JP2010049907A - 電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電や放電の性能を良くする電池の製造方法を提供する。
【解決手段】電池の製造方法にかかわり、正極電解質膜と中間電解質膜と負極電解質膜とがこの順に同一面上に配置された電池の製造方法であって、正極電解質膜の材料液と負極電解質膜の材料液とを塗布する正負電解質塗布工程と、塗布された正極電解質膜の材料液と負極電解質膜の材料液とを固化する正負電解質固化工程と、中間電解質膜を配置する中間電解質配置工程と、正負電解質塗布工程の前に行われ、中間電解質膜を配置する予定の場所に中間膜配置予定場所を設定し、中間膜配置予定場所に正極電解質膜の材料液及び負極電解質膜の材料液が進入し難くする処理を行う中間膜確保工程と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池の製造方法等にかかわり、特に、同一面上に複数の電解質膜が配置された電池に関するものである。

携帯用電子機器や電気自動車は電気を供給する２次電池を備えている。この電池を小型かつ高出力にする構造と製造方法が特許文献１に開示されている。それによると、電池は直線状の充放電反応部が絶縁体上に複数配置されたバイポーラ電池となっている。この充放電反応部は直線状に形成した電極、正極活物質部、固体電解質部、負極活物質部、電極の膜がこの順序で配置されている（以下、電極を集電体、活物質部を電解質膜、固体電解質部を中間電解質膜と称す）。

充放電反応部の製造にはインクジェット法が用いられている。各膜の材料を含むインクを用意し、各インクを絶縁体に吐出して塗布する。そして、塗布したインクを乾燥した後、重合等の過程を経て各膜を形成していた。

特開２００５−１７４６１７号公報

各インクを絶縁体に吐出して塗布する。このとき各インクは液状体であり、塗布された後も流動する可能性が高い。そして、正極電解質膜のインクと中間電解質膜のインクとの境界は変動し易くなっている。同様に、負極電解質膜のインクと中間電解質膜のインクとの境界は変動し易くなっている。従って、正極電解質膜のインクと負極電解質膜のインクとに挟まれた中間電解質膜のインクは幅が狭い場所と広い場所とが生じる可能性がある。このため、中間電解質膜を形成する場所を確実に確保すること等の方法により充電や放電の性能を良くする電池の製造方法が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる電池の製造方法は、正極電解質膜と中間電解質膜と負極電解質膜とがこの順に同一面上に配置された電池の製造方法であって、前記正極電解質膜の材料液と前記負極電解質膜の材料液とを塗布する正負電解質塗布工程と、塗布された前記正極電解質膜の材料液と前記負極電解質膜の材料液とを固化する正負電解質固化工程と、前記中間電解質膜を配置する中間電解質配置工程と、前記正負電解質塗布工程の前に行われ、前記中間電解質膜を配置する予定の場所である中間膜配置予定場所を設定し、前記中間膜配置予定場所に前記正極電解質膜の材料液及び前記負極電解質膜の材料液が進入し難くする処理を行う中間膜確保工程と、を有することを特徴とする。

この電池の製造方法によれば、電池は正極電解質膜と中間電解質膜と負極電解質膜とを備えている。そして、各電解質膜間にイオン化した物質が移動することにより電池は充電及び放電する。正負電解質塗布工程の前に中間膜確保工程が行われ、中間膜確保工程では中間膜配置予定場所が設定される。そして、中間膜配置予定場所に正極電解質膜の材料液及び前記負極電解質膜の材料液が進入し難くする処理が行われる。従って、正負電解質塗布工程及び正負電解質固化工程とにおいて正極電解質膜と負極電解質膜とを形成するとき、中間電解質膜を形成する場所を確実に確保することができる。

［適用例２］
上記適用例にかかる電池の製造方法において、前記中間膜確保工程では、前記正極電解質膜の材料液と前記負極電解質膜の材料液とに対して撥液性を有する撥液面を前記中間膜配置予定場所に形成することを特徴とする。

この電池の製造方法によれば、中間膜配置予定場所に撥液面が形成される。従って、正極電解質膜の材料液及び負極電解質膜の材料液が中間膜配置予定場所に進入し難くすることができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる電池の製造方法において、前記中間膜確保工程では、前記中間膜配置予定場所の周囲の少なくとも一部に隔壁を形成し、前記隔壁の少なくとも一部に前記撥液面を形成することを特徴とする。

この電池の製造方法によれば、中間膜配置予定場所に隔壁が形成されるので、隔壁により正極電解質膜の材料液と負極電解質膜の材料液とが中間膜配置予定場所に進入し難くすることができる。

［適用例４］
上記適用例にかかる電池の製造方法では、前記中間膜確保工程において前記中間電解質配置工程を行うことを特徴とする。

この電池の製造方法によれば、中間膜配置予定場所に中間電解質膜を配置した後に、正極電解質膜の材料液と負極電解質膜の材料液を塗布している。従って、確実に、中間膜配置予定場所に中間電解質膜を配置することができる。

［適用例５］
上記適用例にかかる電池の製造方法において、前記中間膜配置予定場所では、前記正極電解質膜と前記負極電解質膜との間隔が略一定の間隔になるように前記中間膜配置予定場所を設定することを特徴とする。

この電池の製造方法によれば、正極電解質膜と負極電解質膜との間隔が略一定の間隔に設定される。従って、イオン物質が移動する距離が略一定の距離になる為、場所によらず均等に充電及び放電する電池を製造することができる。

［適用例６］
上記適用例にかかる電池の製造方法において、前記中間電解質膜は平面方向において凹凸に形成することを特徴とする。

この電池の製造方法によれば、中間電解質膜が凹凸に形成されている為、直線状に形成される場合に比べて、正極電解質膜と負極電解質膜とが対向する場所を長くすることができる。その結果、充電及び放電する場所を多くすることができる。

以下、具体化した実施形態について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

（第１の実施形態）
本実施形態における電池と特徴的な製造方法を用いてこの電池を製造する場合の例とについて図１〜図１０に従って説明する。

（電池）
最初に、電池１について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、電池を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の電池のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、電池１は矩形のシート状の上外装２及び下外装３を備え、上外装２と下外装３とが外周において密着して配置されている。電池１の両端には上外装２と下外装３との間から電池基板４が突出して配置されている。電池基板４は基板５を備え、基板５の一端には負極集電体６が配置されている。負極集電体６と逆側の端には正極集電体７が配置されている。負極集電体６は電池１の負極端子であり、正極集電体７は正極端子となっている。負極集電体６と正極集電体７とが配置されている方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、電池１の厚み方向をＺ方向とする。

上外装２及び下外装３の材料は絶縁性に優れ、引張り強度や耐衝撃性があり破れ難く、さらには熱伝導性の良い材料が好ましい。上外装２及び下外装３の材料には、例えば、金属箔と樹脂フィルムとが積層された高分子金属複合フィルム、アルミラミネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系材料等からなるフィルム等を用いることができる。本実施形態では、例えば、アルミラミネートフィルムを採用している。

図１（ｃ）は電池基板を示す平面図である。図１（ｃ）に示すように、電池基板４は基板５上の両端に負極集電体６と正極集電体７とを備えている。負極集電体６と正極集電体７との間には電解質パターン８と中間集電体９とが交互に配置されている。電解質パターン８は正極電解質膜１０と中間電解質膜１１と負極電解質膜１２とがこの順に並べて構成されている。負極集電体６と負極電解質膜１２とが隣接して配置され、正極集電体７と正極電解質膜１０とが隣接して配置されている。正極電解質膜１０及び負極電解質膜１２は方形の凹凸が平面上に形成され、互いの凸部と凹部とが噛み合うように配置されている。そして、正極電解質膜１０と負極電解質膜１２との間に中間電解質膜１１が配置されている。この中間電解質膜１１は正極電解質膜１０と負極電解質膜１２との間隔が略一定の間隔に配置されている。本実施形態では、例えば、１個の電池基板４に電解質パターン８が４個配置され、各電解質パターン８の間に中間集電体９が３個配置されている。電解質パターン８と中間集電体９の個数は電池基板４の大きさと性能に合わせて設定すれば良く、特に限定されない。

基板５は絶縁性のある板またはシートであればよく、ガラス板、シリコン板を用いることができる。他にも、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリエステル等の樹脂板や樹脂と絶縁性のある材料を混成した紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板等を用いることができる。基板５は剛体に限らず可撓性のあるシートでも良い。本実施形態では、例えば、ポリプロピレン板を採用している。

負極集電体６と正極集電体７と中間集電体９との材料は、導電性を有する材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル、銀等の金属を微粒子により形成した膜や金属箔、電解箔、圧延箔を用いることができる。本実施形態では、例えば、アルミニウム微粒子により形成した膜を採用している。集電体の厚みは、特に制約はないが、集電体の強度が保てる厚みが良い。本実施形態では、例えば、厚みは通常５〜３０μｍを採用している。

正極電解質膜１０は正極活物質、導電助剤、金属粒子、結着材、電解質材料（電解質支持塩及び電解質ポリマー）、添加剤、等から構成されている。正極活物質は遷移金属とリチウムとの複合酸化物（リチウム−遷移金属複合酸化物）を用いることができる。例えば、ＬｉＭｎＯ₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、Ｌｉ₂ＭｎＯ₄等のＬｉ−Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＣｏＯ₂等のＬｉ−Ｃｏ系複合酸化物、Ｌｉ₂Ｃｒ₂Ｏ₇、Ｌｉ₂ＣｒＯ₄等のＬｉ−Ｃｒ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ₂等のＬｉ−Ｎｉ系複合酸化物を用いることができる。他にも、ＬｉＮｉ１・ｘＣｏｘＯ₂等のＬｉ−Ｎｉ−Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉ１／２Ｍｎ１／２Ｏ₂等のＬｉ−Ｎｉ−Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ₂等のＬｉ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｏ系複合酸化物、Ｌｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂等のＬｉ−Ｔｉ系酸化物を用いることができる。他にも、ＬｉｘＦｅＯｙ、ＬｉＦｅＯ₂等のＬｉ−Ｆｅ系複合酸化物、ＬｉＦｅＰＯ₄等の燐酸鉄リチウム系化合物等やＬｉ₂Ｓ等のリチウム硫化物等から選択することが可能である。また、これらの材料に限定されるものではなく各種の材料から選択することが可能である。本実施形態においては、例えば、正極活物質にＬｉ₂ＭｎＯ₄を採用している。

導電助剤としては、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、種々炭素繊維、カーボンナノチューブ等を用いることができる。また、これらの材料に限定されるものではなく各種の材料から選択することが可能である。本実施形態においては、例えば、導電剤にアセチレンブラックを採用している。金属粒子は負極集電体６と同じ金属を微細な粒子にしたものであり、本実施形態においては、例えば、金属粒子にアルミニウム微粒子を採用している。

結着材としては、ポリフッ化ビニリデン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイミド等を用いることができる。ただし、これらに限られるわけではなく、公知の結着材を用いることができる。また、結着材がなくとも電解質ポリマーが正極活物質の微粒子同士を結びつける場合には必ずしも必要でない。本実施形態においては、例えば、結着材にポリフッ化ビニリデンを採用している。

電解質支持塩には公知のリチウム塩が用いられ、例えば、ＬｉＢＥＴＩ（リチウムビス（パーフルオロエチレンスルホニルイミド）；Ｌｉ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）２Ｎとも記載）を用いることができる。他にも、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂、ＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサイドボレート）及びこれらの混合物等を用いることができる。これらの材料に限定されるものではなく各種の材料から選択することが可能である。本実施形態においては、例えば、電解質支持塩にリチウムビスを採用している。

電解質ポリマーとしては、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、及びこれらの共重合体等を用いることができる。これらのポリアルキレンオキシド系高分子は、イオンを伝導する機能を備え、上述のリチウム塩をよく溶解する特徴がある。さらに、ポリアルキレンオキシド系高分子は重合した後で機械的強度が高くなる性質を備えている。本実施形態においては、例えば、電解質ポリマーにポリエチレンオキシドを採用している。添加剤は、例えば、電池の性能や寿命を高めるためのトリフルオロプロピレンカーボネートや、補強材として各種フィラー等を適宜用いてもよい。添加剤がなくとも電池の性能が得られる場合には添加剤は必ずしも必要ではない。さらに、電解質ポリマーを重合させるために重合開始剤を用いても良い。重合開始剤は電解質ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させ、重合方法（熱重合法、光重合法、放射線重合法、電子線重合法等）や重合させる化合物に応じて適宜選択する必要がある。例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル等を用いることができるが、これらに制限されるべきものではない。本実施形態においては、例えば、重合開始剤にアゾビスイソブチロニトリルを採用している。

中間電解質膜１１は電解質材料（電解質支持塩及び電解質ポリマー）、添加剤、等から構成されている。これらの材料は正極電解質膜１０の材料と同様な材料を用いることができる。本実施形態においては、例えば、電解質ポリマーにポリエチレンオキシドを採用し、電解質支持塩にはリチウムビスを採用している。

負極電解質膜１２は負極活物質、導電助剤、結着材、電解質材料（電解質支持塩及び電解質ポリマー）、添加剤、等から構成されている。負極活物質は各種の黒鉛類、例えば、グラファイトカーボン、ハードカーボン、ソフトカーボン等、公知の黒鉛類を用いることができる。他にも公知の金属化合物、金属酸化物、Ｌｉ金属酸化物（リチウム−遷移金属複合酸化物を含む）、ホウ素添加炭素、Ｌｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂等のリチウム−チタン複合酸化物、Ｌｉ₂₂Ｓｉ₅等のシリコン化合物、ＬｉＣ₆等の炭素化合物、リチウム金属等を用いることができ、これらの材料を単独で使用しても良いし、複合して用いても良い。負極活物質はこれらに制限されるべきものではなく従来公知のものを適宜利用することができる。本実施形態においては、例えば、負極活物質にＬｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂を採用している。

導電助剤、結着材、電解質材料は正極電解質膜１０と同様な材料をそれぞれ用いることができる。負極活物質に黒鉛を用いる場合には導電助剤は必ずしも必要ではない。本実施形態においては、例えば、導電助剤にアセチレンブラックを採用し、結着材にポリフッ化ビニリデンを採用している。さらに、電解質ポリマーにポリエチレンオキシドを採用し、電解質支持塩にはリチウムビスを採用している。

正極電解質膜１０、中間電解質膜１１、負極電解質膜１２の厚さはそれぞれ５〜３０μｍであり、各層の厚さは厚い方が薄い場合に比べて、イオン物質を多く含有できるため、充電量の大きな電池にすることができる。

電池１を充電するとき、電池１と図示しない充電装置とを接続する。そして、電池１に電圧を印加する。正極電解質膜１０に含まれるリチウム金属がイオン化してリチウムイオンになる。リチウムイオンは中間電解質膜１１を経由して負極電解質膜１２に移動する。負極電解質膜１２ではリチウムイオンに電子が供給され、リチウム金属を含む化合物が形成される。

電池１を放電するとき、図示しない負荷を接続する。このとき、負極電解質膜１２に含まれるリチウム金属がリチウムイオンになる。そして、リチウムイオンが中間電解質膜１１を経由して正極電解質膜１０に移動する。さらに、負極電解質膜１２は電子を放出する。この電子は負極集電体６、負荷、正極集電体７を経由し正極電解質膜１０に流入する。従って、正極電解質膜１０にはリチウムイオンと電子が供給される。そして、リチウム金属を含む化合物が形成される。

充電及び放電するとき、リチウムイオンが正極電解質膜１０、中間電解質膜１１、負極電解質膜１２の間を移動する。そして、電子が負極集電体６、正極集電体７、中間集電体９と電解質パターン８との間を移動する。そして、リチウムイオン及び電子が移動し易い電池１は出力を大きくすることができる。

（液滴吐出装置）
図２は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。液滴吐出装置１５により、膜を構成する材料を含む機能液が吐出されて塗布される。図２に示すように、液滴吐出装置１５には、直方体形状に形成される基台１６が備えられている。本実施形態では、この基台１６の長手方向をＹ方向とし、同Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。

基台１６の上面１６ａには、Ｙ方向に延びる一対の案内レール１７ａ，１７ｂが同Ｙ方向全幅にわたり凸設されている。その基台１６の上側には、一対の案内レール１７ａ，１７ｂに対応する図示しない直動機構を備えたステージ１８が取付けられている。従って、ステージ１８はＹ方向に移動可能になっている。

さらに、基台１６の上面１６ａには、案内レール１７ａ，１７ｂと平行に主走査位置検出器１９が配置され、ステージ１８の位置が計測できるようになっている。そのステージ１８の上面には、載置面２０が形成され、その載置面２０には、図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、載置面２０に基板２１を載置して、基板２１を載置面２０の所定位置に位置決めする。その後、基板チャック機構によって基板２１が載置面２０に固定されるようになっている。

基台１６のＸ方向両側には、一対の支持台２２ａ，２２ｂが立設され、その一対の支持台２２ａ，２２ｂには、Ｘ方向に延びる案内部材２３が架設されている。案内部材２３は、その長手方向の幅がステージ１８のＸ方向よりも長く形成され、その一端が支持台２２ａ側に張り出すように配置されている。案内部材２３の上側には、吐出する液体を供給可能に収容する収容タンク２４が配設されている。一方、その案内部材２３の下側には、Ｘ方向に延びる案内レール２５がＸ方向全幅にわたり凸設されている。

案内レール２５に沿って移動可能に配置されるキャリッジ２６は、略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ２６は直動機構を備え、Ｘ方向に移動可能になっている。案内部材２３とキャリッジ２６との間には、副走査位置検出装置２７が配置され、キャリッジ２６の位置が計測できるようになっている。そして、キャリッジ２６のステージ１８側に向いている下面２６ａには、液滴吐出ヘッド２８が凸設されている。ステージ１８とキャリッジ２６とを移動しながら、液滴吐出ヘッド２８から液滴を吐出することにより、所望のパターンに描画することが可能になっている。

Ｘ方向と逆の基台１６側面であってキャリッジ２６の移動範囲と対向する場所には、保守装置２９が配置され、液滴吐出ヘッド２８をクリーニングする機構が配置されている。そして、液滴吐出ヘッド２８をクリーニングすることにより、液滴吐出ヘッド２８を正常に吐出可能な状態に保つことが可能となっている。

図３（ａ）は、キャリッジを示す模式平面図である。図３に示すようにキャリッジ２６には９個の液滴吐出ヘッド２８が配置され、液滴吐出ヘッド２８の下面には、それぞれノズルプレート３０が備えられている。そのノズルプレート３０には、それぞれ複数のノズル３１がＸ方向に所定の間隔で配列されている。

図３（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図である。図３（ｂ）に示すように、ノズルプレート３０の上側であってノズル３１と相対する位置には、キャビティ３２が形成されている。そして、キャビティ３２には収容タンク２４に貯留されている材料液としての機能液３３が供給される。キャビティ３２の上側には、上下方向に振動して、キャビティ３２内の容積を拡大縮小する振動板３４と、上下方向に伸縮して振動板３４を振動させる圧電素子３５が配設されている。圧電素子３５が上下方向に伸縮して振動板３４を振動し、振動板３４がキャビティ３２内の容積を拡大縮小する。それにより、キャビティ３２内に供給された機能液３３はノズル３１を通って吐出されるようになっている。

液滴吐出ヘッド２８は、機能液３３を液滴３６にして吐出する。そして、液滴吐出ヘッド２８が圧電素子３５を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子３５が伸張して、振動板３４がキャビティ３２内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド２８のノズル３１からは、縮小した容積分の機能液３３が液滴３６となって吐出される。

（電池の製造方法）
次に、上述した液滴吐出装置１５を用いて、電池１を製造する方法について図４〜図１０にて説明する。図４は、電池を製造する製造工程を示すフローチャートである。図５〜図１０は、電池の製造方法を説明する図である。

図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１は、隔壁形成工程に相当し、中間電解質膜、集電体を配置する予定の場所を囲んで隔壁を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、撥液面形成工程に相当し、隔壁の上面に撥液面を形成する工程である。ステップＳ１及びステップＳ２がステップＳ１１の中間膜確保工程であり、中間電解質膜を配置する場所を確保する工程となっている。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、正負電解質塗布工程に相当する。この工程では、正極電解質膜を形成する予定の場所に正極活物質、導電助剤、結着材、電解質ポリマー、電解質支持塩、添加剤等の材料からなる機能液を塗布する。さらに、負極電解質膜を形成する予定の場所に負極活物質、導電助剤、結着材、電解質ポリマー、電解質支持塩、添加剤等の材料からなる機能液を塗布する。その後、塗布した機能液を乾燥する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、正負極電解質固化工程に相当し、塗布した正極及び負極の電解質膜の機能液に含まれる電解質ポリマーを重合させる工程である。ステップＳ３及びステップＳ４がステップＳ１２の正負電解質配置工程であり、正極及び負極の電解質膜を配置する工程となっている。

次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は、表面改質工程に相当し、ステップＳ２にて形成した撥液面の撥液性を除去する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は、中間電解質塗布工程に相当し、中間電解質膜を形成する予定の場所に電解質支持塩及び電解質ポリマー等を塗布して乾燥する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、中間電解質固化工程に相当し、塗布した電解質ポリマーを重合させる工程である。ステップＳ６及びステップＳ７がステップＳ１３の中間電解質配置工程であり、中間電解質膜を配置する工程となっている。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は、集電体塗布工程に相当し、集電体を配置する予定の場所に集電体の材料からなる機能液を塗布して乾燥する工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は、集電体固化工程に相当し、塗布した集電体の機能液を焼成して固化する工程である。ステップＳ８及びステップＳ９がステップＳ１４の集電体配置工程であり、集電体を配置する工程となっている。次にステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０は、外装配置工程に相当し、外装部品を配置する工程である。以上の工程により電池の製造工程を終了する。

続いて、図５〜図１０を用いて電池の製造工程を詳細に説明する。図５（ａ）〜図５（ｃ）はステップＳ１の隔壁形成工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、ステップＳ１において、上型３８と下型３９とを用意する。上型３８には負極集電体６、正極集電体７、中間集電体９、中間電解質膜１１に対応する形状に凹部３８ａが形成されている。一方、下型３９には凹部３８ａと対向する場所に凸部３９ａが形成されている。上型３８と下型３９とは光リソグラフィ法を用いることにより微細なパターンの凹凸が形成されている。上型３８と下型３９とは図示しないプレス装置に搭載され、凹部３８ａと凸部３９ａとの平面位置が合うように調整されている。そして、上型３８と下型３９との間に基板５を配置し、上型３８と下型３９とにより基板５を押圧する。押圧しながら加熱及び冷却することにより、基板５を変形し易くしても良い。加熱及び冷却しなくとも基板５が変形するとき、加熱及び冷却は必ずしも必要ではない。その結果、図５（ｂ）に示すように、基板５が塑性変形することにより、隔壁５ａが形成される。

図５（ｃ）は隔壁５ａが形成される場所を示している。図５（ｃ）に示すように、負極集電体６が配置される予定の場所である負極集電体配置予定場所４０に隔壁５ａが形成される。他にも、正極集電体７が配置される予定の場所である正極集電体配置予定場所４１に隔壁５ａが形成される。さらに、中間集電体９が配置される予定の場所である中間集電体配置予定場所４２に隔壁５ａが形成される。さらに、中間電解質膜１１が配置される予定の場所である中間膜配置予定場所４３にも隔壁５ａが形成される。中間集電体配置予定場所４２及び中間膜配置予定場所４３において隔壁５ａは所定の幅を維持して配置される。

図６（ａ）及び図６（ｂ）はステップＳ２の撥液面形成工程に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ２において、凸版印刷法の１種であるマイクロコンタクトプリンティング法を用いる。この方法を実施する印刷機４４は微細なパターンを印刷することが可能になっている。

印刷機４４は載置台４５とスタンプ台４６とスタンプ４７を備えている。載置台４５は印刷する基板５を載置するための台であり、載置台４５に基板５を載置する。スタンプ台４６には受皿が形成され、受皿には多孔質の樹脂からなるインクマット４６ａが配置されている。インクマット４６ａには撥液性の膜を形成するための液状材料を配置してある。この液状材料としては、撥液原料を溶剤に溶かしたものが用いられ、本実施形態においては、例えば、オプツールＤＳＸ（ダイキン工業社製）をフッ素系溶剤に希釈した液状材料を採用している。

スタンプ４７はステージ４８に保持されている。ステージ４８は昇降機構と直動機構とを備えている。そして、ステージ４８はインクマット４６ａと対向する位置に移動した後下降することにより、スタンプ４７をインクマット４６ａに押圧する。次に、ステージ４８が上昇して基板５と対向する位置に移動した後下降することにより、スタンプ４７を基板５に押圧する。つまり、印刷機４４は液状材料を基板５に印刷することが可能になっている。

スタンプ４７は弾力性を有する樹脂等により形成されている。本実施形態では、例えば、シリコンゴムを採用している。スタンプ４７には負極集電体６、正極集電体７、中間集電体９、中間電解質膜１１に対応するパターンが形成されている。このパターンは光リソグラフィ法や電子線リソグラフィ法を用いて形成することにより高精度なパターンになっている。

スタンプ４７を用いて撥液性の膜を形成するための液状材料を基板５に転写する。続いて、塗布した液状材料を乾燥して固化する。その結果、図６（ｂ）に示すように、隔壁５ａ上に撥液膜４９が形成される。この撥液膜４９の上面を撥液面４９ａとする。中間集電体配置予定場所４２及び中間膜配置予定場所４３では撥液面４９ａの幅は略一定の幅に配置される。

図６（ｃ）〜及び図７（ｂ）はステップＳ３の正負電解質塗布工程に対応する図である。図６（ｃ）において、負極電解質膜配置予定場所５０は負極電解質膜１２を形成する予定の場所であり、正極電解質膜配置予定場所５１は正極電解質膜１０を形成する予定の場所である。ステップＳ３では、負極電解質膜配置予定場所５０に負極電解質膜１２の材料等からなる機能液３３を塗布する。次に、正極電解質膜配置予定場所５１に正極電解質膜１０の材料等からなる機能液３３を塗布する。図６（ｄ）に示すように、液滴吐出ヘッド２８のノズル３１から負極電解質膜配置予定場所５０に液滴３６を吐出する。この液滴３６は機能液３３からなり、機能液３３は負極電解質膜１２の材料を溶媒もしくは分散媒に溶解もしくは分散した液状体である。

この溶媒もしくは分散媒は、特に限定されないが、作業効率の観点から、常圧における沸点が５０〜２００℃のものが好ましい。この溶媒もしくは分散媒は、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒を用いることができる。他にも、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒；アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルケトン、イソブチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒を用いることができる。他にも、酢酸エチル、酢酸プロピル、乳酸メチル等のエステル系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族系溶媒；クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒；及びこれらの溶媒の２種以上からなる混合溶媒；等を用いることができる。本実施形態では、例えば、プロピレンカーボネイトとＮ−メチルピロリドンとの混合液を採用している。

その結果、図６（ｅ）に示すように、負極電解質膜配置予定場所５０に機能液３３が塗布される。中間膜配置予定場所４３には隔壁５ａが形成され、隔壁５ａの上面には撥液面４９ａが形成されている。従って、機能液３３は中間膜配置予定場所４３に進入することなく、負極電解質膜配置予定場所５０に留まる。

次に、図７（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド２８のノズル３１から正極電解質膜配置予定場所５１に液滴３６を吐出する。この液滴３６は機能液３３からなり、機能液３３は正極電解質膜１０の材料を溶媒もしくは分散媒に溶解もしくは分散した液状体である。この溶媒もしくは分散媒はステップＳ３にて用いた溶媒もしくは分散媒と同様の液体を用いることができる。

その結果、図７（ｂ）に示すように、正極電解質膜配置予定場所５１に機能液３３が塗布される。中間膜配置予定場所４３には隔壁５ａが形成され、隔壁５ａの上面には撥液面４９ａが形成されている。従って、機能液３３は中間膜配置予定場所４３に進入することなく、正極電解質膜配置予定場所５１に留まる。

図７（ｃ）及び図７（ｄ）はステップＳ４の正負電解質固化工程に対応する図である。ステップＳ４において、図７（ｃ）に示すように、機能液３３が塗布された基板５を乾燥装置５４の内部に配置する。乾燥装置５４は乾燥室５５を備えている。乾燥室５５は載置台５６を備え、基板５をこの載置台５６に配置する。乾燥室５５は図中上側の供給管５７及び供給バルブ５８を介して乾燥気体供給部５９と接続されている。さらに、乾燥室５５は図中下側の排気管６０及び排気バルブ６１を介して排気部６２と接続されている。そして、乾燥気体供給部５９から供給される乾燥気体６３が供給バルブ５８及び供給管５７を介して乾燥室５５に供給される。乾燥気体供給部５９と排気部６２とを制御することにより、乾燥室５５の気圧を制御することができる。そして、機能液３３を減圧乾燥することが可能になっている。

乾燥気体６３は基板５に塗布された機能液３３に沿って流動する。このとき、機能液３３に含まれる溶媒及び分散媒を乾燥気体６３中に蒸発させて除去することにより、機能液３３を乾燥させる。そして、機能液３３が乾燥することにより、機能液３３の材料からなる膜が形成される。次に、溶媒及び分散媒を含んだ乾燥気体６３は排気管６０及び排気バルブ６１を通過して、排気部６２により図示しない処理装置に排気される。続いて、乾燥室５５の温度を上昇させて、機能液３３に含まれる電解質ポリマーを重合させる。その結果、図７（ｄ）に示すように、負極電解質膜配置予定場所５０には負極電解質膜１２が形成され、正極電解質膜配置予定場所５１には正極電解質膜１０が形成される。そして、正極電解質膜１０と負極電解質膜１２との間には中間膜配置予定場所４３が確保される。

図７（ｅ）はステップＳ５の表面改質工程に対応する図である。ステップＳ５において、図７（ｅ）に示すように、マスク６４を用いることにより撥液面４９ａに限定してレーザ光６５を照射する。照射した場所の撥液面４９ａを改質することにより、撥液性を除去する。光の照射条件としては、撥液膜４９を形成する材料や厚み等を考慮して、撥液膜４９の表面が親液化するように光の強度、照射時間等を適宜調整する。また、照射する光としては、例えばＮｂ：ＹＡＧレーザ光、炭酸ガスレーザ光等のレーザ光の他、紫外光等を用いても良い。

図８（ａ）〜図８（ｃ）はステップＳ６の中間電解質塗布工程に対応する図である。ステップＳ６では、図８（ａ）に示す中間膜配置予定場所４３に中間電解質膜１１の材料等からなる機能液３３を塗布する。そして、図８（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２８のノズル３１から中間膜配置予定場所４３に液滴３６を吐出する。この液滴３６は機能液３３からなり、機能液３３は中間電解質膜１１の材料を溶媒もしくは分散媒に溶解もしくは分散した液状体である。この溶媒もしくは分散媒はステップＳ３にて用いた溶媒もしくは分散媒と同様の液体を用いることができる。

その結果、図８（ｃ）に示すように、中間膜配置予定場所４３に機能液３３が塗布される。中間膜配置予定場所４３には正極電解質膜１０及び負極電解質膜１２が配置されていないので、中間膜配置予定場所４３に機能液３３を確実に配置することができる。

図８（ｄ）はステップＳ７の中間電解質固化工程に対応する図である。ステップＳ７では、ステップＳ４と同様に乾燥装置５４を用いて機能液３３を乾燥した後、機能液３３に含まれる電解質ポリマーを重合することによりゲル化又は固化する。その結果、図８（ｄ）に示すように、中間膜配置予定場所４３に中間電解質膜１１が形成される。そして、中間膜配置予定場所４３において中間電解質膜１１は所定の幅を維持して配置される。

図９（ａ）〜図９（ｃ）はステップＳ８の集電体塗布工程に対応する図である。ステップＳ８では、図９（ａ）に示す負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２に集電体の材料等からなる機能液３３を塗布する。そして、図９（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２８のノズル３１から中間集電体配置予定場所４２に液滴３６を吐出する。この液滴３６は機能液３３からなり、機能液３３は集電体の材料を分散媒に分散した液状体である。この分散媒はステップＳ３にて用いた溶媒もしくは分散媒と同様の液体を用いることができる。尚、負極集電体配置予定場所４０及び正極集電体配置予定場所４１においても同様に行う。

その結果、図９（ｃ）に示すように、中間集電体配置予定場所４２に機能液３３が塗布される。中間集電体配置予定場所４２には正極電解質膜１０及び負極電解質膜１２が配置されていないので、中間集電体配置予定場所４２に機能液３３を確実に配置することができる。尚、負極集電体配置予定場所４０及び正極集電体配置予定場所４１においても同様に機能液３３が塗布される。

図９（ｄ）はステップＳ９の集電体固化工程に対応する図である。ステップＳ９では、ステップＳ４と同様に乾燥装置５４を用いて機能液３３を乾燥する。次に、乾燥室５５の温度を上げて機能液３３に含まれる金属微粒子を焼成する。その結果、図９（ｄ）に示すように、中間集電体配置予定場所４２に中間集電体９が形成される。そして、中間集電体配置予定場所４２において中間集電体９は所定の幅を維持して配置される。同様に、負極集電体配置予定場所４０には負極集電体６が形成され、正極集電体配置予定場所４１には正極集電体７が形成される。

図１０はステップＳ１０の外装配置工程に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、ステップＳ１０において、基板５を囲んで上外装２及び下外装３を配置する。予め、上外装２と下外装３とはＸ方向の両端が接続されて筒状に形成されている。そして、上外装２及び下外装３の中に基板５を挿入する。このとき、負極集電体６及び正極集電体７の一部が上外装２及び下外装３から突出するように配置する。次に、上外装２のＹ方向両端の端部２ａと下外装３のＹ方向両端の端部３ａに接着剤を塗布する。そして、接着剤を塗布した上外装２と下外装３とをそれぞれ基板５に押圧して、接着剤を固化することにより、上外装２と下外装３とで覆われた基板５を密閉する。その結果、図１０（ｂ）に示すように電池１が完成する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ３の正負電解質塗布工程の前にステップＳ１１の中間膜確保工程が行われ、中間膜確保工程では中間膜配置予定場所４３が設定される。そして、中間膜配置予定場所４３には撥液面４９ａが形成される。この撥液面４９ａにより、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３及び負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３が中間膜配置予定場所４３に進入し難くなっている。従って、ステップＳ１２の正負電解質配置工程において正極電解質膜１０と負極電解質膜１２とを形成するとき、中間電解質膜１１を形成する場所を確実に確保することができる。

（２）本実施形態によれば、負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２に撥液面４９ａが形成される。従って、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３及び負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３が負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２に進入し難くすることができる。

（３）本実施形態によれば、中間膜配置予定場所４３に隔壁５ａが形成されるので、隔壁５ａにより正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３及び負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３とが中間膜配置予定場所４３に進入し難くすることができる。

（４）本実施形態によれば、負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２に隔壁５ａが形成される。従って、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３及び負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３とが負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２に進入し難くすることができる。

（５）本実施形態によれば、正極電解質膜１０と負極電解質膜１２との間の中間電解質膜１１の幅が略一定の幅に形成される。従って、イオン物質が移動する距離が略一定の距離となる為、場所によらず均等に充電及び放電する電池を製造することができる。

（６）本実施形態によれば、中間電解質膜１１が凹凸に形成されている為、直線状に形成される場合に比べて、正極電解質膜１０と負極電解質膜１２とが対向する場所を長くすることができる。従って、充電及び放電する場所を多くすることができる。その結果、電池１の性能を高出力にできる。

（７）本実施形態によれば、マイクロコンタクトプリンティング法を用いて撥液面４９ａを形成しているので、中間電解質膜１１の幅を狭く形成することができる。従って、イオン物質が集電体間を短時間で移動できるので、高出力性能にすることができる。

（８）本実施形態によれば、撥液膜４９により正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３を正極電解質膜配置予定場所５１の内部に留めることができる。従って、正極電解質膜１０の厚みを精度良く形成することができる。負極電解質膜１２においても同様であり、負極電解質膜１２の厚みを精度良く形成できる。

（第２の実施形態）
次に、電池の製造方法の一実施形態について図１１〜図１３を用いて説明する。図１１は、電池を製造する製造工程を示すフローチャートであり、図１２及び図１３は、電池の製造方法を説明する図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、中間電解質配置工程が中間膜確保工程を兼ねている点である。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では図１１に示す製造工程により電池を製造する。ステップＳ２１は、撥液面形成工程に相当し、負極集電体、正極集電体、中間集電体、中間電解質膜を形成する予定の場所を囲んで撥液面を形成する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は、中間電解質塗布工程に相当し、中間電解質膜を形成する予定の場所に電解質支持塩及び電解質ポリマー等の材料からなる機能液を塗布して乾燥する工程である。次にステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３は、中間電解質固化工程に相当し、塗布した電解質ポリマーを重合させる工程である。ステップＳ２１〜ステップＳ２３がステップＳ３１の中間電解質配置工程であり、中間膜確保工程を兼ねた工程となっている。

ステップＳ２４は、集電体塗布工程に相当し、集電体を配置する予定の場所に集電体の材料からなる機能液を塗布して乾燥する工程である。次にステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５は、集電体固化工程に相当し、塗布した集電体の材料を焼成して固化する工程である。ステップＳ２４及びステップＳ２５がステップＳ３２の集電体配置工程であり、集電体を配置する工程となっている。次にステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６は、表面改質工程に相当し、ステップＳ２１にて形成した撥液面の撥液性を除去する工程である。次にステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２７は、正負電解質塗布工程に相当する。この工程は、第１の実施形態におけるステップＳ３と同様の工程であり、説明を省略する。次にステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８は、正負極電解質固化工程に相当し、塗布した正極及び負極に含まれる電解質ポリマーを重合させる工程である。ステップＳ２７及びステップＳ２８がステップＳ３３の正負電解質配置工程であり、正極及び負極の電解質膜を配置する工程となっている。次にステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０は、外装配置工程に相当し、外装部品を配置する工程である。以上の工程により電池の製造工程を終了する。

続いて、図１２〜図１３を用いて電池の製造工程を詳細に説明する。図１２（ａ）はステップＳ２１の撥液面形成工程に対応する図である。ステップＳ２１において、図１２（ａ）に示す斜線部の場所に撥液膜４９を形成して、撥液面４９ａを配置する。負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２及び中間膜配置予定場所４３を囲む場所に撥液膜４９を形成する。具体的には負極電解質膜配置予定場所５０、正極電解質膜配置予定場所５１、外周部６６に撥液膜４９を形成する。外周部６６は基板５の外周の場所である。撥液膜４９の形成方法は第１の実施形態と同様の方法を用いることができる。

図１２（ｂ）はステップＳ２２の中間電解質塗布工程とステップＳ２３の中間電解質固化工程に対応する図である。図１２（ｂ）に示すように、ステップＳ２２において、中間膜配置予定場所４３に中間電解質膜１１を形成する。中間電解質膜１１の材料等からなる機能液３３を塗布する方法はステップＳ６と同様の方法を用いることができる。中間集電体配置予定場所４２の周囲には撥液面４９ａが配置されている為、機能液３３は中間膜配置予定場所４３からはみ出さずに塗布される。続いて、塗布された機能液３３を固化して、中間電解質膜１１を形成する。この方法についてもステップＳ７と同様の方法を用いることができる。

図１２（ｃ）はステップＳ２４の集電体塗布工程とステップＳ２５の集電体固化工程に対応する図である。図１２（ｃ）に示すように、ステップＳ２４において、負極集電体配置予定場所４０、正極集電体配置予定場所４１、中間集電体配置予定場所４２に集電体の材料等からなる機能液３３を塗布する。機能液３３を塗布する方法はステップＳ８と同様の方法を用いることができる。続いて、塗布された機能液３３を固化して、負極集電体６、正極集電体７、中間集電体９を形成する。この方法についてもステップＳ９と同様の方法を用いることができる。

ステップＳ２６において、マスク６４を用いることにより撥液面４９ａに限定してレーザ光６５を照射する。照射した場所の撥液面４９ａを改質することにより、撥液性を除去する。この方法についてもステップＳ５と同様の方法を用いることができる。

図１３はステップＳ２７の正負電解質塗布工程とステップＳ２８の正負電解質固化工程に対応する図である。図１３に示すように、ステップＳ２７において、負極電解質膜配置予定場所５０に負極電解質膜１２の材料等からなる機能液３３を塗布する。次に、正極電解質膜配置予定場所５１に正極電解質膜１０の材料等からなる機能液３３を塗布する。機能液３３を塗布する方法はステップＳ３と同様の方法を用いることができる。負極電解質膜配置予定場所５０と正極電解質膜配置予定場所５１との間には中間電解質膜１１及び中間集電体９が形成されている。従って、負極電解質膜１２の材料等からなる機能液３３と正極電解質膜１０の材料等からなる機能液３３とは分離して塗布され、混合し難くなっている。

続いて、ステップＳ２８において、塗布された機能液３３を固化して、正極電解質膜１０及び負極電解質膜１２を形成する。この方法についてもステップＳ４と同様の方法を用いることができる。次に、ステップＳ１０の外装配置工程を行う。この工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。以上で、電池１が完成する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、中間膜配置予定場所４３に中間電解質膜１１を配置した後に、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３と負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３を塗布している。従って、中間膜配置予定場所４３に正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３や負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３が塗布されることがない。その結果、確実に、中間膜配置予定場所４３に中間電解質膜１１を配置することができる。

（２）本実施形態によれば、中間集電体配置予定場所４２に中間集電体９を配置した後に、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３と負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３を塗布している。従って、中間集電体配置予定場所４２に正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３や負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３が塗布されることがない。その結果、確実に、中間集電体配置予定場所４２に中間集電体９を配置することができる。

（３）本実施形態によれば、ステップＳ２１の撥液面形成工程にて撥液面４９ａを形成した後、ステップＳ２２の中間電解質塗布工程を行っている。従って、中間電解質膜１１の材料を含む機能液３３を中間膜配置予定場所４３内に精度良く塗布することができる。

（４）本実施形態によれば、ステップＳ２１の撥液面形成工程にて撥液面４９ａを形成した後、ステップＳ２４の集電体塗布工程を行っている。従って、中間集電体９の材料を含む機能液３３を中間集電体配置予定場所４２内に精度良く塗布することができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、電池１は１枚の電池基板４により構成されたが、複数の基板に構成されても良い。図１４は、電池の断面図である。例えば、図１４に示す電池６８のように、３枚の電池基板４を重ねて配置しても良い。そして、各電池基板４の負極集電体６を配線６９を用いて接続し、各電池基板４の正極集電体７も配線７０を用いて接続する。各電池基板４を並列接続することにより電流出力の大きな電池６８にすることができる。尚、電池基板４の枚数は限定されず、２枚でも良く、４枚以上でも良い。この内容は第２の実施形態にも適用することができる。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、上型３８と下型３９を基板５に押圧して隔壁５ａを形成したが他の方法を用いて隔壁５ａを形成しても良い。例えば、基板５上に樹脂材料の膜を形成した後、光リソグラフィ法をもちいて露光及びエッチングすることにより隔壁５ａを形成しても良い。この樹脂材料には感光性の電解質ポリマーを用いても良い。電解質ポリマーを用いるとき、隔壁５ａ内もイオン物質が移動することができる為電池の性能を向上させることができる。

（変形例３）
前記第１の実施形態では、隔壁５ａ上に撥液面４９ａを形成した。隔壁５ａがなくとも正極電解質膜１０の材料の機能液３３と負極電解質膜１２の材料の機能液３３とが混合することなく塗布できるときには、必ずしも隔壁５ａは必要ではない。ステップＳ１の隔壁形成工程をなくすことにより、電池１の製造を簡便にすることができる。

（変形例４）
前記第１の実施形態では、マイクロコンタクトプリンティング法を用いて撥液膜４９を形成したが、他の方法を採用しても良い。例えばフッ素系化合物を含むガス（フッ素含有ガス）を処理ガスとしてプラズマ処理する方法を採用することができる。フッ素化合物を用いることにより、基板５の表面にフッ素基が導入され、これにより液状材料を弾くことが可能になる。フッ素化合物としては、例えばＣＦ₄、ＳＦ₆、ＣＨＦ₃等が挙げられる。

他にも例えば、撥液性を有する感光性樹脂を用いて隔壁５ａを形成する方法を採用しても良い。基板５上に撥液性を有する感光性樹脂を高さおよそ２〜３μｍとなるようにコーティングして感光性樹脂膜を形成する。そしてフォトリソ方式で所望の領域を区画できるように露光・現像して隔壁５ａを形成する。感光性樹脂材料としては、例えば撥液性を発現させるヘキサフルオロポリプロピレン等のフッ素樹脂と、ネガ型の透明アクリル系感光性樹脂（フォトレジスト）を含むもの等を用いることができる。この内容は第２の実施形態にも適用することができる。

（変形例５）
前記第１の実施形態では、キャビティ３２を加圧する加圧手段に、圧電素子３５を用いたが、他の方法でも良い。例えば、コイルと磁石とを用いて振動板３４を変形させて、加圧しても良い。他に、キャビティ３２内にヒータ配線を配置して、ヒータ配線を加熱することにより、機能液３３を気化させたり、機能液３３に含む気体を膨張させたりして加圧しても良い。他にも、静電気の引力及び斥力を用いて振動板３４を変形させて、加圧しても良い。前記実施形態と同様に機能液３３を塗布することができる。この内容は第２の実施形態にも適用することができる。

（変形例６）
前記第１の実施形態では、正極電解質膜１０及び負極電解質膜１２は方形の凹凸が平面上に形成され、互いの凸部と凹部とが噛み合うように配置されていた。凹凸の形状は方形に限らず他の形状でも良い。図１５は電池基板を示す平面図である。図１５に示すように中間電解質膜１１のパターンにおける角を円弧に変更して、中間電解質膜１１の幅がさらに一定になるように配置しても良い。このとき、正極電解質膜１０と負極電解質膜１２との距離がさらに一定に近くなるので、イオン物質が移動する距離が場所によらず一定に近くなる。従って、場所によらず均等に充電及び放電する電池にすることができる。また、凹凸の形状は波型でも良く、三角形や多角形でも良い。また、直線でも良く。非周期的なパターンでも良い。この内容は第２の実施形態にも適用することができる。

（変形例７）
前記第１の実施形態では、正極電解質膜１０、中間電解質膜１１、負極電解質膜１２、負極集電体６、正極集電体７、中間集電体９の各膜の材料を含む機能液３３の塗布と固化を１回のみ行ったが、複数回繰り返しても良い。各膜の材料を含む機能液３３の塗布と乾燥を複数回行って膜の厚みを厚くした後、固化しても良い。各膜が厚い方が、イオン物質や電子が移動し易くなるので、電池１の性能を上げることができる。この内容は第２の実施形態にも適用することができる。

（変形例８）
前記第２の実施形態では、隔壁５ａを形成しなかったが、隔壁５ａを形成しても良い。例えば、負極電解質膜配置予定場所５０、正極電解質膜配置予定場所５１、外周部６６に隔壁５ａを形成しても良い。そして、隔壁５ａ上に撥液面４９ａを形成しても良い。中間電解質膜１１及び中間集電体９をさらに位置精度良く形成することができる。

（変形例９）
前記第１の実施形態では、ステップＳ３の正負電解質塗布工程において、負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３を塗布した後、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３を塗布した。塗布する順番は逆でも良く、逆にしても同様の膜を形成することができる。ステップＳ１３の中間電解質配置工程とステップＳ１４の集電体配置工程の順番も逆にしても良く、ステップＳ１４の後にステップＳ１３を行っても同様の膜を形成することができる。

（変形例１０）
前記第２の実施形態では、ステップＳ２２の中間電解質塗布工程とステップＳ２３の中間電解質固化工程とで中間電解質膜１１を形成した後、ステップＳ３２の集電体配置工程において負極集電体６と正極集電体７と中間集電体９とを形成した。逆の順番にて膜を形成しても良い。負極集電体６と正極集電体７と中間集電体９とを形成した後に中間電解質膜１１を形成しても良い。この順番においても同様の膜を形成することができる。ステップＳ２７において、負極電解質膜１２の材料を含む機能液３３を塗布した後、正極電解質膜１０の材料を含む機能液３３を塗布した。塗布する順番は逆でも良く、逆にしても同様の膜を形成することができる。

（変形例１１）
前記第１の実施形態において、中間電解質膜１１は電解液を含まない膜であったが、電解液を含んだ層にしても良い。ステップＳ６の中間電解質塗布工程にて、中間電解質膜１１の材料を塗布したあとに電解液を塗布しても良い。また、ステップＳ７の中間電解質固化工程にて中間電解質膜１１を形成したあとに電解液を塗布しても良い。中間電解質膜１１がゲル電解質になり、イオン化物質を伝導し易くすることができる。尚、この内容は第２の実施形態にも適用することができる。

第１の実施形態にかかわり、（ａ）は、電池を示す概略斜視図、（ｂ）は、電池の模式断面図、（ｃ）は電池基板を示す平面図。 液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。 （ａ）は、キャリッジを示す模式平面図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図。 電池を製造する製造工程を示すフローチャート。 電池の製造方法を説明する図。 電池の製造方法を説明する図。 電池の製造方法を説明する図。 電池の製造方法を説明する図。 電池の製造方法を説明する図。 電池の製造方法を説明する図。 第２の実施形態にかかわる電池を製造する製造工程を示すフローチャート。 電池の製造方法を説明する図。 電池の製造方法を説明する図。 変形例にかかわる電池の断面図。 電池基板を示す平面図。

符号の説明

１，６８…電池、５ａ…隔壁、１０…正極電解質膜、１１…中間電解質膜、１２…負極電解質膜、３３…材料液としての機能液、４２…中間集電体配置予定場所、４９ａ…撥液面。

Claims (6)

1. 正極電解質膜と中間電解質膜と負極電解質膜とがこの順に同一面上に配置された電池の製造方法であって、
   前記正極電解質膜の材料液と前記負極電解質膜の材料液とを塗布する正負電解質塗布工程と、
   塗布された前記正極電解質膜の材料液と前記負極電解質膜の材料液とを固化する正負電解質固化工程と、
   前記中間電解質膜を配置する中間電解質配置工程と、
   前記正負電解質塗布工程の前に行われ、前記中間電解質膜を配置する予定の場所である中間膜配置予定場所を設定し、前記中間膜配置予定場所に前記正極電解質膜の材料液及び前記負極電解質膜の材料液が進入し難くする処理を行う中間膜確保工程と、を有することを特徴とする電池の製造方法。
2. 請求項１に記載の電池の製造方法であって、
   前記中間膜確保工程では、前記正極電解質膜の材料液と前記負極電解質膜の材料液とに対して撥液性を有する撥液面を前記中間膜配置予定場所に形成することを特徴とする電池の製造方法。
3. 請求項２に記載の電池の製造方法であって、
   前記中間膜確保工程では、前記中間膜配置予定場所の周囲の少なくとも一部に隔壁を形成し、前記隔壁の少なくとも一部に前記撥液面を形成することを特徴とする電池の製造方法。
4. 請求項１に記載の電池の製造方法であって、
   前記中間膜確保工程において前記中間電解質配置工程を行うことを特徴とする電池の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
   前記中間膜配置予定場所では、前記正極電解質膜と前記負極電解質膜との間隔が略一定の間隔になるように前記中間膜配置予定場所を設定することを特徴とする電池の製造方法。
6. 請求項５に記載の電池の製造方法であって、
   前記中間電解質膜は平面方向において凹凸に形成することを特徴とする電池の製造方法。

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