CN107017430B - 蓄电装置、蓄电装置的制造方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种因加热处理导致的充放电的特性的劣化少的蓄电装置。或者，提供抗加热处理的安全性高的蓄电装置。本发明是一种蓄电装置，包括：正极；负极；隔离体；电解液；以及外包装体，其中隔离体位于正极与负极之间，隔离体包含聚苯硫醚或溶剂纺再生纤维素纤维，电解液包含溶质及两种以上的溶剂，溶质包含LiBETA，并且溶剂包含碳酸丙烯酯。

Description

蓄电装置、蓄电装置的制造方法及电子设备
技术领域
本发明的一个方式涉及一种蓄电装置及电子设备。
需要说明的是，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式涉及一种物品、方法或制造方法。本发明的一个方式涉及一种工艺(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。因此，更具体而言，作为本说明书所公开的发明的一个方式的技术领域的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、摄像装置、这些装置的驱动方法和这些装置的制造方法。
需要说明的是，在本说明书中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件以及装置。例如，锂离子二次电池等蓄电装置(也称为二次电池)、锂离子电容器及双电层电容器等都包括在蓄电装置的范畴内。
背景技术
近年来，对锂离子二次电池、锂离子电容器及空气电池等各种蓄电装置积极地进行了开发。尤其是，伴随手机、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、医疗设备、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等的半导体产业的发展，高输出、高能量密度的锂离子二次电池的需求量剧增，作为能够反复充电的能量供应源，成为现代信息化社会的必需品。
如此，锂离子二次电池在各种领域或用途中使用。其中，锂离子二次电池需要具有高能量密度、高循环特性及在各种工作环境下的安全性等特性。
另外，锂离子二次电池至少具有正极、负极以及电解液(专利文献1)。
[专利文献1]日本专利申请公开第2012-9418号公报
发明内容
锂离子二次电池在搭载在可穿戴设备、便携式信息终端等电子设备中时，需要能够承受电子设备的加工时的加热处理。尤其是，在该电子设备的框体与锂离子二次电池一体形成时，需要具有该框体的制造温度以上的耐热性。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种因加热处理导致的充放电特性的劣化少的蓄电装置。
另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种抗加热处理的安全性高的蓄电装置。
另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种柔性高的蓄电装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新的蓄电装置或电子设备等。
需要说明的是，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。需要说明的是，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。需要说明的是，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并提取上述以外的目的。
本发明的一个方式是一种蓄电装置，包括：正极、负极、隔离体、电解液、以及外包装体，其中，正极包括正极活性物质层及正极集流体，负极包括负极活性物质层及负极集流体，隔离体位于正极与负极之间，隔离体包含聚苯硫醚或溶剂纺再生纤维素纤维，电解液包含溶质及两种以上的溶剂，溶质包含LiBETA(双(五氟乙烷磺酰基)酰胺锂)，并且，溶剂包含碳酸丙烯酯。
本发明的一个方式是上述蓄电装置，其中溶剂包含碳酸丙烯酯及碳酸乙烯酯。
本发明的一个方式是上述蓄电装置，其中负极活性物质层包含石墨。
本发明的一个方式是上述蓄电装置，其中负极活性物质层包含球形天然石墨，球形天然石墨包括第一区域及第二区域，第一区域覆盖第二区域，并且第一区域的结晶性比第二区域低。
本发明的一个方式是上述蓄电装置，其中正极活性物质层包含LiCoO2。
本发明的一个方式是上述蓄电装置，其中正极集流体包含铝或不锈钢。
本发明的一个方式是上述蓄电装置的制造方法，包括如下步骤：在蓄电装置的通电之前以第一温度进行10分钟的加热工序，其中，第一温度为110℃以上且190℃以下。
本发明的一个方式是一种电子设备，包括：上述蓄电装置、表带、显示面板、以及框体，其中，蓄电装置包括正极引线及负极引线，正极引线与正极电连接，负极引线与负极电连接，蓄电装置埋入在表带的内部，正极引线的一部分及负极引线的一部分从表带突出，蓄电装置具有柔性，蓄电装置与显示面板电连接，显示面板包括在框体中，表带与框体连接，并且，表带包含橡胶材料。
本发明的一个方式是上述电子设备，其中橡胶材料是氟橡胶或硅酮橡胶。
通过本发明的一个方式可以提供一种因加热处理导致的充放电特性的劣化少的蓄电装置。
另外，通过本发明的一个方式可以提供一种抗加热处理的安全性高的蓄电装置。
另外，通过本发明的一个方式，可以提供一种柔性高的蓄电装置。此外，通过本发明的一个方式，可以提供一种新的蓄电装置或电子设备等。
需要说明的是，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。需要说明的是，说明书、附图以及权利要求书等的记载中显然存在上述效果以外的效果，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中获得上述效果以外的效果。
附图说明
图1A至图1C是示出蓄电装置的一个例子及电极的一个例子的图；
图2A及图2B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图3A及图3B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图4A及图4B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图5A至图5F是示出压花加工的一个例子的图；
图6A及图6B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图7是示出蓄电装置的一个例子的图；
图8是示出蓄电装置的一个例子的图；
图9A至图9C是示出蓄电装置的制造方法的一个例子的图；
图10A至图10C是示出蓄电装置的制造方法的一个例子的图；
图11是示出蓄电装置的制造方法的一个例子的图；
图12A至图12C是示出电子设备、表带及蓄电装置的一个例子的图；
图13A至图13C是示出表带及蓄电装置的一个例子的图；
图14A及图14B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图15A至图15C是示出漏液检测方法的一个例子的图；
图16A及图16B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图17A及图17B是示出蓄电装置的一个例子的图；
图18是示出蓄电装置的一个例子的图；
图19A至图19D是示出蓄电装置的制造方法的一个例子的图；
图20A、图20B、图20C1及图20C2是示出蓄电装置的一个例子的图；
图21是示出蓄电装置的一个例子的图；
图22A至图22D是示出蓄电装置的制造方法的一个例子的图；
图23是示出蓄电装置的一个例子的图；
图24A至图24F是示出电子设备的一个例子的图；
图25A至图25D是示出电子设备的一个例子的图；
图26A至图26C是示出电子设备的一个例子的图；
图27是示出电子设备的一个例子的图；
图28A及图28B是示出电子设备的一个例子的图；
图29A至图29D是示出根据实施例1的充放电曲线的图；
图30A至图30D是示出根据实施例1的充放电曲线的图；
图31A至图31C是根据实施例2的截面TEM图像；
图32是根据实施例2的拉曼光谱的测量结果；
图33A及图33B是示出根据实施例3的充放电曲线的图。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式进行详细的说明。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其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明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。
需要说明的是，在下面说明的发明的结构中，在不同的附图中共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。此外，当表示具有相同功能的部分时，有时使用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。
另外，为了便于理解，有时附图等中示出的各构成的位置、大小及范围等并不表示其实际的位置、大小及范围等。因此，所公开的发明不一定局限于附图等所公开的位置、大小、范围等。
需要说明的是，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，有时可以将“导电层”换成为“导电膜”。此外，有时可以将例如“绝缘膜”换成为“绝缘层”。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A至图11说明本发明的一个方式的蓄电装置。
本发明的一个方式的蓄电装置包括正极、负极、隔离体、电解液及外包装体。
需要说明的是，在本说明书等中，电解液不局限于液体，也可以为凝胶或固体。
为了提高蓄电装置的耐热性，首先，要求包含在电解液中的溶质在高温下的稳定性高。例如，作为溶质的锂盐被广泛使用的六氟磷酸锂(LiPF6)在高温下分解为LiF及PF5，PF5被认为引起溶质的分解，作为溶质在高温下其稳定性低。
在本发明的一个方式的蓄电装置中，作为包含在电解液中的溶质，优选使用双(五氟乙烷磺酰基)酰胺锂(Li(C2F5SO2)2N，简称：LiBETA)。LiBETA的分解温度为350℃，耐热性高。此外，在正极集流体使用铝等时，在蓄电装置的充放电中在集流体表面容易形成钝态膜，可以抑制正极集流体的溶出，所以是优选的。
此外，为了提高蓄电装置的耐热性，优选使包含在电解液中的溶剂为沸点高且蒸气压低的溶剂。例如，作为沸点为242℃的非水溶剂，可以举出碳酸丙烯酯(PC)。
但是，在负极活性物质是石墨时，有时PC在石墨表面不形成钝态膜，与锂离子一起插入在石墨层之间，石墨层的一部分从石墨粒子剥离。
因此，在本发明的一个方式的蓄电装置中，电解液包含两种以上的溶剂，溶剂至少包含PC。包含在电解液中的PC以外的溶剂优选具有在负极表面形成钝态膜的功能。作为包含在电解液中的PC以外的溶剂，例如可以举出碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等。
EC的沸点为248℃，其耐热性高且蒸气压低。此外，根据所选择的石墨材料，混合PC及EC的溶剂可以抑制石墨层的剥离。例如，可以将以体积比为1：1的比例混合PC与EC得到的混合物用作溶剂。此外，在将石墨用于负极时，优选选择降低PC的层间插入的石墨材料。本发明的一个方式的蓄电装置使用球形天然石墨作为负极活性物质。球形天然石墨在其表面具有结晶性低的区域，因此有可能降低PC的层间插入。
确认到将溶解1mol/l的LiBETA的以1：1的体积比混合有PC及EC的电解液密封在其内部的铝层压型电池，在170℃下进行15分钟的加热处理也不产生膨胀。因此，以体积比为1：1的比例混合PC及EC的溶剂在高温下的安全性高且蒸气压低。
一般用作隔离体的聚乙烯、聚丙烯等的耐热性很低。有时在高温下隔离体的微细孔被堵塞，蓄电装置不工作。
在本发明的一个方式的蓄电装置中，使用包含聚苯硫醚的隔离体或包含溶剂纺再生纤维素纤维的隔离体。
包含聚苯硫醚的隔离体及包含溶剂纺再生纤维素纤维的隔离体具有优异的耐热性及抗药性。
包含聚苯硫醚的隔离体及包含溶剂纺再生纤维素纤维的隔离体在高温下与电解液的反应性很低。因此，可以抑制输出特性或充放电循环特性的下降。
<蓄电装置的结构例子>
下面，对本发明的一个方式的蓄电装置的具体结构进行说明。
图1A示出本发明的一个方式的蓄电装置的蓄电装置500。在图1A中，作为蓄电装置500的一个例子，示出薄型蓄电装置的方式，但是本发明的一个方式的蓄电装置不局限于此。
如图1A所示，蓄电装置500包括正极503、负极506、隔离体507及外包装体509。蓄电装置500也可以包括正极引线510及负极引线511。此外，接合部518为利用热压合将外包装体509的外周接合的部分。
图2A及图2B分别示出沿图1A中的点划线A1-A2的截面图的例子。图2A和图2B分别示出使用一组正极503和负极506制造的蓄电装置500的截面结构。
如图2A及图2B所示，蓄电装置500包括正极503、负极506、隔离体507、电解液508及外包装体509。隔离体507位于正极503与负极506之间。在外包装体509内充满有电解液508。
正极503包括正极活性物质层502和正极集流体501。负极506包括负极活性物质层505和负极集流体504。活性物质层形成在集流体的一个表面或两个表面上即可。隔离体507位于正极集流体501与负极集流体504之间。
蓄电装置包括一个以上的正极及一个以上的负极即可。例如，蓄电装置可以具有包括多个正极及多个负极的叠层结构。
图3A示出沿图1A中的点划线A1-A2的截面图的其他例子。另外，图3B示出沿图1A中的点划线B1-B2的截面图。
图3A及图3B示出使用多组正极503和负极506制造的蓄电装置500的截面结构。对蓄电装置500所包括的电极层的个数没有特别的限定。在电极层的个数多的情况下，可以实现具有更大容量的蓄电装置。另外，在电极层的个数少的情况下，可以实现薄型且柔性高的蓄电装置。
图3A及图3B示出下述例子，其中包括：两个在正极集流体501的一个表面上具有正极活性物质层502的正极503；两个在正极集流体501的两个表面上具有正极活性物质层502的正极503；以及三个在负极集流体504的两个表面上具有负极活性物质层505的负极506。就是说，蓄电装置500包括六个正极活性物质层502和六个负极活性物质层505。需要说明的是，图3A和图3B示出隔离体507为袋状的例子，但是不局限于此，隔离体507可以为长方形或波纹管状。
在图3A及图3B中，优选在正极集流体501的两个表面上具有正极活性物质层502的一个正极由在正极集流体501的一个表面上具有正极活性物质层502的两个正极替换。同样地，优选在负极集流体504的两个表面上具有负极活性物质层505的一个负极由在负极集流体504的一个表面上具有负极活性物质层505的两个负极替换。在图4A及图4B所示的蓄电装置500中，以正极集流体501的没有附着正极活性物质层502的面彼此相对的方式接触，且以负极集流体504的没有附着负极活性物质层505的面彼此相对的方式接触。通过采用上述结构，在使蓄电装置500弯曲时，两个正极集流体501的界面以及两个负极集流体504的界面成为滑动面，因此可以缓和产生在蓄电装置500内部的应力。
下面，图1B示出正极503的外观图。正极503包括正极集流体501及正极活性物质层502。
另外，图1C示出负极506的外观图。负极506包括负极集流体504及负极活性物质层505。
在此，正极503及负极506优选包括用来使所层叠的多个正极彼此及多个负极彼此电连接的突片区域。另外，突片区域优选电连接有引线。
如图1B所示，正极503优选具有突片区域281。突片区域281的一部分优选与正极引线510焊接。突片区域281优选具有使正极集流体501露出的区域，通过对使正极集流体501露出的区域焊接正极引线510，可以进一步降低接触电阻。在图1B中，示出在突片区域281整个区域中使正极集流体501露出的例子，但是突片区域281也可以在其一部分具有正极活性物质层502。
如图1C所示，负极506优选具有突片区域282。突片区域282的一部分优选与负极引线511焊接。突片区域282优选具有使负极集流体504露出的区域，通过对使负极集流体504露出的区域焊接负极引线511，可以进一步降低接触电阻。在图1C中，示出在突片区域282整个区域中使负极集流体504露出的例子，但是突片区域282也可以在其一部分具有负极活性物质层505。
需要说明的是，虽然图1A示出正极503的端部与负极506的端部大致对齐的例子，但是正极503也可以具有位于负极506的端部的外侧的部分。
在蓄电装置500中，负极506的不与正极503重叠的区域的面积越小越好。
图2A示出负极506的端部位于正极503的内侧的例子。通过采用这种结构，可以使负极506整体与正极503重叠，或者可以减少负极506的不与正极503重叠的区域的面积。
或者，在蓄电装置500中，正极503的面积和负极506的面积优选大致相同。例如，隔着隔离体507相对的正极503的面积和负极506的面积优选大致相同。例如，隔着隔离体507相对的正极活性物质层502的面积和负极活性物质层505的面积优选大致相同。
例如，如图3A及图3B所示，正极503的隔离体507一侧的面的面积和负极506的隔离体507一侧的面的面积优选大致相同。通过使正极503的负极506一侧的面的面积与负极506的正极503一侧的面的面积大致相同，可以减少负极506的不与正极503重叠的区域(或者，理想的是消除该区域)，可以降低蓄电装置500的不可逆容量，所以是优选的。或者，如图3A及图3B所示，正极活性物质层502的隔离体507一侧的面的面积和负极活性物质层505的隔离体507一侧的面的面积优选大致相同。
另外，如图3A及图3B所示，正极503的端部与负极506的端部优选大致对齐。此外，正极活性物质层502的端部与负极活性物质层505的端部优选大致对齐。
此外，图2B示出正极503的端部位于负极506的内侧的例子。通过采用这种结构，可以使正极503整体与负极506重叠，或者可以减少正极503的不与负极506重叠的区域的面积。如果负极506的端部位于正极503的端部的内侧，则有时电流会集中在负极506的端部。例如，如果电流集中在负极506的一部分，则有时锂会析出在负极506上。通过减少正极503的不与负极506重叠的区域的面积，可以抑制电流集中在负极506的一部分。由此，例如可以抑制锂析出在负极506上，所以是优选的。
如图1A所示，正极引线510优选与正极503电连接。同样地，负极引线511优选与负极506电连接。正极引线510及负极引线511露出到外包装体509的外侧，并用作与外部电接触的端子发挥功能。
或者，正极集流体501及负极集流体504也可以兼作与外部电接触的端子。此时，也可以不使用引线而将正极集流体501及负极集流体504以其一部分露出到外包装体509的外侧的方式进行配置。
外包装体509的表面的一部分优选具有凹凸。通过外包装体509具有凹凸，在使蓄电装置500弯曲时，可以缓和施加到外包装体509的应力。因此，可以提高蓄电装置500的柔性。上述那样的凹凸可以通过对组装蓄电装置500之前的外包装体509进行压花加工来形成。
这里，对压制加工之一的压花加工进行说明。
图5A至图5F是示出压花加工的例子的截面图。压花加工是指将其表面具有凹凸的压花辊压在膜上，而在该膜上形成对应于压花辊的凹凸图案的处理。压花辊是其表面雕刻有图案的辊。
图5A示出对用于外包装体509的膜50的一个表面进行压花加工的例子。
在图5A中，示出在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且膜50被向膜50的前进方向60传送的途中。可以利用加压或者加热在膜表面形成图案。
图5A所示的处理还被称为单面压花加工(one-side embossing)，其中通过组合压花辊53与辊54(金属辊或弹性辊(橡胶辊等))进行该压花处理。
在图5B中，示出在压花辊53与辊54之间夹有对一个表面进行了压花加工的膜51并向行进方向60传送膜51的途中。压花辊53接触于膜51的未进行压花加工的面而旋转，由此，对膜51的两个表面进行压花加工。如这种例子所示，也可以对一个膜多次进行压花加工。
图5C示出对两个表面进行了压花加工的膜52的截面的放大图。H1表示膜的凹部或凸部的厚度。H2表示凹部和与该凹部相邻的凸部的边界部分的厚度、或凸部和与该凸部相邻的凹部的边界部分的厚度。膜的厚度不均匀，H2比H1小。
另外，图5D示出对膜的两个表面进行压花加工的其他例子。
在图5D中，示出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50且膜50被向膜50的行进方向60传送的途中。
图5D示出作为公模压花辊的压花辊53及母模压花辊55的组合。另外，通过使膜50表面的一部分凸起的凸花(emboss)和使表面凹陷的凹花(deboss)连续的凸凹，在膜50的表面形成有图案。
在图5E中，使用图5D所示的形成在一个压花辊55上的突起的距离发生了改变的压花辊56。在此，突起的距离或凸花的距离是指相邻的突起的顶部之间的距离。例如，将图5E所示的距离P称为突起的距离或凸花的距离。在图5E中，示出在压花辊53与压花辊56之间夹有膜50且向行进方向60传送膜50的途中。通过改变突起的距离，可以对膜的两个表面进行压花的距离不同的加工。
在图5F中，示出在接触于膜的一个表面的压花辊57与接触于另一个表面的压花辊58之间夹有膜50且膜50被向膜50的行进方向60传送的途中。
图5F被称为尖到尖(Tip to Tip)式双面压花加工，组合压花辊57和具有与压花辊57相同图案的压花辊58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50的表面和背面形成几乎相同的图案。另外，与图5F不同，也可以使同一压花辊的凸部和凹部的相位不同地进行压花加工。
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，也可以在膜的一部分中形成浮雕。
图6A示出使用进行上述压花加工形成凹凸的外包装体529的蓄电装置500的例子。图6B示出沿图6A中的点划线H1-H2的截面图。图6B的除外包装体529以外的结构与图3B同样。
外包装体529所包括的凹凸以包括与正极503、负极506重叠的区域的方式形成。在图6A中，接合部518没有凹凸，但是接合部518也可以具有凹凸。
外包装体529所包括的凹凸在蓄电装置500的长轴方向(图6A所示的Y方向)上周期性地形成。换言之，一个凹及一个凸以在蓄电装置500的短轴方向(图6A所示的X方向)上延伸的方式形成。通过采用这种结构，可以缓和在长轴方向上使蓄电装置500弯曲时的应力。
外包装体529所包括的凹凸也可以是两个方向的斜线交叉而成的可见的几何图案(参照图7)。通过采用这种结构，可以缓和因蓄电装置500的至少两个方向上的弯曲产生的应力。
在图1A中，将正极引线510及负极引线511配置在蓄电装置500的同一边上，但是如图8所示，也可以将正极引线510及负极引线511配置在蓄电装置500的不同的边上。如此，在本发明的一个方式的蓄电装置中，可以自由地配置引线，因此其设计自由度高。因此，可以提高使用本发明的一个方式的蓄电装置的产品的设计自由度。另外，可以提高使用本发明的一个方式的蓄电装置的产品的生产率。
<蓄电装置的制造方法例子>
下面，参照图9A至图11对作为本发明的一个方式的蓄电装置的蓄电装置500的制造方法的一个例子进行说明。
首先，层叠正极503、负极506及隔离体507。具体而言，在正极503上配置隔离体507。然后，在隔离体507上配置负极506。在使用2组以上的正极和负极时，在负极506上再配置隔离体507，然后配置正极503。如此，以隔离体507夹在正极503和负极506之间的方式交替层叠正极503和负极506。
或者，隔离体507也可以是袋状。通过使用隔离体507包围电极，该电极不容易在制造工序中被损伤，所以是优选的。
首先，在隔离体507上配置正极503。接着，在图9A所示的虚线部分将隔离体507对折，并使用隔离体507夹住正极503。需要说明的是，在此对使用隔离体507夹住正极503的例子进行了说明，但是也可以使用隔离体507夹住负极506。
在此，优选接合正极503的外侧的隔离体507的外周部分，将隔离体507形成为袋状(或者信封(envelope)状)。隔离体507的外周部分的接合可以通过使用粘合剂等来实现，又可以通过使用超声波焊接或加热焊接来实现。
接着，对隔离体507的外周部分进行加热并接合。图9A示出接合部514。这样，可以使用隔离体507覆盖正极503。
当使用纤维素或纸等材料作为隔离体507时，使用粘合剂等将隔离体507的外周部接合，粘合剂的使用量优选少。由于以由隔离体507夹住的电极(图9A中的正极503)不从隔离体507露出的方式进行外周部的接合，所以例如通过如图9B所示形成接合部514，可以减少粘合剂的使用量。在图9B中，在隔离体507的外周部中的与形成有折痕的边相交的两个边的折痕附近以及与形成有折痕的边相对的边的一部分形成有接合部514。
接着，如图9C所示，交替重叠负极506、和由隔离体包裹的正极503。另外，准备具有密封层115的正极引线510及负极引线511。
接着，如图10A所示，将具有密封层115的正极引线510连接到正极503的突片区域281。图10B是连接部的放大图。边对接合部512施加压力边照射超音波，由此使正极503的突片区域281及正极引线510电连接(超音波焊接)。此时，优选在突片区域281中设置弯曲部513。
通过设置弯曲部513，可以缓和在制造蓄电装置500之后因从外部施加的力量而产生的应力。因此，可以提高蓄电装置500的可靠性。
可以以同样的方法将负极506的突片区域282与负极引线511电连接。
接着，在外包装体509上配置正极503、负极506及隔离体507。
将外包装体509沿图10C的外包装体509的中央附近的虚线折叠。
在图11中，接合部118为利用热压合将外包装体509的外周接合的部分。利用热压合将用来放入电解液508的导入口119以外的外包装体509的外周部接合。当进行热压合时，设置在引线上的密封层也熔化，由此可以使引线与外包装体509之间固定。另外，可以提高外包装体509和引线之间的密接性。
并且，在减压气氛或不活泼气体气氛下，将所希望的量的电解液508从导入口119放入外包装体509的内侧。最后，利用热压合将导入口119接合。如此，可以制造作为薄型蓄电装置的蓄电装置500。
也可以在制造蓄电装置500之后进行熟成化工序。以下，说明熟成工序条件的一个例子。首先，以0.001C以上且0.2C以下的速率进行充电。可以将温度设定为室温以上且50℃以下。此时，如果发生电解液的分解并产生气体，则在电极之间充满该气体，于是在有的区域中电解液不能与电极表面接触。就是说，电极的实效反应面积减小，实效的电阻增高。
在电阻过高时，负极电位下降，由此锂嵌入石墨并析出在石墨表面。该锂析出有时导致容量的降低。例如，在锂析出之后，如果涂膜等在表面上成长，析出在表面上的锂不能再次溶出，而产生无助于容量的锂。在所析出的锂物理性地破损而不与电极导通时，同样地产生无助于容量的锂。因此，为了防止在因充电电压上升而负极电位到达锂电位，优选进行脱气。
在要进行脱气时，例如可以将薄型蓄电装置的外包装体的一部分切断并拆开。当因气体而使外包装体膨胀时，优选再次调整外包装体的形状。在进行再次密封之前，也可以根据需要添加电解液。当不能进行脱气时，也可以在电池内部设置用来脱气的空间，积累在电极之间的气体从电极间释放。也可以利用通过使用上述进行压花加工的层压外包装来形成的空间作为用来脱气的空间。
在进行脱气之后，也可以将充电状态在高于室温的温度下，优选为30℃以上且60℃以下、更优选为35℃以上且50℃以下的温度下保持例如1小时以上且100小时以下。在初次进行充电时，在表面分解的电解液形成涂膜。因此，例如通过在进行脱气之后在高于室温的温度下保持充电状态，有可能使所形成的涂膜致密化。
<蓄电装置的各构成要素>
以下，对本发明的一个方式的蓄电装置的构成要素进行详细说明。需要说明的是，通过从本实施方式所示的各构件的材料中选择具有柔性的材料，可以制造具有柔性的蓄电装置。
《隔离体》
在本发明的一个方式的蓄电装置中，使用包含聚苯硫醚或溶剂纺再生纤维素纤维的隔离体。隔离体也可以具有单层结构或叠层结构。例如，也可以具有包含溶剂纺再生纤维素纤维的隔离体与其他隔离体的叠层结构。
作为能够用于隔离体的材料，除了聚苯硫醚或溶剂纺再生纤维素纤维之外，还可以使用选自聚丙硫醚、氟类聚合物、纤维素、纸、无纺布、玻璃纤维、陶瓷、或者合成纤维如尼龙(聚酰胺)、维尼纶(聚乙烯醇类纤维)、聚酯、亚克力、聚烯烃、聚氨酯等中的一种以上。
《电解液》
电解液包含电解质及溶剂。需要说明的是，在本说明书等中，有时电解质记为溶质。
作为电解液的溶剂，使用载体离子能够移动的材料。尤其是，耐热性高且与石墨负极的反应性低的溶剂是优选的。在本发明的一个方式的蓄电装置中，将PC及EC的混合物用作溶剂。
作为溶剂，优选使用非质子性有机溶剂，除了EC、PC以外，还可以以任意组合及比率使用碳酸丁烯酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲亚砜、甲基二甘醇二甲醚(methyldiglyme)、苯甲腈、环丁砜中的一种或多种。
通过使用凝胶化的高分子材料作为电解液的溶剂，防漏液性等的安全性得到提高。此外，可以实现蓄电装置的薄型化及轻量化。作为凝胶化的高分子材料的典型例子，可以举出硅酮凝胶、丙烯类酸胶、丙烯腈胶、聚氧化乙烯类凝胶、聚氧化丙烯类凝胶、氟类聚合物凝胶等。
另外，通过使用一种或多种具有阻燃性及难蒸发性的离子液体(也称为室温熔融盐)作为电解液的溶剂，即使因蓄电装置的内部短路、过充电等而使内部温度上升，也可以防止蓄电装置的破裂或起火等。由此，可以提高蓄电装置的安全性。
作为溶质，可以使用能使载体离子移动并具有载体离子的材料。在载体离子是锂离子的情况下，溶质是锂盐。作为所使用的锂盐，优选为耐热性高的LiBETA、双(三氟甲基磺酰)酰胺锂(Li(CF3SO2)2N，简称：LiTFSA)、双(氟磺酰)酰胺锂(Li(FSO2)2N简称：LiFSA)、LiBF4、双乙二酸硼酸锂(LiB(C2O4)2，简称：LiBOB)等。
在蓄电装置中的电池反应中，在电解液与正极的集流体起反应而包含在该集流体中的金属溶出时，导致蓄电装置的电容减少，而蓄电装置劣化。也就是说，在进行蓄电装置的循环特性测试时，每次反复充放电时，电容显著减少，而蓄电装置的使用寿命缩短。此外，当在引线与集流体的连接部从集流体的金属溶出有进展时，有时产生断开。于是，在本发明的一个方式中，电解液所包含的溶质材料使用抑制与该集流体的反应且抑制该集流体中的金属的溶出的材料。
作为正极的集流体材料中的金属，例如可以举出铝或不锈钢。在本发明的一个方式中，作为用于电解液的溶质材料，也可以使用一种溶质，该溶质抑制这些金属从正极集流体溶出。具体而言，在能够用于本发明的一个方式的溶质中，可以举出LiBETA作为锂盐。
在本发明的一个方式的蓄电装置中，由于抑制金属从正极集流体溶出到电解液中，从而抑制正极集流体的劣化，另外抑制金属析出到负极表面上。因此，可以制造电容的劣化小且循环寿命长的蓄电装置。
此外，除了上述电解质以外，例如可以以任意组合及比率使用LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiAlCl4、LiSCN、LiBr、LiI、Li2SO4、Li2B10Cl10、Li2B12Cl12、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、LiN(C4F9SO2)(CF3SO2)、LiN(C2F5SO2)2等锂盐中的一种以上。
需要说明的是，说明了在上述电解质中载体离子为锂离子的情况，但是还可以使用锂离子以外的载体离子。在载体离子是锂离子以外的碱金属离子或碱土金属离子的情况下，作为电解质，也可以使用碱金属(例如，钠、钾等)、碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁等)代替上述锂盐中的锂。
此外，也可以对电解液添加VC、丙磺酸内酯(PS)、叔丁基苯(TBB)、碳酸氟乙烯酯(FEC)及LiBOB等添加剂。可以将添加剂的浓度设定为例如在溶剂整体中占0.1wt％以上且5wt％以下。
通过使用上述溶剂及上述电解质，可以制作本发明的一个方式的蓄电装置的电解液。
《集流体》
作为集流体，只要是在蓄电装置中不会引起显著的化学变化而呈现高导电性的材料，就没有特别的限制。作为正极集流体及负极集流体的材料，例如可以使用不锈钢、金、铂、锌、铁、镍、铜、铝、钛、钽、锰等金属、这些金属的合金或烧结的碳等。此外，也可以用碳、镍或钛等覆盖铜或不锈钢而使用。另外，也可以使用添加有硅、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而形成硅化物的金属元素来形成集流体。作为与硅起反应而形成硅化物的金属元素，有锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。
在正极集流体的表面或负极集流体的表面上，有时产生与电解液的不可逆反应。因此，正极集流体或负极集流体优选与电解液的反应性低。
另外，作为正极集流体及负极集流体，都可以适当地采用包括箔状、板状(薄片状)、网状、圆柱状、线圈状、冲孔金属网状、拉制金属网状、多孔状及无纺布状的各种各样的形状。还有，为了提高与活性物质层的紧密性，正极集流体及负极集流体也可以在其表面具有微小的凹凸。另外，正极集流体及负极集流体优选具有5μm以上且30μm以下的厚度。
另外，也可以在集流体的表面的一部分设置底涂层。在此，底涂层是指用来降低集流体与活性物质层之间的接触电阻或者用来提高集流体与活性物质层之间的紧密性的覆盖层。需要说明的是，底涂层不一定必须形成在集流体的整个面上，而也可以形成为岛状(部分地形成)。另外，底涂层也可以作为活性物质而体现容量。作为底涂层，例如可以使用碳材料。作为碳材料，例如可以使用石墨、乙炔黑等碳黑、碳纳米管等。另外，作为底涂层，也可以使用金属层、包含碳及高分子的层、以及包含金属及高分子的层。
《活性物质层》
活性物质层包含活性物质。活性物质只是指与用作载体的离子的嵌入及脱嵌有关的物质，在本说明书等中，将包含活性物质的层称为活性物质层。在活性物质层中除了活性物质之外也可以包含导电助剂及粘合剂(binder)。
正极活性物质层包含一种以上的正极活性物质。负极活性物质层包含一种以上的负极活性物质。
正极活性物质及负极活性物质在蓄电装置的电池反应中起中心作用，进行载体离子的释放及吸收。为了延长蓄电装置的寿命，活性物质优选为涉及电池反应的不可逆反应的容量较小的材料，优选充放电效率高的材料。
作为正极活性物质，可以使用其中锂离子等载体离子能够嵌入及脱嵌的材料。作为正极活性物质，例如可以举出具有橄榄石型结晶结构、层状岩盐型结晶结构、尖晶石型结晶结构、NASICON型结晶结构的材料等。
例如，作为正极活性物质的材料，可以使用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、V2O5、Cr2O5、MnO2、LiFeO2等化合物。
作为具有橄榄石型结晶结构的材料，可以举出含锂复合磷酸盐(通式LiMPO4(M是Fe(II)、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)中的一种以上))。作为通式LiMPO4的典型例子，可以举出LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFeaNibPO4、LiFeaCobPO4、LiFeaMnbPO4、LiNiaCobPO4、LiNiaMnbPO4(a+b为1以下，0＜a＜1，0＜b＜1)、LiFecNidCoePO4、LiFecNidMnePO4、LiNicCodMnePO4(c+d+e为1以下，0＜c＜1，0＜d＜1，0＜e＜1)、LiFefNigCohMniPO4(f+g+h+i为1以下，0＜f＜1，0＜g＜1，0＜h＜1，0＜i＜1)等化合物。
例如，磷酸铁锂(LiFePO4)以良好的平衡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。
作为具有层状岩盐型结晶结构的材料，例如有：钴酸锂(LiCoO2)；LiNiO2；LiMnO2；Li2MnO3；LiNi0.8Co0.2O2等NiCo类(通式为LiNixCo1-xO2(0＜x＜1))；LiNi0.5Mn0.5O2等NiMn类(通式为LiNixMn1-xO2(0＜x＜1))；以及LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2等NiMnCo类(也称为NMC。通式为LiNixMnyCo1-x-yO2(x＞0，y＞0，x+y＜1))。此外，也可以举出Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2、Li2MnO3-LiMO2(M是Co、Ni、Mn)等。
特别是，LiCoO2具有容量大、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。
作为具有尖晶石型结晶结构的材料，例如可以举出LiMn2O4、Li1+xMn2-xO4、LiMn2- xAlxO4(0＜x＜2)、LiMn1.5Ni0.5O4等。
当对LiMn2O4等含有锰的具有尖晶石型结晶结构的材料混合少量镍酸锂(LiNiO2或LiNi1-xMxO2(0＜x＜1，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。
或者，作为正极活性物质，可以使用以通式Li(2-j)MSiO4(M为Fe(II)、Mn(II)、Co(II)和Ni(II)中的一个以上，0≤j≤2)等含锂复合硅酸盐。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)FekNilSiO4、Li(2-j)FekColSiO4、Li(2-j)FekMnlSiO4、Li(2-j)NikColSiO4、Li(2-j)NikMnlSiO4(k+l为1以下，0＜k＜1，0＜l＜1)、Li(2-j)FemNinCoqSiO4、Li(2-j)FemNinMnqSiO4、Li(2-j)NimConMnqSiO4(m+n+q为1以下，0＜m＜1，0＜n＜1，0＜q＜1)、Li(2-j)FerNisCotMnuSiO4(r+s+t+u为1以下，0＜r＜1，0＜s＜1，0＜t＜1，0＜u＜1)等化合物。
此外，作为正极活性物质，可以使用以通式AxM2(XO4)3(A＝Li、Na、Mg，M＝Fe、Mn、Ti、V、Nb、Al，X＝S、P、Mo、W、As、Si)表示的NASICON型化合物。作为NASICON型化合物，可以举出Fe2(MnO4)3、Fe2(SO4)3、Li3Fe2(PO4)3等。
或者，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；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材料；钒氧化物类(V2O5、V6O13、LiV3O8、LiVPO4等)；锰氧化物；以及有机硫化合物等材料。
作为正极活性物质，也可以使用组合多个上述材料而成的材料。例如，可以使用组合多个上述材料而成的固溶体作为正极活性物质。例如，可以使用LiCo1/3Mn1/3Ni1/3O2和Li2MnO3的固溶体作为正极活性物质。
需要说明的是，当载体离子是锂离子之外的碱金属离子、碱土金属离子时，作为正极活性物质，也可以在上述锂化合物、含锂复合磷酸盐及含锂复合硅酸盐中，使用用碱金属(例如，钠、钾等)、碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁等)等载体取代锂的化合物。
正极活性物质的一次粒子的平均粒径例如优选为5nm以上且100μm以下。
例如，当使用橄榄石结构的含锂复合磷酸盐作为正极活性物质时，锂的扩散路径为一维，所以锂的扩散速率慢。因此，当使用橄榄石结构的含锂复合磷酸盐时，为了提高充放电的速率，优选将正极活性物质的平均粒径例如设定为5nm以上且1μm以下。或者，优选将正极活性物质的比表面积设定为10m2/g以上且50m2/g以下。
例如与具有层状岩盐型结晶结构的活性物质等相比，具有橄榄石结构的活性物质在充放电时的结构变化极少，结晶结构稳定，因此对过充电等工作稳定，所以在使用具有橄榄石结构的正极活性物质时可以实现安全性高的蓄电装置。
作为负极活性物质，例如可以使用碳类材料、合金类材料等。
作为碳类材料，有石墨、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)、焦炭类人造石墨(coke-based artificial graphite)、沥青类人造石墨(pitch-based artificial graphite)等人造石墨、球形天然石墨等天然石墨。另外，作为石墨的形状，有鳞片状或球状等。
作为石墨，当锂离子嵌入在石墨中时(在锂-石墨层间化合物的生成时)，其示出与锂金属相同程度的低电位。由此，锂离子二次电池可以示出高工作电压。如上所述，石墨具有如下优点：每单位体积的容量较大，体积膨胀小，便宜，与锂金属相比安全性高等，所以是优选的。
这里，说明石墨材料。石墨是指多个石墨烯层通过范德华力相互平行地层叠的层状化合物。石墨材料的表面包括平行于石墨烯层的面(也称为基底面)及多个石墨烯层的端部排列形成的面(也称为端面)。在基底面露出构成石墨的石墨烯层中最外层的石墨烯层的一个面，在端面露出多个石墨烯层的端部。在进行二次电池的充放电时，锂对石墨材料的嵌入和锂从石墨材料的脱嵌的主要出入口为石墨材料的端面。
在使用石墨作为负极活性物质的情况下，当在露出端面的部分接触包含PC的电解液时，有时充放电时会产生石墨与PC的副反应。用于本发明的一个方式的蓄电装置所包括的负极活性物质的球形天然石墨，有时由于以与上述端面接触的方式形成其结晶性比石墨层低的层，所以可以抑制石墨与PC的副反应。
在载体离子为锂离子的情况下，作为合金类材料，例如也可以使用包含Mg、Ca、Ga、Si、Al、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、Hg和In等中的至少一种的材料。这种元素的容量比碳大，尤其是硅的理论容量大，为4200mAh/g，由此可以增大蓄电装置的容量。作为使用这种元素的合金类材料(化合物系材料)，例如有Mg2Si、Mg2Ge、Mg2Sn、SnS2、V2Sn3、FeSn2、CoSn2、Ni3Sn2、Cu6Sn5、Ag3Sn、Ag3Sb、Ni2MnSb、CeSb3、LaSn3、La3Co2Sn7、CoSb3、InSb、SbSn等。
此外，作为负极活性物质，可以使用氧化物诸如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。在此，SiO是包含硅和氧的化合物，在硅和氧的原子个数比为硅:氧＝α:β的情况下，α优选具有接近β的值。在此，“具有接近的值”例如是指α与β之差的绝对值优选为β的值的20％以下，更优选为10％以下的情况。
此外，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为Co、Ni或Cu)。例如，Li2.6Co0.4N3示出大的充放电容量(900mAh/g、1890mAh/cm3)，所以是优选的。
当使用锂和过渡金属的氮化物作为负极活性物质时，在负极活性物质中包含有锂离子，因此可以将其与作为正极活性物质的不包含锂离子的V2O5、Cr3O8等材料组合。需要说明的是，当将含有锂离子的材料用于正极活性物质时，通过预先使包含在正极活性物质中的锂离子脱嵌，作为负极活性物质，也可以使用包含锂和过渡金属的氮化物。
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，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。作为引起转化反应的材料，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。
负极活性物质的一次粒子的平均粒径例如优选为5nm以上且100μm以下。
正极活性物质层及负极活性物质层也可以包含导电助剂。
作为导电助剂，例如可以使用碳材料、金属材料或导电性陶瓷材料等。此外，作为导电助剂，也可以使用纤维状的材料。相对于活性物质层总重量的导电助剂含量优选为1wt％以上且10wt％以下，更优选为1wt％以上且5wt％以下。
通过导电助剂，可以在电极中形成导电网络。通过导电助剂，可以维持负极活性物质彼此之间的导电路径。通过对活性物质层添加导电助剂，可以实现具有高电导性的活性物质层。
作为导电助剂，例如可以使用天然石墨、中间相碳微球等人造石墨、碳纤维等。作为碳纤维，例如可以使用中间相沥青类碳纤维、各向同性沥青类碳纤维等碳纤维。作为碳纤维，可以使用碳纳米纤维或碳纳米管等。例如，可以通过气相生长法等来制造碳纳米管。作为导电助剂，例如可以使用碳黑(乙炔黑(AB)等)、石墨(黑铅)粒子、石墨烯、氧化石墨烯或富勒烯等碳材料。例如，可以使用铜、镍、铝、银、金等的金属粉末或金属纤维、导电性陶瓷材料等。
薄片状的石墨烯具有高导电性等良好的电特性、以及良好的柔软性及机械强度等物理特性。因此，通过将石墨烯用作导电助剂可以增高活性物质彼此之间的接触点或接触面积。
石墨烯能够实现接触电阻低的面接触，并且石墨烯即使厚度薄也具有非常高的导电性，且即使量少也可以在活性物质层中高效地形成传导通路。
在使用平均粒径小的活性物质时，例如使用平均粒径为1μm以下的活性物质时，活性物质的比表面积大，所以需要更多的连接活性物质彼此之间的传导通路。在这种情况下，特别优选使用导电性非常高且即使是少量也可以高效地形成传导通路的石墨烯。
正极活性物质层及负极活性物质层也可以包含粘结剂。
在本说明书中，粘结剂具有使活性物质与活性物质粘结或粘合的功能及/或使活性物质层与集流体粘结或粘合的功能。另外，在电极或电池的制造中，粘结剂的状态有时发生变化。例如，粘结剂有时处于液体、固体和凝胶等中的至少一个状态。另外，在电极或电池的制造中，粘结剂有时从单体变化到聚合物。
作为粘结剂，例如可以使用水溶性高分子。作为水溶性高分子，例如也可以使用多糖类等。作为多糖类，可以使用羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、再生纤维素等纤维素衍生物、淀粉等。
此外，作为粘结剂，可以使用丁苯橡胶(SBR：styrene-butadiene rubber)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶(styrene-isoprene-styrene rubber)、丙烯腈-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶(butadiene rubber)、氟橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物(ethylene-propylene-diene copolymer)等橡胶材料。可以组合这些橡胶材料与上述水溶性高分子而使用。这些橡胶材料由于具有橡胶弹性而容易伸缩，因此可以得到能够耐受应力的可靠性高的电极，该应力是因充放电而发生的活性物质的膨胀收缩、电极的弯曲等所导致的。另一方面，这些橡胶材料有时具有疏水基而不容易溶解于水。在此情况下，因为粒子在不溶解的状态下分散在水溶液中，所以有时难以将包含用于形成活性物质层的溶剂的组合物(也称为电极合剂组合物)的粘度提高到适合于涂敷的粘度。此时通过使用粘度调节功能高的水溶性高分子例如多糖类，既可以适当地提高溶液的粘度，又可以使水溶性高分子与橡胶材料均匀地分散。由此，可以得到均匀性高的良好的电极(例如，电极膜厚或电极电阻的均匀性高的电极)。
作为粘结剂，可以使用PVdF、聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇(PVA)、聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚丙烯腈(PAN)、三元乙丙聚合物、聚醋酸乙烯酯、硝酸纤维素等材料。
作为粘结剂，也可以组合使用这些材料中的两种以上。
活性物质层总重量中的粘结剂含量优选为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。
《外包装体》
在外包装体509中，优选与电解液508接触的面、即内侧的面不与电解液508起明显的反应。当水分从蓄电装置500的外部进入蓄电装置500中时，电解液508的成分等会与水起反应。因此，外包装体509优选具有低水分透过性。
作为外包装体509，例如可以使用如下三层结构的膜：在使用聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、离聚物、聚酰胺等的膜上设置铝、不锈钢、铜、镍等柔性高的金属薄膜，并且在该金属薄膜上设置聚酰胺类树脂、聚酯类树脂等绝缘性合成树脂膜作为外包装体的外表面。通过采用上述三层结构，可以遮断电解液及气体的透过，同时确保绝缘性并具有耐电解液性。可以通过将外包装体向内侧折叠并重叠或者通过以两个外包装体的里面互相相对的方式重叠并进行加热，里面的材料熔解而将两个外包装体焊接，由此可以形成密封结构。
当将外包装体被焊接等而形成有密封结构的部分看作密封部时，在将外包装体向内侧折叠并重叠的情况下，密封部形成在折叠部分以外的部分，形成外包装体的第一区域和与该第一区域重叠的第二区域被焊接等的构造。在重叠两个外包装体时，通过热焊接等方法沿着整个外周形成密封部。
通过使用具有柔性的外包装体509，蓄电装置500可以具有柔性。当蓄电装置具有柔性时，可以将其安装在至少一部分具有柔性的电子设备，也可以伴随电子设备的变形而使蓄电装置500弯曲。
在本发明的一个方式中，可以将石墨烯化合物用于构成蓄电装置的各构件。如后面所述，由于石墨烯化合物通过修饰可以选择更多种的结构及特性，所以根据使用石墨烯化合物的构件，可以呈现优选的性质。此外，由于石墨烯化合物的机械强度高，所以石墨烯化合物可以应用于构成具有柔性的蓄电装置的各构件。下面，说明石墨烯化合物。
石墨烯是碳原子排列为一个原子层的物质，并且在碳原子之间具有π键。有时将石墨烯以两层以上且一百层以下层叠的物质称为多层石墨烯。例如，石墨烯及多层石墨烯的长边方向上或面内的长轴长度为50nm以上且100μm以下或800nm以上且50μm以下。
在本说明书等中，将以石墨烯或多层石墨烯为基本骨架的化合物称为“石墨烯化合物(Graphene Compound)”。石墨烯化合物包括石墨烯及多层石墨烯。
下面，详细地说明石墨烯化合物。
作为石墨烯化合物，例如是石墨烯或多层石墨烯对碳以外的原子或包含碳以外的原子的原子团进行修饰的化合物。此外，也可以是石墨烯或多层石墨烯对烷基、亚烷基等以碳为主的原子团进行修饰的化合物。需要说明的是，有时将对石墨烯或多层石墨烯进行修饰的原子团称为取代基、官能团或特性基等。这里，在本说明书等中修饰是指通过取代反应、加成反应或其他反应，对石墨烯、多层石墨烯、石墨烯化合物或氧化石墨烯(后面说明)引入碳以外的原子、包括碳以外的原子的原子团或主要由碳构成的原子团。
也可以对石墨烯的表面及背面用不同的原子或原子团进行修饰。此外，也可以对多层石墨烯的各个层用不同原子或原子团进行修饰。
作为上述的以原子或原子团修饰的石墨烯的一个例子，可以使用以氧或包含氧的官能团修饰的石墨烯或多层石墨烯。在此，作为包含氧的官能团，例如可以举出环氧基、羧基等的羰基或羟基等。有时将以氧或包含氧的官能团进行修饰的石墨烯化合物称为氧化石墨烯。此外，在本说明书中，氧化石墨烯也包括多层氧化石墨烯。
作为氧化石墨烯中的修饰的一个例子，说明氧化石墨烯的硅烷化。首先，在氮气氛中，在容器中放入氧化石墨烯，在容器中添加正丁胺(C4H9NH2)，保持60℃搅拌1小时。接着，在容器中添加甲苯，还添加烷基三氯硅烷作为硅烷化剂，在氮气氛中保持60℃搅拌5小时。接着，在容器中进一步添加甲苯，进行抽滤而得到固体粉末，将该固体粉末分散在乙醇中。进而对其进行抽滤而得到固体粉末，将该固体粉末分散在丙酮中。进而对其进行抽滤而得到固体粉末，使液体成分气化而得到硅烷化的氧化石墨烯。
需要说明的是，修饰不局限于硅烷化，硅烷化也不局限于上述方法。此外，不仅引入一种原子或原子团，而且也可以进行多种修饰引入多种原子或原子团。通过对石墨烯化合物引入指定的原子团，可以改变石墨烯化合物的物性。因此，通过根据石墨烯化合物的用途进行适当的修饰，可以特意使石墨烯化合物呈现所希望的性质。
接着，说明氧化石墨烯的形成方法的一个例子。通过使上述石墨烯或多层石墨烯氧化，可以得到氧化石墨烯。或者，通过分离氧化石墨，可以得到氧化石墨烯。通过使石墨氧化，可以得到氧化石墨。在此，氧化石墨烯也可以进一步被上述原子或原子团修饰。
有时将使氧化石墨烯还原来得到的化合物称为“RGO(Reduced Graphene Oxide：还原氧化物石墨烯)”。需要说明的是，有时在RGO中，氧化石墨烯所包含的氧的一部分或包含氧的原子团以与碳键合的状态残留，而不使氧化石墨烯所包含的所有氧脱离。例如，RGO有时具有环氧基、羧基等的羰基或羟基等官能团。
石墨烯化合物也可以是多个石墨烯化合物部分地重叠而形成一个片状。有时将这种石墨烯化合物称为石墨烯化合物片。石墨烯化合物片例如具有厚度为0.33nm以上且10mm以下的区域，更优选具有大于0.34nm且为10μm以下的区域。石墨烯化合物片也可以被碳以外的原子、具有碳以外的原子的原子团或烷基等以碳为主的原子团等进行修饰。此外，石墨烯化合物片所包括的多个层的每一层也可以被互不相同的原子或原子团修饰。
除了由碳构成的六元环之外，石墨烯化合物还可以包括由碳构成的五元环或由碳构成的七元环以上的多元环。在此，在七元环以上的多元环附近有时产生锂离子能够穿过的区域。
此外，例如，多个石墨烯化合物也可以集合而形成片状。
因为石墨烯化合物具有平面形状，所以可以形成面接触。
有时石墨烯化合物即使薄也具有高导电性，另外，通过形成面接触可以增加各石墨烯化合物之间或石墨烯化合物和活性物质之间的接触面积。因此，即使每单位体积中的石墨烯化合物量少，也可以高效率地形成导电路径。
另一方面，石墨烯化合物可以被用作绝缘体。例如，也可以将石墨烯化合物片用作片状绝缘体。在此，例如有时氧化石墨烯的绝缘性比不被氧化的石墨烯化合物高。此外，有时被原子团修饰的石墨烯化合物可以根据修饰的原子团的种类而提高绝缘性。
在此，在本说明书等中，石墨烯化合物也可以具有石墨烯前体。石墨烯前体是指用来制造石墨烯而使用的物质，石墨烯前体例如包含上述氧化石墨烯或氧化石墨等。
需要说明的是，有时将具有碱金属的石墨烯或具有氧等碳以外的元素的石墨烯称为石墨烯类似物。在本说明书等中，石墨烯化合物还包括石墨烯类似物。
本说明书等中的石墨烯化合物也可以在层间具有原子、原子团及它们的离子。需要说明的是，由于石墨烯化合物在层间具有原子、原子团及它们的离子，而有时石墨烯化合物的物性、例如导电性或离子传导性会产生变化。此外，有时层间距离会变大。
石墨烯化合物有时具有优良的电特性如高导电性以及优良的物理特性如高柔软性及高机械强度。此外，石墨烯化合物有时可以根据修饰的种类使导电性极低而成为绝缘体。另外，石墨烯化合物具有平面形状。石墨烯化合物可以形成接触电阻低的面接触。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中，参照图12A至图15C说明本发明的一个方式的电子设备。
<智能手表的结构例子1>
图12A示出手表型便携式信息终端(也称为智能手表)700的立体图。便携式信息终端700包括框体701、显示面板702、表带扣703、表带705A、705B、操作按钮711、712。
安装在兼作框架(bezel)部分的框体701中的显示面板702具有矩形的显示区域。此外，该显示区域具有曲面。显示面板702优选具有柔性。此外，显示区域也可以是非矩形。
表带705A及表带705B与框体701连接。表带扣703与表带705A连接。表带705A与框体701例如在连接部按照能够以针为轴转动的方式连接。表带705B与框体701、以及表带705A与表带扣703的连接也是同样的。
图12B、图12C分别示出表带705A及蓄电装置750的立体图。表带705A包括蓄电装置750。作为蓄电装置750，例如可以使用在实施方式1中说明的蓄电装置500。蓄电装置750埋入在表带705A的内部，正极引线751的一部分及负极引线752的一部分从表带705A突出(参照图12B)。正极引线751及负极引线752与显示面板702电连接。此外，蓄电装置750的表面由外包装体753覆盖(参照图12C)。需要说明的是，上述针也可以具有电极的功能。具体而言，正极引线751与显示面板702、以及负极引线752与显示面板702分别通过连接表带705A与框体701的针而电连接。通过采用上述结构，可以使表带705A及框体701的连接部的结构简化。
蓄电装置750具有柔性。具体而言，在外包装体753的表面优选具有在实施方式1中说明的通过压花加工形成的凹凸。此外，蓄电装置750优选具有图4A及图4B所示的蓄电装置500所具有的滑动面。
表带705A可以与蓄电装置750一体形成。例如，在与表带705A的外形对应的金属模具中安装蓄电装置750，将表带705A的材料浇注到该金属模具，使该材料固化来形成图12B所示的表带705A。
当作为表带705A的材料是使用橡胶材料时，通过加热处理使橡胶固化。例如当使用氟橡胶作为橡胶材料时，通过在170℃下进行10分钟的加热处理进行固化。此外，当使用硅酮橡胶作为橡胶材料时，通过在150℃下进行10分钟的加热处理进行固化。由于本发明的一个方式的蓄电装置的耐热性高，所以可以抑制因与橡胶材料一体形成时的加热处理导致的损坏或充放电特性的劣化。
作为用于表带705A的材料，可以举出氟橡胶、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶、聚氨酯橡胶。
向包括熟成(aging)的蓄电装置750的通电，优选在上述与表带705A的一体形成之后进行。换言之，在实施方式1中说明的蓄电装置500优选在蓄电装置500的通电之前进行加热处理。该加热处理优选在110℃以上且190℃以下的温度下进行对于上述橡胶材料适当的硫化时间，例如在170℃下进行10分钟。如此，可以抑制因加热处理导致的蓄电装置500的充放电特性的劣化。
图12A所示的便携式信息终端700可以具有各种功能。例如，可以具有如下功能：在显示区域上显示多种信息(静态图像、运动图像、文字图像等)的功能；触控面板功能：显示日历、日期或时间等的功能：以多种软件(程序)控制处理的功能：无线通信功能：使用无线通信功能与多种计算机网络连接的功能：使用无线通信功能发送并接收多种数据的功能：以及读取在存储介质内储存的程序或数据并且将该程序或数据显示于显示区域上的功能等。
框体701的内部可具有扬声器、传感器(包括测量如下因素的功能：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)、麦克风等。需要说明的是，便携式信息终端700可以通过将发光元件用于显示面板702来制造。
在图12A至图12C中示出蓄电装置750内置在表带705A中的例子，蓄电装置750也可以内置在表带705B中。作为表带705B，可以使用与表带705A相同的材料。
用于表带705A的橡胶材料优选具有高耐化学品性。具体而言，优选对于包含在蓄电装置750中的电解液的反应性很低。
这里，即使表带705A具有高耐化学品性，在表带705A中产生裂缝或剥落时，便携式信息终端700的使用者有可能接触到从蓄电装置750漏出的电解液。在便携式信息终端700具有检测电解液泄漏的功能的情况下，可以在检测出电解液泄漏的时刻由使用者停止便携式信息终端700的操作，而摘下便携式信息终端700。因此，可以实现安全性高的便携式信息终端700。
<智能手表的结构例子2>
图13A是结构与图12B所示的表带705A不同的表带735A的立体图。与表带735A连接的框体731包括具有检测蓄电装置的电解液漏泄的功能的漏液检测电路(未图示)(参照图12A)。需要说明的是，包括漏液检测电路的便携式信息终端730的立体图与便携式信息终端700相同。
表带735A包括蓄电装置760。蓄电装置760埋入在表带735A的内部，正极引线751、负极引线752、端子761及端子762从表带735A突出。正极引线751及负极引线752与显示面板702电连接。端子761及端子762例如与上述漏液检测电路电连接。
图13B示出蓄电装置760的立体图。图13B为了明确起见与图13A相比放大地示出。蓄电装置760与图12C所示的蓄电装置750的不同之处是包括端子761、端子762、布线771及布线772。端子761与布线771电连接。此外，端子762与布线772电连接。
需要说明的是，为了明确起见，在图13B中布线771的阴影图案与布线772的阴影图案不同，但是通过布线771及布线772使用相同材料形成，可以缩减制造成本，所以是优选的。此外，端子761与布线771、以及端子762与布线772分别使用同一阴影图案示出，端子761与布线771、以及端子762与布线772也可以分别使用不同材料形成。
布线771及布线772以规定间隔设置在外包装体753的表面(参照图13B)。当电解液漏出到外包装体753的表面时，布线771与布线772通过电解液导通，由此漏液检测电路可以检测到电解液的漏泄。
在图13B中示出布线771及布线772在蓄电装置760的长轴方向上以直线状配置的情况，但是不局限于此。例如，如图13C所示，布线771及布线772也可以以梳齿状隔开间隔互相咬合的方式设置。
图13C是布线771、772只设置在外包装体753的顶面的例子，但如图14A所示，优选设置在外包装体753的整个面。图14B是图14A所示的蓄电装置760的背面立体图。
当布线771、772的厚度薄且宽度窄时，能够保持蓄电装置760的柔性，所以是优选的。例如，蓄电装置760优选包括布线771、772的厚度为5μm以上且500μm以下的区域。此外，通过布线771与布线772的间隔小且布线771及布线772的宽度窄，即使电解液的泄漏少也可以检测出泄漏，所以是优选的。例如，蓄电装置760优选包括布线771与布线772的间隔为0.5mm以上且20mm以下的区域。此外，蓄电装置760优选包括布线771、772的宽度为0.5mm以上且5mm以下的区域。此外，有时在布线771、772在外包装体753的表面所占的面积过小时，对于电解液的泄漏不能检测外包装体753的整个表面，而在该面积过大时蓄电装置760所具有的柔性会下降。在蓄电装置760中，相对于外包装体753的表面积的除布线771、772的侧面(与外包装体753接触的面)以外的表面积的比率优选为5％以上且50％以下。
布线771、772优选包含延性或展性高的材料。尤其是，通过使用延性及展性都高的材料，可以抑制因蓄电装置760的弯曲导致的布线771、772的断开。作为延性及展性高的材料，例如有金、银、铂、铁、镍、铜、铝、锌、锡等金属材料或包含上述金属材料的合金等。
《检测漏液的方法》
下面，说明在便携式信息终端730中漏出电解液时的检测方法的一个例子。图15A示出电解液736漏出状态下的便携式信息终端730所具有的结构的方框图。在图15A中，包括箭头的线根据箭头的方向示出有线信号或无线信号的传送方向。因此，有时由该线连接的各构成要素会电连接。此外，不包括箭头的线示出布线，由该线连接的各构成要素电连接。
便携式信息终端730包括漏液检测电路732、电源733、电流计734、布线771、布线772(参照图15A)。漏液检测电路732、电源733及电流计734包括在框体731中。此外，也可以采用电源733及电流计734包括在漏液检测电路732中的结构。此外，便携式信息终端730包括功能电路739。功能电路739包括上述扬声器、传感器、麦克风等。功能电路739包括在框体731中。
布线771、772与电源733电连接，在布线771与布线772之间施加任意电压(参照图15A)。电源733的开关由漏液检测电路732进行控制。
图15B示出在便携式信息终端730中检测电解液的泄漏的电流的流程图。例如，在便携式信息终端730中检测电解液的泄漏的方法具有如下四个步骤。
当蓄电装置760的电解液736泄漏时，电解液736附着在外包装体753的表面(参照图15A、图15B中的S1)。附着在外包装体753的表面的电解液736与布线771及布线772接触，由此在布线771及布线772中有电流流过(参照图15B中的S2)。当与布线772并联连接的电流计734检测出该电流时，电流计734向漏液检测电路732输出检测信号(参照图15B中的S3)。漏液检测电路732根据该检测信号停止显示面板702及/或功能电路739的工作(参照图15B中的S4)。
在图15A中示出电流计734与布线772连接的例子，但电流计734也可以与布线771连接。此外，电源733及电流计734包括在漏液检测电路732中，漏液检测电路732也可以与布线771、772电连接(参照图15C)。此时，漏液检测电路732具有对布线771、772施加规定电压的功能及检测在布线771、772中流过的电流的功能。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中，参照图16A至图23对本发明的一个方式的具有柔性的蓄电装置进行说明。本发明的一个方式的蓄电装置也可以具有弯曲形状。另外，本发明的一个方式的蓄电装置具有柔性，在弯曲状态和没有弯曲状态下都可以使用。
〈结构实例1〉
图16A示出二次电池200的立体图，图16B示出二次电池200的俯视图。
图17A示出沿图16B中的点划线C1-C2的截面图，图17B示出沿图16B中的点划线C3-C4的截面图。需要说明的是，为了明确起见，图17A和图17B摘要示出一部分的构成要素。
二次电池200包括正极211、负极215及隔离体203。二次电池200还包括正极引线221、负极引线225及外包装体207。
正极211及负极215都包括集流体及活性物质层。正极211及负极215以隔着隔离体203使活性物质层彼此相对的方式配置。
在二次电池200所包括的电极(正极211及负极215)中，优选位于弯曲的外径一侧的电极比位于内径一侧的电极在弯曲方向上长。通过采用上述结构，在以某个曲率使二次电池200弯曲时，可以使正极211的端部与负极215的端部一致。就是说，可以使正极211所具有的正极活性物质层的整个区域以与负极215所具有的负极活性物质层相对的方式配置。由此，正极211所具有的正极活性物质可以无浪费地贡献于电池反应。由此，可以增大二次电池200的每单位体积的容量。该结构在二次电池200的曲率被固定的情况下使用二次电池200时特别有效。
正极引线221与多个正极211电连接。负极引线225与多个负极215电连接。正极引线221及负极引线225都包括密封层220。
外包装体207覆盖多个正极211、多个负极215及多个隔离体203。二次电池200在被外包装体207覆盖的区域中具有电解液(未图示)。通过粘合外包装体207的三个边来密封二次电池200。
在图17A及图17B中示出使用多个长方形的隔离体203且一对正极211和负极215都夹住一个隔离体203的例子，但是本发明的一个方式不局限于此。也可以通过将一个薄片状的隔离体曲折(也可以称为波纹管状)或卷绕而使隔离体位于正极与负极之间。
例如，图19A至图19D示出二次电池200的制造方法。图18示出使用上述制造方法时的沿图16B中的点划线C1-C2的截面图。
首先，在隔离体203上设置负极215(图19A)。此时，以负极215所包括的负极活性物质层与隔离体203重叠的方式设置负极215。
接着，使隔离体203折叠且将该隔离体203重叠在负极215上。然后，将正极211重叠在隔离体203上(图19B)。此时，以正极211所包括的正极活性物质层与隔离体203及负极活性物质层重叠的方式设置正极211。需要说明的是，当使用在集流体的一个表面上形成有活性物质层的电极时，设置正极211及负极215，并使该正极211的正极活性物质层和该负极215的负极活性物质层隔着隔离体203彼此相对。
在将聚丙烯等能够进行热熔接的材料用于隔离体203的情况下，通过将隔离体203彼此重叠的区域加以热熔接，然后将另一个电极重叠在隔离体203上，可以抑制在制造过程中电极体错开。具体而言，优选将不与负极215或正极211重叠而隔离体203彼此重叠的区域、例如以图19B的区域203a所示的区域加以热熔接。
通过反复上述工序，如图19C所示那样，可以以夹着隔离体203的方式将正极211与负极215层叠。
需要说明的是，也可以将多个负极215与多个正极211交替夹在预先反复折叠好的隔离体203之间的空间来设置。
接着，如图19C所示，利用隔离体203覆盖多个正极211及多个负极215。
再者，如图19D所示，通过将隔离体203彼此重叠的区域、例如图19D所示的区域203b加以热熔接，利用隔离体203将多个正极211及多个负极215覆盖并捆扎在一起。
需要说明的是，也可以使用捆扎材料将多个正极211、多个负极215及隔离体203捆扎在一起。
因为通过上述步骤将正极211及负极215重叠，所以一个隔离体203包括被夹在多个正极211和多个负极215之间的区域以及被设置为覆盖多个正极211和多个负极215的区域。
换言之，图18和图19D所示的二次电池200所包括的隔离体203是其一部分被折叠的一个隔离体。在隔离体203被折叠的区域中夹有多个正极211以及多个负极215。
〈结构实例2〉
图20A示出二次电池250的立体图，图20B示出二次电池250的俯视图。另外，图20C1示出第一电极组装体230的截面图，图20C2示出第二电极组装体231的截面图。
二次电池250包括第一电极组装体230、第二电极组装体231及隔离体203。二次电池250还包括正极引线221、负极引线225及外包装体207。
如图20C1所示，在第一电极组装体230中，依次层叠有正极211a、隔离体203、负极215a、隔离体203及正极211a。正极211a及负极215a都在集流体的两个表面上包括活性物质层。
如图20C2所示，在第二电极组装体231中，依次层叠有负极215a、隔离体203、正极211a、隔离体203及负极215a。正极211a及负极215a都在集流体的两个表面上包括活性物质层。
换言之，在第一电极组装体230及第二电极组装体231中，正极及负极以活性物质层隔着隔离体203彼此相对的方式配置。
正极引线221与多个正极211电连接。负极引线225与多个负极215电连接。正极引线221及负极引线225都包括密封层220。
图21示出沿图20B中的点划线D1-D2的截面图的一个例子。需要说明的是，为了明确起见，图21摘要示出一部分的构成要素。
如图21所示，二次电池250具有多个第一电极组装体230及多个第二电极组装体231被卷绕的隔离体203覆盖的结构。
外包装体207覆盖多个第一电极组装体230、多个第二电极组装体231及隔离体203。二次电池200在被外包装体207覆盖的区域中具有电解液(未图示)。通过粘合外包装体207的三个边密封二次电池200。
例如，图22A至图22D示出二次电池250的制造方法。
首先，在隔离体203上设置第一电极组装体230(图22A)。
接着，使隔离体203折叠且将隔离体203重叠在第一电极组装体230上。然后，将两个第二电极组装体231隔着隔离体203重叠于第一电极组装体230之上下(图22B)。
接着，使隔离体203覆盖两个第二电极组装体231地卷绕。再者，将两个第一电极组装体230隔着隔离体203重叠于两个第二电极组装体231之上下(图22C)。
接着，使隔离体203覆盖两个第一电极组装体230地卷绕(图22D)。
因为通过上述工序将多个第一电极组装体230及多个第二电极组装体231加以重叠，所以这些电极组装体被设置在被卷绕为螺旋状的隔离体203之间。
另外，设置于最外侧的电极优选在外侧不包括活性物质层。
此外，虽然在图20C1及图20C2中示出了电极组装体包括三个电极和两个隔离体的结构，但是本发明的一个方式不局限于此，而也可以包括四个以上的电极和三个以上的隔离体。通过增加电极的个数，可以进一步增加二次电池250的容量。另外，也可以包括两个电极和一个隔离体。当电极的个数较少时，可以制造对弯曲的耐受性更高的二次电池。此外，虽然在图21中示出了二次电池250包括三个第一电极组装体230和两个第二电极组装体231的结构，但是本发明的一个方式不局限于此，而也可以包括更多的电极组装体。通过增加电极组装体的个数，可以进一步增加二次电池250的容量。此外，二次电池250所包括的电极组装体的个数也可以更少。当电极组装体的个数较少时，可以制造对弯曲的耐受性更高的二次电池。
另外，图23示出沿图20B中的点划线D1-D2的截面图的其他例子。如图23所示，也可以通过将隔离体203折叠为波纹管状而在第一电极组装体230与第二电极组装体231之间配置隔离体203。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，参照图24A至图28B对本发明的一个方式的蓄电装置的使用实例进行说明。
本发明的一个方式的蓄电装置例如可以用于电子设备或照明装置。本发明的一个方式的蓄电装置具有优良的充放电特性。因此，只要进行充电一次，就可以长时间地使用电子设备或照明装置。另外，因为伴随着充放电循环的容量的降低得到抑制，所以即使反复进行充电，可使用的时间也不容易变短。另外，本发明的一个方式的蓄电装置在包括高温环境的较广的温度范围内呈现优良的充放电特性，并且具有高长期可靠性和高安全性，因此可以提高电子设备或照明装置的安全性和可靠性。
作为电子设备，例如可以举出电视装置(也称为电视或电视接收机)、用于计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、手机(也称为移动电话、移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置、弹珠机等大型游戏机等。
因为本发明的一个方式的蓄电装置具有柔性，所以也可以将该蓄电装置本身或使用该蓄电装置的电子设备或照明装置沿着房屋及高楼的内壁或外壁、汽车的内部装饰或外部装饰的曲面组装。
图24A示出手机的一个例子。手机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。需要说明的是，手机7400具有蓄电装置7407。
图24B示出使手机7400弯曲的状态。在利用外部的力量使手机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。蓄电装置7407是薄型蓄电装置。蓄电装置7407在弯曲状态下被固定。图24C示出弯曲状态下的蓄电装置7407。
图24D示出手镯型显示装置的一个例子。便携式显示装置7100具备框体7101、显示部7102、操作按钮7103及蓄电装置7104。图24E示出被弯曲的蓄电装置7104。
图24F是手表型便携式信息终端的一个例子。便携式信息终端7200包括框体7201、显示部7202、表带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除了时刻设定之外，还可以具有电源开关、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可以执行被通信标准化的近距离无线通讯。例如，通过与可无线通讯的耳麦相互通信，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。需要说明的是，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的显示部7202包括本发明的一个方式的蓄电装置。例如，可以将弯曲状态的图24E所示的蓄电装置7104组装在框体7201的内部，或者，能够将弯曲状态的蓄电装置7104组装在表带7203的内部。
图25A是示出手腕穿戴式活动量计的一个例子。活动量计7250包括框体7251、表带7203、带扣7204等。此外，在框体7251的内部包括无线通信器、脉搏传感器、加速度传感器、温度传感器等。活动量计7250具有如下功能：根据脉搏传感器、加速度传感器得到使用着的脉搏变化、活动量等信息，通过无线通信器向外部的便携式信息终端传送该数据。此外，活动量计7250也可以具有测量使用者的消耗热量及摄入热量的功能、获取步数的功能、检测睡眠状态的功能等。需要说明的是，活动量计7250也可以包括显示部，且能够在显示部上显示通过上述功能取得的数据。
活动量计7250包括本发明的一个方式的蓄电装置。例如，可以将弯曲状态的图24E所示的蓄电装置7104组装在框体7201的内部，或者，能够将弯曲状态的蓄电装置7104组装在表带7203的内部。
图25B示出袖章型显示装置的一个例子。显示装置7300具备显示部7304以及本发明的一个方式的蓄电装置。显示装置7300也可以在显示部7304具备触摸传感器，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可以利用被通信标准化的近距离无线通讯等改变显示情况。
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。需要说明的是，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25C是示出眼镜型显示装置的一个例子。显示装置7350包括眼镜片7351、眼镜框7352等。此外，在眼镜框7352的内部或与眼镜框7352接触地设置的在眼镜片7351上投影图像或影像的投影部(未图示)。显示装置7350具有在眼镜片7351的整体上在使用者能够看到的方向上显示图像7351A的功能。或者，具有在眼镜片7351的一部分上在使用者能够看到的方向上显示图像7351B的功能。
显示装置7350包括本发明的一个方式的蓄电装置。图25D示出将眼镜框7352的端部7355放大的图。端部7355可以使用氟橡胶、硅酮橡胶等橡胶材料形成。在端部7355的内部埋入本发明的一个方式的蓄电装置7360，正极引线7361及负极引线7362从端部7355突出。正极引线7361及负极引线7362与连接于设置在眼镜框7352的内部的投影部等的布线电连接。需要说明的是，端部7355可以如实施方式2与蓄电装置7360一体形成。
端部7355及蓄电装置7360具有柔性。因此，显示装置7350可以沿着使用者的头部形状以密接的方式戴上。
图26A及图26B示出可折叠式平板终端的一个例子。图26A及图26B所示的平板终端9600包括一对框体9630、连接一对框体9630的可动部9640、显示部9631a、显示部9631b、显示模式切换开关9626、电源开关9627、省电模式切换开关9625、扣件9629以及操作开关9628。图26A示出打开平板终端9600的状态，图26B示出合上平板终端9600的状态。
平板终端9600在框体9630的内部具备蓄电体9635。蓄电体9635穿过可动部9640设置在一个框体9630及另一个框体9630。
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。需要说明的是，在图26A中，作为一个例子示出显示部9631a的一半区域只具有显示的功能、并且另一半区域具有触摸屏的功能的结构，但是不局限于该结构。此外，也可以采用显示部9631a的整个区域都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。
此外，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。此外，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，可以在显示部9631b上显示键盘按钮。
此外，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，显示模式切换开关9626能够切换竖屏显示和横屏显示等显示的方向并选择黑白显示或彩色显示等的切换。根据通过平板终端9600所内置的光传感器所检测的使用时的外光的光量，省电模式切换开关9625可以将显示的亮度设定为最适合的亮度。平板终端除了内置光传感器以外还可以内置陀螺仪和加速度传感器等检测倾斜度的传感器等其他检测装置。
此外，图26A示出显示部9631a的显示面积与显示部9631b的显示面积相同的例子，但是不局限于此，既可以使一个显示部的尺寸和另一个显示部的尺寸不同，也可以使它们的显示质量有差异。例如显示部9631a和9631b中的一个可以比另一个进行更高精细的显示。
图26B是合上的状态，并且平板终端包括框体9630、太阳能电池9633、具备DCDC转换器9636的充放电控制电路9634。作为蓄电体9635，使用本发明的一个方式的蓄电装置。
此外，平板终端9600能够折叠，因此不使用时可以以重叠的方式折叠一对框体9630。通过折叠框体9630a及框体9630b，可以保护显示部9631a和显示部9631b，而可以提高平板终端9600的耐久性。使用本发明的一个方式的蓄电体的蓄电体9635具有柔性，即使被反复弯曲，充放电容量也不容易降低。因此可以提供一种可靠性高的平板终端。
此外，图26A及图26B所示的平板终端还可以具有如下功能：使显示部显示各种各样的信息(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信息进行触摸输入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终端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。需要说明的是，太阳能电池9633可以设置在框体9630的一个表面或两个表面，并且可以高效地对蓄电体9635进行充电，所以是优选的。需要说明的是，当使用锂离子电池作为蓄电体9635时，有可以实现小型化等优点。
另外，参照图26C所示的方框图而对图26B所示的充放电控制电路9634的结构和工作进行说明。图26C示出太阳能电池9633、蓄电体9635、DCDC转换器9636、转换器9637、开关SW1至开关SW3以及显示部9631，蓄电体9635、DCDC转换器9636、转换器9637、开关SW1至开关SW3对应图26B所示的充放电控制电路9634。
首先，说明在利用外光使太阳能电池9633发电时的工作的例子。使用DCDC转换器9636对太阳能电池所产生的电力进行升压或降压以使它成为用来对蓄电体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，采用当不进行显示部9631中的显示时，使开关SW1断开且使开关SW2导通来对蓄电体9635进行充电的结构即可。
需要说明的是，作为发电单元的一个例子示出太阳能电池9633，但是不局限于此，也可以使用压电元件(piezoelectric element)或热电转换元件(珀耳帖元件(Peltierelement))等其他发电单元进行蓄电体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接点电力传输模块或组合其他充电方法进行充电。
图27示出其他电子设备的例子。在图27中，显示装置8000是使用根据本发明的一个方式的蓄电装置8004的电子设备的一个例子。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及蓄电装置8004等。根据本发明的一个方式的蓄电装置8004，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装置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方式的蓄电装置8004用作不间断电源，也可以利用显示装置8000。
作为显示部8002，可以使用半导体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：DigitalMicromirror Device)、PDP(等离子体显示面板：Plasma Display Panel)及FED(场致发射显示器：Field Emission Display)等。
需要说明的是，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。
在图27中，安镶型照明装置8100是使用根据本发明的一个方式的蓄电装置8103的电子设备的一个例子。具体地说，照明装置8100包括框体8101、光源8102及蓄电装置8103等。虽然在图27中例示出蓄电装置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，但是蓄电装置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装置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，通过将根据本发明的一个方式的蓄电装置8103用作不间断电源，也可以利用照明装置8100。
虽然在图27中例示出设置在天花板8104的安镶型照明装置8100，但是根据本发明的一个方式的蓄电装置，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。具体地说，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。
在图27中，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方式的蓄电装置8203的电子设备的一个例子。具体地说，室内机8200包括框体8201、送风口8202及蓄电装置8203等。虽然在图27中例示出蓄电装置8203设置在室内机8200中的情况，但是蓄电装置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装置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装置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装置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方式的蓄电装置8203用作不间断电源，也可以利用空调器。
虽然在图27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方式的蓄电装置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。
在图27中，电冷藏冷冻箱8300是使用根据本发明的一个方式的蓄电装置8304的电子设备的一个例子。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及蓄电装置8304等。在图27中，蓄电装置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装置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方式的蓄电装置8304用作不间断电源，也可以利用电冷藏冷冻箱8300。
需要说明的是，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方式的蓄电装置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，将电力蓄积在蓄电装置中，由此可以抑制在上述时间段以外的时间段中电力使用率增高。例如，关于电冷藏冷冻箱8300，在气温低且不进行冷藏室门8302或冷冻室门8303的开关的夜间，将电力蓄积在蓄电装置8304中。并且，在气温高且进行冷藏室门8302或冷冻室门8303的开关的白天，将蓄电装置8304用作辅助电源，由此可以抑制白天的电力使用率。
另外，可以将本发明的一个方式的蓄电装置安装在车辆中。
当将蓄电装置搭载在车辆中时，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。
在图28A及图28B中，例示出使用本发明的一个方式的蓄电装置的车辆。图28A所示的汽车8400是使用电发动机作为用来行驶的动力源的电动汽车。或者，汽车8400是能够适当地选择使用电发动机和引擎作为用来行驶的动力源的混合动力汽车。通过使用本发明的一个方式，可以实现续航距离长的车辆。另外，汽车8400具备蓄电装置。蓄电装置不但可以驱动电发动机，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，蓄电装置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。此外，蓄电装置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28B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所具有的蓄电装置进行充电。图28B示出从地上设置型的充电装置8021通过电缆8022对搭载在汽车8500中的蓄电装置进行充电的情况。当进行充电时，作为充电方法或连接器的规格等，根据CHAdeMO(在日本注册的商标)或联合充电系统“Combined Charging System”等的规定的方式而适当进行充电即可。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，可以对搭载在汽车8500中的蓄电装置进行充电。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，不但停车中可以进行充电，而且行驶中也可以进行充电。此外，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，可以提高蓄电装置的循环特性及可靠性。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轻量化。另外，如果可以使蓄电装置本身小型轻量化，就有助于实现车辆的轻量化，从而可以延长续航距离。另外，可以将搭载在车辆中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。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合。
实施例1
在本实施例中，说明制造本发明的一个方式的蓄电装置并进行特性评价的结果。
在本实施例中，制造图1A所示的电池装置500。
本实施例的样品一共有八种，即应用本发明的一个方式的样品A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2。
在本实施例中制造的各样品中，使用一个在正极集流体的一个表面上具有正极活性物质层的正极以及一个在负极集流体的一个表面上具有负极活性物质层的负极。也就是说，本实施例的各样品包括一个正极活性物质层以及一个负极活性物质层。
首先，说明电极的制造方法。
[负极的制造方法]
在本实施例的所有样品中，负极的制造方法是共用的。
作为负极活性物质，使用比表面积为6.3m2/g、平均粒径为15μm的球形天然石墨(日本黑铅工业株式会社制造，CGB-15)。作为粘结剂，使用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)及SBR。所使用的CMC-Na的聚合度为600以上且800以下，用作1wt％水溶液时的水溶液粘度在300mPa·s以上且500mPa·s以下的范围内。石墨、CMC-Na和SBR的配合比为石墨：CMC-Na：SBR＝97:1.5:1.5(wt％)。
首先，混合CMC-Na的粉末和活性物质，用混炼机进行混炼，来得到第一混合物。
接着，对第一混合物添加少量水，进行干稠混炼，来得到第二混合物。在此，干稠混炼是指高粘度的混炼。
接着，进一步添加水，用混炼机进行混炼，来得到第三混合物。
接着，添加SBR的50wt％水分散液，用混炼机进行混炼。然后，在减压下进行脱泡，以得到浆料。
接着，用连续涂敷机将浆料涂敷在负极集流体上。使用厚度为18μm的压延铜箔作为负极集流体。涂敷速度为0.75m/min。
接着，利用干燥炉使涂敷在负极集流体上的浆料的溶剂气化。先在大气气氛下以50℃进行120秒钟的处理，然后以80℃进行120秒钟的处理。接着，在减压气氛下(表压为-100kPa)以100℃进行10小时的处理。
通过上述工序，在负极集流体的一个表面上形成负极活性物质层，来制造负极。
[正极的制造方法]
在本实施例的所有样品中，正极的制造方法是共用的。
使用比表面积为0.21m2/g、平均粒径为10μm的LiCoO2作为正极活性物质，使用聚偏氟乙烯(PVdF)作为粘结剂，使用乙炔黑作为导电助剂。LiCoO2、PVdF和乙炔黑的配合比为LiCoO2:乙炔黑:PVdF＝90:5:5(wt％)。
首先，混合乙炔黑和PVdF，用混炼机进行混炼，来得到第一混合物。
接着，对第一混合物添加活性物质，得到第二混合物。
接着，对第二混合物添加用作溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，用混炼机进行混炼。通过上述工序制造浆料。
接着，用大型混炼机进行混炼。
接着，用连续涂敷机将浆料涂敷在正极集流体上。使用铝集流体(厚度为20μm)作为正极集流体。涂敷速度为0.2m/min。
接着，利用干燥炉使涂敷在正极集流体上的浆料的溶剂气化。在大气气氛下以70℃进行7.5分钟的处理，然后以90℃进行7.5分钟的处理，来进行该溶剂气化。
接着，在减压气氛下(表压为-100kPa)以170℃进行10小时的加热处理。然后，利用辊压法对正极活性物质层进行按压而使其密压化。
通过上述工序，在正极集流体的一个表面上形成正极活性物质层，来制造正极。
表1示出所形成的正极活性物质层及负极活性物质层的活性物质担载量、厚度及密度的平均值。需要说明的是，本说明书所示的这些数值是在制造样品时使用的电极的各测量值的平均值。在集流体的两个表面上具有活性物质层的情况下，这些数值相当于一个表面上的活性物质层的活性物质担载量、厚度及密度的平均值。
[表1]
Figure BDA0001175502300000621
在电解液中，使用以1：1的体积比混合EC(碳酸乙烯酯)及PC(碳酸丙烯酯)的溶剂，且使用表2所示的各种溶质及添加剂。在样品A1、A2(以下，这些样品的电解液的结构为条件A)中，作为电解液的溶质，使用1mol/l的LiTFSA(双(三氟甲基磺酰)酰胺锂)，作为添加剂，使用1wt％的VC(碳酸亚乙烯酯)及2wt％的LiFSA(双(氟磺酰基)酰胺锂。在样品B1、B2(以下为条件B)中，作为电解液的溶质，使用1mol/l的LiFSA，作为添加剂，使用1wt％的VC。在样品C1、C2(以下为条件C)中，作为电解液的溶质，使用1mol/l的LiBETA(双(五氟乙烷磺酰基)酰胺锂)，作为添加剂，使用1wt％的VC。在样品D1、D2(以下为条件D)中，作为电解液的溶质，使用1mol/l的LiBETA，作为添加剂，使用1wt％的PS(丙磺酸内酯)。在条件A的各样品中使用LiFSA作为添加剂，在条件B的各样品中使用LiFSA作为溶质。
[表2]
Figure BDA0001175502300000631
作为隔离体使用两个包含聚苯硫醚的厚度为46μm的隔离体(以下，也称为PPS隔离体)的叠层。
此外，作为外包装体，使用由树脂层覆盖铝箔的两个表面而成的薄膜。
接着，说明样品的制造方法。
首先，切断正极、负极和隔离体。正极的尺寸为20.49cm2，负极的尺寸为23.84cm2。
接着，剥离突片区域上的正极活性物质及负极活性物质，使集流体露出。
接着，夹着隔离体层叠正极及负极。此时，以正极活性物质层和负极活性物质层面对的方式层叠正极和负极。
接着，使用超声波焊接将引线连接到正极及负极。
接着，通过加热对外包装体的四边之中剩余的两边进行接合。
接着，以设置在引线上的密封层与外包装体的密封层重叠的方式进行配置，并通过加热进行接合。此时，对除用来注入电解液的边之外的边进行接合。
接着，进行用来使外包装体及由外包装体包裹的正极、隔离体及负极干燥的加热处理。加热条件是减压气氛下(表压为-100kPa)、80℃、10小时。
接着，在氩气氛下，从未密封的一边注入大约600μl的电解液。然后，在减压气氛(表压为-60kPa)下通过加热对外包装体的一边进行密封。通过上述工序，制造薄型蓄电装置。
接着，进行样品A2、B2、C2、D2的加热处理。假设在实施方式2中说明的与氟橡胶一体形成，加热条件是大气压气氛下、170℃、15分钟。具体而言，在将恒温槽升温至大约170℃之后，将各样品放入恒温槽，在15分钟之后取出各样品。在该加热处理中，没有观察到各样品的外包装体内部的膨胀。
通过上述工序制造样品。
接着，对本实施例的各样品的在25℃下的充放电特性进行评价。使用充放电测量仪(由日本东洋系统公司制造)进行该测量。以4.3V为上限进行恒电流-恒电压充电，以2.5V为下限进行恒电压放电。以0.1C的速率进行充放电，在充电后设定10分钟的停止时间。充放电的循环进行2次。
在此说明充电速率及放电速率。充电速率1C是指对容量X(Ah)的电池进行恒流充电，到充电结束正好1小时的电流值。在1C＝I(A)时，充电速率0.2C是指I/5(A)，即意味着到充电结束正好5小时的电流值。同样地，放电速率1C是指对容量X(Ah)的电池进行恒流放电，到放电结束正好1小时的电流值，放电速率0.2C是指I/5(A)，即意味着到放电结束正好5小时的电流值。需要说明的是，以作为正极活性物质的LiCoO2的充电上限电压为4.3V时得到的容量的170mAh/g为基准，算出速率。
图29A示出样品A1的充放电曲线，图29B示出样品A2的充放电曲线，图29C示出样品B1的充放电曲线，图29D示出样品B2的充放电曲线。此外，图30A示出样品C1的充放电曲线，图30B示出样品C2的充放电曲线，图30C示出样品D1的充放电曲线，图30D示出样品D2的充放电曲线。在图29A至图30D中，横轴表示容量(mAh/g)，纵轴表示电压(V)。
如图29A、图29C所示，可确认到在样品A1、A2、B1、B2中在第一次充电时发生异常，在第一次放电时特性急剧劣化。此外，在第二次放电时进一步劣化。这可认为电解液的作为溶质的LiTFSA及LiFSA在正极为高电位的状态下腐蚀正极集流体的铝。条件A及条件B的样品在进行加热处理时也有同样的异常特性(参照图29B、图29D)。
另一方面，如图30A、图30C所示，可知在样品C1、C2、D1、D2中，正常地进行第一次充电及第二次充电，得到良好的充放电特性。从该结果可知，使用LiBETA作为溶质的蓄电装置在充电电压为4.3V的充放电下也可以抑制正极集流体的腐蚀，稳定地工作。此外，如图30B、图30D所示，可知条件C及条件D的样品在进行加热处理时容量的下降小，可以得到正常的充放电特性，其耐热性很高。表3示出条件C及条件D的样品的经过加热处理的放电容量保持率。使用各样品的第二次放电容量算出放电容量的保持率。
[表3]
Figure BDA0001175502300000661
从图30B、图30D及表3可知使用条件D的电解液的蓄电装置的耐热性最高，可以得到高电池容量。
实施例2
在本实施例中，对确认观察本发明的一个方式的蓄电装置所包含的用于负极活性物质的球形天然石墨的表面状态的实验结果进行说明。
[截面TEM观察]
利用聚焦离子束(FIB)法使球形天然石墨粉末变薄并将其取出作为样品，对该样品进行了截面TEM(透射型电子显微镜)观察。截面TEM观察所使用的装置为由株式会社日立高新技术制造的H-9000NAR，并在加速电压为200kV的条件下进行了观察。图31A至图31C示出所得到的TEM图像。图31B、图31C分别是图31A所示的包括端面附近的区域900、使包括基底面附近的区域901放大的TEM图像。需要说明的是，可认为在截面TEM观察中看作基底面的面也存在有微小的端部。
球形天然石墨具有折叠石墨层的结构(参照图31A)。从图31B、图31C可确认到球形天然石墨在端面附近、基底面附近都是在规则性地排列的石墨层911的外侧(最外表面层)包括结晶性比石墨层911低的覆盖层912。
[拉曼光谱测量]
接着，说明利用拉曼分光法进行测量的结果。当测量时使用堀场集团的显微Raman装置LabRAM对球形天然石墨粉末进行两点测量。需要说明的是，用于拉曼测量的激光波长为532nm。
图32示出球形天然石墨粉末的拉曼测量结果。在图32中，可明确地确认到表示石墨的结晶无序的D带(拉曼光谱中的1360cm-1附近的峰值)。此外，表4示出G带(拉曼光谱中的1580cm-1附近的峰值)及D带的强度比值(R值)。由于明确地观察到D带，所以R值不小，为0.28及0.38。如此R值不小如图31B、图31C所示对应于在球形天然石墨的表面观察到结晶性低的层。
[表4]
R值(D/G比)
point1 0.38
point2 0.28
如本实施例所示，利用TEM观察或拉曼分光法可确认到的存在于石墨粒子的最外表面的结晶性低的层有可能抑制PC向石墨层嵌入。
实施例3
在本实施例中，说明制造本发明的一个方式的蓄电装置并进行特性评价的结果。
在本实施例中，制造图1A所示的蓄电装置500。
本实施例的样品一共有两种，即应用本发明的一个方式的样品E1、E2。
在本实施例中制造的各样品中，使用一个在正极集流体的一个表面上具有正极活性物质层的正极以及一个在负极集流体的一个表面上具有负极活性物质层的负极。也就是说，本实施例的各样品包括一个正极活性物质层以及一个负极活性物质层。
首先，说明电极的制造方法。
[负极的制造方法]
在本实施例的所有样品中，负极的制造方法是共用的。
作为负极活性物质，使用比表面积为6.3m2/g、平均粒径为15μm的球形天然石墨(日本黑铅工业株式会社制造，CGB-15)。作为粘结剂，使用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)及SBR。所使用的CMC-Na的聚合度为600以上且800以下，用作1wt％水溶液时的水溶液粘度在300mPa·s以上且500mPa·s以下的范围内。石墨、CMC-Na和SBR的配合比为石墨：CMC-Na：SBR＝97:1.5:1.5(wt％)。
首先，混合CMC-Na的粉末和活性物质，用混炼机进行混炼，来得到第一混合物。
接着，对第一混合物添加少量水，进行干稠混炼，来得到第二混合物。在此，干稠混炼是指高粘度的混炼。
接着，进一步添加水，用混炼机进行混炼，来得到第三混合物。
接着，添加SBR的50wt％水分散液，用混炼机进行混炼。然后，在减压下进行脱泡，以得到浆料。
接着，用连续涂敷机将浆料涂敷在负极集流体上。作为负极集流体，使用厚度为18μm的压延铜箔。涂敷速度为0.75m/min。
接着，利用干燥炉使涂敷在负极集流体上的浆料的溶剂气化。先在大气气氛下以50℃进行120秒钟的处理，然后以80℃进行120秒钟的处理。接着，在减压气氛下(表压为-100kPa)以100℃进行10小时的处理。
通过上述工序，在负极集流体的两个表面上形成负极活性物质层，来制造负极。
[正极的制造方法]
在本实施例的所有样品中，正极的制造方法是共用的。
作为正极活性物质，使用平均粒径为6μm的LiCoO2，作为粘结剂，使用聚偏氟乙烯(PVdF)，作为导电助剂，使用乙炔黑。LiCoO2、PVdF及乙炔黑的配合比为LiCoO2：乙炔黑：PVdF＝95：3：2(wt％)。
首先，混合乙炔黑和PVdF，用混炼机进行混炼，来得到第一混合物。
接着，对第一混合物添加活性物质，得到第二混合物。
接着，对第二混合物添加用作溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，用混炼机进行混炼。通过上述工序制造浆料。
接着，用大型混炼机进行混炼。
接着，用连续涂敷机将浆料涂敷在正极集流体上。作为正极集流体，使用铝集流体(厚度为20μm)。涂敷速度为0.2m/min。
接着，利用干燥炉使涂敷在正极集流体上的浆料的溶剂气化。在大气气氛下以70℃进行7.5分钟的处理，然后以90℃进行7.5分钟的处理，来进行该溶剂气化。
接着，在减压气氛下(表压为-100kPa)以170℃进行10小时的加热处理。然后，利用辊压法对正极活性物质层进行按压而使其密压化。
通过上述工序，在正极集流体的一个表面上形成正极活性物质层，来制造正极。
表5示出所形成的正极活性物质层及负极活性物质层的活性物质担载量、厚度及密度的平均值。需要说明的是，本说明书所示的这些数值是在制造样品时使用的电极的各测量值的平均值。在集流体的两个表面上具有活性物质层的情况下，这些数值相当于一个表面上的活性物质层的活性物质担载量、厚度及密度的平均值。
[表5]
Figure BDA0001175502300000711
在电解液中，使用以1：1的体积比混合EC(碳酸乙烯酯)及PC(碳酸丙烯酯)溶液作为溶剂。作为电解液的溶质，使用1mol/l的LiBETA，作为添加剂，使用1wt％的PS(丙磺酸内酯)。表6示出电解液的条件汇总。样品E1、E2的电解液的条件与实施例1所示的条件D同样。
[表6]
Figure BDA0001175502300000721
作为隔离体使用两个包含溶剂纺再生纤维素纤维的厚度为46μm的隔离体的叠层。
此外，作为外包装体，使用由树脂层覆盖铝箔的两个表面而成的薄膜。
接着，说明样品的制造方法。
首先，切断正极、负极和隔离体。正极的尺寸为20.49cm2，负极的尺寸为23.84cm2。
接着，剥离突片区域上的正极活性物质及负极活性物质，使集流体露出。
接着，夹着隔离体层叠正极及负极。此时，以正极活性物质层和负极活性物质层面对的方式层叠正极和负极。
接着，使用超声波焊接将引线连接到正极及负极。
接着，由使用聚苯硫醚的薄片包裹正极及负极的叠层体。这是用来防止因电池的加热处理而外包装体的铝层露出时铝层与正极或负极接触导致短路。
接着，通过加热对外包装体的四边之中剩余的两边进行接合。
接着，以设置在引线上的密封层与外包装体的密封层重叠的方式进行配置，并通过加热进行接合。此时，对除用来注入电解液的边之外的边进行接合。
接着，进行用来使外包装体及由外包装体包裹的正极、隔离体及负极干燥的加热处理。加热条件是减压气氛下(表压为-100kPa)、80℃、10小时。
接着，在氩气氛下，从未密封的一边注入大约600μl的电解液。然后，在减压气氛(表压为-100kPa)下通过加热对外包装体的一边进行密封。通过上述工序，制造薄型蓄电装置。
接着，进行样品E2的加热处理。假设在实施方式2中说明的与氟橡胶一体形成，加热条件是大气压气氛下、170℃、15分钟。具体而言，在将恒温槽升温至大约170℃之后，将样品放入恒温槽，在15分钟之后取出样品。在该加热处理中，没有观察到样品的外包装体内部的膨胀。
通过上述工序制造样品。
接着，对本实施例的各样品的在25℃下的充放电特性进行评价。使用充放电测量仪(由日本东洋系统公司制造)进行该测量。以4.3V为上限进行恒电流-恒电压充电，以2.5V为下限进行恒电压放电。以0.1C的速率进行充放电，在充电后设定10分钟的停止时间。充放电的循环进行2次。
图33A示出样品E1的充放电曲线，图33B示出样品E2的充放电曲线。在图33A及图33B中，横轴表示容量(mAh/g)，纵轴表示电压(V)。
如图33A、图33B所示，可知在样品E1、E2中，正常地进行第一次及第二次充电，得到良好的充放电特性。此外，从图33B的结果可知，即使进行加热处理，容量的下降也小，得到正常的充放电特性，且具有高耐热性。

Claims (8)

1.一种蓄电装置，包括：
正极；
负极；
隔离体；
电解液；以及
外包装体，
其中，
所述外包装体包括在所述蓄电装置的长轴方向上周期性地形成的多个凸部和多个凹部，
所述多个凸部中的一个凸部和所述多个凹部中的一个凹部被形成为在所述蓄电装置的短轴方向上延伸，
所述正极包括正极活性物质层及正极集流体，
所述负极包括负极活性物质层及负极集流体，
所述隔离体位于所述正极与所述负极之间，
所述隔离体包含聚苯硫醚或溶剂纺再生纤维素纤维，
所述电解液包含溶质及两种以上的溶剂，所述电解液包括作为添加剂的丙磺酸内酯，
所述溶质包含双（五氟乙烷磺酰基）酰胺锂LiBETA，
所述溶剂包含碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述负极活性物质层包含石墨。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置，
其中所述负极活性物质层包含球形天然石墨，
所述球形天然石墨包括第一区域及第二区域，
所述第一区域覆盖所述第二区域，
并且所述第一区域的结晶性比所述第二区域低。
4.根据权利要求1所述的蓄电装置，
其中所述正极活性物质层包含LiCoO2。
5.根据权利要求1所述的蓄电装置，
其中所述正极集流体包含铝或不锈钢。
6.一种电子设备，包括：
权利要求1所述的蓄电装置；
表带；
显示面板；以及
框体，
其中，所述蓄电装置包括正极引线及负极引线，
所述正极引线与所述正极电连接，
所述负极引线与所述负极电连接，
所述蓄电装置埋入在所述表带中，
所述正极引线的一部分及所述负极引线的一部分从所述表带突出，
所述蓄电装置具有柔性，
所述蓄电装置与所述显示面板电连接，
所述显示面板包括在所述框体中，
所述表带与所述框体连接，
并且，所述表带包含橡胶材料。
7.根据权利要求6所述的电子设备，
其中所述橡胶材料是氟橡胶或硅酮橡胶。
8.一种电子设备的制造方法，所述电子设备包括表带和位于所述表带上的蓄电装置，
其中所述蓄电装置包括正极、负极、隔离体、电解液以及外包装体，
其中所述正极包括正极活性物质层及正极集流体，所述负极包括负极活性物质层及负极集流体，所述隔离体位于所述正极与所述负极之间，
其中所述隔离体包含聚苯硫醚或溶剂纺再生纤维素纤维，
其中所述电解液包含溶质及两种以上的溶剂，所述溶质包含双（五氟乙烷磺酰基）酰胺锂LiBETA，
其中所述溶剂包含碳酸丙烯酯，且
其中所述方法包括如下步骤：
将所述蓄电装置和所述表带的材料安装在模具中，
在所述蓄电装置的通电之前以第一温度将所述模具中的所述蓄电装置和所述表带的材料加热10分钟，且
其中，所述第一温度为110℃以上且190℃以下。
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