CN105765763A - 蓄电单元以及具备该蓄电单元的电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种耐受弯曲等变形的蓄电单元。使用对折的由绝缘体构成的薄片覆盖电极板。优选通过将薄片在电极板的周围部重叠的部分接合，将薄片加工为袋状或囊状形状。电极板与薄片一起被固定于外包装体。当外包装体因弯曲等变形时，电极板与薄片一起在外包装体内部滑动，由此可以缓和因弯曲给电极板造成的应力。

Description

蓄电单元以及具备该蓄电单元的电子设备
技术领域
本发明涉及一种物体、方法或制造方法。本发明涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(compositionofmatter)。例如，本发明的一个实施方式涉及一种蓄电单元以及其制造方法等。例如，本发明的一个实施方式涉及一种蓄电单元、半导体装置、显示装置、发光装置、存储装置、上述装置的驱动方法或者上述装置的制造方法等。
背景技术
对锂离子二次电池、锂离子电容器、空气电池等各种蓄电单元的研究开发日益火热。尤其是，高输出、高能密度的锂离子二次电池(例如，参照专利文献1)的需求量随着半导体产业的发展而剧增。能够充放电的蓄电单元作为手机、智能手机、笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机或医疗设备等各种电子设备的电力供应源，其是在现代信息化社会中不可缺少的。
另外，近年来，提出了戴在头上的显示装置等的戴在身上或戴在弯曲面上使用的柔性显示装置。由此，可戴在弯曲面上的柔性蓄电单元的需求量增加。在专利文献2中记载有能够弯曲或弯折的蓄电单元。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开2012-009418号公报
[专利文献2]日本专利申请公开2013-211262号公报
发明内容
本发明的一个实施方式的目的是提供一种新颖的蓄电单元或该蓄电单元的新颖的制造方法等。例如，本发明的一个实施方式的目的是提供一种耐受弯曲等变形的蓄电单元或者提供一种不容易产生故障的蓄电单元等。
注意，多个目的的描述不妨碍互相目的存在。注意，本发明的一个实施方式并不需要达到所有上述目的。根据说明书、附图、权利要求书的描述，除上述之外的目的将会显而易见，则这些目的也成为本发明的一个实施方式的目的。
本发明的一个实施方式是一种蓄电单元，该蓄电单元包括：第一电极板；第二电极板；由绝缘体构成的第一薄片；以及收纳第一及第二电极板的外包装体，使用对折的第一薄片覆盖第一电极板，第一电极板与第一薄片一起被固定于外包装体。
本发明的一个实施方式是一种蓄电单元，该蓄电单元包括：第一电极板；第二电极板；由绝缘体构成的两个第一薄片；以及收纳第一及第二电极板的外包装体，使用两个第一薄片覆盖第一电极板，第一电极板与两个第一薄片一起被固定于外包装体。
在上述实施方式中，第二电极板可以被固定于外包装体。再者，在上述实施方式中，可以使用由绝缘体构成的被对折的第二薄片或两个第二薄片覆盖第二电极板，并使第二电极板与第二薄片一起被固定于外包装体。
根据本发明的一个实施方式可以提供一种新颖的蓄电单元或该蓄电单元的新颖的制造方法等。例如，根据本发明的一个实施方式可以提供一种耐受弯曲等变形的蓄电单元或者提供一种不容易产生故障的蓄电单元。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。另外，本发明的一个实施方式并不需要具有所有上述效果。在本发明的一个实施方式中，根据本说明书中的描述及附图，除上述之外的目的、效果及新颖的特征将会显而易见。
附图说明
图1是示出蓄电单元的结构例子的平面图；
图2是图1的截面图；
图3是图1的截面图；
图4是图1的截面图；
图5是图1的截面图；
图6A至图6C是示出正极板的结构例子的图；
图7A至图7C是示出负极板的结构例子的图；
图8A至图8C是示出正极板及负极板的集流体的结构例子的图；
图9A至图9D是示出隔离体的结构例子及集流体的制造例子的图；
图10A和图10B是示出隔离体的结构例子及集流体的制造例子的图；
图11A和图11B是示出蓄电单元的结构例子及其制造例子的图；
图12A至图12C是示出蓄电单元的结构例子及其制造例子的图；
图13A和图13B是示出蓄电单元的结构例子及其制造例子的图；
图14是示出蓄电单元的结构例子及其制造例子的图；
图15A至图15C是示出蓄电单元的结构例子及其制造例子的图；
图16A和图16B是示出蓄电单元的结构例子及其制造例子的图；
图17是示出蓄电单元的截面结构的图；
图18是示出蓄电单元的截面结构的图；
图19是示出蓄电单元的截面结构的图；
图20A至图20G是示出电子设备的结构例子的图；
图21A至图21C是示出电子设备的结构例子的图；
图22是示出电子设备的结构例子的图；
图23A和图23B是示出电子设备的结构例子的图。
具体实施方式
在本说明书中，蓄电单元是具有蓄电功能的元件及装置的总称。例如，作为蓄电单元可以举出电池、一次电池、二次电池、锂离子二次电池、锂空气二次电池、电容器、锂离子电容器等。另外，电化学装置是能够通过利用蓄电单元、导电层、电阻器、电容器等而发挥作用的装置的总称。电子设备、电器及机械装置等有时包括根据本发明的一个实施方式的蓄电单元。
以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。注意，本发明的实施方式不局限于以下说明，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，就是本发明的实施方式在不脱离其宗旨及其范围的条件下，其方式及详细内容可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明的实施方式不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。
另外，以下示出本发明的多个实施方式，可以适当地组合任一实施方式。当在一个实施方式中示出几个结构例子时，可以适当地组合任一结构例子。
根据本发明的一个实施方式的蓄电单元包括正极及负极。正极和负极都具有薄片状或平板状的一个或多个电极板(正极板、负极板)。为了防止短路的发生，相邻的两个电极板的至少一个的两个表面被由绝缘体构成的薄片(或者，也可以称为薄膜)覆盖。在以下的说明中，有时将覆盖电极板的薄片称为“隔离体(separator)”。
实施方式1
在本实施方式中，将说明蓄电单元的结构例子及其制造方法的例子等。
《蓄电单元的结构例子1》
将参照图1至图16B说明蓄电单元的结构例子及其制造方法的例子等。
图1是示出蓄电单元的结构例子的俯视图。图2至图5是图1的截面图。图2是沿着线A1-A2的截面图，图3是沿着线B1-B2的截面图，图4是沿着线C1-C2的截面图，并且图5是沿着线D1-D2的截面图。图2至图5还示出部分放大图。
如图1所示，蓄电单元300包括正极101、负极102、密封体104、密封体105以及外包装体107。这里，作为蓄电单元300的一个例子，示出外包装体107的平面形状为矩形的结构。注意，为了容易理解本发明的实施方式，有时以所参照的附图的图示方法为标准使用上、下、左、右、长、宽等词。例如，可以参照图1说明：正极101存在于外包装体107的下侧侧面，而负极102存在于外包装体107的上侧侧面，该上侧侧面与该下侧侧面相对。
除被用作蓄电单元300的端子的部分(101a、102a)以外的正极101及负极102被封入外包装体107中。在外包装体107中还封入有电解液103(参照图2及图3)。以下将部分101a和部分102a分别称为“端子部101a”和“端子部102a”。
如图1及图3所示，从外包装体107的相对的两个侧面(下侧和上侧的侧面)中的一个和另一个分别突出端子部101a和端子部102a。蓄电单元300通过端子部101a及端子部102a充电并放电。可以将正极用导线连接到端子部101a。可以将负极用导线连接到端子部102a。
这里，作为蓄电单元300的一个例子，说明正极101具有三个正极板(111)且负极102具有四个负极板(120、121)的结构(参照图2和图3)。正极板111包括正极集流体11及正极活性物质层12，负极板120和负极板121都包括负极集流体21及负极活性物质层22。端子部101a由电连接的三个正极集流体11构成。端子部102a由电连接的四个负极集流体21构成。例如，通过接合集流体，可以实现多个正极集流体11的电连接及多个负极集流体21的电连接。
蓄电单元300的各电极板(111、120、121)的两个表面被隔离体130覆盖。隔离体130例如可以由对折的一个绝缘薄片30构成(参照图9A至9D)。关于隔离体130后面描述。这里，作为蓄电单元300的一个例子，说明正极板和负极板都被隔离体130覆盖的结构。当然，本发明的一个实施方式不局限于此，也可以采用正极板或负极板的任一个被隔离体130覆盖的结构。
例如，通过对折一个薄膜70，可以形成外包装体107(参照图15A至图16B)。为了将薄膜70加工为囊状，沿外包装体107的三个边(左边、上边、下边)形成了用来固定薄膜70的相对部分的接合部71。关于外包装体107后面描述。
蓄电单元300包括密封体104及密封体105，它们设置在外包装体107的相对面之间。如图1、图3所示，密封体104以填充正极101和外包装体107的间隔的方式设置在外包装体107的下端。密封体105以填充负极102和外包装体107的间隔的方式设置在外包装体107的上端。在形成在外包装体107的下端的接合部71的部分中，外包装体107被固定于密封体104。在形成在外包装体107的上端的接合部71的部分中，外包装体107被固定于密封体105。图4示出接合部71中的密封体104及正极101的截面结构，而图5示出接合部71中的密封体105及负极102的截面结构。
以下，参照附图说明蓄电单元300的构成要素的结构例子及蓄电单元300的制造方法例子。
<电极板>
图6A至图6C是示出正极板的结构例子的立体图。图7A至图7C是示出负极板的结构例子的立体图。图8A至图8C是示出正极板及负极板的集流体的结构例子的平面图。
正极板110具有正极集流体11及正极活性物质层12(图6A)。负极板120具有负极集流体21及负极活性物质层22(图7A)。正极板110和负极板120只在一个表面形成有活性物质层。
当正极和负极都由两个以上的电极板构成时，使用在两个表面形成有活性物质层的电极板。正极板(111、112)和负极板(121、122)是具有上述结构的电极板。在正极板111中，在一个正极集流体11的两个表面形成有正极活性物质层12(图6B)。在负极板121中，在一个负极集流体21的两个表面形成有负极活性物质层22(图7B)。正极板112相当于两个正极板110的背面接合而成的电极板，并具有两个正极集流体11(图6C)。负极板122相当于两个负极板120的背面接合而成的电极板，并具有两个负极集流体21(图7C)。这里，正极101由三个正极板111构成，而负极102由两个负极板120和两个负极板121构成。
图8A是示出正极集流体11的结构例子的平面图。图8B是示出负极集流体21的结构例子的平面图。正极集流体11具有两个部分(11a和11b)。正极活性物质层12形成在部分11b的一个表面或两个表面。正极活性物质层12没形成在部分11a。部分11a构成正极101的端子部101a。与此同样，负极集流体21也具有两个部分(21a和21b)。负极活性物质层22形成在部分21b的一个表面或两个表面。负极活性物质层22没形成在部分21a。部分21a构成负极102的端子部102a。这里，将部分11a称为“极耳11a”，将部分21a称为“极耳21a”。
图8C是说明层叠了电极板(111、120、121)的状态的图，且是集流体(11、21)的平面图。通过将形成有负极活性物质层22的部分21b的长宽尺寸设定为比正极集流体11的部分11b大，可以在层叠正极板111及负极板(120、121)的状态下使正极集流体11的边缘端部存在于负极集流体21的表面。通过采用该结构可以缓和电场集中在负极板121的边缘端部，而抑制在这个区域发生晶须的析出。由此，可以延长蓄电单元300的充放电循环寿命。
或者，通过部分21b的外形尺寸设定为比部分11b小以使负极活性物质层22确实相对于正极活性物质层12，可以以使负极集流体21的边缘端部确实重叠于正极集流体11的方式层叠电极板(111、120、121)。另外，也可以将部分21b的尺寸设定为与部分11b相等，以使集流体的边缘端部对齐的方式层叠电极板(111、120、121)。
电极板(111、120、121)也可以具有除集流体、活性物质层之外的构成要素。以下，将说明电极板(111、120、121)的构件或材料等。
[正极集流体]
正极集流体11可以使用不锈钢、金、铂、铝、钛及它们的合金等导电性高且不与锂等载体离子发生合金化的材料形成。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。另外，也可以使用与硅起反应形成硅化物的金属元素。作为与硅起反应形成硅化物的金属元素，有锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。正极集流体11可以适当地使用箔状、板状、薄片状、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状的构件。例如，正极集流体11的厚度可以为5μm以上且30μm以下。优选将其厚度设定为5μm以上且10μm以下，这是因为可以使蓄电单元300变得薄而轻，并易于弯曲。
也可以在正极集流体11的表面设置由石墨等构成的基底层。
[正极活性物质层]
除了正极活性物质以外，正极活性物质层12还可以包含用来提高正极活性物质的贴紧性的粘合剂(binder)以及用来提高正极活性物质层12的导电性的导电助剂等。
作为正极活性物质，例如有具有橄榄石型结晶结构、层状岩盐型结晶结构或尖晶石型结晶结构的复合氧化物。作为正极活性物质，使用LiFeO2、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、V2O5、Cr2O5、MnO2等化合物。
特别是，LiCoO2具有高容量、与LiNiO2相比在大气中稳定以及与LiNiO2相比热稳定等优点，所以是优选的。
当对LiMn2O4等含有锰的具有尖晶石型结晶结构的化合物混合少量镍酸锂(LiNiO2或LiNi1-xMO2(M＝Co、Al等))时，具有抑制锰的溶出或电解液的分解等优点，所以是优选的。
另外，作为正极活性物质可以使用复合材料(通式LiMPO4(M是Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)中的一个以上))。作为通式LiMPO4的典型例子，有LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFeaNibPO4、LiFeaCobPO4、LiFeaMnbPO4、LiNiaCobPO4、LiNiaMnbPO4(a+b≤1、0＜a＜1、0＜b＜1)、LiFecNidCoePO4、LiFecNidMnePO4、LiNicCodMnePO4(c+d+e≤1、0＜c＜1、0＜d＜1、0＜e＜1)、LiFefNigCohMniPO4(f+g+h+i≤1、0＜f＜1、0＜g＜1、0＜h＜1、0＜i＜1)等锂化合物。
尤其是，LiFePO4适当地满足正极活性物质被要求的条件诸如安全性、稳定性、高容量密度、高电位、初期氧化(充电)时能够抽出的锂离子的存在等，所以是优选的。
或者，作为正极活性物质，可以使用通式Li(2-j)MSiO4(M为Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)中的一种以上，0≤j≤2)等复合材料。作为通式Li(2-j)MSiO4的典型例子，有Li(2-j)FeSiO4、Li(2-j)NiSiO4、Li(2-j)CoSiO4、Li(2-j)MnSiO4、Li(2-j)FekNilSiO4、Li(2-j)FekColSiO4、Li(2-j)FekMnlSiO4、Li(2-j)NikColSiO4、Li(2-j)NikMnlSiO4(k+l≤1，0＜k＜1，0＜l＜1)、Li(2-j)FemNinCoqSiO4、Li(2-j)FemNinMnqSiO4、Li(2-j)NimConMnqSiO4(m+n+q≤1，0＜m＜1，0＜n＜1，0＜q＜1)、Li(2-j)FerNisCotMnuSiO4(r+s+t+u≤1，0＜r＜1，0＜s＜1，0＜t＜1，0＜u＜1)等锂化合物。
另外，作为正极活性物质，可以使用以通式AxM2(XO4)3(A＝Li、Na或Mg，M＝Fe、Mn、Ti、V、Nb或Al，X＝S、P、Mo、W、As或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，例如有Fe2(MnO4)3、Fe2(SO4)3、Li3Fe2(PO4)3。另外，作为正极活性物质，例如可以使用：以通式Li2MPO4F、Li2MP2O7、Li5MO4(M＝Fe或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等具有反尖晶石型结晶结构的氧化物；钒氧化物(V2O5、V6O13、LiV3O8等)；锰氧化物；以及有机硫。
当载体离子是锂离子之外的碱金属离子或碱土金属离子时，正极活性物质也可以包含碱金属(例如，钠、钾等)、碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁等)代替上述锂化合物、含锂复合磷酸盐及含锂复合硅酸盐等中的锂。例如，可以使用NaFeO2或Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2等含钠层状氧化物作为正极活性物质。
作为正极活性物质，也可以使用组合上述任何材料而成的材料。例如，可以使用包含上述任何材料的固溶体如包含LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2和Li2MnO3的固溶体等。
也可以在正极活性物质层12的表面上设置氧化锆等氧化物层、碳层。通过设置氧化物层或碳层，可以提高电极的导电性。通过在焙烧正极活性物质时混合葡萄糖等碳水化合物，可以由碳层覆盖正极活性物质层12。
正极活性物质层12的一次粒子的平均粒径优选为50nm以上且100μm以下。
作为导电助剂的例子，有乙炔黑(AB)、石墨(黑铅)粒子、碳纳米管、石墨烯、富勒烯等。
借助于导电助剂，可以在正极活性物质层12中形成电子传导的网络。借助于导电助剂，还可以维持正极活性物质相互之间的导电路径。通过对正极活性物质层12中添加导电助剂，可以提高正极活性物质层12的电子传导性。
石墨烯具有高导电性等优越的电特性以及高柔软性、高机械强度等优越的物理特性。可以将石墨烯用作负极活性物质层22的导电助剂。通过将石墨烯用作导电助剂，可以增大活性物质的粒子的接触点、接触面积。
另外，作为粘合剂，除了典型的聚偏氟乙烯(PVDF)之外，还可以使用聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、三元乙丙聚合物、丁苯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氟橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、硝酸纤维素等。
在正极活性物质层12的总量中，粘合剂的含量优选为1wt％以上且10wt％以下，更优选为2wt％以上且8wt％以下，进一步优选为3wt％以上且5wt％以下。在正极活性物质层12的总量中，导电助剂的含量优选为1wt％以上且10wt％以下，更优选为1wt％以上且5wt％以下。
[负极集流体]
负极集流体21可以使用不锈钢、金、铂、锌、铁、铜、钛、钽及它们的合金等导电性高且不与锂等载体离子发生合金化的材料形成。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。另外，也可以使用与硅起反应形成硅化物的金属元素。作为与硅起反应形成硅化物的金属元素的例子，有锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。负极集流体21可以适当地使用箔状、板状(薄片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。例如，负极集流体21的厚度可以为5μm以上且30μm以下。优选将其厚度设定为5μm以上且20μm以下，这是因为可以使蓄电单元300变得薄而轻，并易于弯曲。
也可以在负极集流体21的表面设置由石墨等构成的基底层。
[负极活性物质层]
除了负极活性物质以外，负极活性物质层22还可以包含用来提高负极活性物质的贴紧性的粘合剂以及用来提高负极活性物质层22的导电性的导电助剂等。
作为负极活性物质，只要是能够进行锂的溶解及析出或者锂离子能够嵌入并从其脱嵌的材料，就没有特别的限制。作为负极活性物质的材料，除了锂金属、钛酸锂之外，还可以使用在蓄电单元领域上一般的碳类材料、合金类材料。
锂金属的氧化还原电位低(比标准氢电极低3.045V)，每单位重量及每单位体积的比容量大(分别为3860mAh/g、2062mAh/cm3)，所以是优选的。
作为碳类材料的例子，可以举出石墨、易石墨化碳(graphitizingcarbon)(软碳)、难石墨化碳(non-graphitizingcarbon)(硬碳)、碳纳米管、石墨烯、碳黑等。作为石墨的例子，可以举出中间相碳微球(MCMB)、焦炭基人造石墨(coke-basedartificialgraphite)、沥青基人造石墨(pitch-basedartificialgraphite)等人造石墨或球状化天然石墨等天然石墨。当锂离子嵌入石墨时(锂-石墨层间化合物的生成时)，石墨呈现实质上与锂金属相等的低电位(0.1V至0.3Vvs.Li/Li+)。由此，锂离子电池可以呈现高工作电压。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；与锂金属相比安全性高等，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反应·脱合金化反应进行充放电反应的合金类材料。例如，在载体离子是锂离子的情况下，作为合金类材料，可以举出包含Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Ag、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合金类材料，例如可以举出Mg2Si、Mg2Ge、Mg2Sn、SnS2、V2Sn3、FeSn2、CoSn2、Ni3Sn2、Cu6Sn5、Ag3Sn、Ag3Sb、Ni2MnSb、CeSb3、LaSn3、La3Co2Sn7、CoSb3、InSb和SbSn等。
另外，作为负极活性物质，可以使用SiO、SnO、SnO2、二氧化钛(TiO2)、锂钛氧化物(Li4Ti5O12)、锂-石墨层间化合物(LixC6)、五氧化铌(Nb2O5)、氧化钨(WO2)、氧化钼(MoO2)等氧化物。
另外，作为负极活性物质，可以使用包含锂和过渡金属的氮化物的具有Li3N型结构的Li3-xMxN(M＝Co、Ni或Cu)。例如，Li2.6Co0.4N3呈现大的充放电容量(900mAh/g、1890mAh/cm3)，所以是优选的。
当作为负极活性物质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V2O5、Cr3O8等没有包含锂离子的材料组合，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，可以使用包含锂和过渡金属的氮化物作为负极活性物质。
另外，也可以将引起变换反应的材料用于负极活性物质。例如，也可以将氧化钴(CoO)、氧化镍(NiO)、氧化铁(FeO)等不与锂起合金化反应的过渡金属氧化物用于负极活性物质。作为引起变换反应的材料，还可以举出：Fe2O3、CuO、Cu2O、RuO2、Cr2O3等氧化物；CoS0.89、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，也可以在负极活性物质的表面形成石墨烯。例如，当作为负极活性物质采用硅时，硅的体积在充放电循环中伴随载体离子的吸留及释放而发生很大的变化，由此负极集流体21与负极活性物质层22之间的贴紧性降低，其结果是充放电导致电池特性的恶化。于是，通过在包含硅的负极活性物质的表面形成石墨烯，即使在充放电循环中硅的体积发生变化，也可以防止负极集流体21与负极活性物质层22之间的分离，从而减少电池特性的恶化，所以是优选的。
另外，也可以在负极活性物质的表面形成氧化物等的覆膜。在充电时由于电解液的分解等而形成的覆膜不能释放其形成时消耗的电荷，从而形成不可逆容量。另一方面，通过将氧化物等的覆膜预先设置在负极活性物质的表面，可以抑制或防止产生不可逆容量。
作为这种覆盖负极活性物质的覆膜，可以使用铌、钛、钒、钽、钨、锆、钼、铪、铬、铝和硅中的任一种的氧化膜或包含这些元素中的任一种及锂的氧化膜。这些覆膜比现有的因电解液的分解生成物而形成在负极表面上的覆膜致密。
例如，五氧化铌(Nb2O5)的导电率较低，为10-9S/cm，并呈现高绝缘性。由此，氧化铌膜阻碍负极活性物质与电解液之间的电化学分解反应。另一方面，氧化铌的锂扩散系数为10-9cm2/sec，即具有高锂离子传导性。由此，能够使锂离子透过。另外，也可以使用氧化硅或氧化铝。
当形成覆盖负极活性物质的覆膜时，例如可以使用溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶法是一种方法，其中通过加水分解反应及重缩合反应使含金属醇盐或金属盐等的溶液成为失去流动性的凝胶，对该凝胶进行焙烧来形成薄膜。由于溶胶-凝胶法是从液相形成薄膜的方法，所以可以在分子级上均匀地混合原料。由此，通过对作为溶剂的金属氧化膜的原料添加石墨等负极活性物质，可以容易在凝胶中分散活性物质。如此，可以在负极活性物质表面形成覆膜。通过使用该覆膜，可以防止蓄电单元的容量的降低。
<电极板的制造>
利用涂敷法等可以形成正极活性物质层12。例如，混合正极活性物质、粘合剂和导电助剂来制造正极浆料(slurry)。在包括构成正极集流体11的导电体的箔(例如，铝箔)的两个表面涂敷正极浆料，进行干燥。接着，对形成有正极活性物质层12的铝箔进行加工。在该加工中，例如可以使用打孔器。通过以上工序，可以制造正极板111。可以同样地制造负极板120及121。例如将铜箔用于负极集流体21即可。当形成负极板120时，在铜箔的一个表面涂敷负极浆料；当形成负极板121时，在铜箔的两个表面涂敷负极浆料。
<隔离体>
如图9A至9D所示，可以使用被对折的由绝缘体构成的薄片30制造隔离体130。作为薄片30，可以使用由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、四氟乙烯等多孔绝缘体构成的薄片。可以使用以由绝缘材料构成的纤维(玻璃纤维、高分子纤维、纤维素)形成的无纺布。薄片30也可以是层叠多个薄片而成的薄片。可以使用树脂材料等覆盖薄片30的表面，提高其耐热性或亲水性。将薄片30的厚度例如设定为10μm以上且50μm以下，即可。
将参照图9A至图9D说明覆盖正极板111的隔离体130的制造方法的一个例子。在薄片30上形成折痕30a(图9A)。将正极板111层叠在薄片30上(图9B)。接着，沿折痕30a弯折薄片30，将正极板111设置在薄片30的相对面之间(图9C)。因此，成为正极板111的双面(顶面、底面)被薄片30覆盖的状态。这里，为了保持该状态，在薄片30互相重叠的区域(正极板111的外周部的左部及右部)接合薄片30。作为接合薄片30的方法，可以举出利用加热的焊接、超声波焊接、利用粘结剂的粘结等。根据薄片30、电解液103等的材料适当地选择接合方法即可。
经上述工序，完成隔离体130。隔离体130可以被称为囊状或袋状的绝缘体的薄片30。通过形成接合部31及32，可以使隔离体130与正极板111贴紧。由此，可以防止正极板111偏离隔离体130。另外，可以防止在隔离体130中起皱。
在图9A至图9D所示的例子中，使用一个薄片形成隔离体，但是也可以使用两个薄片形成隔离体。使用两个薄片30夹持正极板111(图10A)。接合两个薄片30完成隔离体131(图10B)。在图10B所示的例子中，与隔离体130同样，在隔离体131中形成有接合部31、32。而且，在相当于图9A所示的薄片30的折痕30a的部分形成有接合部33。
为将薄片30形成为袋状(囊状)而形成的接合部不局限于图9D、图10B所示的结构。只要以正极板111被一个或两个薄片30覆盖的方式制造隔离体130、隔离体131即可。以下，参照图11A和11B说明几个结构例子。例如，也可以在隔离体130中除与极耳11a重叠的区域以外的外周部(薄片30的左右的外周部)以不残留开口的方式形成接合部31、接合部32(图11A)。另外，也可以以使开口35存在于隔离体130的外周部的一部分的方式形成接合部31、接合部32(图11B)。
通过使用隔离体覆盖正极板和负极板的双方，防止在电极板之间发生短路的效果得到提高。在此情况下，构成覆盖正极板的隔离体的绝缘体薄片可以与构成覆盖负极板的隔离体的绝缘体薄片不同。例如，为去除析出物，覆盖负极板的隔离体使用由纤维素等构成的无纺布形成。覆盖正极板的隔离体使用具有断路功能的多孔性树脂薄片形成。因此，可以提高蓄电单元的安全性。
在使用隔离体覆盖正极板和负极板中的一个时，与使用隔离体覆盖正极板和负极板的双方的情况相比，可以使蓄电单元减薄并减轻。例如，在制造蓄电单元之后进行充放电的老化工序中，有时发生气体。在此情况下，为了容易进行脱气，采用容易发生气体的一个电极板不被隔离体覆盖的结构即可。例如，在使用蓄电单元300时，由于反复进行充放电，而有时容易产生恶化特性的析出物。在此情况下，为了更有效地防止正极与负极之间的短路，采用容易产生析出物的一个电极板被隔离体覆盖的结构即可。例如，在锂离子二次电池的情况下，有时在负极板上形成锂晶须，由此优选采用负极板被隔离体覆盖的结构。
<电极叠层体、密封体>
接着，通过交替层叠负极板(120、121)和正极板(111)，形成包含多个电极板的电极叠层体。在本实施方式的电极叠层体中，将用来形成密封体104的部件设置在相邻的正极板之间，且将用来形成密封体105的部件设置在负极板之间。这里，说明使用由绝缘体构成的融合胶带形成密封体104、105的例子。
在层叠电极板(111、120、121)之前，在各电极板上贴合融合胶带。这里，以正极板111为例说明贴合融合胶带的方法。负极板(120、121)也与此同样。如图12A所示，给正极板111以与袋状的隔离体130的开口端部重叠的方式贴合融合胶带50，该融合胶带50被贴在极耳11a及隔离体130上。优选在正极板111与融合胶带50重叠的部分中没形成正极活性物质层12。图12A示出在正极板111的一个表面贴合融合胶带50的例子，并示出正极板111的两个表面。另外，如图12B和图12C所示，也可以在正极板111的两个表面贴合融合胶带50。另外，也可以在正极板111的一个表面或两个表面贴合两层以上的融合胶带50。可以根据正极板111、薄片30以及融合胶带50的厚度决定融合胶带50的贴合方法。在电极叠层体的最上层及最下层的电极板的两个表面贴合融合胶带。由此，可以以密封体填埋外包装体与电极板的极耳的间隙。
如图13A所示，层叠被贴合了融合胶带50的电极板(111、120以及121)。这里，最上的电极板(111、120)的两个表面被贴合融合胶带50。通过以使极耳11a彼此重叠并使极耳21a彼此重叠的方式交替层叠负极板(120、121)和正极板(111)，制造电极叠层体180(参照图13B)。在电极叠层体180中，贴合在极耳11a上的融合胶带50彼此融合，由此形成密封体104。贴合在极耳21a上的融合胶带50彼此融合，由此形成密封体105。
另外，如图14所示，还可以在密封体104和密封体105上分别重新贴合融合胶带51。融合胶带51构成密封体104、密封体105。另外，也可以在密封体104和密封体105的任何一个上贴合融合胶带51。作为融合胶带50及51，可以使用粘合部由如合成橡胶等具有绝缘性及防水性的材料构成的胶带。
构成密封体104和密封体105的部件不局限于融合胶带50。只要是可以以填埋相邻的两个集流体(极耳)之间及集流体(极耳)与外包装体的间隙以不泄漏电解液的方式形成密封体104及105且由绝缘体构成的部件或材料等，即可。例如，可以使用绝缘密封剂。当使用如密封剂等具有流动性的部件时，既可预先在电极板上涂敷部件又可边层叠电极板边在电极板上涂敷部件。
<外包装体>
在外包装体107中，密封电极叠层体180。在这个密封工序中，以极耳11a及21a露出于外包装体107的外部的方式形成外包装体107。在此，将一个薄膜70对折，而将其形成为袋状，由此形成外包装体107(图15A至图16B)。作为用来形成外包装体107的薄膜70，可以使用选自金属薄膜(铝膜、不锈钢膜、镍钢膜等)、由有机材料构成的塑料薄膜、包含有机材料(有机树脂或纤维等)和无机材料(陶瓷等)的混合材料薄膜、含碳薄膜(碳薄膜、石墨薄膜等)的单层薄膜。另外，作为薄膜70，可以使用由上述薄膜中的多个构成的叠层薄膜。作为薄膜70，也可以使用形成有凹部及/或凸部的薄膜。由此，薄膜70的表面积增加，因此可以提高外包装体107的散热效果。例如可以利用压花加工形成凹部及/或凸部。
当蓄电单元300变形时，外包装体107被施加弯曲应力，其一部分会发生起皱等变形或破损。通过在外包装体107的表面形成凹部及/或凸部，可以缓和产生在外包装体107中的应力所造成的扭曲。因此，可以提高蓄电单元300的可靠性。“扭曲”是指表示相对于物体的基准(初始状态)长度的物体的点的位移的变形尺度。
为了形成外包装体107，根据电极叠层体180的外形折弯薄膜70或者形成凹部(凸部)。这里，如图15A所示，在薄膜70上形成折痕70a。然后，在薄膜70上层叠电极叠层体180(图15B)，沿折痕70a折弯薄膜(图15C)。例如，通过热压合等接合薄膜70的外缘部，以形成外包装体107。在这个工序中，以使电解液103的导入口72开着的方式形成薄膜70的接合部71(图16A)。经该工序，薄膜70与密封体104、105接合，由此电极叠层体180被固定于薄膜70(外包装体107)。
图16A示出接合部71形成在外包装体107的边缘的上部和下部的两个部分且以外包装体107的左侧侧面作为开放端形成导入口72的制造例子。根据如蓄电单元300的尺寸大等情况，如图16B所示，也可以在外包装体107的左侧侧面的一部分形成导入口72。
<端子部>
通过使取出到外包装体107的外部的极耳11a彼此电连接且使取出到外包装体107的外部的极耳11b彼此电连接，形成正极101的端子部101a及负极102的端子部102a(图1、图3等)。优选通过超声波焊接进行上述电连接。另外，也可以在以外包装体107密封电极叠层体180之前形成端子部101a及端子部102a。
在图3所示的例子中，为了形成正极101的端子部101a，按照位于最左侧的正极板111的极耳11a(正极集流体11)进行位置对准。该极耳11a不弯折，而其他两个极耳11a向左弯曲，由此接合三个极耳11a，形成端子部101a。另外，负极102的端子部102a的形成方法也与此同样。位于最左侧的负极板120的极耳21a(负极集流体21)不弯折，而其他三个极耳21a向左弯曲，由此接合四个极耳21a。在上述例子中，位于右侧的两个极耳11a具有从密封体104的固定部向极耳11a的接合部呈大致S字形状、大致圆弧形状或弓状的弯曲部。另外，位于右侧的三个极耳21a具有从极耳21a的接合部向密封体105的固定部呈大致S字形状、大致圆弧形状或弓状的弯曲部。当然，极耳11a及21a的弯曲形状不局限于图3所示的例子。
像这样，通过以形成弯曲部的方式进行彼此极耳11a的接合和彼此极耳21a的接合，可以形成具有耐弯曲性的蓄电单元300。尤其是，可以形成对于在外包装体107以使极耳11a和极耳21a的弯曲部伸张的方式变形时的耐受性高的结构。在图3所示的方法中，其结构对于像以外包装体107的右侧平面呈凸状的方式(在图2所示的方法中，上侧平面呈凸状的方式)折弯或弯曲外包装体107那样的变形的耐受性特别强。因此，蓄电单元300适合用于如蓄电单元7407(图20C)等能够向一个方向弯曲的电子设备的蓄电单元。另外，蓄电单元300适合用于如蓄电单元7104(图20E)等其在弯折或者弯曲的状态下被组装在框体中的蓄电单元。就是说，蓄电单元300适合用于弯曲的电子设备的蓄电单元。
<电解液>
在减压气氛下或者惰性气氛下，将电解液103从导入口72注入外包装体107内部，以用电解液103浸渍隔离体130。
作为电解液103，优选使用非质子有机溶剂。例如，可以使用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯、碳酸氯苯基、碳酸亚乙烯酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯、醋酸甲酯、丁酸甲酯、1，3-二氧六环、1，4-二氧六环、二甲氧基乙烷(DME)、二甲亚砜、二乙醚、甲基二甘醇二甲醚(methyldiglyme)、乙腈、苯腈、四氢呋喃、环丁砜、磺内酯等中的一种，或者可以以任意组合及比例使用上述溶剂中的两种以上。
另外，当作为电解液103的溶剂使用凝胶化的高分子材料时，对于漏液性等的安全性得到提高。并且，能够实现二次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，可以举出硅酮胶、丙烯酸树脂胶、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103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)，即使因蓄电单元的内部短路、过充电等而使内部温度上升也可以防止蓄电单元的破裂或起火等。
另外，作为溶解于上述溶剂的电解质，当将锂离子用于载体离子时，可以使用LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiAlCl4、LiSCN、LiBr、LiI、Li2SO4、Li2B10Cl10、Li2B12Cl12、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C4F9SO2)(CF3SO2)、LiN(C2F5SO2)2等锂盐中的一种，或者可以以任意组合及比例使用上述锂盐中的两种以上。
作为电解液103优选使用粒状尘屑或电解液的构成要素之外的元素(以下，简单地称为“杂质”)的含量少的高度纯化的电解液。具体而言，在电解液中，将杂质的重量比设定为1％以下，优选为0.1％以下，更优选为0.01％以下。另外，也可以对电解液103添加碳酸亚乙烯酯等添加剂。
<老化工序>
暂时密封导入口72。接着，进行老化工序，以使蓄电单元300处于可以实际使用的状态。在老化工序中，例如，进行1循环以上的充电及放电。当进行蓄电单元300的充电时，电解液103的一部分有时被分解而产生气体。因此，在结束老化工序之后，打开被密封的导入口72(图16A和16B)，释放产生在外包装体107中的气体。
<蓄电单元的完成>
在进行脱气之后，也可以补充电解液103。可以进行2循环以上的老化工序和脱气工序。通过密封导入口72，完成可以实际使用的蓄电单元300(图1)。
如图1至图5所示，通过采用正/负的电极板(111、120以及121)与隔离体130一起固定于外包装体107的结构，可以形成耐弯曲性强的蓄电单元300。当外包装体107因弯曲等变形时，各电极板(111、120以及121)与隔离体130同时在外包装体107内部滑动，由此可以缓和因外包装体107变形给电极板(111、120以及121)造成的应力。另外，电极板(111、120以及121)的集流体(11、21)在外包装体107的外侧连接。在外包装体107的内部，集流体(11、21)除在被密封体104及105固定的部分以外不被固定。由此，电极板(111、120以及121)在外包装体107的内部的移动变得容易，由此可以进一步缓和因外包装体107变形给电极板(111、120以及121)造成的应力。由于蓄电单元300具有耐受弯曲等变形的结构，所以可以提高蓄电单元300的安全性。
另外，正极集流体11的极耳11a及负极集流体21的极耳21a因没有缺口部而比具有缺口部的结构的集流体更不容易破坏。这个特征也给提高蓄电单元300的结构的强度做贡献。另外，也可以对极耳11a和极耳21a中的一方或双方设置缺口部。当设置缺口部时，可以从外包装体107的同一侧面取出极耳11a和极耳21a。例如，在图1中，将极耳11a从与极耳21a相同的一侧，即外包装体107的上侧侧面取出即可。
另外，优选使用像隔离体130及131那样的被加工为囊状或袋状的隔离体。由此，即使电极板(111、120以及121)在外包装体107内部移动也不易于偏离隔离体130，因而可以防止正极101与负极102之间的短路，提高蓄电单元300的安全性。
《蓄电单元的结构例子2》
虽然在图1等中示出正极板和负极板的双方被隔离体覆盖的蓄电单元的结构例子，但是也可以采用正极板和负极板中的一个被隔离体覆盖而另一个不被隔离体覆盖的结构。图17及图18示出这种结构的一个例子。图17及图18所示的蓄电单元301是蓄电单元300的变形例子。蓄电单元301的平面图相当于图1，图17及图18是示出蓄电单元301的结构例子的截面图，它们分别为沿图1的线A1-A2、线B1-B2的截面图。
在蓄电单元301中，正极板111被隔离体130覆盖，而负极板(120、121)不被隔离体130覆盖。另外，也可以采用正极板111不被隔离体130覆盖而负极板(120、121)被隔离体130覆盖的结构。
《蓄电单元的结构例子3》
图19示出蓄电单元的其他结构例子。图19所示的蓄电单元302为蓄电单元300的变形例子，其正极及负极的端子部的结构与蓄电单元300(图3)不同。蓄电单元302的平面图相当于图1，图19是示出蓄电单元302的结构例子的截面图，其是沿图1的线B1-B2的截面图。
如图3所示，在蓄电单元300中的正极101的端子部101a中，按照位于最左侧的正极集流体11的极耳11a进行位置对准。通过使该极耳11a不弯曲而使其他两个极耳11a向左弯曲，使相邻的极耳11a彼此接触，在此状态下接合三个极耳11a。与此同样，在负极102的端子部102a中，按照位于最左侧的负极集流体21的极耳21a进行位置对准。通过使该极耳21a不弯曲而使其他三个极耳21a向左弯曲，使相邻的极耳21a彼此接触，在此状态下接合四个极耳21a。
因为蓄电单元300的端子部101a及端子部102a为非对称结构，所以图3所示的结构对像外包装体107的右侧弯折得呈凸形状那样的变形的耐性非常强。另一方面，对像外包装体107的右侧弯折得呈凹形状那样的变形的耐性非常弱。于是，在蓄电单元302(图19)中，通过使端子部101a及端子部102a具有对称性高的结构，无论外包装体107弯折得呈凸形状还是呈凹形状都使端子部101a及端子部102a具有同样的强度。为此，比起蓄电单元300来，蓄电单元302更适合用于能够以使外包装体107弯折得呈凹状或凸状的方式向两个方向弯曲的电子设备的蓄电单元。
在图19所示的蓄电单元302中，为了形成端子部101a及端子部102a，按照被外包装体107密封的多个电极板中的位于中央的电极板进行位置对准，并弯曲其他电极板的极耳(11a及21a)。这里，按照从右数第二个正极板111的正极集流体11进行位置对准。在正极101的端子部101a中，通过使位于中央的极耳11a不弯曲而使右侧的一个极耳11a向左弯曲并使左侧的一个极耳11a向右弯曲，使相邻的极耳11a彼此接触，在此状态下接合三个极耳11a。在负极102的端子部102a中，通过使位于右侧的两个极耳21a向左弯曲并使左侧的两个极耳21a向右弯曲，使相邻的极耳21a彼此接触，在此状态下接合四个极耳21a。
实施方式2
本发明的一个实施方式的蓄电单元可以被用作利用电力驱动的各种各样的电子设备的电源。图20A至图23B示出使用根据本发明的一个实施方式的蓄电单元的电子设备的具体例子。
作为使用根据本发明的一个实施方式的蓄电单元的电子设备的具体例子，可以举出电视机、显示器等显示装置、照明装置、台式或笔记本型个人计算机、文字处理机、再现储存在DVD(DigitalVersatileDisc：数字通用光盘)等记录介质中的静态图像或动态图像的图像再现装置、便携式CD播放器、收音机、磁带录音机、头戴式耳机音响、音响、台钟、挂钟、无绳电话子机、步话机、移动电话机、车载电话、便携式游戏机、平板型信息终端、弹珠机等大型游戏机、计算器、便携式信息终端、电子笔记本、电子书阅读器、电子翻译器、声音输入器、摄像机、数字静态照相机、电动剃须刀、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、空调设备诸如空调器、加湿器、除湿器等、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、链锯等工具、烟探测器、透析装置等医疗设备等。再者，还可以举出工业设备诸如引导灯、信号机、传送带、自动扶梯、电梯、工业机器人、蓄电系统、用于电力均匀化或智能电网的蓄电装置。另外，利用使用燃料的引擎或者利用使用来自非水类二次电池的电力的电动机推进的移动体等也包括在电子设备的范畴内。作为上述移动体，例如可以举出电动汽车(EV)、兼具内燃机和电动机的混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、使用履带代替这些的车轮的履带式车辆、包括电动辅助自行车的电动自行车、摩托车、电动轮椅、高尔夫球车、小型或大型船舶、潜水艇、直升机、飞机、火箭、人造卫星、太空探测器、行星探测器、宇宙飞船等。
另外，也可以将根据本发明的一个实施方式的蓄电单元沿着在房屋及高楼的内壁或外壁、汽车的内部装修或外部装修的曲面组装。
图20A示出移动电话机(或智能手机)的例子。移动电话机7400除了组装在框体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具有蓄电单元7407。
图20B示出使移动电话机7400弯曲的状态。在利用外部的力量使移动电话机7400变形而使其整体弯曲时，设置在其内部的蓄电单元7407也被弯折。图20C示出移动电话机7400被弯折的状态下的蓄电单元7407。
图20D示出手镯型显示装置的例子。便携式显示装置7100具备框体7101、显示部7102、操作按钮7103及蓄电单元7104。另外，图20E示出被组装在框体7101内的状态下的蓄电单元7104。如图20E所示,蓄电单元7104在弯曲的状态下被容纳于框体7101内。
图20F示出手表型便携式信息终端的例子。便携式信息终端7200包括框体7201、显示部7202、带子7203、带扣7204、操作按钮7205、输入输出端子7206等。便携式信息终端7200可以执行移动电话、电子邮件、文章的阅读及编写、音乐播放、网络通讯、电脑游戏等各种应用程序。
显示部7202的显示面弯曲，能够沿着弯曲的显示面进行显示。另外，显示部7202具备触摸传感器，可以用手指或触屏笔等触摸画面来进行操作。例如，通过触摸显示于显示部7202的图标7207，可以启动应用程序。
操作按钮7205可以具有电源开关、无线通讯的开关、静音模式的设置及取消、省电模式的设置及取消等各种功能。例如，通过利用组装在便携式信息终端7200中的操作系统，可以自由地设定操作按钮7205的功能。
另外，便携式信息终端7200可以执行基于现有通讯标准的近距离无线通讯。在此情况下，例如，可以进行便携式信息终端7200与可无线通讯的耳麦之间的相互通讯，由此可以进行免提通话。
另外，便携式信息终端7200具备输入输出端子7206，可以通过连接器直接向其他信息终端发送数据或从其他信息终端接收数据。另外，也可以通过输入输出端子7206进行充电。另外，充电工作也可以利用无线供电进行，而不利用输入输出端子7206。
便携式信息终端7200包括蓄电单元。例如，可以将弯曲状态的图20E所示的蓄电单元7104组装在框体7201的内部，或者，将能够弯折状态的蓄电单元7104组装在带子7203的内部。
图20G示出袖章型显示装置的例子。显示装置7300具备显示部7304以及像本发明的一个实施方式的蓄电单元7104那样的蓄电单元。显示装置7300也可以具备显示部7304中的触摸传感器，并用作便携式信息终端。
显示部7304的显示面弯曲，能够沿着弯曲的显示面进行显示。另外，显示装置7300的显示状态可以根据基于现有通讯标准的近距离无线通讯等而改变。
显示装置7300具备输入输出端子，可以通过连接器直接向其他信息终端发送数据或从其他信息终端接收数据。另外，也可以通过输入输出端子进行充电。另外，充电工作也可以利用无线供电进行，而不利用输入输出端子。
图21A和图21B示出能够折叠的平板型信息终端的例子。图21A示出打开平板型信息终端9600的状态，图21B示出合上平板型信息终端9600的状态。平板型信息终端9600包括具备框体9630a及框体9630b的框体9630、连接框体9630a和框体9630b的可动部9640、具有显示部9631a及显示部9631b的显示部9631、显示模式开关9626、电源开关9627、省电模式开关9625、卡子9629以及操作开关9628等。
平板型信息终端9600在框体9630a及框体9630b的内部具备蓄电单元9635。蓄电单元9635跨着可动部9640设置在框体9630a及框体9630b。
在显示部9631a中，可以将其一部分用作触摸屏的区域9632a，并且可以通过接触所显示的操作键9638来输入数据。图21A示出显示部9631a的一半只具有显示的功能而另一半具有触摸屏的功能的结构，但是不局限于该结构。也可以采用显示部9631a的整个区域具有触摸屏的功能的结构。例如，可以使显示部9631a的整个面显示键盘按钮来将其用作触摸屏，并且将显示部9631b用作显示画面。
另外，在显示部9631b中与显示部9631a同样，也可以将其一部分用作触摸屏的区域9632b。另外，通过使用手指或触屏笔等接触触摸屏上的键盘显示切换按钮9639的位置上，可以在显示部9632b上显示键盘按钮9641。另外，也可以对触摸屏的区域9632a和触摸屏的区域9632b同时进行触摸输入。
另外，显示模式开关9626能够切换竖屏显示和横屏显示等，或者能够切换黑白显示和彩色显示等。根据通过平板型信息终端9600所内置的光传感器所检测的使用时的外光的光量，省电模式开关9625可以控制显示亮度。平板型信息终端除了光传感器以外还可以内置陀螺仪和加速度传感器等其他检测装置。
图21A示出显示部9631b的显示面积与显示部9631a的显示面积相同的例子，但是不局限于此，既可以使一方的尺寸和另一方的尺寸不同，也可以使它们的显示质量有差异。例如显示部9631a和9631b中的一方可以比另一方进行更高精细的显示。
图21B是合上的状态，并且平板型信息终端包括框体9630、太阳能电池9633、包括DCDC转换器9636的充放电控制电路9634。作为蓄电单元9635使用本发明的一个实施方式的蓄电单元。
另外，平板型信息终端9600能够折叠，因此不使用时可以使框体9630a和框体9630b重叠。通过使框体9630a和框体9630b重叠，可以保护显示部9631a和显示部9631b，而可以提高平板型信息终端9600的耐久性。根据本发明的一个实施方式的蓄电单元9635具有柔性，即使被反复弯曲，充放电容量也不容易减少。因此可以提供一种可靠性高的平板型信息终端。
除此以外，平板型信息终端9600还可以具有如下功能：显示各种各样的数据(静态图像、动态图像、文字图像等)；将日历、日期或时刻等显示在显示部上；对显示在显示部上的数据进行操作或编辑的触摸输入；通过各种各样的软件(程序)控制处理等。
通过利用安装在平板型信息终端9600的表面上的太阳能电池9633，可以将电力供应到触摸屏、显示部或图像信号处理部等。注意，太阳能电池9633可以设置在框体9630的一面或两面，并且可以高效地对蓄电单元9635进行充电，由此这是优选的。另外，当作为蓄电单元9635使用锂离子电池时，有可以实现小型化等优点。
图21C是示出充放电控制电路9634的例子的方框图。充放电控制电路9634包括蓄电单元9635、DCDC转换器9636、转换器9637、开关SW1、开关SW2、开关SW3等。
将说明在太阳能电池9633发电的状态下的充放电控制电路9634的工作的例子。使用DCDC转换器9636对太阳能电池9633所产生的电力进行升压或降压以使它成为用来对蓄电单元9635进行充电的电压。并且，当利用来自太阳能电池9633的电力使显示部9631工作时使开关SW1导通，并且，利用转换器9637将其升压或降压到显示部9631所需要的电压。另外，当不进行显示部9631中的显示时，使SW1截止且使SW2导通来对蓄电单元9635进行充电即可。
这里，示出太阳能电池9633作为发电单元的一个例子，但是不局限于此，也可以使用压电元件(piezoelectricelement)或热电转换元件(珀耳帖元件(Peltierelement))等其他发电单元进行蓄电单元9635的充电。例如，也可以使用以无线(不接触)的方式能够收发电力来进行充电的无线电力传输模块或组合其他充电方法进行充电。
图22示出其他电子设备的例子。
显示装置8000是使用根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8004的电子设备的例子。具体地说，显示装置8000相当于电视广播接收用显示装置，包括框体8001、显示部8002、扬声器部8003及蓄电单元8004等。根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8004被设置在框体8001的内部。显示装置8000既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在蓄电单元8004中的电力。因此，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8004用作不间断电源，也可以利用显示装置8000。
作为显示部8002，可以使用显示装置诸如液晶显示装置、在每个像素中具备有机EL元件等发光元件的发光装置、电泳显示装置、DMD(数字微镜装置：DigitalMicromirrorDevice)、PDP(等离子体显示面板：PlasmaDisplayPanel)及FED(场致发射显示器：FieldEmissionDisplay)等。
另外，除了电视广播接收用的显示装置之外，显示装置还包括所有显示信息用显示装置，例如个人计算机用显示装置或广告显示用显示装置等。
安镶型照明装置8100是使用根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8103的电子设备的例子。具体地说，照明装置8100包括框体8101、光源8102及蓄电单元8103等。虽然在图22中例示出蓄电单元8103设置在安镶有框体8101及光源8102的天花板8104的内部的情况，但是蓄电单元8103也可以设置在框体8101的内部。照明装置8100既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在蓄电单元8103中的电力。因此，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将蓄电单元8103用作不间断电源，也可以利用照明装置8100。
虽然在图22中例示出设置在天花板8104内的安镶型照明装置8100，但是根据本发明的一个实施方式的蓄电单元既可以用于设置在天花板8104以外的例如侧壁8105、地板8106或窗户8107等的安镶型照明装置，又可以用于台式照明装置等。另外，作为光源8102，可以使用利用电力人工性地得到光的人工光源。作为上述人工光源的例子，可以举出白炽灯泡、荧光灯等放电灯以及LED或有机EL元件等发光元件。
具有室内机8200及室外机8204的空调器是使用根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8203的电子设备的例子。具体地说，室内机8200包括框体8201、送风口8202及蓄电单元8203等。虽然在图22中例示出蓄电单元8203设置在室内机8200中的情况，但是蓄电单元8203也可以设置在室外机8204中。或者，也可以在室内机8200和室外机8204的双方中设置有蓄电单元8203。空调器既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在蓄电单元8203中的电力。尤其是，当在室内机8200和室外机8204的双方中设置有蓄电单元8203时，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8203用作不间断电源，也可以利用空调器。
虽然在图22中例示由室内机和室外机构成的分体式空调器，但是也可以将根据本发明的一个实施方式的蓄电单元用于在一个框体中具有室内机的功能和室外机的功能的一体式空调器。
电冷藏冷冻箱8300是使用根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8304的电子设备的例子。具体地说，电冷藏冷冻箱8300包括框体8301、冷藏室门8302、冷冻室门8303及蓄电单元8304等。蓄电单元8304设置在框体8301的内部。电冷藏冷冻箱8300既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在蓄电单元8304中的电力。因此，即使当由于停电等不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将根据本发明的一个实施方式的蓄电单元8304用作不间断电源，也可以利用电冷藏冷冻箱8300。
另外，在上述电子设备中，微波炉等高频加热装置和电饭煲等电子设备在短时间内需要高功率。因此，通过将根据本发明的一个实施方式的蓄电单元用作用来辅助商业电源不能充分供应的电力的辅助电源，在使用电子设备时可以防止商业电源的总开关跳闸。
另外，在不使用电子设备的时间段，尤其是在商业电源的供应源能够供应的电力总量中的实际使用的电力的比率(称为电力使用率)低的时间段中，将电力蓄积在蓄电单元中，由此可以抑制在使用电子设备的时间段中电力使用率增高。例如，在为电冷藏冷冻箱8300时，在气温低且不太进行冷藏室门8302或冷冻室门8303的开关的夜间，将电力蓄积在蓄电单元8304中。并且，在气温高且多次进行冷藏室门8302或冷冻室门8303的开关的白天，将蓄电单元8304用作辅助电源，由此可以抑制白天的电力使用率。
根据本发明的一个实施方式的蓄电单元可以被用作电发动机的电源。图23A和图23B示出具备电发动机及蓄电单元的电子设备的例子。当将蓄电单元安装在车辆时，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。
图23A所示的汽车8400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8400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。被组装在汽车8400内的蓄电单元不但驱动电发动机，而且还可以将电力供应到车头灯8401或室内灯(未图示)等发光装置。另外，蓄电单元可以将电力供应到汽车8400所具有的速度表、转速计等显示装置。另外，蓄电单元可以将电力供应到汽车8400所具有的导航系统等半导体装置。
在图23B所示的汽车8500中，可以通过利用插件方式或非接触供电方式等从外部的充电设备被供应电力，来对汽车8500所具有的蓄电单元进行充电。图23B示出从地上设置型的充电装置8021通过电缆8022对安装在汽车8500中的蓄电单元进行充电的情况。当进行充电时，作为充电方法或连接器的规格等，根据CHAdeMO(注册商标)或联合充电系统“CombinedChargingSystem”等的规定的方式而适当地进行，即可。作为充电装置8021，也可以使用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8500中的蓄电单元进行充电。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，虽然未图示，但是也可以将受电装置安装在车辆中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，不但停车中而且行驶中也可以进行充电。另外，也可以利用该非接触供电方式，在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，在停车时或行驶时进行蓄电单元的充电。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。
根据本发明的一个实施方式，可以提高蓄电单元的循环特性及可靠性。另外，根据本发明的一个实施方式，可以提高蓄电单元的特性，而可以使蓄电单元本身小型轻量化。另外，如果可以使蓄电单元本身小型轻量化，就有助于实现车辆的轻量化，从而可以延长行驶距离。另外，可以将安装在车辆中的蓄电单元用作对车辆以外的产品的电力供应源。此时，可以避免在电力需求高峰时使用商业电源。
符号说明
11：正极集流体，11a：极耳(部分)，11b：极耳(部分)，12：正极活性物质层，21：负极集流体，21a：极耳(部分)，21b：极耳(部分)，22：负极活性物质层，30：薄片，30a：折痕，31：接合部，32：接合部，33：接合部，35：开口，50：融合胶带，51：融合胶带，70：薄膜，70a：折痕，71：接合部，72：导入口，101：正极，101a：端子部(部分)，102：负极，102a：端子部(部分)，103：电解液，104：密封体，105：密封体，107：外包装体，107：密封体，110：正极板，111：正极板，112：正极板，120：负极板，121：负极板，122：负极板，130：隔离体，131：隔离体，180：电极叠层体，300：蓄电单元，301：蓄电单元，302：蓄电单元，7100：便携式显示装置，7101：框体，7102：显示部，7103：操作按钮，7104：蓄电单元，7200：便携式信息终端，7201：框体，7202：显示部，7203：带子，7204：带扣，7205：操作按钮，7206：输入输出端子，7207：图标，7300：显示装置，7304：显示部，7400：移动电话机，7401：框体，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：蓄电单元，8000：显示装置，8001：框体，8002：显示部，8003：扬声器部，8004：蓄电单元，8021：充电装置，8022：电缆，8100：照明装置，8101：框体，8102：光源，8103：蓄电单元，8104：天花板，8105：侧壁，8106：地板，8107：窗户，8200：室内机，8201：框体，8202：送风口，8203：蓄电单元，8204：室外机，8300：电冷藏冷冻箱，8301：框体，8302：冷藏室门，8303：冷冻室门，8304：蓄电单元，8400：汽车，8401：车头灯，8500：汽车，9600：平板型信息终端，9625：开关，9626：开关，9627：电源开关，9628：操作开关，9629：卡子，9630：框体，9630a：框体，9630b：框体，9631：显示部，9631a：显示部，9631b：显示部，9632a：区域，9632b：区域，9633：太阳能电池，9634：充放电控制电路，9635：蓄电单元，9636：DCDC转换器，9637：转换器，9638：操作键，9639：按钮，9640：可动部
本申请基于2013年11月28日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-246468，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (27)

1.一种蓄电单元，包括：
第一电极板；
第一绝缘薄片，其中所述第一电极板被对折的所述第一绝缘薄片覆盖；
隔着所述第一绝缘薄片的第一部分与所述第一电极板相邻的第二电极板；以及
密封所述第一电极板、所述第一绝缘薄片以及所述第二电极板的外包装体，
其中，所述第一电极板与所述第一绝缘薄片被固定于所述外包装体的第一部分。
2.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中所述第一绝缘薄片具有袋状形状。
3.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中所述第一绝缘薄片包括选自聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、玻璃纤维、高分子纤维以及纤维素中的材料。
4.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中所述第二电极板被固定于所述外包装体的第二部分。
5.根据权利要求1所述的蓄电单元，还包括第二绝缘薄片，其中所述第二电极板被对折的所述第二绝缘薄片覆盖。
6.根据权利要求5所述的蓄电单元，其中所述第二绝缘薄片具有袋状形状。
7.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中所述第一电极板和所述第二电极板的端子部被设置在所述外包装体的外侧。
8.根据权利要求1所述的蓄电单元，
其中多个第一电极板被设置在所述外包装体内，并在设置在所述外包装体的外侧的第一部分中彼此连接，
并且多个第二电极板被设置在所述外包装体内，并在设置在所述外包装体的外侧的第二部分中彼此连接。
9.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中所述外包装体包括压花薄膜。
10.一种包括权利要求1所述的蓄电单元的电子设备。
11.一种蓄电单元，包括：
第一电极板；
一对第一绝缘薄片，其中所述第一电极板被夹在所述一对第一绝缘薄片之间，
隔着所述一对第一绝缘薄片的一个与所述第一电极板相邻的第二电极板；以及
密封所述第一电极板、所述一对第一绝缘薄片以及所述第二电极板的外包装体，
其中，所述第一电极板与所述一对第一绝缘薄片被固定于所述外包装体的第一部分。
12.根据权利要求11所述的蓄电单元，其中所述一对第一绝缘薄片以具有袋状形状的方式部分接合。
13.根据权利要求11所述的蓄电单元，其中所述一对第一绝缘薄片包括选自聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、玻璃纤维、高分子纤维以及纤维素中的材料。
14.根据权利要求11所述的蓄电单元，其中所述第二电极板被固定于所述外包装体的第二部分。
15.根据权利要求11所述的蓄电单元，还包括一对第二绝缘薄片，其中所述第二电极板被夹在所述一对第二绝缘薄片之间。
16.根据权利要求15所述的蓄电单元，其中所述一对第二绝缘薄片以具有袋状形状的方式部分接合。
17.根据权利要求11所述的蓄电单元，其中所述第一电极板和所述第二电极板的端子部被设置在所述外包装体的外侧。
18.根据权利要求11所述的蓄电单元，
其中多个第一电极板被设置在所述外包装体内，并在设置在所述外包装体的外侧的第一部分中彼此连接，
并且多个第二电极板被设置在所述外包装体内，并在设置在所述外包装体的外侧的第二部分中彼此连接。
19.根据权利要求11所述的蓄电单元，其中所述外包装体包括压花薄膜。
20.一种包括权利要求11所述的蓄电单元的电子设备。
21.一种蓄电单元，包括：
第一电极板；
第一绝缘薄片，其中所述第一电极板的第一表面和第二表面被所述第一绝缘薄片覆盖；
隔着所述第一绝缘薄片的第一部分与所述第一电极板相邻的第二电极板；
密封所述第一电极板、所述第一绝缘薄片以及所述第二电极板的外包装体；以及
用来使所述第一电极板与所述第一绝缘薄片被固定于所述外包装体的第一材料。
22.根据权利要求21所述的蓄电单元，其中所述第一绝缘薄片包括选自聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、玻璃纤维、高分子纤维以及纤维素中的材料。
23.根据权利要求21所述的蓄电单元，其中由第二材料使所述第二电极板被固定于所述外包装体。
24.根据权利要求21所述的蓄电单元，还包括第二绝缘薄片，其中所述第二电极板的第一表面和第二表面被所述第二绝缘薄片覆盖。
25.根据权利要求21所述的蓄电单元，其中所述第一电极板和所述第二电极板的端子部被设置在所述外包装体的外侧。
26.根据权利要求21所述的蓄电单元，其中所述外包装体包括压花薄膜。
27.一种包括权利要求21所述的蓄电单元的电子设备。
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