CN109075280A - 电池模块、电池模块的制造方法以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种耐冲击性高的电池模块。提供一种作为覆盖电池的外包装体使用橡胶等弹性体的电池模块。提供一种可弯曲的电池模块。作为覆盖电池的外包装体使用橡胶等弹性体，分两次工序进行外包装体的成形。首先，使用第一模具进行设置有收纳电池的凹部的第一部分的成形。接着，将电池插入第一部分。接着，使用第二模具以填充第一部分的凹部的开口的方式进行第二次成形来形成第二部分。第二部分被用作覆盖第一部分的凹部的开口的盖子。第二部分以与电池的电极的一部分及电池的第二外包装体的端部的一部分接触的方式形成。

Description

电池模块、电池模块的制造方法以及电子设备
技术领域
本发明的一个实施方式涉及一种电池。本发明的一个实施方式涉及一种包括电池的电池模块。本发明的一个实施方式涉及一种可以安装在电子设备中的电池。本发明的一个实施方式涉及一种被电池驱动的电子设备。
注意，本发明的一个实施方式不局限于上述技术领域。本说明书所公开的本发明的一个实施方式的技术领域的例子包括半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、其驱动方法以及其制造方法。
背景技术
对以智能手机和平板终端为代表的便携式信息终端设备的开发活跃。这种电子设备被要求轻小型等。
尤其是，近年来，对穿戴式电子设备(也称为可穿戴设备)的开发活跃。可穿戴设备的例子包括戴在手腕上的手表型设备、戴在头部的眼镜型或护目镜型设备、戴在颈上的项链型设备等。例如，手表型设备包括小型显示器代替现有手表中的表盘，因此给使用者提供时间之外的各种信息。作为这种可穿戴设备的用途，用于医疗、健康自我管理等的用途受到关注，其实用化得到发展。
便携式设备大多包括可以反复充放电的二次电池。尤其是，可穿戴设备包括小型二次电池，因此，二次电池被要求小型轻量、并且能够长时间使用。
例如，专利文献1公开了作为其外包装体使用薄膜且包括具有柔性的二次电池的可穿戴设备。
[参考文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2015-038868号公报
发明内容
在二次电池的外包装体发生破损时，有可能引起发热或起火，因此即使作为外包装体使用薄膜，也一般用较硬的外包装体覆盖二次电池。但是，在该结构中，没有设想二次电池的起因于弯曲等的变形，在将二次电池安装在电子设备上的情况下，有配置二次电池的位置受到限制的课题。
本发明的一个实施方式的目的之一是提供一种耐冲击性高且能够安装在电子设备上或者能够与电子设备连接的电池模块。
本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种作为覆盖电池的外包装体使用橡胶等弹性体的电池模块。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种可弯曲的电池模块。
本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种能够用作电子设备的佩戴构件的电池模块。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种能够用作可弯曲的佩戴构件的电池模块。
本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种因电池被过度弯曲而造成损坏等问题得到抑制的电池模块。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种弯曲范围受到限制的电池模块。
本发明的一个实施方式的另一目的是实现一种能够长时间使用的电子设备。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种设计性高的电子设备或电池模块等。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种能够容易装卸于电子设备上的电池模块。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种防水性高的电子设备或电池模块。本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种新颖的电池模块或新颖的电子设备。
本发明的一个实施方式的另一目的是提供一种耐冲击性高的电子构件或包括电子构件的模块。
本发明的一个实施方式是包括第一外包装体及电池的电池模块。电池包括第二外包装体、正极、负极、电解质及一对极耳。正极、负极及电解质位于第二外包装体内。一对极耳以突出到第二外包装体的外侧的方式设置。第一外包装体包含具有弹性的材料。第一外包装体包括第一部分、第二部分以及由第一部分和第二部分围绕的空间。第二外包装体配置在上述空间中。第一部分与第二部分接合在一起。第二部分与极耳的一部分及第二外包装体的端部接触。
在上述结构中，优选的是，第一部分及第二部分包含相同的材料，并且第一部分和第二部分直接接合在一起。
在上述结构中，第二部分的体积或表面积优选小于第一部分。
在上述结构中，第二外包装体优选为薄膜状，当第一外包装体变形时，第二外包装体优选随着第一外包装体而变形。
在上述结构中，第一外包装体优选包括保护构件。保护构件优选具有覆盖第二外包装体的彼此相对的两个面中的一个的第三部分以及覆盖其中另一个的第四部分。第三部分及第四部分优选各为板状且随着第一外包装体而变形。
上述保护构件的第三部分和第四部分优选在第一外包装体的第二部分一侧接合在一起。
上述保护构件的第三部分和第四部分的长度优选不同。
在上述结构中，第一外包装体的第一部分优选包括间隙，在该间隙中，保护构件的第三部分和第四部分可滑动地嵌合。
在上述结构中，第一外包装体优选为带状且具有厚度为5mm以下的区域。
在上述结构中，电池模块优选包括电路板。电路板优选包括与极耳电连接的端子。第一外包装体的第二部分优选以覆盖电路板的至少一部分和极耳的方式设置。
上述电路板优选包括保护电路。
在上述结构中，电池模块优选包括边框。边框优选包含其刚性高于外包装体的材料。边框优选包括第一端子及第二端子。第一端子是与极耳电连接的端子，第二端子是与第一端子电连接的端子。第一外包装体的第一部分优选以覆盖边框的一部分及第一端子的一部分的方式设置。第二端子的至少一部分优选露出。
本发明的另一个实施方式是一种包括框体的电子设备。框体优选具有与上述边框啮合的形状，且包括在框体啮合于边框时与第二端子电连接的第三端子。
本发明的另一个实施方式是一种包括电池及覆盖电池的第一外包装体的电池模块的制造方法，包括如下第一工序、第二工序、第三工序及第四工序。在第一工序中，准备包括第二外包装体及一对电极的电池。在第二工序中，使用第一模具对第一材料进行成形来形成具有凹部的第一部分。在第三工序中，以电极的一部分突出到凹部的开口端的外侧的方式，从开口端一侧将电池插入凹部。在第四工序中，将插入有电池的第一部分配置在第二模具中，使用第二模具对第二材料进行成形来形成密封凹部的开口端的第二部分，由此形成第一部分和第二部分接合在一起的第一外包装体。在此，第二部分被形成为与第二外包装体的端部接触，并且电极的一部分露出在该第二部分的外侧。
在上述制造方法中，电极各优选为从第二外包装体突出的极耳和与该极耳电连接的端子中的任一个。
在上述制造方法中，第一材料和第二材料优选为相同的材料。
在上述制造方法中，优选作为第一材料及第二材料使用混炼型材料，并且通过直压成形法、直压注塑成形法或射出成形法形成第一部分及第二部分。
优选作为第一材料及第二材料使用液状或膏状的材料，并且通过射出成形法形成第一部分及第二部分。
通过本发明的一个实施方式，可以提供一种耐冲击性高且能够安装在电子设备上或者能够与电子设备连接的电池模块。
通过本发明的一个实施方式，可以提供一种作为覆盖电池的外包装体使用橡胶等弹性体的电池模块。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种可弯曲的电池模块。
通过本发明的一个实施方式，可以提供一种能够用作电子设备的佩戴构件的电池模块。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种能够用作可弯曲的佩戴构件的电池模块。
通过本发明的一个实施方式，可以提供一种电池因被过度弯曲而造成损坏等问题得到抑制的电池模块。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种弯曲范围受到限制的电池模块。
通过本发明的一个实施方式，可以实现一种能够长时间使用的电子设备。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种设计性高的电子设备或电池模块等。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种能够容易装卸于电子设备上的电池模块。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种防水性高的电子设备或电池模块。通过本发明的一个实施方式，可以提供一种新颖的电池模块或新颖的电子设备。
通过本发明的一个实施方式，可以提供一种耐冲击性高的电子构件或包括电子构件的模块。
附图说明
图1A至图1E是说明根据实施方式的电池模块的结构例子及根据实施方式的电池模块的制造方法的图。
图2A至图2C是说明根据实施方式的电池模块的结构例子及根据实施方式的电池模块的制造方法的图。
图3A至图3E是说明根据实施方式的电池模块的结构例子及根据实施方式的电池模块的制造方法的图。
图4A至图4C是根据实施方式的电池及电池模块的结构例子。
图5A和图5B是说明根据实施方式的电池模块的制造方法的图。
图6A1至图6A3、图6B1、图6B2、图6C1及图6C2是根据实施方式的电池模块的结构例子。
图7A1、图7A2、图7B1、图7B2、图7C1及图7C2是根据实施方式的电池模块的结构例子。
图8A1至图8A3、图8B1、图8B2、图8C1及图8C2是根据实施方式的电池模块的结构例子。
图9A至图9C是根据实施方式的电池模块及电子设备的结构例子。
图10A至图10C是根据实施方式的边框及电子设备的结构例子。
图11A至图11C是说明根据实施方式的电池模块的制造方法的图。
图12A至图12E是说明根据实施方式的电池模块的制造方法的图。
图13是根据实施方式的二次电池的结构例子。
图14A和图14B是说明根据实施方式的二次电池的制造方法的图。
图15A至图15C是说明根据实施方式的二次电池的制造方法的图。
图16A和图16B是说明根据实施方式的二次电池的制造方法的图。
图17A和图17B是说明根据实施方式的二次电池的结构例子及制造方法的图。
图18A和图18B是说明根据实施方式的二次电池的制造方法的图。
图19A至图19D是根据实施方式的电池的结构例子。
图20A和图20B是根据实施方式的电池模块的照片。
具体实施方式
参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明的一个实施方式不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员很容易地理解一个事实就是本发明的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限定在以下所示的实施方式及实施例所记载的内容中。
注意，在以下说明的本发明的结构中，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，而省略其反复说明。另外，将相同的阴影线用于具有相同功能的部分，有时对该部分不特别附加附图标记。
注意，在本说明书所说明的各个附图中，有时为了容易理解，夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此，大小、层的厚度、区域并不局限于附图中的尺寸。
注意，在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的，而不是对数目进行限定的。
(实施方式1)
本发明的一个实施方式是一种包括电池及覆盖电池的第一外包装体的电池模块。
电池包括正极、负极、电解质以及覆盖它们的第二外包装体。此外，电池包括一对极耳。该一对极耳与正极和负极电连接且突出到该第二外包装体的外侧。正极及负极都包含集流体及活性物质。电池也可以包括防止正极与负极的电短路的隔离体。电解质既可以为电解液，又可以为固体电解质。
当作为第二外包装体使用薄膜状的材料时，可以使电池具有柔性。
第一外包装体以覆盖电池的方式设置，且具有保护电池的功能。当作为第一外包装体使用橡胶或具有弹性的树脂等弹性体时，可以提高电池模块的耐冲击性。
第一外包装体也可以具有能够用于可穿戴设备的佩戴构件的形状。典型的是，第一外包装体可以具有手表型设备的手表带(也称为表带或腕带)的形状。因此，可以将电池模块用作可穿戴设备的电源(主电源或辅助电源)。
此时，在使用金属模具等将橡胶或具有弹性的树脂成形为任意形状的情况下，需要对材料施加高压力。当在结构体配置在金属模具内部的状态下进行橡胶等的成形时，该结构体被施加各向同性的大压力。因此，当在电池配置在金属模具中的状态下进行第一外包装体的成形时，电池有可能因上述压力变形而被破损。由此，尤其在采用作为第二外包装体使用薄膜的电池时，难以将橡胶等成形为覆盖该电池的第一外包装体。
另外，当进行橡胶等的成形时，为了使材料软化、使材料起交联反应或使材料热固化，需要使用高温。当电池配置在金属模具内部时，电池有可能因热发生劣化。因此，不仅是作为第二外包装体使用薄膜的电池，而且是在第二外包装体中使用刚性较高的材料的电池，难以以覆盖电池的方式进行橡胶等的成形。
鉴于上述内容，在本发明的一个实施方式中，分两次工序(第一次成形及第二次成形)进行第一外包装体的成形。首先，使用第一模具进行形成有用来收纳电池的凹部的第一部分的成形(第一次成形)。第一部分的形状可以称为包括用来收纳电池的袋部的袋状，并形成有构成该凹部(该袋部)的开口。凹部的开口的尺寸可以考虑电池的宽度及高度而决定，优选尽可能小。
当预先在第一部分中形成袋部(凹部)并且将该开口的形状及袋部的形状形成为与电池形状相对应的形状时，可以在插入电池时将该电池配置在所规定的位置，从而可以防止所形成的第一外包装体与电池的位置错开。例如在电池在一个方向上弯曲的情况下，第一外包装体与电池的位置的精密控制尤为重要。
接着，将电池插入第一部分。此时，以电池的电极(极耳或与极耳连接的电路板等的电极)的一部分位于第一部分的凹部的开口端的外侧的方式插入电池。
接着，使用第二模具以填充第一部分的凹部的开口的方式进行第二次成形来形成第二部分。第二部分被用作覆盖第一部分的凹部的开口的盖子。第二部分与电池的电极的一部分及电池的第二外包装体的端部的一部分接触。在进行第二次成形时，优选以避免设置电池的正极及负极的位置的方式形成第二部分。由此，在第二部分的成形时，可以防止电池的主要部分受到压力，从而可以防止电池的变形或损坏。当作为电池的第二外包装体使用薄膜时，优选以与电池的极耳一侧的密封部分(也称为顶部密封部分)及其附近接触的方式形成第二部分。
在橡胶等的成形中需要为高温的情况下，如上所述那样分两次工序进行第一外包装体的成形，此时使电池暴露于高温的次数为两次工序中的只有一次。因此，可以抑制第一外包装体的成形时的电池劣化。
由此，可以进行其内部形成有空间的第一外包装体的成形。在第一外包装体中，第一部分与第二部分直接接合在一起。在第一部分与第二部分之间有时形成有边界(分型线)。
在通过上述方式形成的电池模块中，电池与第一外包装体被第二部分固定。也就是说，电池在与第二部分接触的电池的一部分被固定而其他部分没有被固定的状态下被密封于第一外包装体内。由于电池与第一部分没有固定在一起，所以当使第一部分弯曲等变形时，电池和外包装体可以彼此独立地变形。例如，在电池与第一部分接合的情况下，伴随第一部分的变形在电池中产生应力。另一方面，在本发明的一个实施方式的电池模块中，电池与第一外包装体的第一部分之间没有接合，由此可以以较小的力量使第一外包装体变形。
以下，具体地说明本发明的一个实施方式的电池模块及该电池模块的制造方法。
[结构例子1]
在此，以能够适用于手表型电子设备中的带状电池模块为例子进行说明。注意，当然在以下说明的方法中，根据模具的形状可以制造各种形状的电池模块。
图1A是用来进行图1E所示的电池模块10的外包装体20的第一部分21的成形的模具50a的截面示意图。模具50a包括上模51a、下模51b、模芯53、模芯54a、模芯54b等。在上模51a中设置有注入材料的注入孔55a。注意，除了注入孔55a之外，实际上在上模51a或下模51b中还设置有排气孔。有时没有设置排气孔。
模芯53是用来在成形后的第一部分21中形成凹部的构件。模芯54a及模芯54b各是用来在成形后的第一部分21中形成贯穿孔的构件。这些模芯有时也被称为芯缸等。
通过使用图1A所示的模具50a将材料成形，可以形成图1B所示的第一部分21。
作为第一部分21的成形方法，可以采用使用固体材料或半固体材料(也总称为混炼型材料)的成形方法、使用液状材料(包括膏状材料)的成形方法。作为使用混炼型材料的成形方法，可以举出直压成形(也称为compression molding)法、直压注塑成形(也称为transfer molding)法或射出成形法等。作为使用液状材料的成形方法，可以举出射出成形法，有时将其称为液体射出成形(LIM：Liquid Injection Molding)法。
图1A所示的模具50a是适合于直压注塑成形法的模具。将材料配置在上模51a的上部，从其上将按压用模具按压，由此可以从注入孔55a注入材料。注意，在模具50a中，根据成形方法可以改变注入孔的位置或其外形。
作为成形材料，可以适当地使用弹性材料。在由弹性体围绕后面说明的电池30时，电池模块10可以具有高耐冲击性(参照图1E)。此外，在作为电池30使用可弯曲的电池时，可以得到可缠在手臂等上的电池模块10。
作为橡胶材料，可以适当地使用具有热固化性的材料。当使用具有热固化性的橡胶材料时，可以提供具有高耐热性且能够用于广泛的温度范围内的产品。此外，当使用橡胶材料时，可以实现高耐化学性或高耐气候性。
作为橡胶材料，典型地是，可以使用硅酮橡胶或氟橡胶等的材料。硅酮橡胶或氟橡胶的成形较容易，并且适当地用于与人体接触的产品。
作为其他的橡胶材料，可以使用天然橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶等的材料。
作为树脂材料，可以适当地使用在室温下具有橡胶弹性的热塑性弹性体。与使用需要进行硫化处理的橡胶的情况相比，当使用热塑性弹性体时，可以减少成形工序的数量。例如，可以使用苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、酯类弹性体、酰胺类弹性体、PVC(聚氯乙烯)类弹性体、聚氨酯类弹性体、氟类弹性体等。
图1B及图2A分别示出通过上述方式形成的第一部分21的截面示意图及立体示意图。第一部分21为带状。第一部分21中形成有在短边一侧具有开口端24的凹部23。凹部23的形状被设计为后面说明的电池30能够嵌合到凹部23中。
第一部分21使用图1A所示的模具50a而形成的，如图1B及图2A所示那样具有开口端24附近被斜着切断的形状。由此，可以增大开口端24的面积，从而在后续的工序中容易插入电池30。此外，由于后面说明的电池模块10的外包装体20的第二部分22与第一部分21彼此接合的面积得到增大，所以可以提高它们的接合强度(参照图1E及图2C)。
接着，从第一部分21的开口端24一侧将电池30插入凹部23中(图1C、图2B)。
电池30包括外包装体31及一对极耳32。在此示出作为外包装体31使用薄膜状的材料时的例子。在外包装体31中密封有正极、负极及电解质。一对极耳32与正极及负极电连接，并以突出到外包装体31的外侧的方式设置。外包装体31具有在与设置有极耳32的一侧相反的一侧(也称为底部)被折叠并且其三边被接合(密封)的结构。在此，在外包装体31的被密封的三边中，有时将极耳32一侧的边称为顶部密封部，并将其他两边各称为侧部密封部。注意，在图1C等中，省略电池30的内部结构。
以极耳32的至少一部分与开口端24重叠并且极耳32的其他一部分突出到开口端24的外侧的方式配置电池30。电池30也可以以外包装体31的极耳32一侧的端部(顶部密封部)位于开口端24的方式配置。
如图1C所示，当将电池30插入第一部分21时，电池30的底部与第一部分21之间可以有间隙。注意，在以经过外包装体31的中性面的方式配置电池30的情况等下，不一定需要设置间隙而也可以以使电池30的底部与第一部分21彼此接触的方式配置电池30。
接着，如图1D所示，在用来进行第二部分22的成形的模具50b内配置电池30和第一部分21。
模具50b包括上模52a、下模52b等。图1D示出使用模芯54a及模芯54b的例子。上模52a具有注入孔55b。此外，上模52a或下模52b具有排气孔(未图示)。
模具50b的注入孔55b仅配置在第一部分21的开口端24附近。由此，成形材料只被注入到开口端24附近。因此，在第二次成形中，成形时的压力仅施加到电池30的位于开口端24附近的部分(极耳32及外包装体31的顶部密封部等)，而不施加到电池30的其他部分。由此，可以防止电池30的外包装体31的变形及损坏。极耳32及外包装体31的顶部密封部为厚度薄且不是空心的结构，由此因成形时的压力的施加而有可能略微变形。但是，没有损坏的可能性。
当使用图1D所示的模具50b对材料进行成形时，可以形成与第一部分21接触的第二部分22。由此，可以制造包括第一部分21和第二部分22的外包装体20。
关于第二部分22的成形方法，可以参照上述第一部分21的成形方法。使用第一部分21的形成方法形成第二部分22，在此情况下可以利用共同的制造设备，所以是优选的。
此外，第二部分22优选使用与第一部分21相同的材料进行成形。这是因为可以提高第一部分21与第二部分22的密接性。
注意，第一部分21和第二部分22也可以使用不同的材料及不同的成形方法进行成形。例如，通过直压注塑成形法使用混炼型的热固化性橡胶材料形成第一部分21，使耐气候性及耐化学性得到提高。然后，通过射出成形法使用液状的热塑性弹性体材料进行第二部分22的成形，由此以较低的压力形成第二部分22。此时，可以更有效地减小在第二部分22的成形时电池30受到的损伤。
以上是对制造方法的例子的说明。
图1E及图2C示出电池模块10。电池模块10包括外包装体20及电池30。
第二部分22直接接合到第一部分21。第二部分22填充第一部分21所具有的开口端24。由此，由第一部分21及第二部分22围绕的空间25被形成在外包装体20中。电池30的一部分位于空间25内。
电池30的极耳32的一部分从第二部分22突出而露出在外部。极耳32可以电连接到将与电池模块10连接的电子设备的端子或电路板等。
在电池30中，极耳32的其他一部分及外包装体31的顶部密封部以与第二部分22接触的方式设置。由此，电池30被第二部分22固定到外包装体20。外包装体31的其他部分不与第一部分21粘合。因此，例如当使第一部分21弯曲等变形时，由于电池30的外包装体31与第一部分21可以彼此独立地变形，所以可以以较小的力量使它们弯曲。
在此，作为一个例子示出了电池模块10的外包装体20具有在宽度方向上贯穿的孔26a及孔26b的每一个的例子。设置在极耳32一侧的孔26a例如被用来通过弹簧杆等与电子设备的框体(外壳)连接。孔26b例如被用来安装带扣等。
外包装体20的特征在于先形成的第一部分21大于后形成的第二部分22。具体而言，第二部分22的体积或表面积小于第一部分21。也可以说在俯视或侧视时第二部分22的宽度、长度和厚度中的至少一个小于第一部分21。在将第二部分22形成得小时，可以减小第二部分22形成时电池30受到的负荷
以上是对结构例子1的说明。
[变形例子1]
图3A至图3D示出在此说明的制造方法的例子中的各阶段的截面示意图。在此所例示的方法与上述制造方法例子的不同之处在于使用形状不同的模具50c和模具50d。
在上述制造方法的例子中，如图1B及图2A所示，第一部分21具有开口端24附近被斜着切断的形状。另一方面，在图3A所示的模具50c中，在模具50c内形成有引入成形材料的空间(空腔)，以形成被插入模芯53的部分以外的部分。
首先，使用模具50c通过上述制造方法的例子所示的成形方法形成第一部分21。
图3B示出使用模具50c进行了成形的第一部分21的截面示意图。第一部分21的开口端24位于第一部分21的侧面。
接着，如图3C所示，从开口端24一侧将电池30插入第一部分21的凹部23。图3C示出以电池30的与极耳32一侧相反的一侧的端部与第一部分21的凹部23的表面接触的方式插入电池30的例子。
接着，如图3D所示，将插入有电池30的第一部分21配置在模具50d内。
模具50d与上述模具50b的不同之处是上模52a及下模52b的一部分的形状以及注入孔55b的位置。模具50d被加工成在位于第一部分21端部的开口端24一侧引入成形材料的形状。
接着，使用模具50d通过上述制造方法的例子所示的成形方法形成第二部分22。
当通过在此所示的制造方法的例子形成第二部分22时，在第二次成形中，可以缩小电池30与成形材料彼此接触的面积。由此，可以降低在第二次成形中电池30受到的压力等，从而高成品率地制造电池模块10。
图3E示出通过上述方法制造的电池模块10。图3E所示的电池模块10具有与图1E及图2C所示的例子相同的外形形状，但图3E所示的电池模块10与图1E及图2C所示的例子的不同之处是第二部分22的形状。图3E所示的电池模块10与图1E及图2C所示的例子可以根据形成在电池模块10表面的边界(分型线)的形状的不同而区别。在图3E所示的例子中，第一部分21与第二部分22的边界仅位于电池模块10的安装的一侧的端部，因此当该电池模块10连接到电子设备时，使用者不容易看到边界，由此还可以获得设计性得到提高等的次生效果。
以上是对变形例子1的说明。
[变形例子2]
虽然在上述结构例子中示出了作为电池模块10的电极使用电池30所具有的极耳32突出的一部分的情况，但是也可以采用其他结构。
图4A及图4B示出电池30包括电路板33时的例子。图4A是电池30的立体示意图，图4B是从背面一侧观看图4A的电池30时的放大立体示意图。
电池30包括电路板33及柔性印刷电路(FPC)34。电路板33以与外包装体31的顶部密封部重叠的方式设置。
电路板33例如可以包括保护电路。作为保护电路，例如可以使用具有电池30过充电时停止充电的功能或电池30过放电时停止放电的功能等的电路。此外，保护电路优选具有防止正极和负极之间发生电短路时大电流流过的功能。保护电路也可以具有输出电池30中的电池单元的温度的数据的功能、根据温度停止放电或充电的功能。
电路板33也可以包括检测电池30漏液的保护电路。例如，可以使用如下电路：沿着外包装体31的表面设置有彼此相离且彼此电绝缘的多个布线，并具有在电解液接触于两个布线时检测出电短路的功能。
作为电路板33，例如可以使用印刷电路板(PCB)或FPC等。包括保护电路等的IC芯片可以安装在电路板33上。
一对极耳32被折叠且接合到电路板33所包括的端子。FPC34连接于电路板33。FPC34与电路板33所包括的正极用端子、负极用端子及温度数据输出用端子等电连接。FPC34可以与电子设备所包括的连接器等连接。
图4C示出包括图4A所示的电池30的电池模块10的立体示意图。如图4C所示，以FPC34的一部分从外包装体20的第二部分22突出的方式设置有电池30。
以上是对变形例子2的说明。
[变形例子3]
如上所述，当外包装体20为带状时，设置有电池30的外包装体20的一部分的厚度有时比其他部分的厚度薄。在垂直于外包装体20表面的方向上局部性地被施加较大的外部力量的情况下，电池30有可能变形或损坏。由此，优选将保护电池30表面的保护构件配置在外包装体20的内部。
图5A示出保护构件35的一个例子。保护构件35具有彼此对置的板状部35a和板状部35b通过接合部35c接合的形状。两个板状部分被配置为大致平行且彼此相离，由此具有电池30插入的间隙。板状部35a和板状部35b在板状部35a和板状部35b的每一个所包括的短边一侧通过接合部35c彼此接合。
图5B示出电池30插入到保护构件35的情况。此时，电池30与保护构件35可以被固定，也不一定需要被固定。在使电池30与保护构件35固定时，优选在电池30的顶部密封部附近及保护构件的接合部35c附近固定它们。无论在上述哪一种情况下，电池30和保护构件35在安装到电池模块10的外包装体20内时其相对位置都被外包装体20的第二部分22固定。
作为保护构件35的材料，例如可以使用金属、塑料、木材等。尤其是，在使用弯曲的电池模块10的情况下，板状部35a及板状部35b的厚度优选薄到具有柔性的程度。在使用弯曲的电池模块10的情况下，保护构件35的厚度例如优选为0.02mm以上且2mm以下，更优选为0.05mm以上且1mm以下，进一步优选为0.1mm以上且0.7mm以下。典型的是，优选使用厚度为0.1mm的金属板作为板状部35a及板状部35b。通过采用这种厚度，使用者不会感到不适地能够穿戴电池模块10。注意，当不在弯曲的状态下使用电池模块10时，对厚度没有限制，保护构件35的厚度优选厚，此时可以提高强度。
通过使用上述保护构件35，可以从局部性压力保护电池30。
图6A1是应用保护构件35的电池模块10的长度方向上的截面示意图。图6A2是电池模块10的宽度方向上的截面示意图。图6A1及图6A2各示出保护构件35的板状部35a及板状部35b。如图6A1及图6A2所示，电池30在夹于板状部35a与板状部35b之间的状态下设置在外包装体20内。
图6A3是图6A1中的以虚线围绕的区域的放大图。如图6A3所示，板状部35a及板状部35b的端部优选在长度方向上突出，以使它们位于电池30的外包装体31的外侧。如图6A2所示，板状部35a及板状部35b的宽度优选各在宽度方向上比不包括侧部密封部的宽度的电池30的宽度大。换言之，板状部35a及板状部35b的宽度方向上的端部优选与电池30的侧部密封部重叠。
在此，在使用弯曲的电池模块10的情况下，优选电池30与板状部35a及板状部35b的除了接合部35c附近以外的部分不被固定。也就是说，优选的是，当电池模块10弯曲时，电池30、板状部35a及板状部35b相互错开来彼此独立地变形。
图6B1是以板状部35b位于内侧的方式使电池模块10弯曲时的截面示意图，图6B2是图6B1中的以虚线围绕的区域的放大图。
此时，以外包装体20的第一部分21的中性面大致位于电池30的中央部的方式设置有电池30。因此，当电池模块10弯曲时，电池30的端部与第一部分21的相对位置几乎不变化。另一方面，位于弯曲部外侧的板状部35a变形为其端部远离第一部分21的内壁。位于弯曲部内侧的板状部35b变形为其端部接近第一部分21的内壁。
图6C1及图6C2示出以板状部35b位于外侧的方式进行弯曲的情况。此时，板状部35a的端部滑动而接近第一部分21的内壁，板状部35b的端部滑动而从第一部分21的内壁离开。
因此，在电池模块10不弯曲的状态下，当在板状部35a的端部及板状部35b的端部与第一部分21之间设置有间隙时，板状部35a或板状部35b的端部不与第一部分21彼此接触，可以用较小的力量使电池模块10弯曲。
在此，在使板状部35a与板状部35b的长度不同时，可以实现防止电池模块10过度弯曲的功能。
图7A1及图7A2示出在电池模块10伸展开的状态下板状部35a的端部与外包装体20的第一部分21的内壁接触的例子。板状部35b的端部不与第一部分21的内壁接触，它们之间设置有间隙。
此时，在如图7A1的箭头所示那样以板状部35a位于内侧的方式进行弯曲的情况下，没有板状部35a的端部向外侧滑动的间隙，因此板状部35a不能弯曲。其结果是，板状部35a被用作停止器，由此，不能使电池模块10弯曲。
另一方面，当以板状部35a位于外侧的方式进行弯曲时，由于在板状部35b的端部与第一部分21的内壁之间有间隙，所以可以使电池模块10弯曲。
图7B1及图7B2各示出以板状部35b位于内侧的方式进行弯曲时的截面。此时，板状部35a的端部滑动为远离第一部分21的内壁，板状部35b的端部滑动为接近该内壁。
图7C1及图7C2各示出以更大的曲率进行弯曲时的截面。此时，在板状部35b的端部与第一部分21的内壁接触时，由于与上述同样的理由，板状部35b被用作停止器，由此，电池模块10不能再弯曲。
如此，当改变空间25的形状以及板状部35a和板状部35b的长度时，可以限制电池模块10的可动范围。
在电池模块10弯曲的情况下，当板状部35a(或板状部35b)的端部与第一部分21的内壁接触时发生排斥力，由此与板状部35(或板状部35b)没有接触于外包装体20的内壁的情况相比，使电池模块10弯曲时所需要的力量增大。因此，可以对使用者通知电池模块10的可动范围，从而可以防止非意图地使电池模块10过度弯曲而损坏。
注意，当使板状部35a和板状部35b的长度彼此相等时，可以使以板状部35a位于内侧的方式进行弯曲时和以板状部35b位于内侧的方式进行弯曲时的电池模块10的允许曲率半径大致相等。另一方面，在使板状部35a和板状部35b的长度不同时，可以根据弯曲方向使允许曲率半径不同。
图8A1、图8A2及图8A3示出在外包装体20的内部设置有各被用作导轨的狭缝21a、狭缝21b及狭缝21c时的例子。通过利用狭缝21a、狭缝21b及狭缝21c，可以预定在使外包装体20弯曲时板状部35a和板状部35b变形的形状。
在狭缝21a中插入有板状部35a的端部。在狭缝21b中插入有板状部35b的端部。在此表示的例子中，板状部35a在长度方向上比板状部35b长，由此板状部35a的端部与狭缝21a的内壁接触。因此，图8A1及图8A3示出电池模块10被设计为不能以板状部35a位于内侧的方式进行弯曲的例子。
如图8B1及图8B2所示，当以板状部35b位于内侧的方式使电池模块10弯曲时，板状部35a可以沿着狭缝21a滑动，板状部35b可以沿着狭缝21b滑动。
如图8C1及图8C2所示，当进一步弯曲电池模块10时，板状部35b的端部与狭缝21b的内壁接触，由此，电池模块10不能再弯曲。
如此，狭缝21a及狭缝21b各被用作指定板状部35a及板状部35b的滑动方向的导轨。通过设置上述狭缝21a及狭缝21b，即使反复进行电池模块10的弯曲和伸展，也可以抑制板状部35a及板状部35b的端部变形，由此电池模块10可以具有高可靠性。
在此，狭缝21a和狭缝21b的长度以及板状部35a和板状部35b的长度可以根据电池模块10的可动范围而设定。在此狭缝21a和狭缝21b的长度彼此大致相等，但是它们的长度也可以彼此不同。
电池模块10具有在不弯曲的状态下(图8A1)板状部35a的端部与狭缝21a的内壁接触的结构，但是也可以通过在板状部35a的端部与狭缝21a的内壁之间设置间隙，来以板状部35a位于内侧的方式使电池模块10弯曲。
优选的是，如图8C2所示，以在板状部35a的端部滑动到最内侧(第二部分22一侧)时板状部35a的端部位于狭缝21a内的方式设定板状部35a及狭缝21a的各长度。同样地，优选的是，如图8A3所示，以在板状部35b的端部滑动到最内侧(第二部分22一侧)时板状部35b的端部位于狭缝21b内的方式设定板状部35b及狭缝21b的各长度。
图8A2示出宽度方向上的截面示意图。在图8A2所示的例子中，板状部35a及板状部35b都在宽度方向上比其中包括侧部密封部的宽度的电池30的宽度大。在外包装体20中设置有狭缝21c，在该狭缝21c中插入板状部35a及板状部35b的宽度方向上的端部。通过采用上述结构，板状部35a及板状部35b相对于外包装体20在宽度方向上不容易错开。由此，当电池模块10弯曲时外包装体20与板状部35a及板状部35b间的一体化程度得到提升，所以使用者不会感到不适地能够穿戴电池模块10。
以上是对变形例子3的说明。
[结构例子2]
以下，对包括能够安装电子设备的边框的电池模块的例子进行说明。
图9A示出安装有电子设备80的状态下的电池模块60。电池模块60也可以被用作电子设备80的佩戴构件。因此，组合电子设备80和电池模块60而成的设备例如可以被用作手表型终端设备。电池模块60在其背面一侧可以装卸电子设备80。
图9B示出卸下电子设备80的电池模块60，图9C示出电子设备80。
电池模块60包括带部61、带部62及保持部63。在带部61内部具有电池30。保持部63是保持电子设备80的部分。保持部63包括边框70。此外，保持部63包括操作按钮64。
电子设备80包括框体81。框体81包括显示部82、端子83及端子84。
在电池模块60中，作为带部61、带部62及保持部63使用橡胶等弹性体。带部61和带部62直接接合于保持部63，由此也可以说它们是一体成形的。在保持部63中，以覆盖边框70的一部分的方式直接形成有橡胶等弹性体。因此，在边框70与覆盖其的外包装体间的接合时不使用粘合剂等，所以它们的接合强度得到提高。
图10A示出从端子83及端子84一侧看时的电子设备80。图10B示出连接有电池30的边框70。图10C示出使图10B旋转了180度的边框70。
边框70具有与电子设备80啮合的框状。在边框70内侧的面上设置有三个端子71及端子72。
电子设备80的框体81中设置有三个端子83及端子84。设置在边框70内侧的面上的三个端子71被设置于在安装电子设备80时与端子83接触的位置。同样地，端子72被设置在与端子84接触的位置。
在边框70的外侧的面上安装有外壳75。电池30的极耳32接合于外壳75所包括的一对端子部。在外壳75中设置有上述变形例子2所示的电路板33(未图示)。设置在边框70中的三个端子71与电路板33(未图示)的正极用端子、负极用端子及温度数据输出用端子电连接。
端子72是将设置在图9B所示的保持部63中的操作按钮64与电子设备80所包括的端子84连接的部分。端子84既可以为物理按钮，又可以为电极。在端子84为物理按钮的情况下，例如，使用可动构件形成端子72，当操作按钮64被按下时，端子84可以通过端子72被按下。在端子84为电极的情况下，例如，端子72可以为电开关，当操作按钮64被按下时，端子72可以具有将表示导通或非导通的电信号传送到端子84的功能。
作为边框70，可以使用能够承受外包装体的成形的材料。例如，可以使用塑料、金属、合金、玻璃、木材等各种任何材料。作为边框70优选使用其刚性至少比覆盖边框70的外包装体、带部61及带部62高的材料。
这种电池模块60通过安装电子设备80可以被用作电子设备80的主电源或辅助电源。由于电池模块60包括可容易装卸电子设备80的边框70，所以使用者可以适当地自由交换电池模块60。
注意，虽然未图示，但是电池模块60优选包括受电用端子或能够以无线受电的天线等受电机构。当电子设备80具有受电功能时，可以将电子设备80所接受的电力通过端子71传送给电池30来对电池30充电。
接着，参照图11A至图11C说明电池模块60的制造方法的例子。
首先，通过使用第一模具的第一次成形，形成第一部分41a(图11A)。第一部分41a是后面成为带部61的部分。其成形方法可以参照上述方法。
另外，另行形成第一部分41b。第一部分41b是后面成为带部62的部分。注意，第一部分41b与第一部分41a也可以使用一个模具同时形成。
注意，由于在第一部分41b一侧不插入电池30，所以也可以通过在后面说明的第二次成形时形成第一部分41b来同时形成带部62和保持部63。
在此，如图11A所示，插入电池30的凹部23形成在第一部分41a中。第一部分41a的一部分及第一部分41b的一部分优选都具有与边框70啮合的形状。
接着，对第一部分41a插入与边框70接合的电池30(图11B)。
接着，将第一部分41a、第一部分41b及边框70配置在第二模具中，进行第二次成形，来进行第二部分42的成形(图11C)。第二部分42以接触于第一部分41a的一部分、第一部分41b的一部分及边框70的一部分的方式形成。第二部分42以填充第一部分41a与边框70之间以及第一部分41b与边框70之间的方式形成。此外，第二部分42以填充第一部分41a的凹部23的开口部的方式形成。
通过上述方法，可以制造电池模块60。由于电池模块60与弹性外包装体一体形成，所以可以得到高耐冲击性及高设计性。
以上是对结构例子2的说明。
[结构例子3]
在使用现有的金属等较硬的外包装体的情况下，有在掉落或冲击等时会变形或损坏的担忧。这种危险性尤其在便携式电子设备中更大。另一方面，通过本发明的一个实施方式，可以以覆盖电池的方式形成包含弹性体的外包装体，由此可以得到高耐冲击性。因此，通过本发明的一个实施方式的电池模块具有可以代替现有的电池模块的结构，使用电池模块的电子设备可以具有显著高的可靠性。
以下，对可以适用于便携式电子设备的电池模块的制造方法进行说明。
首先，准备电池30a。在此示出作为电池30a使用卷绕型电池的例子。电池30a包括外包装体31及一对极耳32。
接着，将外壳91接合到电池30a的极耳32(图12A)。
图12B示出外壳91的分解图。外壳91包括顶盖91a、底盖91b及夹在它们之间的电路板33。底盖91b包括与电池30a的极耳32接合的端子以及与电路板33连接的端子。电路板33包括三个端子92。顶盖91a在重叠于端子92的位置具有开口。由此，电路板33的端子92露出。
接着，通过进行使用第一模具的第一次成形，形成第一部分95(图12C)。其成形方法可以参照上述方法。在第一部分95中形成有可以插入电池30a的凹部94。
接着，将电池30a插入第一部分95的凹部94(图12D)。
接着，将第一部分95、电池30a及外壳91配置在第二模具中，进行第二次成形，来进行第二部分96的成形(图12E)。第二部分96以填充第一部分95的开口端的方式形成。此外，第二部分96以填充第一部分95与外壳91之间的方式形成。此外，第二部分96优选以覆盖外壳91的底盖91b的方式形成。第二部分96也可以以覆盖外壳91的顶盖91a的一部分的方式形成。顶盖91a被用作电池模块90的外包装体的一部分。
通过上述方法，可以制造电池模块90。由于电池模块90的外包装体97使用弹性体形成，所以与现有的电池模块相比，可以得到极高的耐冲击性。此外，在电池模块90中，外壳91与外包装体97一体形成，因此它们之间没有间隙，由此不发生灰尘及水等的进入，从而电池模块90具有高可靠性。
以上是对结构例子3的说明。
[应用例子]
本发明的一个实施方式的外包装体的成形方法不仅可应用于具有电池的电池模块，也可以应用于内置有各种电子构件的模块。由此，可以得到耐冲击性高的模块。
例如，作为电子构件，可以使用至少包括外包装体及电极的电子构件。关于包括电子构件的模块的结构及其制造方法，可以参照上述电池模块的结构例子及上述制造方法的例子，而可以使用这种电子构件代替上述电池。
通过使用上述任何外包装体的成形方法可以制造各种模块，在该模块的每一个中，耐压性低或耐高温度性低的电子构件被橡胶等的外包装体覆盖，并且端子是露出的。作为电子构件，例如还可以使用CPU、FPGA、存储器等具有各种功能的IC芯片或具有各种传感器等的IC芯片等。
作为传感器，可以举出加速度传感器、角速度传感器、振动传感器、压力传感器、陀螺仪传感器、光电传感器等。此外，也可以使用获取生物信息(例如，体温、血压、脉搏数、出汗量、肺活量、血糖值、血中乙醇浓度、SpO2(血氧饱和度)、指纹、静脉、虹膜或声纹等)的传感器。此外，可以使用测量如下因素的各种任何传感器：力量、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、电力、辐射线、流量、湿度、斜率、振动、气味及红外线。
当作为外包装体使用透光性材料时，可以将其应用于液晶面板或有机EL面板等的显示装置等。例如，可以使用透光性橡胶等覆盖柔性显示面板。
也就是说，本发明的一个实施方式是包括第一外包装体及电子构件的模块。电子构件包括第二外包装体及电极。该电极以露出于第二外包装体的表面的方式设置。第一外包装体包含具有弹性的材料。第一外包装体包括第一部分、第二部分以及由第一部分和第二部分围绕的空间。电子构件配置在上述空间中，并且，第一部分与第二部分接合在一起。第二部分与电极及第二外包装体的端部接触。
在上述结构中，第一外包装体优选包括保护构件。保护构件优选具有覆盖第二外包装体的彼此相对的两个面中的一个的第三部分以及覆盖其中另一个的第四部分。第三部分及第四部分优选都为板状且随着第一外包装体而变形。
本发明的另一个实施方式是一种包括电子构件及覆盖该电子构件的第一外包装体的模块的制造方法，包括如下工序。在第一工序中，准备包括第二外包装体及电极的电子构件。在第二工序中，使用第一模具对第一材料进行成形来形成具有凹部的第一部分。在第三工序中，以电极的一部分突出到凹部的开口端的外侧的方式，从开口端一侧将电子构件插入凹部。在第四工序中，将插入有电子构件的第一部分配置在第二模具中，使用第二模具对第二材料进行成形来形成密封凹部的开口端的第二部分，由此形成第一部分和第二部分接合在一起的第一外包装体。第二部分被形成为与第二外包装体的端部接触，并且电极的一部分露出在该第二部分的外侧。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他任何实施方式及实施例适当地组合而实施。
(实施方式2)
以下，参照附图说明可以用于本发明的一个实施方式中的二次电池的结构例子及制造方法例子。尤其是，以下说明可弯曲的二次电池的例子。
[结构例子]
图13是示出二次电池102的外观的立体图。图14A是沿图13中的点划线A1-A2的截面图。图14B是沿图13中的点划线B1-B2的截面图。
本发明的一个实施方式的二次电池102在外包装体507内包括被隔离体503覆盖的正极511、负极515及电解液504。在图13以及图14A和图14B所示的例子中，二次电池包括：一个在正极集流体501的一面具有正极活性物质层502的正极；一个在正极集流体501的两面具有正极活性物质层502的正极；一个在负极集流体505的一面具有负极活性物质层506的负极；以及一个在负极集流体505的两面具有负极活性物质层506的负极。正极511与正极导线521电连接。负极515与负极导线525电连接。正极导线521及负极导线525的每一个也称为导线电极或导线端子。正极导线521及负极导线525的一部分配置在外包装体的外侧。二次电池102的充电及放电通过正极导线521及负极导线525进行。
注意，图14A和图14B示出正极511被隔离体503覆盖的例子，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，正极511不一定需要被隔离体503覆盖。例如，负极515也可以代替正极511被隔离体503覆盖。
(正极)
正极511包括正极集流体501及在正极集流体501上形成的正极活性物质层502等。虽然图14A和图14B示出包括一个在薄片状(或带状)的正极集流体501的只有一面具有正极活性物质层502的正极511以及一个在正极集流体501的两面具有正极活性物质层502的正极511的例子，但是本发明的一个实施方式不局限于此。可以只使用在正极集流体501的只有一面各具有正极活性物质层502的正极511。可以只使用在正极集流体501的两面各具有正极活性物质层502的正极511。通过使用在正极集流体501的两面具有正极活性物质层502的正极511，可以增大二次电池102的容量。此外，二次电池102也可以包括三个以上的正极511。通过增加二次电池102所包括的正极511的数量，可以增大二次电池102的容量。
正极集流体501可以使用以不锈钢、金、铂、铝、钛为代表的金属或它们的合金等导电性高且不因正极的电位而溶出的材料。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，也可以使用与硅起反应形成硅化物的金属元素。与硅起反应形成硅化物的金属元素的例子有锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。正极集流体501可以适当地具有箔状、板状(薄片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等。正极集流体501的厚度优选为5μm以上且30μm以下。可以在正极集流体501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502还可以包含用来提高正极活性物质的紧密性的粘合剂以及用来提高正极活性物质层502的导电性的导电助剂等。
可以用于正极活性物质层502的正极活性物质的例子具有橄榄石型结晶结构的复合氧化物、层状岩盐型结晶结构的复合氧化物以及尖晶石型结晶结构的复合氧化物等。作为正极活性物质例如可以使用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热稳定等优点，所以是优选的。
优选的是，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酸锂(LiNiO2或LiNi1-xMxO2(0＜x＜1)(M＝Co、Al等))，因为可以提高使用上述材料的二次电池的特性。
或者，可以使用复合材料(LiMPO4(通式)(M为Fe(II)、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)中的一种以上)。可以被用作材料的通式LiMPO4的典型例子为锂化合物，诸如LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFeaNibPO4、LiFeaCobPO4、LiFeaMnbPO4、LiNiaCobPO4、LiNiaMnbPO4(a+b≤1，0＜a＜1，0＜b＜1)、LiFecNidCoePO4、LiFecNidMnePO4、LiNicCodMnePO4(c+d+e≤1，0＜c＜1，0＜d＜1，0＜e＜1)、LiFefNigCohMniPO4(f+g+h+i≤1，0＜f＜1，0＜g＜1，0＜h＜1，0＜i＜1)等。
尤其是，LiFePO4是优选的，因为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。
或者，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。可以被用作材料的通式Li(2－j)MSiO4的典型例子为锂化合物，诸如Li(2－j)FeSiO4、Li(2－j)NiSiO4、Li(2－j)CoSiO4、Li(2－j)MnSiO4、Li(2－j)FekNilSiO4、Li(2－j)FekColSiO4、Li(2－j)FekMnlSiO4、Li(2－j)NikColSiO4、Li(2－j)NikMnlSiO4(k+l≤1，0＜k＜1，0＜l＜1)、Li(2－j)FemNinCoqSiO4、Li(2－j)FemNinMnqSiO4、Li(2－j)NimConMnqSiO4(m+n+q≤1，0＜m＜1，0＜n＜1，0＜q＜1)、Li(2－j)FerNisCotMnuSiO4(r+s+t+u≤1，0＜r＜1，0＜s＜1，0＜t＜1，0＜u＜1)等。
此外，作为正极活性物质，可以使用以AxM2(XO4)3(通式)(A＝Li、Na、Mg，M＝Fe、Mn、Ti、V、Nb，X＝S、P、Mo、W、As、Si)表示的钠超离子导体型化合物。钠超离子导体型化合的例子有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Li2MPO4F、Li2MP2O7、Li5MO4(通式)(M＝Fe、Mn)表示的化合物；NaFeF3、FeF3等钙钛矿氟化物；TiS2、MoS2等金属硫族化合物(硫化物、硒化物、碲化物)；LiMVO4等具有反尖晶石型结晶结构的氧化物；钒氧化物(V2O5、V6O13、LiV3O8等)；锰氧化物；或者有机硫化合物等。
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，也可以使用包含碱金属(例如，钠、钾等)、碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁等)代替锂的物质。例如，正极活性物质可以是NaFeO2、Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2等含钠层状氧化物。
或者，作为正极活性物质，也可以组合地使用上述任何材料。例如，也可以使用组合上述材料中的多种而得到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。
注意，虽然未图示，但是也可以在正极活性物质层502的表面设置碳层等的导电材料。通过设置碳层等的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502。
正极活性物质层502的一次粒子的平均粒径优选为50nm以上且100μm以下。
导电助剂的例子包括乙炔黑(AB)、石墨(黑铅)粒子、碳纳米管、石墨烯、富勒烯等。
通过利用导电助剂可以在正极511中形成电子导电的网络。通过利用导电助剂也可以保持正极活性物质层502的粒子之间的导电路径。通过在正极活性物质层502中添加导电助剂，增高正极活性物质层502的电子导电性。
作为粘合剂，除了典型的聚偏氟乙烯(PVDF)之外，可以使用聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、三元乙丙聚合物、丁苯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氟橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、硝酸纤维素等。
正极活性物质层502中的粘合剂含量的优选范围可以根据活性物质的粒径适当地设定，优选为1wt％以上且10wt％以下。例如，优选范围可以为2wt％以上且8wt％以下，或3wt％以上且5wt％以下等。正极活性物质层502中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。
在通过涂敷法形成正极活性物质层502的情况下，可以将正极活性物质、粘合剂及导电助剂混合而形成正极浆料(slurry)，将该正极浆料涂敷在正极集流体501上进行干燥。
(负极)
负极515包括负极集流体505及在负极集流体505上形成的负极活性物质层506等。虽然图14A和图14B示出包括一个在薄片状(或带状)的负极集流体505的只有一面具有负极活性物质层506的负极515以及一个在负极集流体505的两面具有负极活性物质层506的负极515的例子，但是本发明的一个实施方式不局限于此。可以只使用在负极集流体505的只有一面各具有负极活性物质层506的负极515。在此情况下，负极集流体505的不具有负极活性物质层506的各表面优选位于相互接触的位置，因为这种配置可以使接触面的摩擦小，由此容易释放二次电池102弯曲时产生的应力。可以只使用在负极集流体505的两面各具有负极活性物质层506的负极515。通过使用在负极集流体505的两面具有负极活性物质层506的负极515，可以增大二次电池102的容量。此外，二次电池102也可以包括三个以上的负极515。通过增加二次电池102所包括的负极515的数量，可以增大二次电池102的容量。
负极集流体505可以使用不锈钢、金、铂、铁、铜、钛等或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形成。另外，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。负极集流体505可以适当地具有箔状、板状(薄片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等。负极集流体505的厚度优选为5μm以上且30μm以下。可以在负极集流体505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506还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506的导电性的导电助剂等。
负极活性物质只要是能够溶解且析出锂或使锂离子嵌入及脱嵌的材料，就没有特别的限制。作为负极活性物质层506，除了锂金属或钛酸锂之外，还可以举出在蓄电领域里一般使用的碳类材料、合金类材料等。
锂金属的氧化还原电位低(比标准氢电极低3.045V)，每重量及每体积的比容量大(3860mAh/g及2062mAh/cm3)，所以是优选的。
碳类材料的例子包括石墨、易石墨化碳(软碳)、难石墨化碳(硬碳)、碳纳米管、石墨烯、碳黑等。
石墨的例子包括中间相碳微球(MCMB)、焦炭基人造石墨、沥青基人造石墨等人造石墨或球状化天然石墨等天然石墨。
当锂离子嵌入在层间中时(锂-石墨层间化合物的生成时)石墨具有与锂金属大致相同的低电位(0.1V至0.3V vs.Li/Li+)。由此，锂离子电池可以具有高工作电压。再者，石墨具有如下优点：每单位体积的电容较高；体积膨胀小；较便宜；与锂金属相比安全性高等，所以是优选的。
作为负极活性物质，也可以使用能够利用与锂的合金化及脱合金化反应进行充放电反应的合金类材料或氧化物。在载体离子为锂离子的情况下，合金类材料例如是包含Mg、Ca、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、Hg和In等中的至少一种的材料。这种元素的电容比碳高。尤其是，硅的理论容量显著地高，为4200mAh/g。由此，优选将硅用作负极活性物质。使用这种元素的合金类材料的例子包括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、氧化钛(TiO2)、锂钛氧化物(Li4Ti5O12)、锂-石墨层间化合物(LixC6)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钨(WO2)、氧化钼(MoO2)等。
此外，作为负极活性物质，可以使用包含锂和过渡金属的氮化物的具有Li3N型结构的Li3-xMxN(M＝Co、Ni、Cu)。例如，Li2.6Co0.4N呈现大充放电容量(900mAh/g及1890mAh/cm3)，所以是优选的。
当使用包含锂和过渡金属的氮化物时，在负极活性物质中包含锂离子，因此可以将该负极活性物质与用于正极活性物质的不包含锂离子的V2O5、Cr3O8等材料组合，所以是优选的。注意，当将含有锂离子的材料用作正极活性物质时，通过预先使包含在正极活性物质中的锂离子脱嵌，也可以作为负极活性物质使用包含锂和过渡金属的氮化物。
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于负极活性物质。引起转化反应的材料的其他例子包括Fe2O3、CuO、Cu2O、RuO2、Cr2O3等氧化物、CoS0.89、NiS、CuS等硫化物、Zn3N2、Cu3N、Ge3N4等氮化物、NiP2、FeP2、CoP3等磷化物、FeF3、BiF3等氟化物。注意，上述任何氟化物由于其高电位而也可以被用作正极活性物质。
在通过涂敷法形成负极活性物质层506的情况下，将负极活性物质、粘合剂混合而形成负极浆料(slurry)，将负极浆料涂敷在负极集流体505上进行干燥。注意，也可以对负极浆料添加导电助剂。
可以在负极活性物质层506的表面形成石墨烯。当作为负极活性物质采用硅时，在充放电循环中伴随载体离子的吸留及释放而硅的体积发生很大的变化。由此，负极集流体505与负极活性物质层506之间的密接性降低，其结果是，充放电导致电池特性的劣化。于是，优选在包含硅的负极活性物质层506的表面形成石墨烯，因为即使在充放电循环中硅的体积发生变化，也可以抑制负极集流体505与负极活性物质层506之间的密接性的降低，从而可以减少电池特性的劣化。
另外，也可以在负极活性物质层506的表面形成氧化物等的覆膜。在充电时由于电解液的分解等而形成的覆膜不能将其形成时消耗的电荷释放出来，从而形成不可逆容量。针对于此，通过将氧化物等的覆膜预先设置在负极活性物质层506的表面，可以减少或防止产生不可逆容量。
作为覆盖上述负极活性物质层506的覆膜，可以使用铌、钛、钒、钽、钨、锆、钼、铪、铬、铝和硅中的任一种的氧化膜或包含这些元素中的任一种及锂的氧化膜。与现有的由于电解液的分解生成物而形成在负极表面的覆膜相比，这种覆膜为更致密的膜。
例如，氧化铌(Nb2O5)的导电率较低，即10-9S/cm，其具有高绝缘性。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，其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。
为了由覆膜覆盖负极活性物质层506，例如可以使用溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶法是一种形成薄膜的方法，其中通过水分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其流动性的凝胶，再对该凝胶进行焙烧。由于在溶胶-凝胶法中从液相形成薄膜，所以可以在分子水平上均匀地混合原料。由此，通过对作为溶剂的金属氧化膜的原料添加石墨等的负极活性物质，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506表面形成覆膜。通过使用该覆膜，可以防止蓄电体的容量的降低。
(隔离体)
作为隔离体503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、聚苯硫醚等多孔绝缘体。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复合的隔膜。
(电解液)
作为电解液504的电解质，使用具有载体离子移动性且包含用作载体离子的锂离子的材料。电解质的典型例子是LiPF6、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(SO2F)2N等锂盐。既可以单独使用这些电解质中的一个，又可以以这些电解质中的两种以上的任意的组合及比率使用。
尤其是，在橡胶等的成形中进行高温处理的情况下，电解质优选具有高耐热性。例如，优选使用热分解温度高的亚氨盐。
作为电解液504的溶剂，使用具有载体离子移动性的材料。作为电解液的溶剂，优选使用非质子有机溶剂。非质子有机溶剂的典型例子包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁内酯、乙腈、乙二醇二甲醚、四氢呋喃等，可以使用这些材料中的一种或多种。当作为电解液的溶剂使用凝胶化的高分子材料，或对电解液添加用来凝胶化的高分子材料时，抗漏液性等的安全性得到提高。并且，能够实现二次电池的薄型化及轻量化。凝胶化的高分子材料的典型例子包括硅酮凝胶、丙烯酸胶、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，通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有阻燃性及难挥发性的离子液体(室温熔融盐)，即使由于二次电池的内部短路、过充电等而内部温度上升，也可以防止二次电池的破裂或起火等。离子液体是流化状态的盐，离子迁移度(传导率)高。离子液体含有阳离子和阴离子。离子液体的例子包括包含乙基甲基咪唑(EMI)阳离子的离子液体及包含N-甲基-N-丙基哌啶(PP13)阳离子的离子液体等。
尤其是，在橡胶等的成形中进行高温处理的情况下，作为电解液的溶剂优选使用高沸点材料。例如，优选使用碳酸丙烯酯(PC)。
(外包装体)
二次电池的结构有各种种类，在本实施方式中使用薄膜形成外包装体507。注意，用于外包装体507的薄膜是选自金属薄膜(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)的单层薄膜或者包括上述薄膜的两种以上的叠层薄膜。通过利用压花加工在金属薄膜的表面形成凹部或凸部，暴露于外气的外包装体507的表面积增大，而实现充分的散热效果。
在二次电池102的形状因外部施加的力量而改变时，弯曲应力从外部施加到二次电池102的外包装体507。这有可能导致外包装体507的一部分变形或损坏。通过在外包装体507形成凹部或凸部，可以缓和因施加到外包装体507的应力导致的应变。因此，可以提高二次电池102的可靠性。注意，“应变”是变形的尺度，其表示相对于物体的基准(初始状态)长度的物质点的位移。通过外包装体507具有凹部或凸部，可以将因从外部对二次电池施加力量导致的应变的影响抑制在可允许范围内。因此，可以提供可靠性高的二次电池。
以上是对结构例子的说明。
[制造方法的例子]
以下，对上述二次电池102的制造方法的一个例子进行说明。
(准备正极，由隔离体覆盖正极)
首先，在隔离体503上配置包括正极活性物质层502的正极511(参照图15A)。在图15A中，示出因形成有狭缝而具有曲折形状的正极集流体501的两面具有正极活性物质层502的例子。
通过在正极集流体501中形成狭缝，当二次电池102弯曲时，可以抑制多个集流体的端部位置错开。该狭缝也可以缓和离曲率中心远的集流体受到的张力。
另外，当在后面工序中正极511和负极515重叠时在与负极515的狭缝重叠的区域511a中不设置正极活性物质层502。如果在正极511与负极515的狭缝重叠的区域511a中设置有正极活性物质层502，就导致在与正极活性物质层502重叠的区域中没有负极活性物质层506的状态，而有可能在电池反应时发生问题。具体而言，有可能从正极活性物质层502释放出的载体离子集中于离狭缝最近的区域的负极活性物质层506中，由此该载体离子有可能沉积在负极活性物质层506上。因此，当在与负极515的狭缝重叠的区域511a中不设置正极活性物质层502时，可以抑制载体离子沉积在负极活性物质层506上。
接着，通过将隔离体503沿着图15A的虚线折叠，由隔离体503的相对的部分夹住正极511。接着，将正极511的外侧的隔离体503的外围部分接合，以形成袋状隔离体503(参照图15B)。隔离体503的外围部分的接合既可以使用粘合剂等进行又可以利用超声波焊接或加热的焊接进行。
在本实施方式中，作为隔离体503使用聚丙烯，通过加热将隔离体503的外围部分彼此接合。图15B示出接合部503a。由此，可以由隔离体503覆盖正极511。隔离体503以覆盖正极活性物质层502的方式形成，而不一定需要覆盖正极511整体。
注意，虽然在图15A和图15B中将隔离体503折叠了的例子，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511。此时，接合部503a也可以以大致围绕正极511四边的全部的方式形成。
隔离体503的外围部分的接合既可以以不连续的方式进行又可以以固定间隔设置点状接合部分的方式进行。
此外，也可以只沿着外围部分的一边进行接合。或者，也可以只沿着外围部分的两边进行接合。或者，也可以沿着外围部分的四边进行接合，由此可以实现四边均等状态。
注意，虽然在图15A和图15B等中说明正极511被隔离体503覆盖的情况，但是本发明的一个实施方式不局限于此。例如，正极511不一定需要被隔离体503覆盖。例如，负极515也可以代替正极511被隔离体503覆盖。
(准备负极)
接着，准备负极515(参照图15C)。在图15C中，示出因形成有狭缝而具有曲折形状的负极集流体505的两面具有负极活性物质层506的例子。
通过在负极集流体505中形成狭缝，当二次电池102被弯曲时，可以抑制多个集流体的端部位置错开。该狭缝也可以缓和离曲率中心远的集流体受到的张力。
(使正极与负极彼此层叠，并连接导线)
接着，层叠正极511与负极515(参照图16A)。在本实施方式中，示出使用两个正极511及两个负极515的例子。
接着，通过在施加压力的同时照射超声波(超声波焊接)，将具有密封层520的正极导线521电连接于多个正极集流体501的正极极耳。或者，也可以利用激光进行焊接。
导线容易因在制造二次电池102之后从外部施加的力量所产生的应力而产生裂开或断开。
当对正极导线521进行超声波焊接时，也可以在正极极耳上形成连接区域和弯曲部(图16B)。
通过设置该弯曲部，可以缓和在制造二次电池102之后从外部施加的力量所产生的应力。因此，可以提高二次电池102的可靠性。
弯曲部不一定需要形成在正极极耳中。为了容易缓和在制造二次电池之后从外部施加的力量所产生的应力，正极集流体也可以使用不锈钢等高强度的材料形成并将其厚度设定为10μm以下。
当然，可以组合多个上述例子来缓和正极极耳的应力集中。
并且，与正极集流体501同样，通过超声波焊接将具有密封层520的负极导线525电连接于负极集流体505的负极极耳。
(准备外包装体，覆盖正极及负极)
将用作外包装体的薄膜弯折，对沿着弯折的外包装体的一个边进行热压合。在图16B中，以接合部507a表示沿着弯折的外包装体507的一个边进行热压合的部分。由此得到外包装体507，由该外包装体507覆盖正极511及负极515。
(注入电解液)
接着，通过与上述方式同样的方式，沿着与设置在正极导线521上的密封层520及设置在负极导线525上的密封层520重叠的外包装体507的一个边还进行热压合(图17A)。然后，从图17A所示的外包装体507的没有被密封的边507b对由外包装体507覆盖的区域中注入电解液504。
然后，在进行抽空、加热及加压的同时，对外包装体507的残余一边(边507b)进行密封，由此可以形成二次电池102(图17B)。电解液的注入及密封在手套箱中等排出氧、水分、氮等杂质的环境下进行。优选的是，抽空通过使用真空封口机、注液封口机等进行。通过使用封口机所具有的能够进行加热的两个棒状物夹住没有被密封的边507b，可以进行加热及加压。各条件例如为如下：真空度为40kPa，加热温度为190℃，压力为0.1MPa，时间为3秒钟。此时，也可以在对外包装体507的设置有正极和负极的部分进行加压的同时，对边507b进行密封。通过进行加压，可以排除在注入电解液时混入在正极与负极之间的气泡。
(变形例子)
图18A示出二次电池102的变形例子。图18A所示的二次电池102与图16A和图16B所示的二次电池102的不同之处在于正极导线521和负极导线525的配置。具体而言，在图16A和图16B所示的二次电池102中，正极导线521和负极导线525配置在外包装体507的同一边，而在图18A和图18B所示的二次电池102中，正极导线521和负极导线525配置在外包装体507的不同的边。如此，可以自由地配置本发明的一个实施方式的二次电池的导线，由此其设计自由度高。因此，包括本发明的一个实施方式的二次电池的产品可以具有高设计自由度。另外，可以提高产品的生产率，该产品都包括本发明的一个实施方式的二次电池。
图18B是说明图18A的二次电池102的制造工序的图。其详细内容可以参照图13的二次电池102的制造方法。注意，在图18B中省略电解液504。
为了预先使用作外包装体507的薄膜表面形成凹凸，可以进行压制加工(例如压花加工)。通过使薄膜表面具有凹凸，提高二次电池的柔性并还缓和应力。利用压花加工形成在薄膜表面(或者薄膜背面)的凹部或凸部形成由用作密封结构的壁的一部分的该薄膜密封的能够改变空间的容积的密闭空间。换而言之，薄膜的凹部或凸部在该密闭空间中形成蛇腹状结构(波纹管状结构)。注意，不一定需要采用压制加工之一的压花加工，采用能够在薄膜的一部分形成浮雕的任何方法。
注意，本发明的一个实施方式不局限于此。在本实施方式及其他的实施方式中，记载有各种各样的发明的实施方式，本发明的一个实施方式不局限于特定的实施方式。例如，示出了将本发明的一个实施方式应用于锂离子二次电池的例子，但是本发明的一个实施方式不局限于此。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、一次电池以及电容器或锂离子电容器等。本发明的一个实施方式不一定需要适用于锂离子二次电池。
以上是对制造方法的例子的说明。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他任何实施方式适当地组合而实施。
(实施方式3)
在本实施方式中，说明适合于反复进行弯曲和伸展的用途的电池结构例子。
图19A示出电池200的俯视示意图。图19B是从图19A中的虚线箭头所示的方向看时的电池200的示意图。图19C示出沿着图19A中的切断线A1-A2的截面示意图。
电池200包括外包装体201、容纳在外包装体201内部的叠层体202、与叠层体202电连接且延伸在外包装体201外侧的极耳203。此在外包装体201围绕的区域中，除了叠层体202以外还设置电解液。
外包装体201具有薄膜形状，该外包装体的相对的部分夹着叠层体202被对折。外包装体201包括折叠部分211、一对接合部213及接合部214。一对接合部213也可以各称为侧部密封部。接合部214位于极耳203一侧并也可以称为顶部密封部。
与叠层体202重叠的外包装体201的一部分优选具有交替配置有棱线221及谷底线222的波形状。外包装体201的接合部213及接合部214优选为平坦。
叠层体202具有交替层叠有电极231及电极232的结构。例如，电极231各被用作正极和负极中的一个，电极232各被用作正极和负极中的另一个。虽然未图示，但是也可以在电极231与电极232之间设置隔离体。
如图19C所示，在折叠部分211中，优选在外包装体201与叠层体202之间设置空间225。
图19D示出电池200弯曲时的截面示意图。注意，图19D不示出部分构成要素。
当电池200弯曲时，位于弯曲的外侧的外包装体201的一部分延伸，位于弯曲的内侧的外包装体201的其它一部分变形为缩短。更具体而言，位于弯曲的外侧的外包装体201的一部分以波的振幅变小且波周期的长度变大的方式变形。另一方面，位于弯曲的内侧的外包装体201的一部分以波的振幅变大且波周期的长度变小的方式变形。当通过上述方式使外包装体201变形时，缓和因弯曲施加到外包装体201的应力，由此外包装体201本身不一定需要具有可伸缩性。其结果是，可以以较小的力量使电池200弯曲而不损伤外包装体201。
如图19D所示，叠层体202以电极231及电极232相对错开的方式变形。此时，叠层体202所包括的多个电极231及多个电极232在接合部214一侧被固定，因此，它们以离折叠部分211越近其错开量越大的方式变形。由此，缓和施加到叠层体202的应力，因此电极231及电极232本身不一定需要具有可伸缩性。其结果是，可以使电池200弯曲而不损伤叠层体202。
注意，在使用固体电解质或凝胶电解质的情况下，当叠层体202整体被电解质覆盖时，电极231和电极232不容易相对错开，由此不能期待应力的缓和。因此，优选的是，准备并层叠多个叠层体，该叠层体各在一对电极231和电极232之间包括电解质层。由此，可以得到即使使用固体电解质或凝胶电解质也使电极231和电极232相对错开的结构。
另外，当在叠层体202与外包装体201之间设置空间225时，位于外包装体201的中性面内侧的电极231和电极232可以以不与外包装体201接触的方式相对错开。
本实施方式所例示的电池是即使反复弯曲伸展也不容易发生外包装体及叠层体的破损等并且电池特性不容易劣化的电池。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他任何实施方式适当地组合而实施。
[实施例]
通过使用本发明的一个实施方式的制造方法，制造电池模块。在此，使用在实施方式1的变形例子1中例示的方法(参照图3A至图3E)。
首先，准备锂离子二次电池。在该锂离子二次电池中，作为正极活性物质使用LiCoO2，作为负极活性物质使用石墨，作为外包装体使用经过压花加工的铝层压薄膜。作为正极集流体使用铝箔，在其一个表面涂敷正极活性物质层。作为负极集流体使用铜箔，在其一个表面涂敷负极活性物质层。正极集流体的与涂敷面相反一侧的表面以与另一个正极集流体的表面接触的方式配置。由纤维素隔离体夹住正极集流体，将纤维素隔离体成形为袋状。以将聚丙烯夹在纤维素隔离体的彼此重叠的部分之间的方式进行成形并进行热压合。与此同样，负极集流体的与涂敷面相反一侧的表面以与另一个负极集流体的表面接触的方式配置。然后，以正极集流体的涂敷面与负极集流体的涂敷面相对的方式层叠六个正极集流体及六个负极集流体，来得到电极叠层体。以夹着该电极叠层体的方式对折铝层压薄膜，并将其三边接合。用来形成薄膜的接合部的接合使用模具(加热棒)进行。对侧部密封部使用其表面平坦的加热棒，而对顶部密封部使用与极耳重叠的表面的一部分为凹陷的形状的加热棒。
作为外包装体，使用依次层叠有聚丙烯、铝箔及尼龙的厚度为50μm左右的铝层压薄膜。作为铝层压薄膜，使用以波形间隔为2mm且凸部与凹部的高度差为0.5mm的方式进行压花加工的波形状的薄膜。
首先，进行第一次成形，以形成具有插入锂离子二次电池的凹部的橡胶成形体(第一部分)。在第一次成形中，作为成形材料使用混炼型氟橡胶。该成形在温度为170℃，压力为200kgf/cm2的条件下使用直径为260mm的按压缸进行10分钟。
接着，在橡胶成形体(第一部分)的凹部插入锂离子二次电池。
接着，将橡胶成形体和锂离子二次电池配置在金属模具(第二模具)中，进行第二次成形，来形成第二部分。作为成形材料，使用第一次成形时的材料。第二次成形在温度为160℃，压力为30kgf/cm2的条件下使用直径为260mm的按压缸进行10分钟。
通过上述工序，得到在橡胶成形体中包括锂离子二次电池的电池模块。
本发明的一个实施方式分两次工序(第一次成形及第二次成形)进行外包装体的成形，由此在第一次成形中能够充分提高温度及压力。因此，作为外包装体的主要部分的第一部分的成形条件的自由度高，从而可以在被优化的条件下形成。其结果是，外包装体可以具有优异外观且高强度。在第二次成形中，可以以只与二次电池的顶部密封部附近接触的方式形成第二部分，由此可以利用较高的成形压力。因此，可以防止不良接合等。
图20A示出所制造的电池模块的照片。如照片所示，可以以较小的力量容易使电池模块弯曲。
图20B示出切断外包装体的一部分以使二次电池露出的状态。由此，确认到二次电池的外包装体没有被压坏而维持其形状。
以上是对本实施例的说明。
注意，本实施例可以与本说明书所记载的其他任何实施方式适当地组合。
符号说明
10：电池模块，20：外包装体，21：第一部分，21a：狭缝，21b：狭缝，21c：狭缝，22：第二部分，23：凹部，24：开口端，25：空间，26a：孔，26b：孔，30：电池，30a：电池，31：外包装体，32：极耳，33：电路板，34：FPC，35：保护构件，35a：板状部，35b：板状部，35c：接合部，41a：第一部分，41b：第一部分，42：第二部分，50a：模具，50b：模具，50c：模具，50d：模具，51a：上模，51b：下模，52a：上模，52b：下模，53：模芯，54a：模芯，54b：模芯，55a：注入孔，55b：注入孔，60：电池模块，61：带部，62：带部，63：保持部，64：操作按钮，70：边框，71：端子，72：端子，75：外壳，80：电子设备，81：框体，82：显示部，83：端子，84：端子，90：电池模块，91：外壳，91a：顶盖，91b：底盖，92：端子，94：凹部，95：第一部分，96：第二部分，97：外包装体，102：二次电池，200：电池，201：外包装体，202：叠层体，203：极耳，211：折叠部分，213：接合部，214：接合部，221：棱线，222：谷底线，225：空间，231：电极，232：电极，501：正极集流体，502：正极活性物质层，503：隔离体，503a：接合部，504：电解液，505：负极集流体，506：负极活性物质层，507：外包装体，507a：接合部，507b：边，511：正极，511a：区域，515：负极，520：密封层，521：正极导线，525：负极导线。
本申请基于2016年4月13日提交到日本专利局的日本专利申请No.2016-080389，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (23)

1.一种电池模块，包括：
第一外包装体；以及
电池，
其中，所述电池包括第二外包装体、正极、负极、电解质及一对极耳，
所述正极、所述负极及所述电解质位于所述第二外包装体内，
所述一对极耳以突出到所述第二外包装体的外侧的方式设置，
所述第一外包装体包含弹性材料，
所述第一外包装体包括第一部分、第二部分以及由所述第一部分和所述第二部分围绕的空间，
所述第二外包装体设置在所述空间中，
所述第一部分与所述第二部分接合在一起，
并且，所述第二部分与所述一对极耳的一部分及所述第二外包装体的端部接触。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第一部分及所述第二部分包含相同的材料，
并且，所述第一部分与所述第二部分直接接合在一起。
3.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第二部分的体积小于所述第一部分的体积。
4.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第二部分的表面积小于所述第一部分的表面积。
5.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第二外包装体为薄膜状，
并且，当所述第一外包装体变形时，所述第二外包装体随着该第一外包装体而变形。
6.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述第一外包装体包括保护构件，
所述保护构件具有覆盖所述第二外包装体的第一表面的第三部分以及覆盖所述第二外包装体的第二表面的第四部分，
并且，所述第三部分及所述第四部分各为板状且随着所述第一外包装体而变形。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述保护构件的所述第三部分和所述第四部分在所述第一外包装体的所述第二部分附近接合在一起。
8.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述保护构件的所述第三部分和所述第四部分的长度不同。
9.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述第一外包装体的所述第一部分包括间隙，在该间隙中，所述保护构件的所述第三部分及所述第四部分可滑动地嵌合。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第一外包装体为带状且具有厚度为5mm以下的区域。
11.根据权利要求1所述的电池模块，还包括电路板，
其中，所述电路板包括与所述一对极耳电连接的端子，
并且，所述第一外包装体的所述第二部分被设置为覆盖所述一对极耳及所述电路板的至少一部分。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述电路板包括保护电路。
13.根据权利要求1所述的电池模块，还包括边框，
其中，所述边框包含其刚性高于所述第一外包装体的材料，
所述边框包括第一端子及第二端子，
所述第一端子与所述一对极耳电连接，
所述第二端子与所述第一端子电连接，
所述第一外包装体的所述第一部分被设置为覆盖所述边框的一部分及所述第一端子的一部分，
并且，所述第二端子的至少一部分是露出的。
14.一种安装于权利要求13所述的电池模块上的电子设备，包括框体，
其中，所述框体具有与所述边框嵌合的形状，
并且，所述框体包括在嵌合于所述边框时与所述第二端子电连接的第三端子。
15.一种电池模块的制造方法，包括如下工序：
使用第一模具对第一材料进行成形来形成第一外包装体的第一部分，该第一部分具有凹部；
准备包括第二外包装体及电极的电池；
以所述电极的一部分突出到所述凹部的开口端的外侧的方式，将所述电池插入所述凹部；
将插入有所述电池的所述第一部分设置在第二模具中；以及
使用所述第二模具对第二材料进行成形来形成所述第一外包装体的第二部分，由此形成所述第一部分和所述第二部分接合在一起的所述第一外包装体，
其中，所述第二部分密封所述凹部的所述开口端，
并且，所述第二部分与所述第二外包装体的端部接触，并且所述电极的所述一部分露出在所述第二部分的外侧。
16.根据权利要求15所述的电池模块的制造方法，其中，所述电极都为从所述第二外包装体突出的极耳和与该极耳电连接的端子中的一个。
17.根据权利要求15所述的电池模块的制造方法，
其中，所述第一材料与所述第二材料相同。
18.根据权利要求15所述的电池模块的制造方法，
其中，作为所述第一材料及所述第二材料使用混炼型材料，
并且，通过直压成形法、直压注塑成形法和射出成形法中的一种形成所述第一部分及所述第二部分。
19.根据权利要求15所述的电池模块的制造方法，
其中，作为所述第一材料及所述第二材料使用液状材料和膏状材料中的一种，
并且，通过射出成形法形成所述第一部分及所述第二部分。
20.一种模块，包括：
第一外包装体；以及
电子构件，
其中，所述电子构件包括第二外包装体及电极，该电极露出于所述第二外包装体的表面，
所述第一外包装体包含弹性材料，
所述第一外包装体包括第一部分、第二部分以及由所述第一部分和所述第二部分围绕的空间，
所述电子构件设置在所述空间中，
所述第一部分与所述第二部分接合在一起，
并且，所述第二部分与所述电极及所述第二外包装体的端部接触。
21.根据权利要求20所述的模块，
其中，所述第一外包装体还包括保护构件，
所述保护构件具有第三部分及第四部分，
并且，所述第二外包装体位于所述第三部分与所述第四部分之间。
22.根据权利要求21所述的模块，其中，所述第三部分及所述第四部分各为板状且随着所述第一外包装体而变形。
23.一种包括电子构件及覆盖该电子构件的第一外包装体的模块的制造方法，包括如下工序：
准备包括第二外包装体及电极的所述电子构件；
使用第一模具对第一材料进行成形来形成具有凹部的第一部分；
以所述电极的一部分突出到所述凹部的开口端的外侧的方式，将所述电子构件插入所述凹部；
将插入有所述电子构件的所述第一部分设置在第二模具中；以及
使用所述第二模具对第二材料进行成形来形成密封所述凹部的所述开口端的第二部分，由此形成所述第一部分和所述第二部分接合在一起的所述第一外包装体，
其中，所述第二部分与所述第二外包装体的端部接触，
并且，所述电极的所述一部分露出在所述第二部分的外侧。
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