂、Cu₆Sn₅、Ag₃Sn、Ag₃Sb、Ni₂MnSb、CeSb₃、LaSn₃、La₃Co₂Sn₇、CoSb₃、InSb、SbSn等。注意，SiO是指包括高硅含量的部分的硅氧化物的粉末，也可以表示为SiO_y（2＞y＞0）。例如SiO在其范畴内包括包含Si₂O₃、Si₃O₄和Si₂O中的一个或多个的材料以及Si的粉末与二氧化硅（SiO₂）的混合物。另外，SiO有时还包含其他元素（碳、氮、铁、铝、铜、钛、钙、锰等）。也就是说，SiO是指包含单晶Si、非晶Si、多晶Si、Si₂O₃、Si₃O₄、Si₂O、SiO₂中的多个的有色材料。SiO可以与无色透明或者白色的SiO_x（X为2以上）区别开来。注意，在作为二次电池的材料使用SiO制造二次电池后，有时充放电的反复等使SiO氧化而变质成SiO₂。

此外，作为负极活性物质，可以使用氧化物诸如二氧化钛（TiO₂）、锂钛氧化物（Li₄Ti₅O₁₂）、锂-石墨层间化合物（Li_xC₆）、五氧化铌（Nb₂O₅）、氧化钨（WO₂）、氧化钼（MoO₂）等。

此外，作为负极活性物质，可以使用包含锂和过渡金属的复氮化物的具有Li₃N型结构的Li_3-xM_xN（M＝Co、Ni、Cu）。例如，Li_2.6Co_0.4N₃呈现大充放电容量（900mAh/g，1890mAh/cm³），所以是优选的。

当使用包含锂和过渡金属的氮化物时，在负极活性物质中包含锂离子，因此可以将其与用作正极活性物质的不包含锂离子的V₂O₅、Cr₃O₈等材料组合，所以是优选的。注意，当将含有锂离子的材料用作正极活性物质时，通过预先使包含在正极活性物质中的锂离子脱嵌，也可以作为负极活性物质使用包含锂和过渡金属的复氮化物。

此外，也可以将引起转化反应的材料用于负极活性物质。例如，将氧化钴（CoO）、氧化镍（NiO）、氧化铁（FeO）等不与锂发生合金化反应的过渡金属氧化物用于负极活性物质。作为引起转化反应的材料，还可以举出Fe₂O₃、CuO、Cu₂O、RuO₂、Cr₂O₃等氧化物、CoS_0.89、NiS、CuS等硫化物、Zn₃N₂、Cu₃N、Ge₃N₄等氮化物、NiP₂、FeP₂、CoP₃等磷化物、FeF₃、BiF₃等氟化物。注意，由于上述氟化物的电位高，所以也可以用作正极活性物质。

另外，负极活性物质层19除了包含上述负极活性物质以外还可以包含用来提高活性物质的紧密性的粘合剂（binder）以及用来提高负极活性物质层19的导电性的导电助剂等。

例如，二次电池的结构为如下：隔离体13的厚度大约为25μm，正极集流体12的厚度大约为20μm以上且40μm以下，正极活性物质层18的厚度大约为100μm，负极活性物质层19的厚度大约为100μm，负极集流体14的厚度大约为20μm以上且40μm以下。膜11的厚度为0.113mm。另外，对膜11的压花加工深度大约为500μm。在对膜11的压花加工深度为2mm以上的情况下，整个二次电池的厚度变得太厚，所以将压花加工深度设定为1mm以下，优选设定为500μm以下。注意，在图2E中仅示出粘合层30的一部分，但是膜11的表面上设置有由聚丙烯构成的层，该层的热压合部分仅成为粘合层30。

另外，图2E示出以固定膜11的下侧的方式进行压合的例子。此时，膜的上侧大大弯曲而形成台阶，因此，当在折叠的膜11之间设置多个上述叠层的组合，例如设置八个以上的上述叠层的组合时，台阶变得太大，上侧的膜11有可能受到过大的应力。此外，也有上侧膜的端面与下侧膜的端面的错位变大的担忧。此时，为了防止端面的错位，也可以使下侧的膜具有台阶并以热压合区域17位于二次电池的厚度方向上的中央的方式进行压合，使得应力均匀。

在此，参照图2F说明在对二次电池进行充电时电流如何流过。当将使用锂的二次电池看作一个闭路时，锂离子迁移的方向和电流流过的方向相同。注意，在使用锂的二次电池中，由于阳极及阴极根据充电或放电调换，氧化反应及还原反应调换，所以将反应电位高的电极称为正极，而将反应电位低的电极称为负极。由此，在本说明书中，即使在充电、放电、供应反向脉冲电流以及供应充电电流时也将正极称为“正极”或“＋极”，而将负极称为“负极”或“-极”。如果使用与氧化反应及还原反应有关的阳极及阴极的术语，就当充电时和放电时的阳极及阴极调换，这有可能引起混乱。因此，在本说明书中，不使用阳极及阴极的术语。假如使用阳极及阴极的术语，就明确地表示充电时还是放电时，还表示对应正极（＋极）还是负极（-极）。

图2F所示的两个端子与充电器连接，对二次电池40进行充电。随着二次电池40的充电的进展，电极之间的电位差增大。在图2F中，如下方向为正方向，即电流从二次电池40外部的端子流至正极集流体12，在二次电池40中从正极集流体12流至负极集流体14，从负极集流体14流至二次电池40外部的端子的方向。就是说，充电电流流过的方向为电流的方向。

在本实施方式中，示出用于便携式信息终端等的小型电池的例子，但是不局限于此，本发明的一个方式也可以应用于安装在车辆等上的大型电池。

注意，在本实施方式中，示出应用于锂离子二次电池的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。也可以应用于各种各样的二次电池，例如，铅蓄电池、锂离子聚合物二次电池、镍氢蓄电池、镍镉蓄电池、镍铁蓄电池、镍锌蓄电池、氧化银锌蓄电池、固体电池、空气电池等。此外，也可以应用于各种各样的蓄电装置，例如，一次电池、电容器、锂离子电容器等。再者，也可以应用于太阳能电池、光传感器、触摸传感器、显示装置、FPC（柔性印刷衬底）、光学膜（偏振片、相位差板、棱镜片、光反射片、光扩散片等）等。

实施方式2

在本实施方式中，在折叠的膜11之间设置多个叠层的组合的例子，该组合的一部分与实施方式1不同。

图4A示出正极集流体12的俯视图，图4B示出负极集流体14的俯视图，图4C示出隔离体13的俯视图，图4D示出引线电极16的俯视图，图4E示出膜11的俯视图。

图4A至图4C中，正极集流体、负极集流体、隔离体的尺寸都大致相同，图4E中的由点划线围绕的区域21的尺寸与图4C的隔离体的尺寸大致相同。另外，图4E中的虚线与端面之间的区域相当于热压合区域17。

图5A示出具有两个由负极和正极的电极对构成的组合的结构的透视图。在此，在正极集流体12的两个表面设置有正极活性物质层。详细地说，依次设有负极集流体14、负极活性物质层、隔离体13、正极活性物质层、正极集流体12、正极活性物质层、隔离体、负极活性物质层、负极集流体。在图5A中，示出设置两个隔离体的例子，但是也可以折叠一个隔离体并在其间配置正极集流体12。

另外，也可以在负极集流体的两个表面设置负极活性物质层。在图5B中，示出由仅在一个表面设置有负极活性物质层的两个负极集流体夹持在两个表面上设置有负极活性物质层的三个负极集流体、在两个表面设置有正极活性物质层的四个正极集流体以及八个隔离体而构成二次电池的例子。

在采用这种叠层结构的情况下，利用一次能接合的超声波焊接来将所有的四个正极集流体进行固定及电连接。当使四个正极集流体与引线电极重叠进行超声波焊接时，可以高效地进行电连接。

正极集流体的突出部也称为接头部（tab），通过以使该部分与其他正极集流体的接头部重叠的方式在施加压力的同时照射超声波，可以进行超声波焊接。

另外，接头部容易因在二次电池的制造之后来自外部的外力所产生的应力而产生裂开或切断。

因此，在本实施方式中，使用图6A所示的具有焊接模具的超声波焊接装置。此外，在图6A中，为了简化起见，仅示出超声波焊接装置中的上部及下部的焊接模具。

在具有突起24的第一焊接模具22与第二焊接模具23之间配置四个正极集流体12的接头部及引线电极。当以使想要焊接的区域与突起24重叠的方式进行超声波焊接，施加压力时，如图6B所示，弯曲部25能够形成在焊接区域26与接头部的从隔离体13的端部突出的区域之间。

通过设置该弯曲部25，可以缓和在制造二次电池之后来自外部的外力所产生的应力。通过采用缓和因应力导致的应变的结构，可以防止在弯曲或变形时二次电池（外包装体等）受到破损，因此可以确保长期可靠性。

另外，图6A所示的具有焊接模具的超声波焊接装置可以同时进行超声波焊接及弯曲部25的形成，所以可以制造二次电池，而无需增加工序数。另外，也可以分开进行超声波焊接和弯曲部25的形成。

另外，同样地，利用上述超声波焊接使五个负极集流体的接头部也全部焊接而电连接。

另外，除了通过将弯曲部25形成在接头部中来缓和应力，也可以通过改善正极集流体的接头部的形状来缓和应力。通过采用缓和因应力导致的应变的结构，可以防止在弯曲或变形时二次电池（外包装体等）受到破损，因此可以确保长期可靠性。

例如，图7A示出正极集流体12a的俯视图的一个例子。也可以通过在正极集流体12a的接头部中形成狭缝27，来缓和在制造二次电池之后来自外部的外力所产生的应力。通过采用缓和因应力导致的应变的结构，可以防止在弯曲或变形时二次电池（例如，外包装体等）受到破损，因此可以确保长期可靠性。

此外，图7B示出正极集流体12b的俯视图的其他的例子。在正极集流体12b中，使接头部的由虚线围绕的区域28的角部呈弧形来缓和应力集中。另外，优选使区域28的角部的曲率半径大于其他的角部。

此外，也可以作为正极集流体的材料使用不锈钢等具有强度的材料并使正极集流体的厚度为10μm以下，来缓和在制造二次电池之后来自外部的外力所产生的应力。

当然，可以组合上述方法缓和接头部的应力集中。

注意，本实施方式可以与实施方式1组合。

实施方式3

在本实施方式中，下面，制造二次电池并进行用来确认反复相当于曲率半径40mm以上且150mm以下的弯曲也不发生问题的实验。

首先，根据实施方式1，使用经过压花加工的膜10制造二次电池。

在本实施方式中，如图8A所示，用外包膜包围并收纳由正极集流体12、隔离体13以及负极集流体14重叠而构成的六个组合。使用在其一个表面形成有正极活性物质层的正极以及在其一个表面形成有负极活性物质层的负极。具体而言，层叠在其一个表面形成有正极活性物质层的正极、与该正极活性物质层接触的隔离体、与该隔离体接触的形成有负极活性物质层的负极、与该负极的负极活性物质层接触的负极集流体。注意，图8B示出十二个隔离体，但是当采用折叠一个隔离体并其间夹持正极集流体12的结构时，设置六个隔离体即可。

根据实施方式2，使用图6A所示的具有焊接模具的超声波焊接装置，对六个正极集流体和引线电极进行超声波焊接。另外，对六个负极集流体和引线电极进行超声波焊接。

然后，根据实施方式1，以留下用来注入电解液的部分的方式对外包膜的边缘进行热压合，在惰性气氛下将所希望的量的电解液滴加到内部，对外包膜的未进行热压合而留下的边缘进行热压合而密封。通过上述步骤获得的锂离子二次电池的最厚的部分（包括外包装体的总厚度）大约为3mm。

图9A为通过上述步骤获得的锂离子二次电池的弯曲状态下的照片，图9B示出其示意图。另外，对所得到的锂离子二次电池进行弯曲试验。其结果，反复相当于曲率半径40mm以上且150mm以下的弯曲1万次也不发生问题，确认到二次电池能够进行充电或放电。当然，外包装体等没有发生破损，也没有发生电解液的泄漏等。因为用作外包装体的膜的表面具有多个凹凸，因此即使弯曲带来变形，也可以抑制皱纹的发生及应力集中，从而不容易发生膜的破坏。当用作外包装体的膜的表面不具有多个凹凸时，如果弯曲带来变形，很大尺寸的皱纹集中在弯曲位置，该部分有可能开孔而导致电解液泄漏，或者集中皱纹的部分的粘合层受到破损，粘合层之间会发生间隙而导致电解液的泄漏。

另外，图10A示出在对所得到的锂离子二次电池反复进行相当于曲率半径40mm以上且150mm以下的弯曲1万次之后，利用X射线CT装置观察锂离子二次电池的端部的截面的X射线CT图像，图10B示出其示意图。由图10A可知，反复弯曲1万次也不发生破坏部分，确认到能够顺利地进行充电及放电。注意，X射线CT装置是对对象照射X射线，用X射线检测器检测透过对象的X射线或在对象上散射的X射线，根据该X射线检测输出（X射线的光子数量）摄影对象的断层图像的装置。X射线CT装置可以非破坏性地观察二次电池的截面。

由于X射线不透过由金属材料构成的外包膜11、正极集流体12、负极集流体14，因此，在图10A的二次电池的断层图像中可以明确确认到外包膜11、正极集流体12、负极集流体14。另一方面，在图10A中，难以确认使X射线透过的隔离体、正极活性物质层、负极活性物质层。

此外，用X射线CT装置观察还能确认到当使锂离子二次电池弯曲时膜表面的凹凸发生变化，充分缓和应力。通过采用缓和因应力导致的应变的结构，可以防止在弯曲或变形时锂离子二次电池（例如，外包装体等）受到破损，因此可以确保长期可靠性。

实施方式4

在本实施方式中，示出安装有使用实施方式1至3中的任一个获得的锂离子二次电池的电子设备的一个例子。

由于使用实施方式1至3中的任一个获得的二次电池作为外包装体包含薄且具有柔性的膜，因此即使在该二次电池贴合到具有曲面的支撑结构体上的情况下也可以根据支撑结构体的曲面变形。

接着，准备贴合到二次电池上的显示模块。显示模块是指至少安装有FPC的显示面板。图11A示出电子设备的截面示意图。图11A所示的电子设备包括显示部102、FPC以及驱动电路，优选还包括用来从二次电池103供应电力的转换器。支撑结构体101的形状为使带状的结构物弯曲的手镯形。另外，支撑结构体101的至少一部分具有柔性，可以将其向箭头105的方向扩展而戴上手腕。

在显示模块中，显示部102具有挠性，在具有柔性的膜上具有显示元件。具有挠性并具有柔性的膜使用包含有机材料的塑料膜或包含无机材料的无机膜。作为无机膜使用具有挠性的厚度，具体而言，20μm以上且200μm以下，优选为25μm以上且100μm以下的玻璃。作为玻璃，例如可以使用无碱玻璃、钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃等。通过作为具有柔性的膜使用玻璃，可以提高对水或氧的阻挡性，可以延长有机EL元件的使用寿命，而可以实现可靠性高的发光面板。另外，也可以使用将有机树脂浸渗于玻璃纤维中的衬底或将无机填料混合到有机树脂中来降低热膨胀系数的衬底。由于使用这种材料的衬底的重量轻，所以可以降低使用该衬底的发光面板的重量。此外，优选以部分重叠的方式配置二次电池103及显示部102，通过以在一部分或全部重叠的方式配置二次电池103及显示部102，缩短从二次电池103到显示部的电力路径，即缩短布线距离，由此降低耗电量。

作为在具有柔性的膜上制造显示元件的方法，有如下方法：在具有柔性的膜上直接制造显示元件的方法；在玻璃衬底等具有刚性的衬底上形成包括显示元件的层之后，利用蚀刻或抛光等去除该衬底，然后将包括显示元件的层与具有柔性的膜粘合的方法；在玻璃衬底等具有刚性的衬底上设置剥离层，在其上形成包括显示元件的层，然后在剥离层处使具有刚性的衬底与包括显示元件的层分离，将包括显示元件的层与具有柔性的膜粘合的方法；等等。作为剥离层，可以使用氧化钨膜等的金属氧化膜、聚酰亚胺膜等的有机树脂膜或非晶硅膜。当使用聚酰亚胺膜等的有机树脂膜或非晶硅膜作为剥离层时，利用激光烧蚀进行剥离。

另外，图11B为能够将影像显示在显示部上的电子设备的照片。用户将图11B所示的电子设备戴上胳膊（前臂等）时轻量，外观设计也优异，可以将其用作装饰品。

另外，图12A示出电子设备的侧面的照片，图12B示出从看到二次电池的方向拍摄该电子设备的照片。如图12B所示，电子设备的支撑结构体101由具有透光性的塑料衬底形成，因此从电子设备的背面一侧能看到二次电池103，观察到经过压花加工的膜表面。

图12A所示的电子设备包括支撑结构体101、二次电池103、控制衬底107、套子104。控制衬底107为布线衬底，为设置有半导体元件、电阻或电容器等的绝缘衬底，是用有机聚合物材料结合氧化铝、氧化硅、氧化钙等的陶瓷粉末而制造的。具体而言，支撑结构体101上设置有二次电池103，二次电池103上设置有控制衬底107，控制衬底107上设置有套子104。另外，电子设备具备无线充电用天线（未图示），能够进行Qi标准的无线充电。

另外，支撑结构体101具有挠性。因此，可以容易使支撑结构体101弯曲。再者，支撑结构体101也可以使用塑料之外的材料。

控制衬底107具有用来弯曲的狭缝，设置有Bluetooth（蓝牙：注册商标。IEEE802.15.1）标准的通信装置、微控制器、存储装置、FPGA、DA转换器、充电控制IC、电平移位器等。另外，控制衬底107通过输入输出连接器连接于具有显示部的显示模块。

另外，也可以在显示部中设置触摸面板，由该触摸面板对电子设备进行信息输入或操作等。显示部可以采用如下结构：在第一膜形成发光元件，在第二膜形成触摸传感器，将第二膜用作密封板将第一膜和第二膜贴合在一起，来在第一膜与第二膜之间配置发光元件及触摸传感器。另外，当分开形成显示部和触摸面板时，在可弯曲膜形成触摸传感器而构成触摸面板。另外，也可以在触摸面板与显示部之间设置树脂层等的缓冲层。为了防止触摸面板受到损伤，也可以在触摸面板表面设置保护膜或树脂层等保护层。

另外，图17A示出用户将电子设备戴上胳膊时的照片。显示部为有源矩阵型显示装置，包括使用氧化物半导体层的晶体管以及与该晶体管电连接的有机EL元件。如图17A所示，电子设备具有优异的外观设计，能够将其用作装饰品。另外，图17B示出从电子设备的背面拍摄的照片。另外，图17C为用双手使电子设备变形时的照片。

图18为从侧面观看电子设备时的结构示意图。图18对应于图12A所示的照片的放大示意图。

图18所示的电子设备包括支撑结构体101、二次电池103、控制衬底107、显示部102、保护构件813、套子812。具体而言，支撑结构体101上设置有二次电池103，二次电池103上设置有控制衬底107，控制衬底107上设置有其厚度为支撑结构体101的三分之一的保护构件813，保护构件813上设置有显示部102以及套子812。此外，电子设备具备无线充电用天线815，能够进行Qi标准的无线充电。此外，该电子设备具有与外部设备之间进行用于显示的数据的无线通信的通信装置817。

在根据实施方式1制造的二次电池103中，外包装体为薄且具有柔性的膜，该膜被压花加工。二次电池设置在具有曲面的支撑结构体101（也可以用粘合材料等贴合到具有曲面的支撑结构体101），可以根据支撑结构体101的曲率半径大的区域的曲面部分变形。

另外，支撑结构体101具有柔性。因此，可以容易使支撑结构体101弯曲。支撑结构体101也可以使用塑料之外的材料。支撑结构体101的形状为使带状的结构物弯曲的手镯形。支撑结构体101可以具有曲率半径固定的截面形状，但是由于戴在胳膊上，因此优选在截面形状中具有曲率半径不同的弯曲。如图18所示，在支撑结构体的截面形状中以夹持曲率半径大的区域、即与显示部重叠的区域的方式设置有两个曲率半径小的区域，支撑结构体101具有沿着前臂的截面形状（椭圆形）的形状。另外，支撑结构体101的至少一部分具有柔性，可以使支撑结构体101变形而戴上手腕。在使支撑结构体101变形时，有时支撑结构体101与显示部102之间或者支撑结构体101与保护构件813之间产生错位。即使变形引起错位，由于显示部102与支撑结构体101没有相互固定，因此保护构件813也维持不使控制衬底107与显示部102接触的空间，换而言之，该空间用作设置在控制衬底107与保护构件813之间的缓冲层的空气缓冲层。另外，为防水及防尘，优选设置与支撑结构体接触的密封材料，以不使水从电子设备的侧面侵入。该密封材料在变形时也维持防水及防尘，因此密封材料优选使用柔性材料（具有弹性的树脂，例如，聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、环氧树脂、以聚丁二烯为主成分的树脂等）。

保护构件813在从外部受到意外冲击时保护电子设备内部的结构物，尤其是控制衬底107。保护构件813具有使FPC819穿过的开口。另外，由于显示部较薄，保护构件813还用作保持显示面的曲率的显示部的支撑体。保护构件813作为电子设备的一部分变形，因此可以使用与支撑结构体101相同的材料。注意，保护构件813也可以使用与支撑结构体101不同的材料。

套子812为其一个表面上涂敷粘合剂的具有遮光性的膜，包围电子设备的一部分，使各结构物为一体，具有与显示部102重叠的开口。套子812由于具有遮光性，可以遮盖内部结构，可以提高电子设备的设计性。注意，电子设备也可以具有从外部看到内部结构的设计，此时，套子812也可以不具有遮光性。此外，当保护构件813具有遮光性时，套子812也可以不具有遮光性。

控制衬底107具有用来弯曲的狭缝，设置有Bluetooth（注册商标）标准的通信装置817、微控制器、存储装置、FPGA、DA转换器、充电控制IC、电平移位器等。如图18所示，控制衬底107的狭缝与狭缝之间的平坦的面上安装有IC820a、820b、820c（微控制器、存储装置、FPGA、DA转换器、充电制御IC、电平移位器等）等。另外，控制衬底107通过输入输出连接器814连接于具有显示部102的显示模块。另外，控制衬底107通过布线818与天线815连接，并通过引线电极803及连接部810与二次电池103连接。电源控制电路816控制二次电池103的充放电。

显示模块是指至少安装有FPC819的显示面板。图18所示的电子设备包括显示部102、FPC819以及驱动电路，还包括用来从二次电池103供应电力的转换器。

优选以部分重叠的方式配置二次电池103及显示部，通过以在一部分或全部重叠的方式配置二次电池103及显示部，缩短从二次电池103到显示部102的电力路径，即缩短布线距离，由此降低耗电量。另外，通过在保护构件813与套子812之间设置显示模块，可以防止显示模块产生皱纹或扭曲等意外变形，而可以提高电子设备的作为产品的寿命。

另外，图13A至图13E示出其他电子设备的例子。

作为应用具有柔软形状的蓄电装置的电子设备，例如，可以举出头戴显示器或护目镜型显示器这样的头戴式显示装置、臂带式显示装置、固定式显示装置（也称为电视或电视接收机）、台式个人计算机或笔记本型个人计算机等个人计算机、用于计算机等的监视器、数码相机、数码摄像机、数码相框、电子记事本、电子书阅读器、电子翻译器、玩具、麦克风等声音输入器、电动剃须刀、电动牙刷、微波炉等高频加热装置、电饭煲、洗衣机、吸尘器、热水器、电扇、电吹风、加湿器、除湿器、空调器等空调设备、洗碗机、烘碗机、干衣机、烘被机、电冰箱、电冷冻箱、电冷藏冷冻箱、DNA保存用冰冻器、手电筒、电动工具、烟尘探测器、气体警报装置、防犯警报器等警报装置、工业机器人、助听器、起搏器、X射线拍摄装置、辐射测定器（radiation counters）、电动按摩器、透析装置等保健设备或医疗设备、移动电话机（也称为移动电话、移动电话装置）、便携式游戏机、移动信息终端、照明装置、头戴式耳机音响、音响、遥控操作机、台钟或挂钟等钟表、无绳电话子机、步话机、计步器、计算器、数字音频播放器等便携式或固定式声音再现装置、弹珠机等大型游戏机等。

此外，也可以将具有柔软形状的蓄电装置沿着房屋或高楼的内壁或外壁、汽车的内部装修或外部装修的曲面组装。

图13A示出移动电话机的一个例子。移动电话机7400除了组装在外壳7401中的显示部7402之外还具备操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外，移动电话机7400具有蓄电装置7407。

图13B示出使移动电话机7400弯曲的状态。在从外部施加力量使移动电话机7400变形而使其整体弯曲时，设置在其内部的蓄电装置7407也被弯曲。图13C示出被弯曲的蓄电装置7407。蓄电装置7407为层压结构的蓄电池（也称为叠层结构电池、膜外装电池）。蓄电装置7407在弯曲状态下被固定。蓄电装置7407具有与集流体7409电连接的引线电极7408。例如，蓄电装置7407的外包装体的膜被压花加工，因此蓄电装置7407的弯曲状态下的可靠性高。并且，移动电话机7400还可以具备SIM卡槽或用来连接USB存储器等USB设备的连接器部等。

图13D示出可弯曲的移动电话机的一个例子。通过将其弯曲成沿着前臂的形状，可以实现图13E所示的手镯型移动电话机。可以将图13E所示的手镯型移动电话机称为臂带式显示装置。移动电话机7100包括外壳7101、显示部7102、操作按钮7103以及蓄电装置7104。另外，图13F示出可弯曲蓄电装置7104。蓄电装置7104在以弯曲状态戴上用户的胳膊时，外壳变形，蓄电装置7104的一部分或全部的曲率发生变化。具体而言，外壳或蓄电装置7104的主表面的一部分或全部在曲率半径为10mm以上且150mm以下的范围内变形。蓄电装置7104具有与集流体7106电连接的引线电极7105。例如，由于对蓄电装置7104的外包装体的膜的表面进行压制加工形成多个凹凸，所以即使改变曲率使蓄电装置7104弯曲多次，也可以维持高可靠性。另外，移动电话机7100还可以具备SIM卡槽或用来连接USB存储器等USB设备的连接器部等。当在中央部折叠图13D所示的移动电话机，可以成为图13G所示的形状。另外，如图13H所示，当以其端部重叠的方式在中央部进一步折叠移动电话机而小型化时，可以缩小至能够放在用户的口袋里等的尺寸。如此，图13D所示的移动电话机为能够变形为多种形状的设备，为了改变移动电话机的形状，优选至少使外壳7101、显示部7102以及蓄电装置7104具有挠性。

另外，图16A示出吸尘器的一个例子。通过使吸尘器具备二次电池，可以实现无绳吸尘器。在吸尘器内部中，为了确保收存所吸入的垃圾的集尘空间，蓄电装置7604所占的空间越小越好。因此，在吸尘器的外表面与集尘空间之间配置薄型可弯曲的蓄电装置7604是有用的。

吸尘器7600具备操作按钮7603及蓄电装置7604。另外，图16B示出可弯曲的蓄电装置7604的状态。蓄电装置7604的外包装体的膜被压花加工，因此蓄电装置7604的弯曲状态下的可靠性高。蓄电装置7604具有与负极电连接的引线电极7601以及与正极电连接的引线电极7602。

另外，在蓄电装置7604中，两个引线电极在外包装体的一个短边中露出。图16C示出其他的结构的可弯曲的蓄电装置7605。在蓄电装置7605中，集流体或引线电极在外包装体的两个短边中露出。通过对蓄电装置7605的外包装体的膜进行压花加工，可以弯曲，可靠性得到提高。

另外，图16D示出蓄电装置7605的内部结构的一个例子。如图16D所示，蓄电装置7605由正极集流体12、隔离体13以及两个负极集流体14构成。两个负极集流体14具有切口，该切口在垂直于蓄电装置7605的弯曲方向上延伸。另外，隔离体13折叠，其间设置有正极集流体12。另外，正极集流体12的两个表面设置有正极活性物质层。

薄型蓄电装置7604可以使用实施方式1及2所示的层压结构的二次电池的制造方法制造。

薄型蓄电装置7604具有层压结构，在弯曲状态下被固定。另外，吸尘器7600具有显示薄型蓄电装置7604的电力余量等的显示部7606，该显示部7606的显示面也沿着吸尘器的外表面形状而弯曲。另外，吸尘器具有用来连接于插座的连接软线，当薄型蓄电装置7604被充有足够的电力时，可以将连接软线从插座拔出来而使用吸尘器。此外，薄型蓄电装置7604的充电也可以以无线进行，而不使用连接软线。

另外，通过将可弯曲蓄电装置安装到车辆上，可以实现混合动力汽车（HEV）、电动汽车（EV）或插电式混合动力汽车（PHEV）等新一代清洁能源汽车。此外，也可以将可弯曲蓄电装置安装在农业机械、包括电动辅助自行车的电动自行车、摩托车、电动轮椅、电动卡丁车、小型或大型船舶、潜水艇、固定翼机及旋转翼机等飞机、火箭、人造卫星、太空探测器、行星探测器、宇宙飞船等移动体。

图14A和图14B例示出使用本发明的一个方式的车辆。图14A所示的汽车8100是作为用来行驶的动力源使用电发动机的电动汽车。或者，汽车8100是作为用来行驶的动力源能够适当地使用电发动机或引擎的混合动力汽车。当将层压结构的二次电池安装在车辆上时，在一个或多个部分中设置积累多个层压结构的二次电池的电池模块。通过使用本发明的一个方式，可以实现蓄电装置本身的小型化、轻量化，例如，通过将具有曲面的蓄电装置设置在轮胎的内侧，可以实现行车距离长的车辆。此外，也可以将各种形状的蓄电装置设置在车辆内的间隙，因此可以确保行李箱或乘坐空间。汽车8100包括蓄电装置。蓄电装置不但驱动电发动机8106，而且还可以将电力供应到车头灯8101或室内灯（未图示）等的发光装置。

另外，蓄电装置也可以将电力供应到汽车8100所具有的速度表、转速计等的显示装置。此外，蓄电装置也可以将电力供应到汽车8100所具有的导航系统等的半导体装置。

在图14B所示的汽车8200中，可以利用插件方式或非接触供电方式等从外部的充电设备供应电力，来对汽车8200所具有的蓄电装置进行充电。图14B示出利用地上设置式充电装置8021通过电缆8022对安装在汽车8200的蓄电装置进行充电的情况。当进行充电时，充电方法或连接器的规格等可以根据CHAdeMO（在日本注册的商标）或联合充电系统“Combined Charging System”等的规定的方式适当决定，即可。充电装置8021也可以为设置在商业设施的充电站或家庭的电源。例如，通过利用插件技术从外部供应电力，可以对安装在汽车8200的蓄电装置8024进行充电。可以通过AC/DC转换器等转换装置将交流电力转换成直流电力来进行充电。

另外，虽未图示，但是也可以将受电装置安装在车辆并从地上的送电装置非接触地供应电力来进行充电。当利用该非接触供电方式时，通过在公路或外壁中组装送电装置，不但停车时而且行驶时也可以进行充电。此外，也可以利用该非接触供电方式，在两台车辆之间进行电力的发送及接收。再者，还可以在车辆的外部设置太阳能电池，当停车时或行驶时进行蓄电装置的充电。可以利用电磁感应方式或磁场共振方式实现这样的非接触供电。

根据本发明的一个方式，可以更自由地配置蓄电装置，而可以高效地进行车辆设计。此外，根据本发明的一个方式，可以提高蓄电装置的特性，而可以使蓄电装置本身小型化及轻量化。如果可以使蓄电装置本身小型化及轻量化，就有助于车辆的轻量化，从而可以延长行车距离。另外，也可以将安装在车辆的蓄电装置用作车辆之外的电力供应源。此时，可以避免在电力需求高峰时使用商业电源。

本实施方式可以自由地与实施方式1至3中任一个组合。

实施方式5

作为应用蓄电装置的电子设备的其他的例子，示出能够采集生物信息的医疗电子设备。在图15A和图15B所示的电子设备60中，外壳61具有一个或多个传感器。作为该传感器，可以使用测定如下因素的传感器：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、斜率、振动、气味或红外线。通过设置传感器63a、63b，例如，可以检测蓄电装置的周围环境的数据（温度等）而储存在存储电路64中。另外，外壳61设置有显示部62，显示部62设置有触摸输入传感器。

例如，将LED等光源设置在电子设备60中，将光从光源照射到与电子设备60重叠的部分的皮肤，根据在皮肤内部反射的光测定血液量的变化，进行运算处理计算出脉搏数据。另外，测定部位不是一处，而对多处进行测定，根据其平均值取得正确的生物信息数据。另外，在电子设备60中设置能够进行信号处理运算的CPU等的电路65。

另外，在电子设备60中也可以设置能够取得脉搏数据之外的其他的生物信息的传感器。例如，作为其他的生物信息，可以举出体温、血压、活动量、步数、皮下脂肪率等。

另外，图15A和图15B示出具有显示部62的电子设备，但是不局限于此。即使不具有显示部62，如果安装有能够进行生物信息数据的发送/接收的电路66（包括天线等），可以由其他的电子设备，例如移动电话机或智能手机显示所采集的生物信息数据。另外，当需要护理的人将该电子设备60戴上胳膊时，如果也能发送到较远的医院等的医疗设施，可以实时提供信息至医院，而可以用移动电话机或智能手机从较远的医院的医生等得到与适当的措施相关的指示。

另外，当将电子设备60戴在胳膊上的用户身体感到不舒服而昏倒时，也可以采集安装在电子设备60上的GPS所获得的位置信息及现状的生物信息，自动地紧急联系到医疗设施。另外，通过在电路64中储存与器官捐献卡同等的数据、姓名、年龄、血型等的数据，即使用户昏厥，救助者也可以利用电子设备60获得关于用户的所需要的数据。

本实施方式可以自由地与实施方式1至4中任一个组合。

另外，可以以在一个实施方式中描述的内容（也可以是其一部分的内容）对在该实施方式中描述的其他内容（也可以是其一部分的内容）和/或在一个或多个其他实施方式中描述的内容（也可以是其一部分的内容）进行应用、组合或置换等。

注意，在实施方式中描述的内容是指在各实施方式中利用各种附图说明的内容或在说明书的文章中所记载的内容。

另外，通过在一个实施方式中示出的附图（也可以是其一部分）与该附图的其他部分、在该实施方式中示出的其他附图（也可以其一部分）和/或在一个或多个其他实施方式中示出的附图（也可以是其一部分）组合，可以构成更多附图。

另外，可以构成不包括说明书中的附图或文章所未规定的内容的发明的一个方式。另外，当有某一个值的数值范围的记载（上限值和下限值等）时，通过任意缩小该范围或者去除该范围的一部分，可以构成去除该范围的一部分的发明的一个方式。由此，例如，可以规定现有技术不包括在本发明的一个方式的技术范围内。

作为具体例子，记载有在某一个电路，包括第一至第五晶体管的电路图。在该情况下，可以将该电路不包含第六晶体管的情况规定为发明。也可以将该电路不包含电容元件的情况规定为发明。再者，可以将该电路不包含具有特定连接结构的第六晶体管的情况规定为发明。还可以将该电路不包含具有特定连接结构的电容元件的情况规定为发明。例如，可以将不包括其栅极与第三晶体管的栅极连接的第六晶体管的情况规定为发明。例如，可以将不包括其第一电极与第三晶体管的栅极连接的电容元件的情况规定为发明。

作为其他具体例子，在关于某一个值，例如记载有“某一个电压优选为3V以上且10V以下”。在该情况下，例如，可以将不包括该电压为-2V以上且1V以下的情况规定为发明的一个方式。例如，可以将不包括该电压为13V以上的情况规定为发明的一个方式。例如，可以将该电压为5V以上且8V以下的情况规定为发明。例如，可以将该电压大约为9V的情况规定为发明。例如，可以将该电压是3V以上且10V以下但不是9V的情况规定为发明。注意，即使记载有“某一个值优选为某个范围”、“某一个值最好满足某个条件”，也不局限于该记载。换而言之，“优选”、“最好”等的记载并不一定规定该值。

作为其他具体例子，在关于某一个值，例如记载有“某一个电压优选为10V”。在该情况下，例如，可以将不包括该电压为-2V以上且1V以下的情况规定为发明的一个方式。例如，可以将不包括该电压为13V以上的情况规定为发明的一个方式。

作为其他具体例子，在关于某一个物质的性质，例如记载有“某一个膜为绝缘膜”，在该情况下，例如，可以将不包括该绝缘膜为有机绝缘膜的情况规定为发明的一个方式。例如，可以将不包括该绝缘膜为无机绝缘膜的情况规定为发明的一个方式。例如，可以将不包括该膜为导电膜的情况规定为发明的一个方式。例如，可以将不包括该膜为半导体膜的情况规定为发明的一个方式。

作为其他具体例子，在关于某一个层叠结构，例如记载有“在A膜与B膜之间设置有某一个膜”。在该情况下，例如，可以将不包括该膜为四层以上的叠层膜的情况规定为发明。例如，可以将不包括在A膜与该膜之间设置有导电膜的情况规定为发明。

此外，各种各样的人可以实施在本说明书等中记载的发明的一个方式。但是，有时多数人参与该发明的实施。例如，关于收发系统，A公司制造销售发送器，而B公司制造销售接收器。作为另一个例子，关于具有晶体管及发光元件的发光装置，A公司制造销售形成有晶体管的半导体装置。而且，B公司购买该半导体装置，在该半导体装置中形成发光元件，而完成发光装置。

在此情况下，可以构成可对A公司和B公司中的双方主张侵犯专利的发明的一个方式。换而言之，可以构成仅A公司所实施的发明的一个方式，作为发明的另一方方式，也可以构成仅B公司所实施的发明的一个方式。另外，可对A公司或B公司主张侵犯专利的发明的一个方式明确且可以判断记载于本说明书等中。例如，关于收发系统，即使在本说明书等中没有仅包含发送器的结构的记载或仅包含接收器的结构的记载，也可以仅由发送器构成发明的一个方式，还可以仅由接收器构成发明的其他的一个方式，这些发明的一个方式明确且可以判断记载于本说明书等中。作为另一个例子，关于包含晶体管及发光元件的发光装置，即使在本说明书等没有仅包含形成有晶体管的半导体装置的结构的记载或仅包含具有发光元件的发光装置的结构的记载，也可以仅由形成有晶体管的半导体装置构成发明的一个方式，还可以仅由具有发光元件的发光装置构成发明的一个方式，这些发明的一个方式明确且可以判断记载于本说明书等中。

另外，在本说明书等中，即使未指定有源元件（晶体管、二极管等）、无源元件（电容元件、电阻元件等）等所具有的所有端子的连接对象，所属技术领域的普通技术人员有时也能够构成发明的一个方式。就是说，可以说，即使未指定连接对象，发明的一个方式也是明确的。而且，当指定了连接对象的内容记载于本说明书等中时，有时可以判断未指定连接对象的发明的一个方式记载于本说明书等中。尤其是在考虑出多个端子连接对象的情况下，该端子的连接对象不必限定在指定的部分。因此，有时通过仅指定有源元件（晶体管、二极管等）、无源元件（电容元件、电阻元件等）等所具有的一部分的端子的连接对象，能够构成发明的一个方式。

另外，在本说明书等中，只要至少指定某一个电路的连接对象，所属技术领域的普通技术人员就有时可以构成发明。或者，只要至少指定某一个电路的功能，所属技术领域的普通技术人员就有时可以构成发明。就是说，可以说，只要指定功能，发明的一个方式就是明确的。另外，有时可以判断指定了功能的发明的一个方式记载于本说明书等中。因此，即使未指定某一个电路的功能，只要指定连接对象，就算是所公开的发明的一个方式，而可以构成发明的一个方式。另外，即使未指定某一个电路的连接对象，只要指定其功能，就算是所公开的发明的一个方式，而可以构成发明的一个方式。

注意，在本说明书等中，可以在某一个实施方式中示出的附图或者文章中取出其一部分而构成发明的一个方式。从而，在记载有说明某一部分的附图或者文章的情况下，取出附图或者文章的其一部分的内容也算是所公开的发明的一个方式，所以能够构成发明的一个方式。并且，可以说该发明的一个方式是明确的。因此，例如，可以在记载有有源元件（晶体管、二极管等）、布线、无源元件（电容元件、电阻元件等）、导电层、绝缘层、半导体层、有机材料、无机材料、零部件、装置、工作方法、制造方法等中的一个或多个的附图或者文章中，可以取出其一部分而构成发明的一个方式。例如，可以从由N个（N是整数）电路元件（晶体管、电容元件等）构成的电路图中取出M个（M是整数，M＜N）电路元件（晶体管、电容元件等）来构成发明的一个方式。作为其他例子，可以从由N个（N是整数）层构成的截面图中取出M个（M是整数，M＜N）层来构成发明的一个方式。再者，作为其他例子，可以从由N个（N是整数）要素构成的流程图中取出M个（M是整数，M＜N）要素来构成发明的一个方式。作为其他的例子，当从“A包括B、C、D、E或F”的记载中任意抽出一部分的要素时，可以构成“A包括B和E”、“A包括E和F”、“A包括C、E和F”或者“A包括B、C、D和E”等的发明的一个方式。

在本说明书等中，在某一个实施方式中示出的附图或文章示出至少一个具体例子的情况下，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是由上述具体例子导出该具体例子的上位概念。从而，在某一个实施方式中示出的附图或文章示出至少一个具体例子的情况下，该具体例子的上位概念也是所公开的发明的一个方式，可以构成发明的一个方式。并且，可以说该发明的一个方式是明确的。

另外，在本说明书等中，至少示于附图中的内容（也可以是其一部分）是所公开的发明的一个方式，而可以构成发明的一个方式。因此，即使在文章中没有某一个内容的描述，如果该内容示于附图中，就可以说该内容是所公开的发明的一个方式，而可以构成发明的一个方式。同样地，取出附图的一部分的附图也是所公开的发明的一个方式，而可以构成发明的一个方式。并且，可以说该发明的一个方式是明确的。

实施例1

在本实施例中，作为使用本发明的一个方式的蓄电装置，制造实施方式1所示的薄型蓄电池（锂离子二次电池），使用弯曲试验装置对初始充放电特性及弯曲试验后的充放电特性进行评估。

在锂离子二次电池中，正极活性物质使用LiCoO₂，负极活性物质使用石墨，使用进行压花加工的铝层压膜，根据实施方式1制造锂离子二次电池。使用六个其一个表面上设置有正极活性物质层的集流体以及六个其一个表面上设置有负极活性物质层的集流体。根据实施方式1制造的锂离子二次电池的厚度大约为2.1mm。表1示出该电池的尺寸等。

[表1]

图21A示出弯曲试验装置的外观照片。图21B示出试验装置的上部配置所制造的锂离子二次电池的状态。在试验装置中，中央部的锂离子二次电池之下设置有在照片中纵向延伸的曲率半径为40mm的圆柱状支撑体。另外，试验装置具有在左右方向上延伸的臂部。臂部的顶端部与保持板机械地连接。通过使臂部的顶端部向上或下转动，可以沿着支撑体使保持板弯曲。锂离子二次电池的弯曲试验在由两个保持板夹持锂离子二次电池的状态下进行。因此，通过使臂部的顶端部向上或下转动，可以使锂离子二次电池沿着圆柱状支撑体弯曲。具体而言，通过使臂部的顶端部向下转动，可以以40mm的曲率半径使锂离子二次电池弯曲。通过在由两个保持板夹持的状态下使锂离子二次电池弯曲，可以防止弯曲之外的不需要的力量施加到锂离子二次电池。另外，可以将弯曲带来的力量均匀地施加到整个锂离子二次电池。

在弯曲试验中，以40mm以上且150mm以下的曲率半径每隔10秒使锂离子二次电池弯曲一次。另外，充放电特性在从弯曲试验装置卸下二次电池的状态下在25℃的温度下测定。充电条件为如下：以0.2C（69mA）进行恒电流充电直至电压达到4.1V，然后以3mA（0.01C）进行充电至充满电。另外，放电条件为如下：以0.2C（69mA）进行放电直至电压达到2.5V。

在此，对充电率及放电率进行说明。例如，在对容量X[Ah]的二次电池进行恒电流充电的情况下，充电率1C为充电结束需要1小时时的电流值I[A]，充电率0.2C为I/5[A]（即，充电结束需要5小时的电流值）。同样地，放电率1C是放电结束需要1小时的电流值I[A]，放电率0.2C是I/5[A]（即，放电结束需要5小时的电流值）。

另外，表2示出弯曲试验的结果。表2所示的放电容量（mAh/g）为正极活性物质的单位重量的值。

[表2]

另外，当弯曲次数为0次、1000次、3000次、6000次、10000次时拍X射线CT照片，确认内部是否受到损伤。图22A至图22E示出其结果。

另外，图22F示出10000次的弯曲结束之后的外观照片。另外，图22G示出充放电特性。

进行压花加工的膜用于外包装体的锂离子二次电池经过10000次的弯曲试验之后也观察不到外观及内部结构的损伤，确认到充放电曲线也没有异常。

实施例2

在本实施例中，制造包含与实施例1不同的正极活性物质的薄型蓄电池（锂离子二次电池），使用弯曲试验装置对初始充放电特性及弯曲试验后的充放电特性进行评估。

在锂离子二次电池中，正极活性物质使用LiFePO₄，负极活性物质使用石墨，使用进行压花加工的铝层压膜，根据实施方式1制造锂离子二次电池。使用十个其一个表面上设置有正极活性物质层的集流体以及十个其一个表面上设置有负极活性物质层的集流体。根据实施方式1制造的锂离子二次电池的厚度大约为3mm。表3示出该电池的尺寸等。

[表3]

充放电特性在从弯曲试验装置卸下二次电池的状态下在25℃的温度下测定。充电条件为如下：以0.2C（78mA）进行恒电流充电直至电压达到4.0V。另外，放电条件为如下：以0.2C（78mA）进行放电直至电压达到2.0V。

另外，表4示出弯曲试验的结果。表4所示的放电容量（mAh/g）为正极活性物质的单位重量的值。

[表4]

另外，当弯曲次数为0次、1000次、3000次、6000次、10000次时拍X射线CT照片，确认内部是否受到损伤。图23A至图23E分别示出其结果。

再者，图23F示出10000次的弯曲试验结束之后的外观照片。另外，图23G示出充放电特性。

与实施例1同样地，进行压花加工的膜用于外包装体的锂离子二次电池经过10000次的弯曲试验之后也观察不到外观及内部结构的损伤，确认到充放电曲线也没有异常。

实施例3

另外，使用正极活性物质为LiCoO₂的具有与实施例1相同结构的锂离子二次电池，在充电开始到充满电之间的充电（0.2C）中使该锂离子二次电池弯曲1000次。图24A示出该锂离子二次电池的充电特性。

另外，在放电开始到放电结束（电压达到2.5V左右）之间的放电（0.2C）中使该锂离子二次电池弯曲1000次。图24B示出该锂离子二次电池的放电特性。

图24A和图24B的结果示出在充放电时实施弯曲试验也没有发生电压变动等的负面影响。

标号说明

10、11　膜；12、12a、12b　正极集流体；13　隔离体；14　负极集流体；15　密封层；16　引线电极；17　热压合区域；18　正极活性物质层；19　负极活性物质层；20　电解液；21　区域；22、23　焊接模具；24　突起；25　弯曲部；26　焊接区域；27　狭缝；28　区域；30　粘合层；40　二次电池；50、51、52　膜；53、55、56、57　压花辊；54　辊；58　行进方向；60　电子设备；61　外壳；62　显示部；63a、63b　传感器；64、65　电路；66　能够发送/接收的电路；101　支撑结构体；102　显示部；103　二次电池；104　套子；105　箭头；107　控制衬底；803　引线电极；810　连接部；812　套子；813　保护构件；814　输入输出连接器；815　天线；816　电源控制电路；817　通信装置；818　布线；819　FPC；820　IC；1700　曲面；1701　平面；1702　曲线；1703、1802、1804　曲率半径；1704、1800　曲率中心；1801、1803　膜；1805　内容物；7100　移动电话机；7101　外壳；7102　显示部；7103　操作按钮；7104　蓄电装置；7105　引线电极；7106　集流体；7400　移动电话机；7401　外壳；7402　显示部；7403　操作按钮；7404　外部连接端口；7405　扬声器；7406　麦克风；7407　蓄电装置；7408　引线电极；7409　集流体；7600　吸尘器；7601、7602　引线电极；7603　操作按钮；7604、7605　蓄电装置；7606　显示部；8021　充电装置；8022　电缆；8024　蓄电装置；8100　汽车；8101　车头灯；8106　电发动机；8200　汽车。

Claims (14)

1. 一种二次电池，包括：

正极集流体；

负极集流体；

所述正极集流体与所述负极集流体之间的隔离体；

夹持所述正极集流体、所述负极集流体以及所述隔离体的折叠的膜；以及

所述折叠的膜之间的粘合层，

其中，可以改变所述折叠的膜的形状，

所述折叠的膜包括：

与所述正极集流体、所述负极集流体以及所述隔离体重叠的第一区域；以及

与所述粘合层重叠的第二区域，

所述折叠的膜包括整个表面上的多个凸部或多个凹部，

并且，所述第一区域中的所述多个凸部或所述多个凹部的高度与所述第二区域中的不同。

2. 根据权利要求1所述的二次电池，其中所述正极集流体和所述负极集流体都包括突出部，并且所述突出部具有弯曲形状。

3. 根据权利要求1所述的二次电池，其中所述正极集流体和所述负极集流体都包括突出部，并且所述突出部具有狭缝。

4. 根据权利要求1所述的二次电池，

其中所述隔离体被折叠，

并且所述正极集流体和所述负极集流体中的至少一个设置在折叠的所述隔离体之间。

5. 根据权利要求1所述的二次电池，包括多个正极集流体、多个负极集流体以及多个隔离体的叠层。

6. 一种电子设备，包括：

外壳；

根据权利要求1所述的二次电池，该二次电池设置在所述外壳中；以及

设置在所述外壳中且电连接到所述二次电池的显示装置。

7. 根据权利要求6所述的电子设备，其中所述外壳具有弯曲形状，

并且所述二次电池具有沿着所述外壳的所述弯曲形状的形状。

8. 一种二次电池，包括：

第一膜；

第二膜；

所述第一膜与所述第二膜之间的正极集流体；

所述第一膜与所述第二膜之间的负极集流体；

所述正极集流体与所述负极集流体之间的隔离体；以及

所述第一膜与所述第二膜之间的粘合层，

其中，可以改变所述第一膜的形状，

可以改变所述第二膜的形状，

所述第一膜和所述第二膜都包括：

与所述正极集流体、所述负极集流体以及所述隔离体重叠的第一区域；以及

与所述粘合层重叠的第二区域，

所述第一膜和所述第二膜都包括整个表面上的多个凸部或多个凹部，

并且，所述第一区域中的所述多个凸部或所述多个凹部的高度与所述第二区域中的不同。

9. 根据权利要求8所述的二次电池，其中所述正极集流体和所述负极集流体都包括突出部，并且所述突出部具有弯曲形状。

10. 根据权利要求8所述的二次电池，其中所述正极集流体和所述负极集流体都包括突出部，并且所述突出部具有狭缝。

11. 根据权利要求8所述的二次电池，

其中所述隔离体被折叠，

并且所述正极集流体和所述负极集流体中的至少一个设置在折叠的所述隔离体之间。

12. 根据权利要求8所述的二次电池，包括多个正极集流体、多个负极集流体以及多个隔离体的叠层。

13. 一种电子设备，包括：

外壳；

根据权利要求8所述的二次电池，该二次电池设置在所述外壳中；以及

设置在所述外壳中且电连接到所述二次电池的显示装置。

14. 根据权利要求13所述的电子设备，其中所述外壳具有弯曲形状，

并且所述二次电池的形状沿着所述外壳的所述弯曲形状。