CN107210478B - 二次电池及二次电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
当应力集中于具有弯曲形状的二次电池中的电极及该电极的导线所连接的极耳时，该极耳有可能破损。包括第一电极、第二电极、隔离体、第一导线及第二导线的二次电池包括第一部分、第二部分以及位于第一部分与第二部分之间的第三部分。第一电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第二电极重叠。第一电极在第三部分折叠以形成第一折叠部分，第一导线与第一折叠部分连接。第二电极在第三部分折叠以形成第二折叠部分，第二导线与第二折叠部分连接。
Description
技术领域
本发明涉及物体、方法或制造方法。此外，本发明涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。尤其是，本发明的一个实施方式涉及半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、摄像装置、它们的驱动方法或它们的制造方法。本发明的一个实施方式尤其涉及二次电池及二次电池的制造方法。
背景技术
近年来，对可穿戴装置展开了积极的开发。由于其附着于身体的性质，可穿戴装置优选具有弯曲形状而顺应身体的曲面或者能够随身体动作而弯曲。因此，使用在可穿戴装置中的二次电池优选与显示器和其他框体同样地具有柔性。
例如，专利文献1公开了一种电化学装置(例如，二次电池或电容器等)，被金属层压板覆盖且容易弯曲或容易维持弯曲状态。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2004-241250号公报
发明内容
具有弯曲形状的二次电池包括使用层压膜等具有柔性的材料形成的外包装体，并且为了将正极及负极取出到外包装体的外部，设置有正极导线及负极导线。在此，正极导线及负极导线夹在外包装体。正极导线与形成于正极中的正极极耳连接，负极导线与形成于负极中的负极极耳连接。并且，正极极耳及负极极耳分别在各电极中具有细长的形状。因此，正极极耳及负极极耳与各电极的主要部分相比更容易发生如裂缝或破损等劣化。
尤其是，如专利文献1所示，在将正极导线及负极导线连接到二次电池的弯曲方向的端部的情况下，因二次电池的变形而产生的应力容易集中到正极极耳及负极极耳上。因此，例如，当反复穿戴或脱下包括该二次电池的弯曲形状的可穿戴装置时，正极极耳及负极极耳有可能出现裂缝或发生断裂等。
鉴于上述问题，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种具有能够抑制正极或负极、尤其是正极极耳或负极极耳的劣化的结构的二次电池。
另外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种具有新型结构的二次电池，或者，具体而言，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种具有柔性的新型结构的二次电池。另外，本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种新型蓄电装置、包括新型二次电池的电子设备等。
注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。另外，本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述目的。另外，上述目的以外的目的是可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中自然得知并衍生出的。
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，将正极极耳及负极极耳设置在二次电池弯曲时发生错位较小的位置。
所公开的发明的一个实施方式是一种包括第一电极、第二电极、隔离体、第一导线及第二导线的二次电池。该二次电池包括第一部分、第二部分以及位于第一部分与第二部分之间的第三部分。第一电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第二电极重叠。第一电极在第三部分折叠以形成第一折叠部分，第一导线与该第一折叠部分连接。第二电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第一电极重叠。第二电极在第三部分折叠以形成第二折叠部分，第二导线与该第二折叠部分连接。
另外，所公开的发明的另一个实施方式是一种包括第一电极、第二电极、隔离体、第一导线及第二导线的二次电池。该二次电池包括具有第一弯曲形状的第一部分、具有第二弯曲形状的第二部分以及位于第一部分与第二部分之间的第三部分。第一电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第二电极重叠。第一电极在第三部分折叠以形成第一折叠部分，第一导线与该第一折叠部分连接。第二电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第一电极重叠。第二电极在第三部分折叠以形成第二折叠部分，第二导线与该第二折叠部分连接。
另外，所公开的发明的另一个实施方式是一种包括第一电极、第二电极、隔离体、第一导线、第二导线及第一至第三外包装体的二次电池。该二次电池包括具有第一弯曲形状的第一部分、具有第二弯曲形状的第二部分以及位于第一部分与第二部分之间的第三部分。第一电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第二电极重叠。第一电极在第三部分折叠以形成第一折叠部分，第一导线与该第一折叠部分连接。第二电极在第一部分及第二部分中隔着隔离体与第一电极重叠。第二电极在第三部分折叠以形成第二折叠部分，第二导线与该第二折叠部分连接。第一外包装体在第一部分中与第二外包装体贴合，在第二部分中与第三外包装体贴合。第二外包装体在第三部分中与第三外包装体贴合。
在上述实施方式中，第二外包装体可以在第一部分与第三部分的边界处折叠。
在上述实施方式中，第一外包装体与第一电极或第二电极之间可以设置有缓冲材料。
在上述实施方式中，在连接二次电池的第一部分一侧的一个端部的中点与第二部分一侧的一个端部的中点的方向上，第一部分的长度优选为第二部分的长度的三分之一以上且三倍以下。
在上述实施方式中，可以层叠多个第一电极、多个第二电极及多个隔离体。多个第一电极在第三部分中可以被固定到第一导线。多个第二电极在第三部分中可以被固定到第二导线。
根据本发明的一个实施方式，可以提供一种具有能够抑制正极或负极、尤其是正极极耳或负极极耳的劣化的结构的二次电池。
另外，根据本发明的一个实施方式可以提供一种具有新型结构的二次电池。具体而言，根据本发明的一个实施方式可以提供一种具有柔性的新型结构的二次电池。另外，根据本发明的一个实施方式可以提供一种新型蓄电装置、包括新型二次电池的电子设备等。
注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个实施方式并不需要实现所有上述效果。另外，上述效果以外的效果是可以从说明书、附图、权利要求书等的记载自然得知并衍生出的。
附图说明
图1A和1B是说明二次电池的结构实例的透视图及俯视图；
图2A和2B是说明二次电池的结构实例的截面图；
图3A和3B是说明二次电池的结构实例的截面图；
图4A至4C是说明二次电池的结构实例的俯视图；
图5A和5B是说明可以用于二次电池的正极活性物质的截面图；
图6是说明可以用于二次电池的导电助剂等的截面图；
图7A至7C是说明二次电池的结构实例的截面图；
图8A至8C是说明二次电池的结构实例的截面图；
图9A和9B是说明二次电池的结构实例的截面图；
图10A至10C是说明二次电池的结构实例的截面图；
图11A至11F是说明二次电池的结构实例的截面图及平面图；
图12A和12B是说明二次电池的结构实例的截面图及平面图；
图13A至13C是说明二次电池的制造方法的图；
图14A至14D是说明二次电池的制造方法的图；
图15A至15C是说明二次电池的制造方法的图；
图16A和16B是二次电池的外观照片及其示意图；
图17是说明蓄电装置的电池控制单元的方框图；
图18A至18C是说明蓄电装置的电池控制单元的示意图；
图19是说明蓄电装置的电池控制单元的电路图；
图20是说明蓄电装置的电池控制单元的电路图；
图21A至21C是说明蓄电装置的电池控制单元的示意图；
图22是说明蓄电装置的电池控制单元的方框图；
图23是说明蓄电装置的电池控制单元的工作的流程图；
图24是说明电子设备的例子的图；
图25A至25F是说明电子设备的例子的图；
图26A至26C是说明电子设备的例子的图；
图27A至27C是说明电子设备的例子的图；
图28是说明电子设备的例子的图；
图29A和29B是说明车辆的例子的图。
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将在此所公开的方式和详细内容修改为各种方式。此外，本发明没有该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
“电连接”包括构成要素通过“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、范围等不正确地表示实际上的位置、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。
另外，根据情况或状态，可以互相调换“膜”和“层”。例如，有时可以使用“导电层”代替“导电膜”。此外，有时可以使用“绝缘膜”代替“绝缘层”。
实施方式1
在本实施方式中，参照图1A至图12B对本发明的一个实施方式的二次电池的结构实例进行说明。
[1.1.典型的结构]
图1A至图3B示出本发明的一个实施方式的二次电池10的结构。图1A是二次电池10的透视图，图1B是二次电池10的俯视图，图2A、图2B、图3A及图3B是二次电池10的截面图。
另外，在图1A的透视图中，示意性地表示二次电池10，为了便于理解，对部分构成要素(例如，外包装体的厚度等)进行了夸大表示。在此，在图1B中，为了避免附图过于繁琐而省略了部分构成要素(例如，外包装体107b、外包装体107c、正极导线121、负极导线125)。另外，图2A是沿着图1B所示的点划线A3-A4间的切断面的截面图，图2B是沿着图1B所示的点划线A5-A6间的切断面的截面图。另外，图3A是沿着图1B所示的点划线A1-A2间的切断面的截面图，图3B是沿着图1B所示的点划线A7-A8间的切断面的截面图。注意，在图3B中，为了避免附图过于繁琐而示意性地示出了部分构成要素(例如，正极集电体101、负极集电体105、正极导线121、负极导线125及密封层120)。
图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10包括正极111、负极115、隔离体103、正极导线121、负极导线125以及具有柔性的外包装体107a至107c。外包装体107a至107c以包裹正极111、负极115、隔离体103的方式设置。另外，正极111包括正极集电体101和正极活性物质层102，负极115包括负极集电体105和负极活性物质层106。另外，正极导线121及负极导线125都包括密封层120。另外，二次电池10在由外包装体107a至107c包裹的区域中具有电解液104。
在此，二次电池10由第一部分11、第二部分12及第三部分13构成，第三部分13位于第一部分11与第二部分12之间。另外，第一部分11与第二部分12具有弯曲形状，优选第一部分11的弯曲形状与第二部分12的弯曲形状为大致连续的形状。但是，当第三部分13变厚时，有时第一部分11的弯曲形状与第二部分12的弯曲形状不是连续的形状。
如图1A所示，将第一部分11及第二部分12弯曲的方向称为第一方向21。另外，如图1B所示，将连接二次电池10的第一部分11一侧(A3、A5一侧)的一个端部的中点与二次电池10的第二部分12一侧(A4、A6一侧)的一个端部的中点的方向称为第二方向22。另外，第二方向22也可以看成是第一方向21相对于图1B所示的平面的投影。
在第一部分11及第二部分12中，正极111与负极115隔着隔离体103彼此重叠。即，第一部分11及第二部分12在二次电池10中具有产生电动势的功能。另外，如图2A及2B所示，在本实施方式中，正极111隔着隔离体103设置在负极115上。但是，不局限于此，负极115也可以隔着隔离体103设置在正极111上。
在第三部分13中折叠正极111以形成折叠部分(也可以将正极111的该折叠部分称为正极极耳)，该折叠部分与正极导线121连接。另外，折叠负极115以形成折叠部分(也可以将负极115的该折叠部分称为负极极耳)，该折叠部分与负极导线125连接。即，第三部分13具有将由第一部分11及第二部分12产生的电动势取出到二次电池10的外部的功能。
在此，图1A和1B所示的外包装体107a至107c的外围部分的细虚线外侧的区域为外包装体的接合部，在该接合部中外包装体107a至107c彼此贴合。即，在第一部分11中，第一外包装体107a与第二外包装体107b彼此贴合，在第二部分12中，第一外包装体107a与第三外包装体107c彼此贴合。另外，第二外包装体107b在第三部分13中与第三外包装体107c贴合。
如图2A所示，在第三部分13中，正极导线121通过密封层120被第二外包装体107b与第三外包装体107c夹持。同样地，负极导线125也通过密封层120被第二外包装体107b与第三外包装体107c夹持。
第三部分13也可以折向第一部分11一侧或第二部分12一侧。如图1A所示，将外包装体107b的第一部分11一侧与第三部分13一侧所形成的角称为θ1，并将外包装体107c的第三部分13一侧与第二部分12一侧的夹角称为θ2。另外，优选使θ1与θ2的和约为180°，在该范围内适当地设定θ1与θ2即可。例如，当θ1＝0°、θ2＝180°时，在外包装体107b中可以使第一部分11一侧接触于第三部分13一侧，或者当θ1＝180°，θ2＝0°时，在外包装体107c中可以使第二部分12一侧接触于第三部分13一侧。通过采用该结构，可以防止第三部分13增大。另外，图1B、图2A及图2B示出θ1＝90°、θ2＝90°时的二次电池10。
图4A示出二次电池10所包括的正极111、隔离体103及负极115的俯视图。另外，图4A所示的正极111是没有设置正极极耳的状态，可以将第三部分13所示的点划线部分如图2A所示地折叠来设置正极极耳。同样地，图4A所示的负极115是没有设置负极极耳的状态，可以沿着第三部分13所示的点划线如图2B所示地折叠来设置负极极耳。
在此，优选正极111的形状如图4A所示那样第一部分11与第二部分12有两处以上的连接。通过采用该形状，可以防止在二次电池10的制造过程中安装导线电极时正极111的第一部分11与第二部分12发生错位。另外，通过采用该形状，当使二次电池10向第二方向22进行伸缩变形时，可以防止正极111或负极115转向不与第二方向22平行的方向，由此可以防止正极111或负极115与第二方向22发生错位。另外，如图4A所示，与正极111同样地，优选负极115也具有第一部分11与第二部分12有两处以上的连接的形状。
但是，不局限于此，如图4B所示那样，正极111及负极115也可以采用第一部分11与第二部分12由一处连接的形状。注意，为了在第三部分13能够取出正极极耳及负极极耳，需要在正极111及负极115中适当地设置缺口或开口。
作为隔离体103，在第一部分11及第二部分12中，优选以隔离体103的端部位于正极111或负极115的端部的外侧的方式设置。另外，隔离体103也可以采用袋状结构，在第一部分11及第二部分12中包裹正极111或负极115。作为袋状结构，例如，可以采用将一张薄膜折叠使其两边粘合的结构，或者将两张薄膜的三个边粘合的结构。通过采用该结构，可以防止正极111与负极115发生短路。另外，如图4A所示，因为在第三部分13中不需要设置隔离体103，所以分别在第一部分11和第二部分12中设置隔离体103即可。但是，不局限于此，也可以使隔离体103的第一部分11与第二部分12连接而具有一体的形状。在这种情况下，需要以能够从隔离体103的下方取出正极111或负极115的方式在隔离体103中适当地设置缺口或开口。
如图3A所示，正极111包括正极集电体101及包含正极活性物质的正极活性物质层102。同样地，负极115包括负极集电体105及包含负极活性物质的负极活性物质层106。在此，正极活性物质层102与负极活性物质层106隔着隔离体103对置。
另外，如图1B、图3A等所示，在第一部分11及第二部分12中，优选以使其端部位于负极115的端部的内侧的方式设置正极111。例如，当正极活性物质中含有锂等时，可能会因充放电时锂离子从正极活性物质层102迁移至负极活性物质层106而在负极115的端部析出锂。通过采用上述结构，可以抑制在负极115的端部析出锂。
如图4C所示那样，在正极111中，可以在正极集电体101上的对应于第一部分11及第二部分12的部分设置正极活性物质层102。正极集电体101上的对应于第三部分13的部分不需要设置正极活性物质层102，在对应于第三部分13的部分露出有正极集电体101。因此，如图3B所示，在第三部分13中，正极集电体101与正极导线121连接。
同样地，如图4C所示那样，负极115也可以在负极集电体105上的对应于第一部分11及第二部分12的部分设置负极活性物质层106。负极集电体105上的对应于第三部分13的部分不需要设置负极活性物质层106，在对应于第三部分13的部分露出有负极集电体105。因此，如图3B所示，在第三部分13中，负极集电体105与负极导线125连接。另外，当将图4C所示的正极111反过来并使其与图4C所示的负极115重叠时，来实现图1B所示的平面结构，可以使正极活性物质层102与负极活性物质层106对置。
另外，如图2A和2B及图3A和3B所示，由外包装体107a至107c包裹的区域中含有电解液104。虽然在图2A和2B及图3A和3B中，正极111或负极115与外包装体107a至107c之间填满了电解液104，但是本发明的结构不局限于此。例如，也可以采用正极111或负极115与外包装体107a至107c中的任一个接触的结构。
由于二次电池10在第一部分11及第二部分12中具有弯曲形状，正极111、负极115及隔离体103在第一部分11及第二部分12中也被弯曲地设置。由于正极111、负极115及隔离体103等彼此层叠，当将其弯曲时，因为内径与外径差，正极111、负极115及隔离体103在第一方向21的方向上发生错位。在二次电池10的第一方向21的中央部，即，第三部分13中，几乎不发生上述错位现象，但是在二次电池10的第一方向21的端部，即，第一部分11一侧的端部及第二部分12一侧的端部中上述错位现象较显著。
在此，在如二次电池10那样的具有弯曲形状的二次电池中，当将正极导线及负极导线连接到第一方向21的端部时，因二次电池的变形而产生的应力倾向于集中到正极极耳及负极极耳。由于正极极耳及负极极耳分别在正极及负极中具有细长的形状，所以与电极的主要部分相比更容易发生如裂缝或破损等劣化。因此，例如，当使该二次电池向第二方向22反复伸缩时，正极极耳及负极极耳有可能出现裂缝或发生断裂。
但是，本发明的一个实施方式的二次电池10在第一部分11与第二部分12之间设置有第三部分13。即，二次电池10的正极极耳及负极极耳设置在二次电池10的第一方向21的中央部。由于在该中央部中几乎不会发生正极111、负极115及隔离体103的错位，所以因二次电池10的变形而产生的应力不会集中到正极极耳及负极极耳。因此，即使在使二次电池10向第二方向22反复伸缩变形时，可以降低正极极耳及负极极耳出现裂缝或发生断裂等的可能性。
通过采用该结构，可以提供具有能够抑制正极111或负极115、尤其是正极极耳或负极极耳的劣化的结构的二次电池10。由此，可以实现高可靠性的二次电池10。
另外，虽然在图1A和1B及图2A和2B中使第一部分11与第二部分12在第一方向21上的长度大致相等，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，在第一方向21上，优选使第一部分11的长度为第二部分12的长度的九分之一以上且九倍以下，更优选为三分之一以上且三倍以下。同样地，在第二方向22上，优选使第一部分11的长度为第二部分12的长度的九分之一以上且九倍以下，更优选为三分之一以上且三倍以下。通过采用该结构，可以将包括正极极耳及负极极耳的第三部分13设置于因二次电池10的弯曲形状而发生错位现象较少的部分。由此，可以提供具有能够抑制正极111或负极115、尤其是正极极耳或负极极耳的劣化的结构的二次电池10。
另外，虽然如图1B所示将本实施方式所示的二次电池10的顶面形状形成为以平行于第二方向22的边为长边、以垂直于第二方向22的边为短边的大致为矩形的形状，但是，本发明的一个实施方式不局限于此。例如，也可以将二次电池10的顶面形状形成为以垂直于第二方向22的边为长边、以平行于第二方向的边为短边的大致为矩形的形状。另外，例如，也可以将二次电池10的顶面形状形成为大致为椭圆形的形状。
下面说明可用于二次电池10的正极111、负极115、隔离体103、电解液104及外包装体107a至107c的材料。
[1.2.正极]
正极111包括正极集电体101以及以与正极集电体101接触的方式形成的正极活性物质层102等。
作为正极集电体101，可以使用不锈钢、金、铂、铝、钛等金属及它们的合金等导电性高且不会因正极的电位而溶解的材料。此外，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，也可以使用与硅发生反应形成硅化物的金属元素形成。作为与硅发生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。正极集电体101可以适当地具有箔状、板状(片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。正极集电体101的厚度优选为5μm以上且30μm以下。此外，也可以在正极集电体101的表面使用石墨等设置基底层。
除了正极活性物质以外，正极活性物质层102还可以包含用来提高正极活性物质的紧密性的粘合剂(binder)以及用来提高正极活性物质层102的导电性的导电助剂等。
作为用于正极活性物质层102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。例如可以使用LiFeO2、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、V2O5、Cr2O5、MnO2等化合物。
尤其是，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。
另外优选的是，当在LiMn2O4等含有锰的具有尖晶石型结晶结构的含锂材料中混合少量镍时，可以提高使用上述材料的二次电池的特性。
另外，作为正极活性物质，可以使用能够以组成式LiaMnbMcOd表示的锂锰复合氧化物。在此，元素M优选使用选自锂、锰之外的金属元素或硅、磷，更优选使用镍。另外，在对整个锂锰复合氧化物粒子进行测定时，优选放电时满足0＜a/(b+c)＜2、c＞0且0.26≤(b+c)/d＜0.5。另外，关于整个锂锰复合氧化物粒子的金属、硅、磷等组成，例如可以利用ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry：感应耦合等离子体质谱)进行测定。另外，整个锂锰复合氧化物粒子的氧的组成，例如可以利用EDX(Energy Dispersive X-raySpectroscopy：能量分散型X射线分析法)进行测定。另外，还可以与ICP-MS分析一起利用融合气体分析(fusion gas analysis)、XAFS(X-ray Absorption Fine Structure：X射线吸收微细结构)分析的价数评价来算出。另外，锂锰复合氧化物是指至少包含锂和锰的氧化物，还可以包含选自铬、钴、铝、镍、铁、镁、钼、锌、铟、镓、铜、钛、铌、硅和磷等中的至少一种元素。
另外，为了实现高容量，锂锰复合氧化物优选包括表层部与中心部的结晶结构、晶体取向或氧含量不同的区域。为了实现上述锂锰复合氧化物，优选组成式为LiaMnbNicOd(1.6≤a≤1.848、0.19≤c/b≤0.935、2.5≤d≤3)的范围内。此外，特别优选使用以组成式Li1.68Mn0.8062Ni0.318O3表示的锂锰复合氧化物。在本说明书等中，以Li1.68Mn0.8062Ni0.318O3的组成式表示的锂锰复合氧化物是指将原料材料的量的比例(摩尔比)设定为Li2CO3:MnCO3:NiO＝0.84:0.8062:0.318来形成的锂锰复合氧化物。虽然该锂锰复合氧化物以组成式Li1.68Mn0.8062Ni0.318O3表示，但有时与该组成稍微不同。
图5A和5B示出具有不同结晶结构、晶体取向或氧含量的区域的锂锰复合氧化物粒子的截面图的例子。
如图5A所示，具有不同结晶结构、晶体取向或氧含量的区域的锂锰复合氧化物优选具有第一区域331、第二区域332及第三区域333。第二区域332与第一区域331的外侧的至少一部分接触。在此，“外侧”表示离粒子的表面更近的一侧。另外，第三区域333优选包括与含有锂锰复合氧化物的粒子的表面一致的区域。
另外，如图5B所示，第一区域331也可以包括没有由第二区域332覆盖的区域。另外，第二区域332也可以包括没有由第三区域333覆盖的区域。例如，第一区域331也可以包括与第三区域333接触的区域。第一区域331也可以包括没有由第二区域332及第三区域333覆盖的区域。
第二区域332的组成优选与第一区域331不同。
例如，对如下情况进行说明：分别对第一区域331及第二区域332的组成进行测定，第一区域331及第二区域332分别包含锂、锰、元素M及氧，第一区域331的锂、锰、元素M及氧的原子数比由a1：b1：c1：d1表示，第二区域332的锂、锰、元素M及氧的原子数比由a2：b2：c2：d2表示。另外，例如可以利用使用TEM(透射电子显微镜)的EDX(能量分散型X射线分析)分别对第一区域331及第二区域332的组成进行测定。当利用EDX进行测定时，有时难以测定锂的组成比。因此，以下，关于第一区域331与第二区域332的组成比的不同之处，对锂以外的元素进行说明。在此，d1/(b1+c1)优选为2.2以上，更优选为2.3以上，进一步优选为2.35以上且3以下。另外，d2/(b2+c2)优选小于2.2，更优选小于2.1，进一步优选为1.1以上且1.9以下。另外，此时，优选包括第一区域331与第二区域332的整个锂锰复合氧化物粒子的组成满足上述的0.26≤(b+c)/d＜0.5。
第二区域332所包含的锰的化合价也可以与第一区域331所包含的锰的化合价不同。第二区域332所包含的元素M的化合价也可以与第一区域331所包含的元素M的化合价不同。
具体而言，第一区域331优选为层状岩盐型结晶结构的锂锰复合氧化物。第二区域332优选为尖晶石型结晶结构的锂锰复合氧化物。
在此，当各区域的组成或元素的化合价有空间分布时，例如，可以对多处的组成或化合价进行评价算出平均值，将该平均值视为该区域的组成或化合价。
另外，也可以将过渡层设置在第二区域332和第一区域331之间。在此，例如过渡层是指：组成连续地或分阶段地变化的区域；结晶结构连续地或分阶段地变化的区域；结晶的晶格常数连续地或分阶段地变化的区域。另外，第二区域332和第一区域331之间也可以具有混合层。例如混合层是指：具有不同的晶体取向的两个以上的结晶混在一起的层；具有不同的结晶结构的两个以上的结晶混在一起的层；具有不同的组成的两个以上的结晶混在一起的层。
第三区域333优选包含碳或金属化合物。在此，作为金属，例如可以举出钴、铝、镍、铁、锰、钛、锌、锂等。作为金属化合物的一个例子，可以举出上述金属的氧化物或氟化物等。
第三区域333特别优选包含碳。由于碳具有高导电性，所以通过将被碳覆盖的粒子用于二次电池的电极，例如可以降低电极的电阻。另外，当第三区域333包含碳时，可以使与第三区域333接触的第二区域332氧化。另外，第三区域333也可以包含石墨烯、氧化石墨烯或将进行还原的氧化石墨烯。石墨烯及还原氧化石墨烯具有高导电性的优良的电特性、高柔性以及高机械强度的优良的物理特性。此外，可以有效地覆盖锂锰复合氧化物的粒子。
通过使第三区域333包含石墨烯等碳材料，可以提高将锂锰复合氧化物用作正极材料的二次电池的循环特性。
含有碳的层的厚度优选为0.4nm以上且40nm以下。
另外，锂锰复合氧化物的一次粒子的平均粒径例如优选为5nm以上且50μm以下，更优选为100nm以上且500nm以下。另外，比表面积优选为5m2/g以上且15m2/g以下。另外，二次粒子的平均粒径优选为5μm以上且50μm以下。此外，通过利用SEM(扫描电子显微镜)或TEM的观察或者利用激光衍射及散射法的粒度分布仪等，可以测定平均粒径。另外，通过气体吸附法可以测定比表面积。
或者，作为正极活性物质层102，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、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以及0＜e＜1)、LiFefNigCohMniPO4(f+g+h+i≤1、0＜f＜1、0＜g＜1、0＜h＜1以及0＜i＜1)等锂化合物作为材料。
尤其是，LiFePO4均匀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、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，作为正极活性物质层102，可以使用Li(2-j)MSiO4(通式)(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，可以使用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以及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以及0＜q＜1)、Li(2-j)FerNisCotMnuSiO4(r+s+t+u≤1、0＜r＜1、0＜s＜1、0＜t＜1以及0＜u＜1)等锂化合物作为材料。
此外，作为正极活性物质，可以使用以AxM2(XO4)3(通式)(A＝Li、Na或Mg、M＝Fe、Mn、Ti、V或Nb、X＝S、P、Mo、W、As或Si)表示的nasicon(钠超离子导体)型化合物。作为nasicon型化合物，有Fe2(MnO4)3、Fe2(SO4)3、Li3Fe2(PO4)3等。此外，作为正极活性物质，可以使用：以通式为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；钒氧化物类(V2O5、V6O13、LiV3O8等)；锰氧化物类；以及有机硫化合物类。
另外，在载体离子是锂离子以外的碱金属离子或者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)或碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁等)代替锂。例如，作为正极活性物质，可以使用NaFeO2、Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2等含钠的层状氧化物。
此外，作为正极活性物质，也可以使用上述材料中的多种组合而成的材料。例如，也可以使用上述材料中的多种组合而成的固溶体作为正极活性物质。例如，也可以使用LiCO1/3Mn1/3Ni1/3O2和Li2MnO3的固溶体作为正极活性物质。
此外，虽然未图示，但是也可以在正极活性物质层102的表面设置碳层等导电材料。通过设置碳层等导电材料可以提高电极的导电性。例如，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102。
粒状的正极活性物质层102的一次粒子的平均粒径为50nm以上且100μm以下即可。
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，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。
通过利用导电助剂，可以在电极中形成导电网络。通过利用导电助剂，还可以保持正极活性物质相互之间的导电路径。通过对活性物质层添加导电助剂，可以提高活性物质层的导电性。
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蓝色基碳纤维、各向同性沥蓝色基碳纤维等碳纤维、碳纳米纤维及碳纳米管等。例如，可以通过气相沉积等制造碳纳米管。作为导电助剂，例如可以使用碳黑(乙炔黑(AB)等)、石墨粒子、石墨烯或富勒烯等碳材料。此外，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优良的电特性(具有高导电性)以及优良的物理特性(柔软性及机械强度)。因此，通过将石墨烯用作导电助剂，可以增加活性物质彼此之间的接触点、接触面积。
注意，在本说明书中，石墨烯包括单层石墨烯或2层至100层的多层石墨烯。单层石墨烯是指具有π键合的一个原子层的碳分子片。另外，氧化石墨烯是指将上述石墨烯氧化而成的化合物。此外，在还原氧化石墨烯形成石墨烯时，氧化石墨烯所包含的氧没有全部脱离，其中的一部分残留在石墨烯中。当石墨烯包含氧时，利用XPS测定的石墨烯整体中的氧的比例为2原子％以上且11原子％以下，优选为3原子％以上且10原子％以下。
石墨烯能够实现接触电阻低的面接触，此外，石墨烯即使厚度薄也具有非常高的导电性。由此，即使石墨烯的量少也可以在活性物质层中高效地形成导电通路。
在使用平均粒径小的活性物质(例如为1μm以下)时，活性物质的比表面积大，所以需要更多的连接粒状活性物质之间的导电通路。在这种情况下，特别优选的是：使用导电性非常高、即使少量也可以高效地形成导电通路的石墨烯。
以下说明将石墨烯作为导电助剂用于正极活性物质层时的截面结构实例。另外，也可以将石墨烯作为导电助剂用于负极活性物质层。
图6是正极活性物质层102的纵向截面图。正极活性物质层102包括粒状正极活性物质322、作为导电助剂的片状石墨烯321以及粘合剂(未图示)。
在图6所示的正极活性物质层102的纵向截面中，片状石墨烯321大致均匀地分散在正极活性物质层102的内部。在图6中，虽然示意性地以粗线表示片状石墨烯321，但实际上片状石墨烯321为具有碳分子的单层或多层的厚度的薄膜。由于多个片状石墨烯321以包裹或覆盖多个粒状正极活性物质322的方式或者以贴在多个粒状正极活性物质322的表面的方式形成，所以片状石墨烯321与粒状正极活性物质322形成面接触。另外，片状石墨烯321之间也相互形成面接触，所以由多个片状石墨烯321形成三维导电网络。
这是因为在形成片状石墨烯321时使用极性溶剂中的分散性极高的氧化石墨烯的缘故。使分散介质从包含均匀分散的氧化石墨烯的悬浮液中挥发而除去，并将氧化石墨烯还原而形成石墨烯，因此残留在正极活性物质层102中的片状石墨烯321相互部分重叠，以形成面接触的方式分散，由此形成导电路径。另外，氧化石墨烯的还原例如也可以通过热处理或者使用还原剂进行。
因此，不同于与活性物质形成点接触的乙炔黑等现有的粒状导电助剂，片状石墨烯321能够实现接触电阻低的面接触，所以可以在不增加导电助剂的量的情况下提高粒状正极活性物质322与片状石墨烯321之间的导电性。因此，可以增加正极活性物质层102中的粒状正极活性物质322所占的比率。由此，可以增加二次电池的放电容量。
通过使片状石墨烯彼此互相结合，可以形成网状的石墨烯(以下称为石墨烯网)。当石墨烯网覆盖活性物质时，石墨烯网可以具有使粒子之间结合的粘合剂的功能。因此，可以减少粘合剂的量或不使用粘合剂，由此可以增高电极体积或电极重量中活性物质所占的比例。就是说，可以提高二次电池的容量。
用于本发明的一个实施方式的二次电池的电极可以通过各种方法制造。例如，当通过涂敷法在集电体上形成活性物质层时，可以将活性物质、粘合剂、导电助剂及分散介质(也称为溶剂)混合而制造浆料，将该浆料涂敷在集电体上，并使分散介质气化。之后，根据需要可以利用辊压制法、平板压制法等压缩方法进行按压而使其密压化。
作为分散介质，例如可以使用水、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺等具有极性的有机溶剂。从安全性及成本的观点来看，优选使用水。
作为粘合剂，例如优选包含水溶性高分子。作为水溶性高分子，例如可以使用多糖类等。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。
作为粘合剂，优选使用丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氟橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物等橡胶材料。更优选同时使用这些橡胶材料和上述水溶性高分子。
或者，作为粘合剂，优选使用聚苯乙烯、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、异丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯、乙烯丙烯二烯聚合物、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、硝酸纤维素等材料。
作为粘合剂，也可以组合使用上述材料中的两种以上。
相对于正极活性物质层102的总重量，粘合剂含量优选为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。相对于正极活性物质层102的总重量，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。
当通过涂敷法形成正极活性物质层102时，将正极活性物质、粘合剂及导电助剂混合而形成正极浆料(slurry)，将其涂覆在正极集电体101上并进行干燥即可。
[1.3.负极]
负极115例如包括负极集电体105以及负极集电体105上形成的负极活性物质层106。
作为负极集电体105，可以使用不锈钢、金、铂、铁、铜、钛等金属及它们的合金等导电性高且不与锂离子等载体离子发生合金化的材料。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。负极集电体105可以适当地具有箔状、板状(片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。负极集电体105的厚度优选为5μm以上且30μm以下。此外，也可以在负极集电体105的表面使用石墨等设置基底层。
除了负极活性物质以外，负极活性物质层106也可以包含用来提高负极活性物质的紧密性的粘合剂以及用来提高负极活性物质层106的导电性的导电助剂等。关于用于负极活性物质层的粘合剂及导电助剂的材料，可以参照用于正极活性物质层的粘合剂及导电助剂的材料。
作为负极活性物质，可以使用能够溶解，析出锂或者能够与锂离子发生可逆反应的材料，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)，单位重量及体积的比容量大(分别为3860mAh/g、2062mAh/cm3)，所以是优选的。
作为碳类材料的例子，有石墨、易石墨化碳(软碳)、难石墨化碳(硬碳)、碳纳米管、石墨烯、碳黑等。
作为石墨的例子，有中间相碳微球(MCMB)、焦炭基人造石墨、沥蓝色基人造石墨等人造石墨或球化天然石墨等天然石墨。
当锂离子嵌入在石墨中时(生成锂-石墨层间化合物时)，石墨具有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具有高工作电压。再者，石墨由于具有单位体积的电容较高、体积膨胀小、便宜、与锂金属相比安全性高等优点，所以是优选的。
作为负极活性物质，除了可以使用上述碳类材料以外，还可以使用能够利用与载体离子的合金化及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Mg、Ca、Al、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、Hg和In等中的至少一种的材料。这种元素的电容量比碳高，尤其是硅的理论容量显著地高达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)等氧化物。
另外，SiO是指含有富硅部分的硅氧化物的粉末，也可以表示为SiOy(2＞y＞0)。例如SiO包括包含选自Si2O3、Si3O4和Si2O中的一种或多种的材料，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是指包含选自单晶Si、非晶Si、多晶Si、Si2O3、Si3O4、Si2O、SiO2中的两种以上的有色材料。非SiO的SiOx(X为2以上)是无色透明或者是白色的，从而可以辨别。但是，在使用SiO作为二次电池的材料制造二次电池后，有时充放电的反复循环等使SiO氧化而变质成SiO2。
此外，作为负极活性物质，可以使用具有Li3N型结构的Li3-xMxN(M＝Co、Ni、Cu)，其为含有锂和过渡金属的氮化物。例如，Li2.6Co0.4N3呈现大的充放电容量(900mAh/g、1890mAh/cm3)，所以是优选的。
当使用含有锂和过渡金属的氮化物时，在负极活性物质中包含锂离子，因此可以将其与不包含锂离子的V2O5、Cr3O8等材料组合作为正极活性物质，所以是优选的。另外，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，也可以使用含有锂和过渡金属的氮化物作为负极活性物质。
此外，也可以将引起转化反应的材料用作负极活性物质。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作负极活性物质。作为引起转化反应的其他例子，可以进一步举出：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。另外，由于上述氟化物的电位高，所以也可以用作正极活性物质。
在通过涂敷法形成负极活性物质层106的情况下，将负极活性物质、粘合剂混合而形成负极浆料(slurry)，将其涂覆在负极集电体105上并且进行干燥即可。
另外，也可以在负极活性物质层106的表面形成石墨烯。例如，当负极活性物质为硅时，在充放电循环中伴随载体离子的吸留及释放而使得硅的体积发生很大的变化，由此负极集电体105与负极活性物质层106之间的紧密性降低，使得充放电导致电池特性的劣化。于是，通过在包含硅的负极活性物质层106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，也可以抑制负极集电体105与负极活性物质层106之间的紧密性的降低，从而减少电池特性的劣化，所以是优选的。
另外，也可以在负极活性物质层106的表面形成氧化物等覆膜。在充电时由于电解液的分解等而形成的覆膜不能将其形成时消耗的电荷量释放出来，从而形成不可逆容量。针对于此，通过将氧化物等覆膜预先设置在负极活性物质层106的表面，可以减少或抑制不可逆容量的产生。
作为这种覆盖负极活性物质层106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，或者使用包含这些元素中的任一种及锂的氧化膜。与现有的通过电解液的分解生成物而形成在负极表面的覆膜相比，这种覆膜为充分致密的膜。
例如，氧化铌(Nb2O5)的导电率低达10-9S/cm，表现出高的绝缘性。因此，氧化铌膜妨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，具有高锂离子导电性。因此，氧化铌能够使锂离子透过。此外，也可以使用氧化硅或氧化铝。
例如可以利用溶胶-凝胶法形成覆盖负极活性物质层106的覆膜。溶胶-凝胶法是一种形成薄膜的方法，其中通过水解反应及缩聚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，再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，通过对溶剂阶段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层106表面形成覆膜。通过使用该覆膜，可以防止二次电池的容量的降低。
[1.4.隔离体]
作为隔离体103的材料，可以使用纤维素、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。另外，也可以使用玻璃纤维等无纺布或玻璃纤维与高分子纤维混合的隔膜。
[1.5.电解液]
作为用于二次电池10的电解液104的溶剂，优选使用非质子有机溶剂，例如，可以以任意组合及比率使用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯、碳酸氯乙烯酯、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、乙酸甲酯、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、乙腈、苄腈、四氢呋喃、环丁砜、磺内酯等溶剂之中的一种或两种以上。
此外，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，有硅酮凝胶、丙烯酸凝胶、丙烯腈凝胶、聚氧乙烯类凝胶、聚氧丙烯类凝胶、氟类聚合物凝胶等。
另外，作为电解液的溶剂，通过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)，即使因二次电池的内部短路或过充电等而使内部温度上升也可以防止二次电池的破裂或起火等。
此外，作为溶解于上述溶剂中的电解质，当将锂离子用于载体时，例如可以以任意组合及比率使用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等锂盐中的一种或两种以上。
作为用于二次电池的电解液，优选使用粒状的尘埃或电解液的构成元素以外的元素(以下，简单地称为“杂质”)的含量少的高纯度化的电解液。具体而言，杂质相对于电解液的重量比为1％以下，优选为0.1％以下，更优选为0.01％以下。此外，也可以对电解液添加碳酸亚乙烯酯等添加剂。
[1.6.外包装体]
二次电池的结构有各种种类，在本实施方式中采用使用薄膜形成外包装体107a至107c的结构。此外，用于形成外包装体107a至107c的薄膜使用用单层薄膜或由多个单层薄膜形成的叠层薄膜，所述单层薄膜选自金属薄膜(铝、不锈钢、镍钢等)、由有机材料形成的塑料薄膜、包含有机材料(有机树脂或纤维等)及无机材料(陶瓷等)的混合材料薄膜、含碳无机膜(碳薄膜、石墨薄膜等)。金属薄膜容易进行压花加工，在利用压花加工形成凹部或凸部的情况下，暴露于外部空气的外包装体107a至107c的表面积增大，所以散热效果得到提高。
在二次电池10的形状因施加外力而变形时，弯曲应力从外部施加到二次电池10的外包装体107a至107c，这有可能导致外包装体107a至107c的一部分发生变形或部分损坏。通过在外包装体107a至107c形成凹部或凸部，可以缓和因施加到外包装体107a至107c的应力而导致的应变。因此，可以提高二次电池10的可靠性。此外，应变是变形的尺度，其表示物体内的物质点相对于物体的基准(初始状态)长度的位移。通过在外包装体107a至107c形成凹部或凸部，可以将因对二次电池施加外力导致的应变的影响抑制在可允许范围内。因此，可以提供可靠性良好的二次电池。
[2.变形实例1]
图1A和1B及图2A和2B示出具有正极111及负极115分别采用单层结构的二次电池10，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，在二次电池10中，正极111及负极115也可以采用叠层的结构。图7A至7C示出使用叠层的正极111及负极115的二次电池10。注意，图7A是对应于图1B的点划线A3-A4的部分的截面图，图7B是对应于图1B的点划线A5-A6的部分的截面图，图7C是对应于图1B的点划线A1-A2的部分的截面图。
在图7A至7C所示的二次电池10中，从外包装体107a一侧依次层叠有负极115、正极111、正极111、负极115，负极115与正极111之间设置有隔离体103。并且，如图7C所示，正极111在正极集电体101的各个面上形成有正极活性物质层102，负极115在负极集电体105的各个面上形成有负极活性物质层106，正极活性物质层102与负极活性物质层106隔着隔离体103对置。另外，在图7A至7C所示的二次电池10中，隔离体103具有包住一对正极111的袋状。当然不局限于此，也可以将隔离体103设为分别包住一个正极111的袋状。
像这样，通过层叠多个正极111及多个负极115，可以增大二次电池10每单位面积的容量。
如图7A和7B所示，多个正极111在第三部分13中被固定到正极导线121，同样地，多个负极115在第三部分13中被固定到负极导线125。
如上所述，在如二次电池10那样的具有弯曲形状的二次电池中，当分别将正极导线及负极导线连接到第一方向21的端部时，因二次电池的变形而产生的应力倾向于集中到正极极耳及负极极耳上。尤其是，当层叠多个正极及多个负极，将多个电极极耳一起固定到导线电极时，因二次电池的变形而产生的应力倾向于集中到正极极耳及负极极耳上。因此，例如，当使该二次电池向第二方向22反复伸缩时，正极极耳及负极极耳容易出现裂缝或发生断裂等。
但是，在图7A至7C所示的二次电池10中，多个正极极耳及多个负极极耳被设置在第三部分13(二次电池10的第一方向21的中央部)。由于在该部分中几乎不会发生正极111、负极115及隔离体103的错位，所以因二次电池10的变形而产生的应力不会集中到正极极耳及负极极耳上。因此，可以降低当使二次电池10向第二方向22反复伸缩变形时正极极耳及负极极耳出现裂缝或发生断裂等的可能性。
通过采用该结构，可以提供具有能够抑制正极111或负极115、尤其是正极极耳或负极极耳的劣化的结构的二次电池10。由此，可以实现高可靠性的二次电池10。
另外，虽然在图7A至7C所示的二次电池10中层叠有两个正极111及两个负极115，当然也可以层叠更多的正极111及负极115。图8A示出以与图7C所示的顺序相同的顺序分别层叠了六层正极111及六层负极115的例子。
在图8A所示的结构中，以正极111的不具有正极活性物质层102的面互相接触且负极115的不具有负极活性物质层106的面互相接触的方式，层叠正极111及负极115。通过按上述顺序层叠，可以实现金属之间(即，正极111的不具有正极活性物质层102的面之间及负极115的不具有负极活性物质层106的面之间)的接触面。与活性物质层与隔离体的接触面相比，金属之间的接触面的摩擦系数更小。
由此，当使二次电池10弯曲时，由于正极111的不具有正极活性物质层102的面、负极115的不具有负极活性物质层106的面互相滑动，所以可以减少弯曲的内径与外径之差所产生的应力。由此，可以抑制二次电池10的劣化。另外，可以实现可靠性高的二次电池10。
另外，图8B示出与图8A不同的正极111及负极115的叠层实例。图8B所示的结构与图8A所示的结构的不同之处在于：在正极集电体101的两个面上设置有正极活性物质层102。通过如图8B所示那样将正极活性物质层102设置在正极集电体101的两个面上，可以增加二次电池10的每单位体积的容量。
另外，图8C示出与图8B不同的正极111及负极115的叠层实例。图8C所示的结构与图8B所示的结构的不同之处在于：在负极集电体105的两个面上设置有负极活性物质层106。当如图8C所示地在负极集电体105的两个面上设置有负极活性物质层106时，可以增大二次电池10的每单位体积的容量。
另外，虽然图7A至7C及图8A至8C示出包住正极111的袋状隔离体103，但是本发明的一个实施方式不局限于此。图9A示出具有与图8A不同结构的隔离体103的例子。图9A所示的结构与图8A所示的结构的不同之处在于：在正极活性物质层102和负极活性物质层106的各一对之间设置有一个薄片状的隔离体103。在图9A所示的结构中，层叠有六层正极111及六层负极115，并设置有六层隔离体103。
另外，图9B示出设置与图9A不同的隔离体103的例子。图9B所示的结构与图9A所示的结构的不同之处在于：以将一张隔离体103夹在正极活性物质层102和负极活性物质层106的各一对之间的方式将隔离体103多次折叠。另外，也可以将图9B的结构看成是将图9A所示的结构的各层的隔离体103延长并在层间连接的结构。在图9B所示的结构中，分别层叠六层正极111及六层负极115，例如可以将隔离体103折叠5次以上。另外，隔离体103不仅可以以夹在正极活性物质层102与负极活性物质层106之间的方式设置，还可以通过延长隔离体103并将多个正极111与负极115捆在一起。
另外，图7A至图9B所示的二次电池10除了层叠了多个正极111及多个负极115的结构以外与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的结构相同，其详细内容可以参考上述记载。
[3.变形实例2]
虽然在图1A和1B及图2A和2B中示出正极111、负极115及隔离体103由三张外包装体107a至107c覆盖的结构，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，也可以如图10A至10C所示，二次电池10也可以包括两张以下的外包装体。另外，图10A至10C是对应于图1B的点划线A3-A4的部分的截面图。
图10A所示的二次电池10与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的不同之处在于：设置有外包装体107d代替外包装体107a及外包装体107b。外包装体107d是使外包装体107a与外包装体107b一体化而在相当于外包装体107a与外包装体107b的接合部的部分折叠的外包装体。
图10B所示的二次电池10与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的不同之处在于：设置有外包装体107e代替外包装体107a及外包装体107c。外包装体107e是使外包装体107a与外包装体107c一体化而在相当于外包装体107a与外包装体107c的接合部的部分折叠的外包装体。
图10C所示的二次电池10与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的不同之处在于：设置有外包装体107f代替外包装体107a至107c。外包装体107f是使外包装体107a至107c一体化而在相当于外包装体107a与外包装体107b的接合部的部分以及相当于外包装体107a与外包装体107c的接合部的部分折叠的外包装体。
另外，图10A至10C所示的二次电池10除了外包装体的结构以外的结构与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的结构相同，其详细内容可以参考上述记载。
[4.变形实例3]
虽然在图1A和1B及图2A和2B中示出正极111及负极115分别采用第一部分11一侧与第二部分12一侧连接的二次电池10，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，也可以如图11A至11D所示那样，将正极111分割为第一部分11一侧的正极111a和第二部分12一侧的正极111b，将负极115分割为第一部分11一侧的负极115a和第二部分12一侧的负极115b。另外，图11A是对应于图1B的点划线A3-A4的部分的截面图，图11B是正极111的俯视图。另外，图11C是对应于图1B的点划线A5-A6的部分的截面图，图11D是负极115的俯视图。
在此，正极111a和正极111b在第三部分13中可以与正极导线121连接在一起。同样地，负极115a和负极115b在第三部分13中也可以与负极导线125连接在一起。
在此，图11B及图11D所示的正极111及负极115与图4A所示的正极111及负极115相似，都采用第一部分11与第二部分12由两处接合的形状。但是，不局限于上述形状，也可以如图11E及图11F所示地正极111及负极115采用第一部分11与第二部分12由一处接合的形状。
另外，图11A至11D所示的二次电池10的结构除了正极111被分割为正极111a和正极111b、负极115被分割为负极115a和负极115b以外与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的结构相同，其详细内容可以参考上述记载。
[5.变形实例4]
另外，如图12A及12B所示那样，还可以对图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10设置缓冲材料130。另外，图12A是二次电池10的俯视图，图12B是对应于图12A的点划线A3-A4的部分的截面图。
缓冲材料130设置在外包装体107a与正极111或负极115之间。图12B示出在外包装体107a与负极115之间设置缓冲材料130的例子。
缓冲材料130可以使用比正极111、负极115或隔离体103的面积大的薄片状的塑料薄膜。另外，缓冲材料130可以使用比隔离体103厚的塑料薄膜。另外，缓冲材料130可以具有狭缝。另外，缓冲材料130不局限于矩形，也可以采用具有四个圆角的形状。当缓冲材料130的形状为具有锐角的形状时，在使二次电池10弯曲时，有可能使外包装体107a至107c受损，因此通过对缓冲材料130的角部进行倒角加工，由此可以提供高可靠性的二次电池10。作为缓冲材料130的材料使用绝缘材料，例如可以使用PP、PE、如PET或PBT等聚酯、如尼龙6或尼龙66等聚酰胺、无机蒸镀薄膜或纸类。
通过在外包装体107a与正极111或负极115之间设置缓冲材料130，可以将正极111或负极115稳定地设置。当使二次电池10弯曲为所希望的形状时，可以使缓冲材料130弯曲以使二次电池10具有所希望的形状，这可以有助于维持二次电池10的弯曲形状。另外，还可以使其具有防止二次电池10弯曲超过必要的功能。缓冲材料130还可以用作二次电池10的骨架。通过设置缓冲材料130，可以将因从外部对二次电池10施加应力导致的应变的影响抑制在可允许范围内。由此，可以提供高可靠性的二次电池10。
另外，当设置于外包装体107a与正极111或负极115之间的缓冲材料130为具有光滑表面的塑料薄膜时，缓冲材料130可以与与缓冲材料130的表面接触的电极及与缓冲材料130的表面接触的外包装体进行滑动，由此可以提供耐反复弯曲的二次电池10。
另外，图12A及12B所示的二次电池10除了设置有缓冲材料130以外与图1A和1B及图2A和2B所示的二次电池10的结构相同，其详细内容可以参考上述记载。
通过采用上述结构，可以提供新型结构的二次电池。具体而言，可以提供具有柔性的新型结构的二次电池。
另外，虽然示出使二次电池弯曲时的例子，但是本发明的一个实施方式不局限于此。根据情况或状况，在本发明的一个实施方式中也可以使二次电池弯曲或伸展等而随时变形，或者使其保持固定为某个形状。或者例如，根据情况或状况，在本发明的一个实施方式中也可以并不一定需要使二次电池弯曲。例如，作为本发明的一个实施方式示出应用于锂离子二次电池的情况的例子，但是本发明的一个实施方式不局限于此。根据情况或状况，本发明的一个实施方式可以适用于各种二次电池、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、一次电池、电容器或双电层电容器、超级电容器(ultra capacitor、super capacitor)、锂离子电容器等。或者例如，根据情况或状况，本发明的一个实施方式也可以并不一定需要应用于锂离子二次电池。
另外，也可以采用适当地组合了本实施方式所示的典型的结构及变形例的二次电池。另外，本实施方式所示的结构也可以与其他实施方式所示的结构适当地组合而使用。
实施方式2
在本实施方式中，参照图13A至图15C对之前的实施方式所示的二次电池的制造方法的一个例子进行说明。
[1.准备负极]
首先，在负极集电体105上形成负极活性物质层106，并在对应于第三部位13的部分中设置缺口或开口，由此形成负极115(参照图13A)。另外，可以将负极活性物质层106形成于对应于负极115的第一部分11及第二部分12的部分。
[2.准备正极，由隔离体包裹正极]
接着，在正极集电体101上形成正极活性物质层102，并在对应于第三部分13的部分中设置缺口或开口来形成正极111。另外，可以将正极活性物质层102形成于对应于正极111的第一部分11和第二部分12的部分。接着，正极111的第一部分11及第二部分12分别夹在折叠的隔离体103的面之间(参照图13B)。
接着，将分别设置于正极111的第一部分11一侧与第二部分12一侧的隔离体103的外围部分接合，以形成袋状隔离体103(参照图13C)。隔离体103的外围部分的接合既可以使用粘合材料等进行又可以利用超声波焊接或加热融接来进行。
在本实施方式中，使用聚丙烯作为隔离体103，通过加热将隔离体103的外围部分接合。由此，可以由隔离体103分别包裹正极111的第一部分11及第二部分12。隔离体103以至少包裹正极活性物质层102的方式形成即可，而不需要包裹整个正极111。
注意，虽然在图13B中将隔离体103折叠而形成为袋状，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，也可以由两个隔离体夹住正极111。此时，也可以以大致围绕该隔离体的四个边的形式进行接合。
此外，隔离体103的外围部分既可以以断续的方式接合，也可以以隔一定间隔的点状的方式接合。
此外，也可以只将该外围部分的一边接合。或者，也可以只将该外围部分的两边接合。或者，也可以将该外围部分的四边接合。由此，可以实现四边均等状态。
注意，虽然在本实施方式中描述了正极111被袋状的隔离体103包裹的情况，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，也可以如图3A等所示地在正极111与负极115之间夹着一张隔离体103。另外，也可以如后面所述地在层叠正极111及负极115之后，如图9B所示地在正极111和负极115的各一对之间多次折叠一张隔离体103。或者，也可以是负极115被隔离体103包裹，而不是正极111被包裹。或者，也可以如图7A至7C所示地利用袋状的隔离体103一起包裹两张正极111。
[3.层叠正极及负极]
接着，层叠正极111及负极115(参照图14A)。在本实施方式中，将四张正极111与四张负极115层叠，各正极111在一个面上具有正极活性物质层102，各负极115在一个面上具有负极活性物质层106。以正极活性物质层102隔着隔离体103与负极活性物质层106对置的方式配置正极111及负极115。另外，以负极115的不具有负极活性物质层106的面互相接触的方式配置负极115。
层叠正极111及负极115，然后如图14A所示地，以沿着第三部分13的中央折叠正极111及负极115。由此，在对应于第三部分13的正极111及负极115的部分形成正极极耳及负极极耳。
[4.使正极导线与负极导线连接]
接着，在施加压力的同时施加超声波，使多个正极集电体101的正极极耳和具有密封层120的正极导线121连接(以下，也称为超声波焊接)。
另外，极耳可能因在制造二次电池10之后施加的外力所产生的应力而裂开或断开。因此，当对正极导线121进行超声波焊接时，也可以在具有突起的焊接模具间配置正极导线121，因此在正极极耳中除了接合区域以外还形成弯曲部。通过设置该弯曲部，可以缓和在制造二次电池10之后施加外力所产生的应力。因此，可以提高二次电池10的可靠性。
此外，不局限于在正极极耳中形成弯曲部，也可以使用不锈钢等具有强度的材料作为正极集电体101的材料，并使正极集电体的膜厚度为10μm以下，以易于缓和在制造二次电池之后施加外力而产生的应力。
当然无须赘言的是，可以组合多种上述方法来缓和正极极耳的应力集中。
并且，与正极集电体101同样，通过超声波焊接将多个负极集电体105的负极极耳与具有密封层120的负极导线125连接(参照图14B)。
另外，当正极111及负极115具有第一部分11与第二部分12由两处以上连接的平面形状，可以防止在安装导线电极时出现多个正极111及多个负极115错位的现象。
[5.由外包装体包裹正极及负极]
接着，正极111及负极115夹在外包装体107b与外包装体107c之间(参照图14C)。接着，将外包装体107b与外包装体107c的对应于第三部分13的部分通过热压合接合，用外包装体107b及外包装体107c包裹正极111及负极115(参照图14D)。在此，将通过热压合使外包装体107b及107c接合的部分表示为接合部107bc。接合部107bc与正极导线121及负极导线125所包括的密封层120重叠。
接着，沿着图14D所示的点划线(相当于第三部分13与第一部分11的边界处)将外包装体107b与正极111及负极115的对应于第一部分11的部分折叠。
正极111及负极115夹在外包装体107a、外包装体107b与外包装体107c之间(参照图15A)。利用热压合使外包装体107a至107c的三个边接合，以外包装体107a至107c包裹正极111和负极115(参照图15B)。在此，将利用热压合使外包装体107a与外包装体107b接合的部分记作接合部107ab，并将利用热压合使外包装体107a与外包装体107c接合的部分记作接合部107ac。
[6.注入电解液进行密封]
接着，从外包装体107a及外包装体107b的没有被密封的边注入电解液104(参照图15B)。并且，在进行抽真空、加热及加压下，对外包装体107a及外包装体107b的剩余的边进行密封。这些处理在例如手套箱中等排除氧的低压环境下进行。优选的是，抽真空通过使用脱气封口机、注液封口机等进行。另外，通过在封口机所具有的能够进行加热的两个棒状物间设有外包装体107a及外包装体107b，可以进行加热及加压。各条件例如可以为：低压环境的压力为60kPa，棒状物的加热温度为190℃，利用棒状物的加压为0.1MPa，时间为3秒钟。此时，可以通过外包装体107a对正极及负极加压。通过进行加压，可以从正极与负极之间排出注入电解液时混入的气泡。
另外，在经过上述工序将外包装体107a至107c贴合之后，优选在老化处理中进行充放电。在此，老化处理是指为了检测二次电池的初始缺陷或者为了在初期充放电时在负极活性物质层上形成稳定的覆膜而进行的工序。再者，优选先排出老化处理时因电解液的分解等产生的气体之后再对外包装体107a至107c进行再密封。在进行老化处理的情况下，例如，可以将外包装体107a、外包装体107b比二次电池的设计长度延长一些，在排出气体之后去除外包装体107a、107b的延长部分，然后进行再密封。
经过上述工序，可以制造二次电池10(参照图15C)。
另外，通过在凸弧状的模子与凹弧状的模子之间有图15C所示的二次电池10，可以使二次电池10具有图1A所示的弯曲形状。另外，当进行外包装体的密封时，可以以预先弯曲的形状进行密封。但是，二次电池10不需要必须具有弯曲形状。例如，当将二次电池10安装至电子设备等时，也可以根据该电子设备的形状适当地弯曲二次电池10。
图16A示出在使通过上述方法制造的锂离子二次电池弯曲的状态下拍摄的照片。另外，图16B示出对应于图16A所示的照片的示意图。注意，对图16A和16B所示的二次电池的外包装体进行了印花加工，其表面形成有凹凸。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式3
参照图17至图23，对可与包括上述实施方式所说明的材料的二次电池组合使用的电池控制单元(Battery Management Unit，BMU)及适用于构成该电池控制单元的电路的晶体管加以说明。在本实施方式中，尤其对蓄电装置的电池控制单元进行说明，该蓄电装置包括串联连接的电池单元。
当对串联连接的多个电池单元反复进行充放电时，根据电池单元之间的特性的不均匀，各电池单元的容量(输出电压)不同。在串联连接的电池单元中，所有电池单元在放电时的容量取决于容量小的电池单元。当容量不均匀时，放电时的容量变小。另外，当以容量小的电池单元为基准进行充电时，恐怕会充电不足。另外，当以容量大的电池单元为基准进行充电时，恐怕会过充电。
由此，包括串联连接的电池单元的蓄电装置的电池控制单元具有使导致充电不足或过充电的电池单元之间的容量不均匀一致的功能。作为用来减少电池单元之间的容量不均匀的电路结构，有电阻方式、电容器方式或电感器方式等，在此以利用关态电流小的晶体管而可以减少容量不均匀的电路结构作为一个例子进行说明。
作为关态电流小的晶体管，优选在沟道形成区中含有氧化物半导体的晶体管(OS晶体管)。当将关态电流小的OS晶体管用于蓄电装置的电池控制单元的电路结构时，可以减少从电池泄漏的电荷量，从而可以抑制随时间经过的容量降低。
作为用于沟道形成区的氧化物半导体，使用In-M-Zn氧化物(M为Ga、Sn、Y、Zr、La、Ce或Nd)。在用来形成氧化物半导体膜的靶材中，假设金属元素的原子数比为In:M:Zn＝x1:y1:z1，x1/y1优选为1/3以上且6以下，更优选为1以上且6以下，z1/y1优选为1/3以上且6以下，更优选为1以上且6以下。另外，通过使z1/y1为1以上且6以下，可以容易地形成作为氧化物半导体膜的CAAC-OS膜。
在此，对CAAC-OS膜的详细内容说明。
CAAC-OS膜是包含多个呈c轴取向的结晶部的氧化物半导体膜之一。
在利用透射电子显微镜(TEM：Transmission Electron Microscope)观察CAAC-OS膜的亮视场像及衍射图案的复合分析图像(也称为高分辨率TEM图像)中，可以观察到多个结晶部。但是，在高分辨率TEM图像中观察不到结晶部与结晶部之间的明确的边界，即晶界(grain boundary)。因此，在CAAC-OS膜中，不容易发生因晶界造成的电子迁移率的降低。
根据从大致平行于样品面的方向观察的CAAC-OS膜的高分辨率截面TEM图像可知在结晶部中金属原子排列为层状。各金属原子层具有反映了被形成CAAC-OS膜的面(称为被形成面)或CAAC-OS膜的顶面的凸凹的形状并以平行于CAAC-OS膜的被形成面或CAAC-OS膜的顶面的方式排列。
另一方面，根据从大致垂直于样品面的方向观察的CAAC-OS膜的平面的高分辨率平面TEM图像可知在结晶部中金属原子排列为三角形状或六角形状。但是，在不同的结晶部之间金属原子的排列没有规律性。
使用X射线衍射(XRD：X-Ray Diffraction)装置对CAAC-OS膜进行结构分析。例如，当利用平面外(out-of-plane)法分析包括InGaZnO4结晶的CAAC-OS膜时，在衍射角(2θ)为31°附近时经常出现峰值。由于该峰值来源于InGaZnO4结晶的(009)面，由此可知CAAC-OS膜中的结晶具有c轴取向性，并且c轴朝向大致垂直于CAAC-OS膜的被形成面或顶面的方向。
注意，当利用平面外法分析包括InGaZnO4结晶的CAAC-OS膜时，除了在31°附近的2θ的峰值之外，有时还在36°附近观察到2θ的峰值。在36°附近的2θ的峰值意味着CAAC-OS膜的一部分中含有不呈c轴取向的结晶。优选的是，在CAAC-OS膜中在31°附近时出现2θ的峰值而在36°附近时不出现2θ的峰值。
CAAC-OS膜是杂质浓度低的氧化物半导体膜。杂质是指氢、碳、硅、过渡金属元素等氧化物半导体膜的主要成分以外的元素。尤其是，硅等元素因为其与氧的结合力比构成氧化物半导体膜的金属元素与氧的结合力更强而因从氧化物半导体膜夺取氧而打乱氧化物半导体膜的原子排列使得结晶性降低。此外，铁或镍等重金属、氩、二氧化碳等因为其原子半径(分子半径)大而在包含在氧化物半导体膜内部时打乱氧化物半导体膜的原子排列使得结晶性降低。注意，包含在氧化物半导体膜中的杂质可以被用作载流子陷阱或载流子发生源。
CAAC-OS膜是缺陷态密度低的氧化物半导体膜。在一些情况下，氧化物半导体膜中的氧缺损被用作载流子陷阱或者在俘获氢时被用作载流子发生源。
将杂质浓度低且缺陷态密度低(氧缺损的个数少)的状态称为“高纯度本征”或“实质上高纯度本征”。高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有很少的载流子发生源，因此可以具有较低的载流子密度。因此，包括该氧化物半导体膜的晶体管很少具有负阈值电压的电特性(也称为常导通特性)。此外，高纯度本征或实质上高纯度本征的氧化物半导体膜具有较少的载流子陷阱。因此，包括该氧化物半导体膜的晶体管的电特性变动小，而成为高可靠性晶体管。此外，被氧化物半导体膜的载流子陷阱俘获的电荷到被释放需要长时间，可以像固定电荷那样动作。因此，包括杂质浓度高且缺陷态密度高的氧化物半导体膜的晶体管的电特性有时不稳定。
此外，在使用CAAC-OS膜的晶体管中，起因于可见光或紫外光的照射的电特性的变动小。
另外，OS晶体管的带隙比在沟道形成区中包含硅的晶体管(Si晶体管)大，因此不容易发生施加高电压时的绝缘击穿。当使电池单元串联连接时，虽然会产生几百V的电压，但是适宜使用上述OS晶体管构成用于上述电池单元的蓄电装置的电池控制单元的电路结构。
图17示出蓄电装置的方框图的一个例子。图17所示的蓄电装置BT00包括：端子对BT01；端子对BT02；切换控制电路BT03；切换电路BT04；切换电路BT05；变压控制电路BT06；变压电路BT07；以及电池部BT08，其包括串联连接的多个电池单元BT09。
另外，在图17的蓄电装置BT00中，可以将包括端子对BT01、端子对BT02、切换控制电路BT03、切换电路BT04、切换电路BT05、变压控制电路BT06及变压电路BT07的部分称为电池控制单元。
由切换控制电路BT03对切换电路BT04及切换电路BT05的工作进行控制。具体而言，切换控制电路BT03根据电池单元BT09各自的测定电压选择进行放电的电池单元(放电电池单元组)及进行充电的电池单元(充电电池单元组)。
并且，切换控制电路BT03根据上述所选择的放电电池单元组及充电电池单元组输出控制信号S1及控制信号S2。控制信号S1被输出至切换电路BT04。该控制信号S1是以使端子对BT01与放电电池单元组连接的方式控制切换电路BT04的信号。另外，控制信号S2被输出至切换电路BT05。该控制信号S2是以使端子对BT02与充电电池单元组连接的方式控制切换电路BT05的信号。
另外，切换控制电路BT03根据切换电路BT04、切换电路BT05及变压电路BT07的连接关系，以在端子对BT01与放电电池单元组之间或在端子对BT02与充电电池单元组之间使相同极性的端子彼此连接的方式生成控制信号S1及控制信号S2。
下面说明切换控制电路BT03的工作的详细内容。
首先，切换控制电路BT03测定多个电池单元BT09的每一个的电压。然后，切换控制电路BT03例如将其电压为规定阈值以上的电池单元BT09为高电压的电池单元(高电压单元)，而将其电压低于规定阈值的电池单元BT09为低电压的电池单元(低电压单元)。
另外，关于判断高电压单元或低电压单元的方法，可以采用各种方法。例如，切换控制电路BT03也可以以多个电池单元BT09中其电压最高或最低的电池单元BT09的电压为基准，判断各电池单元BT09是高电压单元还是低电压单元。在此情况下，切换控制电路BT03通过判断各电池单元BT09的电压相对于基准电压为规定比例以上还是低于规定比例等，可以判断各电池单元BT09是高电压单元还是低电压单元。然后，切换控制电路BT03根据上述判断结果决定放电电池单元组和充电电池单元组。
在多个电池单元BT09中，高电压单元及低电压单元可能以各种状态混合存在。例如，切换控制电路BT03选择最多的高电压单元连续串联的部分作为混合高电压单元及低电压单元的放电电池单元组。另外，切换控制电路BT03选择最多的低电压单元连续串联的部分作为充电电池单元组。此外，切换控制电路BT03也可以优先选择接近过充电或过放电的电池单元BT09作为放电电池单元组或充电电池单元组。
在此，参照图18A至18C说明本实施方式所示的切换控制电路BT03的工作实例。图18A至18C是说明切换控制电路BT03的工作实例的图。另外，为了说明的方便起见，在图18A至18C中，以使四个电池单元BT09串联连接的情况为例进行说明。
图18A示出在电池单元a至电池单元d的电压分别为电压Va至电压Vd时，电压Va至电压Vd电压关系为Va＝Vb＝Vc＞Vd的情况。就是说，使连续的三个高电压单元a至c与一个低电压单元d串联连接。在此情况下，切换控制电路BT03将连续的三个高电压单元a至c决定为放电电池单元组。另外，切换控制电路BT03将低电压单元d决定为充电电池单元组。
接着，图18B示出电压关系为Vc＞Va＝Vb＞＞Vd的情况。就是说，使连续的两个低电压单元a及b、一个高电压单元c与一个接近过放电的低电压单元d串联连接。在此情况下，切换控制电路BT03选择高电压单元c作为放电电池单元组。另外，由于低电压单元d接近过放电，切换控制电路BT03优先选择低电压单元d作为充电电池单元组，而不将连续的两个低电压单元a及b决定为充电电池单元组。
最后，图18C示出电压关系为Va＞Vb＝Vc＝Vd的情况。就是说，使一个高电压单元a与连续的三个低电压单元b至d串联连接。在此情况下，切换控制电路BT03选择高电压单元a作为放电电池单元组。另外，切换控制电路BT03选择连续的三个低电压单元b至d作为充电电池单元组。
切换控制电路BT03根据如上述图18A至18C所示的例子决定的结果，对切换电路BT04及切换电路BT05分别输出控制信号S1及控制信号S2，控制信号S1设定了示出作为切换电路BT04的连接对象的放电电池单元组的信息，控制信号S2设定了作为切换电路BT05的连接对象的充电电池单元组的信息。
以上说明了切换控制电路BT03的工作的详细内容。
切换电路BT04根据从切换控制电路BT03输出的控制信号S1，将端子对BT01的连接对象设定为由切换控制电路BT03选择的放电电池单元组。
端子对BT01包括成对的端子A1及端子A2。通过切换电路BT04使上述端子A1及端子A2中的一个与放电电池单元组中位于最上游侧(高电位一侧)的电池单元BT09的正极端子连接，使上述端子A1及端子A2中的另一个与放电电池单元组中位于最下游侧(低电位一侧)的电池单元BT09的负极端子连接，由此设定端子对BT01的连接对象。另外，切换电路BT04可以根据控制信号S1所设定的信息识别放电电池单元组的位置。
切换电路BT05根据从切换控制电路BT03输出的控制信号S2将端子对BT02的连接对象设定为由切换控制电路BT03选择的充电电池单元组。
端子对BT02包括成对的端子B1及端子B2。通过切换电路BT05使上述端子B1及端子B2中的任何一个与充电电池单元组中位于最上游侧(高电位一侧)的电池单元BT09的正极端子连接，使上述端子B1及端子B2中的另一个与充电电池单元组中位于最下游侧(低电位一侧)的电池单元BT09的负极端子连接，由此设定端子对BT02的连接对象。另外，切换电路BT05可以根据控制信号S2所设定的信息识别充电电池单元组的位置。
图19及图20是示出切换电路BT04及切换电路BT05的结构实例的电路图。
在图19中，切换电路BT04包括多个晶体管BT10、总线BT11及总线BT12。总线BT11与端子A1连接。总线BT12与端子A2连接。多个晶体管BT10的源极或漏极交替地与总线BT11或总线BT12连接。另外，多个晶体管BT10的不与总线BT11及总线BT12连接的源极或漏极分别与相邻的两个电池单元BT09之间连接。
另外，多个晶体管BT10中位于最上游侧的不与总线BT11连接的晶体管BT10的源极和漏极中的另一个与电池部BT08的位于最上游侧的电池单元BT09的正极端子连接。此外，多个晶体管BT10中的位于最下游侧的不与总线BT11连接的晶体管BT10的源极和漏极中的另一个与电池部BT08的位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子连接。
切换电路BT04根据被送至多个晶体管BT10的栅极的控制信号S1，使连接于总线BT11的多个晶体管BT10中的一个与连接于总线BT12的多个晶体管BT10中的一个分别成为导通状态，以连接放电电池单元组与端子对BT01。由此，放电电池单元组中位于最上游侧的电池单元BT09的正极端子与端子对的端子A1和端子A2中的一个连接。另外，放电电池单元组中位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子与端子对的端子A1和端子A2中的另一个连接，即，连接于未与正极端子连接的端子。
作为晶体管BT10，优选使用OS晶体管。OS晶体管的关态电流小，因此可以减少从不属于放电电池单元组的电池单元泄漏的电荷量，并且抑制随时间经过的容量降低。另外，当对OS晶体管施加高电压时不容易产生绝缘击穿。由此，即使放电电池单元组的输出电压大，也可以使连接于处于非导通状态的晶体管BT10的电池单元BT09与端子对BT01处于绝缘状态。
另外，在图19中，切换电路BT05包括多个晶体管BT13、电流控制开关BT14、总线BT15及总线BT16。总线BT15及总线BT16设置在多个晶体管BT13与电流控制开关BT14之间。多个晶体管BT13的源极或漏极交替地与总线BT15或总线BT16连接。另外，多个晶体管BT13的没有与总线BT11及总线BT12连接的源极或漏极分别与相邻的两个电池单元BT09之间连接。
另外，多个晶体管BT13中位于最上游侧的不与总线BT15连接的晶体管BT13的源极和漏极中的另一个与电池部BT08的位于最上游侧的电池单元BT09的正极端子连接。此外，多个晶体管BT13中位于最下游侧的不与总线BT15连接的晶体管BT13的源极和漏极中的另一个与电池部BT08的位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子连接。
与晶体管BT10同样，作为晶体管BT13，优选使用OS晶体管。OS晶体管的关态电流小，因此可以减少从不属于充电电池单元组的电池单元泄漏的电荷量，并且抑制随时间经过的容量降低。另外，当对OS晶体管施加高电压时不容易产生绝缘击穿。由此，即使用来对充电电池单元组进行充电的电压大，也可以使连接于处于非导通状态的晶体管BT13的电池单元BT09与端子对BT02处于绝缘状态。
电流控制开关BT14包括开关对BT17及开关对BT18。开关对BT17的一端与端子B1连接。另外，开关对BT17的另一端分歧为两个开关，一个开关与总线BT15连接，另一个开关与总线BT16连接。开关对BT18的一端与端子B2连接。开关对BT18的另一端分歧为两个开关，一个开关与总线BT15连接，另一个开关与总线BT16连接。
与晶体管BT10及晶体管BT13同样，开关对BT17及开关对BT18所包括的开关优选使用OS晶体管。
切换电路BT05根据控制信号S2对晶体管BT13及电流控制开关BT14的导通/截止状态的组合进行控制，使充电电池单元组与端子对BT02连接。
作为一个例子，如下文所示，切换电路BT05使充电电池单元组与端子对BT02连接。
切换电路BT05根据被供应至多个晶体管BT13的栅极的控制信号S2，使与充电电池单元组中位于最上游侧的电池单元BT09的正极端子连接的晶体管BT13处于导通状态。另外，切换电路BT05根据被供应至多个晶体管BT13的栅极的控制信号S2，使与充电电池单元组中位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子连接的晶体管BT13处于导通状态。
对端子对BT02施加的电压的极性根据连接于端子对BT01的放电电池单元组及变压电路BT07的连接结构可能会变化。另外，为了使电流向对充电电池单元组进行充电的方向流动，被要求在端子对BT02与充电电池单元组之间使相同极性的端子连接。鉴于这点，电流控制开关BT14根据控制信号S2由信号S2以对应于被施加到端子对BT02的电压的极性而分别切换开关对BT17及开关对BT18的连接对象的方式受到控制。
作为一个例子，说明使端子B1为正极且端子B2为负极的电压被施加至端子对BT02的状态。此时，在电池部BT08中位于最下游侧的电池单元BT09为充电电池单元组的情况下，开关对BT17根据控制信号S2以与该电池单元BT09的正极端子连接的方式受到控制。就是说，开关对BT17中与总线BT16连接的开关处于导通状态，而开关对BT17中与总线BT15连接的开关处于截止状态。另一方面，开关对BT18根据控制信号S2以与电池单元BT09的负极端子连接的方式受到控制。就是说，开关对BT18中与总线BT15连接的开关处于导通状态，而开关对BT18中与总线BT16连接的开关处于截止状态。如此，在端子对BT02与充电电池单元组之间使相同极性的端子彼此连接。并且，来自端子对BT02的电流的方向被控制为对充电电池单元组进行充电的方向。
另外，电流控制开关BT14也可以包括在切换电路BT04中，而不在切换电路BT05中。在此情况下，根据电流控制开关BT14及控制信号S1的工作来控制被施加到端子对BT01的电压的极性，以控制被施加到端子对BT02的电压的极性。并且，电流控制开关BT14控制从端子对BT02流过充电电池单元组的电流的方向。
图20是示出与图19不同的切换电路BT04及切换电路BT05的结构实例的电路图。
在图20中，切换电路BT04包括多个晶体管对BT21、总线BT24及总线BT25。总线BT24与端子A1连接。总线BT25与端子A2连接。多个晶体管对BT21的一端各自分歧为晶体管BT22及晶体管BT23。晶体管BT22的源极或漏极与总线BT24连接。另外，晶体管BT23的源极或漏极与总线BT25连接。多个晶体管对BT21的另一端分别与所相邻的两个电池单元BT09之间连接。另外，多个晶体管对BT21中位于最上游侧的晶体管对BT21的另一端与电池部BT08的位于最上游侧的电池单元BT09的正极端子连接。此外，多个晶体管对BT21中位于最下游侧的晶体管对BT21的另一端与电池部BT08的位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子连接。
切换电路BT04根据控制信号S1切换晶体管BT22及晶体管BT23的导通/非导通状态，将该晶体管对BT21的连接对象切换为端子A1和端子A2中的一个。具体而言，当晶体管BT22处于导通状态时，晶体管BT23处于非导通状态，由此晶体管BT21的连接对象为端子A1。另一方面，当晶体管BT23处于导通状态时，晶体管BT22处于非导通状态，由此晶体管BT21的连接对象为端子A2。由控制信号S1决定晶体管BT22处于导通状态还是晶体管BT23处于导通状态。
为了使端子对BT01与放电电池单元组连接，使用两个晶体管对BT21。具体而言，通过根据控制信号S1分别决定两个晶体管对BT21的连接对象，对放电电池单元组与端子对BT01进行连接。由控制信号S1控制，以使两个晶体管对BT21各自的连接对象中的一个为端子A1且另一个为端子A2。
切换电路BT05包括多个晶体管对BT31、总线BT34及总线BT35。总线BT34与端子B1连接。总线BT35与端子B2连接。多个晶体管对BT31的一端各自分歧为晶体管BT32及晶体管BT33。由晶体管BT32分歧的一端与总线BT34连接。另外，由晶体管BT33分歧的一端与总线BT35连接。另外，多个晶体管对BT31的另一端分别与相邻的两个电池单元BT09之间连接。另外，多个晶体管对BT31中位于最上游侧的晶体管对BT31的另一端与电池部BT08的位于最上游侧的电池单元BT09的正极端子连接。此外，多个晶体管对BT31中位于最下游侧的晶体管对BT31的另一端与电池部BT08的位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子连接。
切换电路BT05根据控制信号S2切换晶体管BT32及晶体管BT33的导通/非导通状态，将该晶体管对BT31的连接对象切换为端子B1和端子B2中的一个。具体而言，当晶体管BT32处于导通状态时，晶体管BT33处于非导通状态，由此晶体管对BT31的连接对象为端子B1。另一方面，当晶体管BT33处于导通状态时，晶体管BT32处于非导通状态，由此晶体管对BT31的连接对象为端子B2。由控制信号S2决定晶体管BT32处于导通状态还是晶体管BT33处于导通状态。
为了连接端子对BT02与充电电池单元组，使用两个晶体管对BT31。具体而言，通过根据控制信号S2分别决定两个晶体管对BT31的连接对象，对充电电池单元组与端子对BT02进行连接。由控制信号S2控制两个晶体管对BT31的连接对象，以使该连接对象中的一个为端子B1，另一个为端子B2。
另外，两个晶体管对BT31的各连接对象由被施加到端子对BT02的电压的极性决定。具体而言，在使端子B1为正极且端子B2为负极的电压被施加到端子对BT02的情况下，上游侧的晶体管对BT31以晶体管BT32成为导通状态且晶体管BT33成为非导通状态的方式由控制信号S2控制。另一方面，下游侧的晶体管对BT31以晶体管BT33成为导通状态且晶体管BT32成为非导通状态的方式由控制信号S2控制。此外，在使端子B1为负极且端子B2为正极的电压被施加到端子对BT02的情况下，上游侧的晶体管对BT31以晶体管BT33成为导通状态且晶体管BT32成为非导通状态的方式由控制信号S2控制。另一方面，下游侧的晶体管对BT31以晶体管BT32成为导通状态且晶体管BT33成为非导通状态的方式由控制信号S2控制。如此，在端子对BT02与充电电池单元组之间使相同极性的端子彼此连接。并且，来自端子对BT02的电流被控制为对充电电池单元组进行充电的方向。
变压控制电路BT06控制变压电路BT07的工作。变压控制电路BT06根据放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量及充电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量，生成用来控制变压电路BT07的工作的变压信号S3，并将该信号输出到变压电路BT07。
另外，当放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量比充电电池单元组所包括的电池单元BT09多时，需要防止对充电电池单元组施加过大的充电电压。由此，变压控制电路BT06输出用来控制变压电路BT07的变压信号S3，从而在可以对充电电池单元组进行充电的范围内使放电电压(Vdis)降压。
另外，当放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量为充电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量以下时，需要确保对充电电池单元组进行充电时所必需的电压。由此，变压控制电路BT06输出用来控制变压电路BT07的变压信号S3，从而在不对充电电池单元组施加过大的充电电压的范围内使放电电压(Vdis)升压。
注意，作为“过大的充电电压”的电压值可以鉴于在电池部BT08中使用的电池单元BT09的产品规格等而决定。另外，由变压电路BT07升压或降压的电压被施加到端子对BT02作为充电电压(Vcha)。
在此，参照图21A至21C说明本实施方式中的变压控制电路BT06的工作实例。图21A至21C是对对应于图18A至18C中说明的放电电池单元组及充电电池单元组的变压控制电路BT06的工作实例进行说明的示意图。另外，图21A至21C都示出电池控制单元BT41。如上所述，电池控制单元BT41包括端子对BT01、端子对BT02、切换控制电路BT03、切换电路BT04、切换电路BT05、变压控制电路BT06以及变压电路BT07。
在图21A所示的例子中，如图18A中所说明，使连续的三个高电压单元a至c与一个低电压单元d串联连接。在此情况下，如参照图18A加以说明，切换控制电路BT03选择高电压单元a至c作为放电电池单元组，选择低电压单元d作为充电电池单元组。并且，根据以放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量为基准时充电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量的比例，变压控制电路BT06计算出从放电电压(Vdis)转换到充电电压(Vcha)的转换比例N。
在放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量比充电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量多的情况下，当不将放电电压变压而直接施加到端子对BT02时，有可能会通过端子对BT02对充电电池单元组所包括的电池单元BT09施加过大的电压。由此，在图21A所示的情况下，需要使施加到端子对BT02的充电电压(Vcha)比放电电压更低。并且，为了对充电电池单元组进行充电，充电电压需要比充电电池单元组所包括的电池单元BT09的合计电压大。由此，相比于以放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量为基准时充电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量的比例，变压控制电路BT06将转换比例N设定得较大。
相比于以包括在放电电池单元组中的电池单元BT09的个数为基准时包括在充电电池单元组中的电池单元BT09的个数比，变压控制电路BT06优选将转换比例N设定为高出1至10％左右。此时，充电电压比充电电池单元组的电压更大，但是实际上，充电电压等于充电电池单元组的电压。但是，为了根据转换比例N而使充电电池单元组的电压与充电电压相等，变压控制电路BT06使对充电电池单元组进行充电的电流流过。该电流为由变压控制电路BT06设定的值。
在图21A所示的例子中，因为包括在放电电池单元组中的电池单元BT09的个数为三个且包括在充电电池单元组中的电池单元BT09的个数为一个，所以变压控制电路BT06将稍微大于1/3的值作为转换比例N算出。接下来，变压控制电路BT06将变压信号S3输出到变压电路BT07，该变压信号S3根据该转换比例N使放电电压降压并且转换为充电电压。然后，变压电路BT07将根据变压信号S3变压了的充电电压施加到端子对BT02。然后，通过被施加到端子对BT02的充电电压，对充电电池单元组所包括的电池单元BT09进行充电。
另外，在图21B及21C所示的例子中，与图21A同样地计算出转换比例N。在图21B及21C所示的例子中，放电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量为充电电池单元组所包括的电池单元BT09的数量以下，因此转换比例N为1以上。由此，在此情况下，变压控制电路BT06输出用来将放电电压升压而变换为充电电压的变压信号S3。
变压电路BT07根据变压信号S3将施加到端子对BT01的放电电压转换为充电电压。变压电路BT07对端子对BT02施加转换后的充电电压。在此，变压电路BT07在端子对BT01与端子对BT02之间进行电绝缘。由此，变压电路BT07防止如下差异所导致的短络：放电电池单元组中位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子的绝对电压与充电电池单元组中位于最下游侧的电池单元BT09的负极端子的绝对电压之间的差异。并且，如上所述，变压电路BT07根据变压信号S3将放电电池单元组的合计电压的放电电压转换为充电电压。
另外，在变压电路BT07中可以使用绝缘型DC(Direct Current，直流)DC转换器等。在此情况下，变压控制电路BT06将控制绝缘型DC-DC转换器的导通/截止比(占空比)的信号作为变压信号S3输出，控制由变压电路BT07转换的充电电压。
另外，作为绝缘型DC-DC转换器，有反激(flyback)转换器、正激(forward)转换器、RCC(Ringing Choke Converter，振荡阻塞转换器)转换器、推挽(push-pull)转换器、半桥转换器(half-bridge)或全桥(full-bridge)转换器等，根据目标输出电压的大小选择适当的方式。
图22示出包括绝缘型DC-DC转换器的变压电路BT07的结构。绝缘型DC-DC转换器BT51包括开关部BT52及变压部BT53。开关部BT52是切换绝缘型DC-DC转换器的工作的导通/截止的开关，例如使用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)或双极型晶体管等实现。另外，开关部BT52基于从变压控制电路BT06输出的控制导通/截止比的变压信号S3，周期性地切换绝缘型DC-DC转换器BT51的导通状态及截止状态。另外，开关部BT52根据所使用的绝缘型DC-DC转换器的方式可以采用各种结构。变压部BT53将来自端子对BT01所施加的放电电压转换为充电电压。具体而言，变压部BT53根据开关部BT52导通/截止状态联动而工作，根据其导通/截止比将放电电压转换为充电电压。在开关部BT52的开关周期中，成为导通状态的时间越长，该充电电压越大；另一方面，成为导通状态的时间越短，该充电电压越小。当使用绝缘型DC-DC转换器时，在变压部BT53的内部端子对BT01与端子对BT02可以彼此电绝缘。
参照图23说明本实施方式中的蓄电装置BT00的处理流程。图23是示出蓄电装置BT00的处理流程的流程图。
首先，蓄电装置BT00取得多个电池单元BT09各自的测定电压(步骤S001)。接着，蓄电装置BT00判断是否满足减少多个电池单元BT09的电压的不均匀的工作起始条件(步骤S002)。该条件例如可以设定为：多个电池单元BT09各自的测定电压的最大值与最小值之差是否为预定的阈值以上等等。当不满足该起始条件时(步骤S002：NO)，各电池单元BT09的电压达到平衡状态，由此蓄电装置BT00不执行以后的处理。另一方面，当满足该起始条件时(步骤S002：YES)，蓄电装置BT00执行减少各电池单元BT09的电压的处理。在该处理中，蓄电装置BT00基于每个单元的测定电压判断各电池单元BT09是高电压单元还是低电压单元(步骤S003)。接着，蓄电装置BT00根据判断结果决定放电电池单元组及充电电池单元组(步骤S004)。接下来，蓄电装置BT00生成控制信号S1以及控制信号S2，控制信号S1用来将所决定的放电电池单元组设定为端子对BT01的连接对象，控制信号S2将所决定的充电电池单元组设定为端子对BT02的连接对象(步骤S005)。蓄电装置BT00将所生成的控制信号S1及控制信号S2分别输出到切换电路BT04及切换电路BT05。然后，由切换电路BT04对端子对BT01与放电电池单元组进行连接，由切换电路BT05对端子对BT02与放电电池单元组进行连接(步骤S006)。蓄电装置BT00基于放电电池单元组所包括电池单元BT09的数量及充电电池单元组所包括电池单元BT09的数量生成变压信号S3(步骤S007)。然后，蓄电装置BT00基于变压信号S3将施加到端子对BT01的放电电压转换为充电电压，并将其施加到端子对BT02(步骤S008)。经过上述步骤，放电电池单元组的电荷移动到充电电池单元组中。
另外，在图23的流程图中依次顺序记载有多个步骤，但是各步骤的执行顺序不局限于该顺序。
根据上述实施方式，当使电荷从放电电池单元组移动到充电电池单元组中时，不需要像电容器方式一样在暂时积累来自放电电池单元组的电荷之后将该电荷送至充电电池单元组的结构。由此，可以提高每单位时间的电荷移动效率。另外，可以由切换电路BT04及切换电路BT05分别切换放电电池单元组及充电电池单元组中与变压电路连接的电池单元。
并且，基于放电电池单元组所包括电池单元BT09的数量及充电电池单元组所包括电池单元BT09的数量，由变压电路BT07将被施加到端子对BT01的放电电压转换为充电电压，并将其施加到端子对BT02。由此，无论怎样选择电池单元BT09作为放电电池单元组及充电电池单元组，都可以在没有问题的情况下实现电荷的移动。
再者，通过将OS晶体管用于晶体管BT10及晶体管BT13，可以减少从不属于充电电池单元组或放电电池单元组的电池单元BT09泄漏的电荷量。由此，可以抑制不对充电或放电作出贡献的电池单元BT09的容量的降低。另外，与Si晶体管相比，OS晶体管对于热的特性变动较小。由此，即使电池单元BT09的温度上升，也可以根据控制信号S1、S2切换导通状态与非导通状态而进行正常工作。
实施方式4
在本实施方式中，对实施方式1所说明的包括二次电池的电子设备的例子加以说明。
图24示出包括柔性二次电池的袖章型的电子设备的例子。图24所示的袖章型装置7300可以戴在手臂7301上，包括具有曲面的显示部及可以弯曲的二次电池。
另外，在显示部中，显示元件、作为包含显示元件的装置的显示装置、发光元件以及作为包含发光元件的装置的发光装置可采用各种模式或者可包括各种元件。显示元件、显示装置、发光元件或发光装置例如具有EL(电致发光)元件(包含有机物及无机物的EL元件、有机EL元件、无机EL元件)、LED(白色LED、红色LED、绿色LED、蓝色LED等)、晶体管(根据电流发光的晶体管)、电子发射元件、液晶元件、电子墨水、电泳元件、光栅光阀(GLV)、等离子体显示器(PDP)、利用MEMS(微电子机械系统)的显示元件、数字微镜设备(DMD)、DMS(数码微快门)、MIRASOL(注册商标)、IMOD(干涉调制)元件、MEMS快门显示元件、光干涉方式的MEMS显示元件、电润湿(electrowetting)元件、压电陶瓷显示器、以及包括碳纳米管的显示元件等中的至少一种。除了上述以外，显示元件、显示装置、发光元件或发光装置有时还具有对比度、亮度、反射率、透射率等因电作用或者磁作用而产生变化的显示媒体。作为具有EL元件的显示装置的一个例子，包括EL显示器等。作为具有电子发射元件的显示装置的一个例子，包括场致发射显示器(FED)及SED方式平面型显示器(SED：Surface-conductionElectron-emitter Display，表面传导电子发射显示器)。作为包括液晶元件的显示装置的例子，包括液晶显示器(透射型液晶显示器、半透射型液晶显示器、反射型液晶显示器、直视型液晶显示器、投射型液晶显示器)等。作为使用电子墨水、电子粉流体(注册商标)或电泳元件的显示装置的一个例子，可以举出电子纸等。另外，在半透射型液晶显示器或反射型液晶显示器的情况下，使像素电极的一部分或全部具有反射电极的功能即可。例如，使像素电极的一部分或全部含有铝、银等即可。再者，此时也可以将SRAM等存储电路设置在反射电极下。因而，可以进一步降低功耗。此外，在使用LED的情况下，也可以在LED电极或氮化物半导体下设置石墨烯或石墨。如上所述，作为石墨烯或石墨也可以层叠多个层，而成为多层膜。如此通过设置石墨烯或石墨，可以在其上使氮化物半导体、例如具有晶体的n型GaN半导体层等容易地成膜。还有，也可以在其上设置具有晶体的p型GaN半导体层等来构成LED。此外，也可以在石墨烯或石墨与具有晶体的n型GaN半导体层之间设置AlN层。此外，也可以利用MOCVD使LED所包括的GaN半导体层成膜。并且，当设置石墨烯时，也可以利用溅射法使LED所包括的GaN半导体层成膜。
袖章型装置7300优选包括一个或多个功能元件。功能元件的一个例子为传感器。作为传感器，可以具有能够测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电功率、辐射线、流量、湿度、斜率、振动、气味或红外线。另外，袖章型装置7300也可以包括触摸面板、天线、发电元件及扬声器等功能元件。
例如，当在夜间将袖章型装置7300戴在使用者的手臂上并使显示部发光时，可以提高交通安全效果。作为一个例子，当军人或保安员等将袖章型装置7300戴在其上臂上时，可在匍匐前进时实时接收来自上司的命令，并且确认显示在该袖章型装置7300的显示部上的显示。另外，对军人或保安员来说，很难使用无线装置、手机或头戴装置，这个原因是在他们工作时戴着头盔且两手拿着武器或器具。有用之处在于，军人或保安员将袖章型装置7300戴在其上臂部位，即使在双手占满的情况下也可以对麦克风等声音输入部进行声音输入等，来进行袖章型装置7300的操作。
另外，也可以将袖章型装置7300有效地利用在运动领域中。例如，当跑马拉松等时，选手若通过手表确认时间，很难不暂时停止摆动手臂而确认时间。如果停止摆动手臂，就会打乱跑步节奏，这有可能会导致干扰跑步。通过将袖章型装置7300戴在上臂上，可以在不停止摆动手臂的情况下可以显示时间，还可以将其他信息(诸如，路线上的自身位置或自身健康状态等)显示在显示屏幕上。并且有用之处在于，该装置还具有如下功能：选手在不使用双手的情况下利用声音输入等对该袖章型装置7300进行操作，利用通信功能向教练员寻求指导，可以通过使用扬声器等声音输出部进行声音输出或加以显示使选手确认该指导。
另外，作为其他例子，在戴着头盔的施工员将袖章型装置7300戴在其上臂上并操作该装置时，可以进行通信而容易取得其他人的位置信息，以便他们可以安全工作。
图25A至25F示出包括柔性二次电池的其他电子设备中的例子。作为包括柔性二次电池的电子设备，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、数码相机或数码摄像机等相机、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。
此外，也可以将柔性二次电池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进行组装。
图25A示出手机的一个例子。手机7400具备组装在框体7401中的显示部7402、操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外，手机7400具有二次电池7407。
图25B示出使手机7400弯曲的状态。在利用外力使手机7400弯曲时，包括在其内部的二次电池7407也被弯曲。图25C示出被弯曲的二次电池7407。二次电池7407是薄型二次电池。二次电池7407在弯曲状态下被固定。另外，二次电池7407具有与集电体电连接的导线电极。例如，集电体是铜箔，通过使其一部分与镓合金化，提高集电体与活性物质层的紧密性。由此，二次电池7407即使在弯曲状态下也可以具有高可靠性。
图25D示出手镯型显示装置的一个例子。便携式显示装置7100包括框体7101、显示部7102、操作按钮7103及二次电池7104。图25E示出被弯曲的二次电池7104。当二次电池7104以弯曲的状态戴在使用者的手臂时，框体发生变形，二次电池7104的一部分或全部的曲率发生变化。另外，以等价圆半径的值表示曲线的任一点的弯曲程度的值是曲率半径，并且将曲率半径的倒数称为曲率。具体而言，框体或二次电池7104的主表面的一部分或全部在曲率半径为40mm至150mm的范围内变形。在二次电池7104的主表面中的曲率半径在40mm以上且150mm以下的范围内时，可以保持高可靠性。
通过作为二次电池7104使用在上述实施方式中示出的二次电池，即使在穿戴或脱下便携式显示装置7100时二次电池7104变形，施加到二次电池7104的应力也不会集中在正极极耳及负极极耳。因此，即使在反复穿戴或脱下便携式显示装置7100时也可以减少正极极耳及负极极耳产生裂缝或断裂的可能性。因此，可以提高便携式显示装置7100的可靠性。
此外，在上述实施方式所示的二次电池中，在产生电动势的第一部分和第二部分之间设置有包括导线电极的第三部分。通过将该二次电池用作二次电池7104，可以将二次电池7104的导线电极设置在显示部7102附近。由此，可以无需延长导线地设置二次电池7104。
此外，可以以空间效率高的方式将能够弯曲的二次电池安装在各种电子设备中。例如，在图25F所示的炉子7500中，在主体7512上安装有模块7511，模块7511包括二次电池7501、电动机、风扇、送风口7511a、热电发电装置。在炉子7500中，从开口部7512a投入燃料并点火，然后利用二次电池7501的电力使模块7511的电动机和风扇旋转，可以从送风口7511a将外部空气传送到炉子7500的内部。如此，可以高效地引入外部空气，因此可以实现火力强的炉子。再者，通过利用当燃料燃烧时获得的热能，可以在上部的烤架7513上烹调。另外，炉子7500也可以通过模块7511的热电发电装置将上述热能转换为电力，而对二次电池7501进行充电。并且，也可以从外部端子7511b输出被充入二次电池7501的电力。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式5
在本实施方式中，示出能够包括实施方式1所说明的二次电池的电子设备的其他例子。
图26A和26B示出能够进行对折的平板终端的例子。图26A及26B所示的平板型终端9600包括框体9630a、框体9630b、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、显示模式切换开关9626、电源开关9627、省电模式开关9625、扣件9629以及操作开关9628。图26A和26B分别示出打开及闭合的平板型终端9600。
平板型终端9600在框体9630a及框体9630b的内部具有二次电池9635。二次电池9635穿过可动部9640设置在框体9630a及框体9630b。
可以将显示部9631a的一部分用作触摸面板的区域9632a，并且可以通过接触所显示的操作键9638来输入数据。另外，图26A示出，作为例子，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面板的功能。但是显示部9631a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面板的功能的结构。例如，可以使显示部9631a的整个区域显示键盘按钮并将其用作触摸面板，并且将显示部9631b用作显示屏。
此外，与显示部9631a同样，显示部9631b的一部分也可以成为触摸面板的区域9632b。当使用手指或触屏笔等接触触摸面板上显示的键盘显示切换按钮9639时，可以在显示部9631b上显示键盘。
可以对触摸面板的区域9632a和触摸面板的区域9632b同时进行触摸输入。
显示模式用切换开关9626能够在横屏模式和竖屏模式之间和黑白显示和彩色显示等之间切换。省电模式开关9625可以根据通过平板终端9600所内置的光传感器所检测的使用时的外光的光量调节显示亮度。平板终端除了光传感器以外还可以内置其他检测装置，如检测倾斜度的传感器，例如陀螺仪或加速度传感器。
此外，图26A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，但是本发明的一个实施方式不局限于此，既可以使一个的尺寸和另一个的尺寸不同，也可以使它们的显示质量有差异。例如显示部9631a和9631b中的一个可以显示比另一个更高精细的图像。
在图26B中平板型终端闭合的状态。平板型终端包括框体9630、太阳能电池9633、具备DC-DC转换器9636的充放电控制电路9634。另外，将本发明的一个实施方式的二次电池用作二次电池9635。
此外，平板型终端9600能够折叠，以便在不使用时可以使框体9630a及框体9630b彼此重叠。由此，可以保护显示部9631a和显示部9631b，这可以提高平板终端9600的耐久性。此外，本发明的一个实施方式的二次电池的二次电池9635具有柔性，可以反复弯曲而不使充放电容量明显减少。因此可以提供一种可靠性高的平板型终端。
图26A和26B所示的平板型终端还可以具有如下功能：显示各种各样的数据(例如，静态图像、动态图像、文字图像)；将日历、日期或时刻等显示在显示部上；通过触摸输入对显示在显示部上的数据进行操作或编辑的触摸输入；通过各种软件(程序)控制处理等。
通过利用安装在平板型终端的表面上的太阳能电池9633，可以将电力供应到触摸面板、显示部和图像信号处理器等。另外，太阳能电池9633可以设置在框体9630的一面或两面，并且可以高效地对二次电池9635进行充电，所以是优选的。另外，当使用本发明的一个实施方式的二次电池作为二次电池9635时，可以抑制伴随反复充放电的放电容量降低，由此可以实现能够长期使用的平板型终端。
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的结构和操作进行说明。图26C示出太阳能电池9633、二次电池9635、DC-DC转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3以及显示部9631，二次电池9635、DC-DC转换器9636、转换器9637、开关SW1至SW3对应于图26B所示的充放电控制电路9634。
首先，描述在利用外部光使太阳能电池9633发电的情况下操作的例子。使用DC-DC转换器9636对太阳能电池所产生的电力进行升压或降压至用来对二次电池9635进行充电的电压。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将其升压或降压到工作显示部9631所需要的电压。另外，当不进行显示部9631中的显示时，使开关SW1截止且使开关SW2导通来可以对二次电池9635进行充电。
注意，作为发电手段的一个例子示出太阳能电池9633，但是本发明的一个实施方式不局限于此。另外，也可以使用压电元件(piezoelectric element)或热电转换元件(珀耳帖元件，Peltier element)等其他发电手段对二次电池9635进行充电。例如，二次电池9635也可以使用使用能够以无线(不接触)的方式传输和接收电力来进行充电的无线电力传输模块进行充电，或与任意其他充电方式组合使用。
另外，可以将实施方式1所说明的二次电池安装在图27A至27C所示的可穿戴装置。
例如，可以将二次电池设置在如图27A所示的眼镜型设装置400中。眼镜型设装置400包括镜框400a和显示部400b。通过将二次电池设置在具有弯曲形状的镜框400a的镜腿部，眼镜型设装置400可以实现良好的重量平衡性且长时间连续地使用的眼镜型设装置400。
可以将二次电池安装在耳麦型装置401中。耳麦型装置401至少包括麦克风部401a、柔性管401b和耳机部401c。在柔性管401b中及耳机部401c中可以设置二次电池。
此外，可以将二次电池设置在能够直接附着在身体上的装置402中。可以在装置402的薄型框体402a中设置二次电池402b。
另外，可以将二次电池设置在能够附着于衣服的装置403中。可以在装置403的薄型框体403a中设置二次电池403b。
另外，可以将二次电池设置在手表型装置405中。手表型装置405包括显示部405a及手表带部405b，可以在显示部405a或手表带部405b中设置二次电池。并且，在上述实施方式所示的二次电池中，在产生电动势的第一部分和第二部分之间设置有包括导线电极的第三部分。例如，当将该二次电池7104用于手表带部405b时，可以将二次电池的导线电极设置在显示部405a附近。因此，可以无需延长导线地设置二次电池7104。
另外，可以将二次电池设置在腰带型装置406中。腰带型装置406包括腰带部406a及无线供电受电部406b，可以在腰带部406a的内部设置二次电池。
另外，可以将实施方式1所说明的二次电池设置在图27B所示的手环型装置407中。手环型装置407在容器407a中包括两个弯曲的二次电池407b。另外，在容器407a的表面上设置有弯曲的显示部407c。关于可用于显示部407c的显示部，可以参考图24的显示部的记载。手环型装置407包括连接部407d及铰链部407e。以铰链部407e为轴可以使连接部407d与铰链部407e之间的部分随意移动。另外，经过设置在连接部407d中的外部端子可以进行充电等。
另外，也可以将在上述实施方式描述的二次电池设置在图27C所示的可穿戴装置410。可穿戴装置410包括传感器部413、显示部415、手表带部414，例如可以将可穿戴装置410戴在手腕等上。弯曲的二次电池412设置于手表带部414上。
通过使用在上述实施方式中示出的二次电池作为二次电池412，即使在穿戴或脱下可穿戴装置410时二次电池412变形，应力也不会集中在二次电池412的正极极耳及负极极耳。因此，可以减小反复穿戴或脱下可穿戴装置410时正极极耳及负极极耳产生裂缝或断裂的可能性。因此，可以提高可穿戴装置410的可靠性。
在上述实施方式所示的二次电池中，在产生电动势的第一部分和第二部分之间设置有包括导线电极的第三部分。通过将该二次电池用作二次电池412，可以将二次电池412的导线电极设置在传感器部413、显示部415附近。因此，可以无需延长导线地设置二次电池412。
图28示出其他电子设备的例子。在图28中，显示装置8000是使用本发明的一个实施方式的二次电池8004的电子设备的一个例子。具体而言，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及二次电池8004等。本发明的一个实施方式的二次电池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，又可以使用蓄积在二次电池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二次电池8004用作不间断电源，也可以工作显示装置8000。
对于显示部8002，可以使用诸如液晶显示装置、在每个像素中具备发光元件如有机EL元件等的发光装置、电泳显示装置、DMD(数字微镜装置，Digital MicromirrorDevice)、PDP(等离子体显示面板，Plasma Display Panel)或FED(场致发射显示器，FieldEmission Display)等半导体显示装置。
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用于显示信息的显示装置，例如用于个人计算机的显示装置或用于广告显示的显示装置等。
在图28中，安镶型照明装置8100是使用本发明的一个实施方式的二次电池8103的电子设备的一个例子。具体而言，照明装置8100包括框体8101、光源8102及二次电池8103等。虽然在图28中示出二次电池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，但是二次电池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，又可以使用蓄积在二次电池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，通过将本发明的一个实施方式的二次电池8103用作不间断电源，也可以工作照明装置8100。
另外，虽然在图28中示出设置在天花板8104的安镶型照明装置8100，但是可以将根据本发明的一个实施方式的二次电池用作设置在天花板8104以外(例如侧壁8105、地板8106或窗户8107等)的安镶型照明装置，又可以用作台式照明装置等。
作为光源8102，可以使用利用电力人造发光的人造光源。具体而言，作为上述人造光源的例子，可以举出白炽灯泡、放电灯如荧光灯以及发光元件LED和有机EL元件。
在图28中，包括室内机8200及室外机8204的空调器是使用本发明的一个实施方式的二次电池8203的电子设备的一个例子。具体而言，室内机8200包括框体8201、送风口8202及二次电池8203等。虽然在图28中例示出二次电池8203设置在室内机8200中的情况，但是二次电池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中均设置有二次电池8203。空调器既可以接受来自商业电源的电力供应，又可以使用蓄积在二次电池8203中的电力。尤其是，当在室内机8200和室外机8204中均设置有二次电池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，通过将本发明的一个实施方式的二次电池8203用作不间断电源，也可以工作空调器。
另外，虽然在图28中示由室内机和室外机构成的分体式空调器作为例子，但是也可以将本发明的一个实施方式的二次电池用于将室内机功能和室外机功能集成在一个框体中的一体式空调器。
在图28中，电冷藏冷冻箱8300是使用本发明的一个实施方式的二次电池8304的电子设备的一个例子。具体而言，电冷藏冷冻箱8300包括框体8301、冷藏室门8302、冷冻室门8303及二次电池8304等。在图28中，二次电池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，又可以使用蓄积在二次电池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，通过将本发明的一个实施方式的二次电池8304用作不间断电源，也可以工作电冷藏冷冻箱8300。
本实施方式可以与任意其他实施方式适当地组合而实施。
实施方式6
在本实施方式中，示出将实施方式1所说明的二次电池安装在车辆中的例子。
当将二次电池安装在车辆中时，可以产生新一代清洁能源汽车，如混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHEV)。
图29A和29B分别示出使用本发明的一个实施方式的车辆的例子。图29A所示的汽车8400是以电动机的电力行驶的电动汽车。或者，汽车8400是能够适当地使用电动机或发动机驱动的混合动力汽车。本发明的一个实施方式可以实现行驶距离长的车辆。汽车8400具备二次电池。二次电池不但可以驱动电动机，而且还可以将电力供应到发光装置如车头灯8401或室内灯(未图示)。
二次电池可以将电力供应到汽车8400所具有的速度表或转速计等显示装置。此外，二次电池可以将电力供应到汽车8400所具有的半导体装置，如导航系统等。
图29B示出包括二次电池的汽车8500。当利用插电方式或非接触供电方式等从外部的充电设备对二次电池供应电力时，可以对汽车8500进行充电。在图29B中利用地上设置型充电装置8021通过电缆8022对包括在汽车8500中的蓄电装置进行充电。当进行充电时，作为充电方法或连接器的规格等，可以适当地采用CHAdeMO(注册商标)或联合充电系统“Combined Charging System”等的规定的方式。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电源。通过利用插电技术从外部供应电力，可以对安装在汽车8500中的二次电池进行充电。可以通过转换装置如ACDC转换器等将交流电力转换成直流电力来进行充电。
另外，虽然未图示，但是也可以将电力接收装置安装在车辆中并从地上送电装置以非接触的方式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，不但在电动车停止时而且在行驶中可以进行充电。此外，也可以利用该非接触供电方式来进行车辆之间的电力发送及接收。再者，还可以在车辆的外部设置太阳能电池来在车辆停止时或行驶时进行二次电池的充电。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方式的供电。
另外，可以将包括在车辆中的二次电池用作对车辆之外的产品供应电力的电力供应源。这样，可以避免在电力需求高峰时使用商业电源。
本实施方式可以与任意其他实施方式适当地组合而实施。
附图标记说明
10：二次电池；11：第一部分；12：第二部分；13：第三部分；21：第一方向；22：第二方向；101：正极集电体；102：正极活性物质层；103：隔离体；104：电解液；105：负极集电体；106：负极活性物质层；107a：外包装体；107b：外包装体；107c：外包装体；107d：外包装体；107e：外包装体；107f：外包装体；107ab：接合部；107ac：接合部；107bc：接合部；111：正极；111a：正极；111b：正极；115：负极；115a：负极；115b：负极；120：密封层；121：正极导线；125：负极导线；130：缓冲剂；321：石墨烯；322：正极活性物质；331：区域；332：区域；333：区域；400：眼镜型装置；400a：眼镜架；400b：显示部；401：耳麦型装置；401a：麦克风部；401b：软管；401c：耳机部；402：装置；402a：框体；402b：二次电池；403：装置；403a：框体；403b：二次电池；405：手表型装置；405a：显示部；405b：手表带部；406：腰带型装置；406a：腰带部；406b：无线供电受电部；407：腕环型装置；407a：容器；407b：二次电池；407c：显示部；407d：连接部；407e：铰链部；410：可穿戴装置；412：二次电池；413：传感器部；414：手表带部；415：显示部；7100：便携式显示装置；7101：框体；7102：显示部；7103：操作按钮；7104：二次电池；7300：袖章型装置；7301：手臂；7400：手机；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；7407：二次电池；7500：炉子；7501：二次电池；7511：模块；7511a：送风口；7511b：外部端子；7512：主体；7512a：开口部；7513：烤架；8000：显示装置；8001：框体；8002：显示部；8003：扬声器部；8004：二次电池；8021：充电装置；8022：电缆；8100：照明装置；8101：框体；8102：光源；8103：二次电池；8104：天花板；8105：侧壁；8106：地板；8107：窗户；8200：室内机；8201：框体；8202：送风口；8203：二次电池；8204：室外机；8300：电冷藏冷冻箱；8301：框体；8302：冷藏室门；8303：冷冻室门；8304：二次电池；8400：汽车；8401：车头灯；8500：汽车；9600：平板型终端；9625：开关；9626：开关；9627：电源开关；9628：操作开关；9629：扣件；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；9635：二次电池；9636：DC-DC转换器；9637：转换器；9638：操作键；9639：按钮；9640：可动部；BT00：蓄电装置；BT01：端子对；BT02：端子对；BT03：控制电路；BT04：电路；BT05：电路；BT06：变压控制电路；BT07：变压电路；BT08：电池部；BT09：电池单元；BT10：晶体管；BT11：总线；BT12：总线；BT13：晶体管；BT14：电流控制开关；BT15：总线；BT16：总线；BT17：开关对；BT18：开关对；BT21：晶体管对；BT22：晶体管；BT23：晶体管；BT24：总线；BT25：总线；BT31：晶体管对；BT32：晶体管；BT33：晶体管；BT34：总线；BT35：总线；BT41：电池控制单元；BT51：绝缘型DCDC转换器；BT52：开关部；BT53：变压部；S1：控制信号；S2：控制信号；S3：变压信号；SW1：开关；SW2：开关；SW3：开关
本申请基于2015年1月23日提交到日本专利局的日本专利申请No.2015-010992，通过引用将其完整内容并入在此。
Claims (12)
1.一种二次电池，包括：
第一电极；
第二电极；
隔离体；
第一导线；以及
第二导线，
其中，所述二次电池包括第一部分、第二部分以及位于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，
所述第一部分具有第一弯曲形状，并且所述第二部分具有第二弯曲形状，
所述第一电极在所述第一部分和所述第二部分中隔着所述隔离体与所述第二电极重叠，
所述第一电极在所述第三部分折叠以形成第一折叠部分，并且所述第一导线连接到所述第一折叠部分，
并且，所述第二电极在所述第三部分折叠以形成第二折叠部分，并且所述第二导线连接到所述第二折叠部分。
2.一种二次电池，包括：
第一电极；
第二电极；
隔离体；
第一导线；
第二导线；
第一外包装体；以及
第二外包装体，
其中，所述二次电池包括第一部分、第二部分以及位于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，
所述第一部分具有第一弯曲形状，并且所述第二部分具有第二弯曲形状，
所述第一电极在所述第一部分和所述第二部分中隔着所述隔离体与所述第二电极重叠，
所述第一电极在所述第三部分折叠以形成第一折叠部分，并且所述第一导线连接到所述第一折叠部分，
所述第二电极在所述第三部分折叠以形成第二折叠部分，并且所述第二导线连接到所述第二折叠部分，
所述第一外包装体及所述第二外包装体被设置为包裹所述第一电极、所述第二电极及所述隔离体，
并且，所述第一外包装体在所述第三部分中与所述第二外包装体贴合。
3.一种二次电池，包括：
第一负极；
所述第一负极上的第一隔离体；
所述第一隔离体上的第一正极；
所述第一正极上的第二正极；
所述第二正极上的第二隔离体；
所述第二隔离体上的第二负极；
第一导线；以及
第二导线，
其中，所述二次电池包括第一部分、第二部分以及位于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，
所述第一负极在所述第一部分和所述第二部分中与所述第一正极、所述第二正极以及所述第二负极重叠，
所述第一负极及所述第二负极在所述第三部分折叠以形成第一折叠部分，并且所述第一导线连接到所述第一折叠部分，
所述第一正极及所述第二正极在所述第三部分折叠以形成第二折叠部分，并且所述第二导线连接到所述第二折叠部分，
所述第一负极及所述第二负极在所述第三部分中被固定到所述第一导线，
并且，所述第一正极及所述第二正极在所述第三部分中被固定到所述第二导线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中在连接所述二次电池的所述第一部分一侧的一个端部的中点与所述二次电池的所述第二部分一侧的一个端部的中点的方向上，所述第一部分的长度为所述第二部分的长度的三分之一以上且三倍以下。
5.根据权利要求3所述的二次电池，
其中所述第一部分具有第一弯曲形状，
并且所述第二部分具有第二弯曲形状。
6.根据权利要求1、2及5中任一项所述的二次电池，
其中所述第三部分具有第三弯曲形状，
并且所述第一弯曲形状、所述第二弯曲形状及所述第三弯曲形状是连续的弯曲形状。
7.根据权利要求1或2所述的二次电池，
其中所述第一电极包括第一缺口或第一开口，
所述第二电极包括第二缺口或第二开口，
并且所述隔离体包括第三缺口或第三开口。
8.根据权利要求1或2所述的二次电池，
其中所述第一电极的端部位于所述第二电极的端部的内侧。
9.根据权利要求2所述的二次电池，还包括第三外包装体，
其中所述第三外包装体在所述第一部分与所述第一外包装体贴合，
并且所述第三外包装体在所述第二部分与所述第二外包装体贴合。
10.根据权利要求2所述的二次电池，
其中所述第一外包装体在所述第一部分与所述第三部分的边界处折叠，
并且所述第二外包装体在所述第二部分与所述第三部分的边界处折叠。
11.根据权利要求2所述的二次电池，其中在所述第一外包装体与所述第一电极或所述第二电极之间设置有缓冲材料。
12.根据权利要求3所述的二次电池，
其中所述第一负极及所述第二负极都包括第一缺口或第一开口，
所述第一正极及所述第二正极都包括第二缺口或第二开口，
并且所述第一隔离体及所述第二隔离体都包括第三缺口或第三开口。
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