JP2014067519A - 蓄電セルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固体電解質層が生体内に暴露された場合でも、生体に対する毒性が小さく、かつ、水分が侵入しても充放電特性が劣化することを抑制できる蓄電セルを提供する。
【解決手段】本発明に係る蓄電セル１００は、正極４０、負極５０、および正極４０と負極５０との間に設けられた固体電解質層６０が積層された蓄電ユニット３２と、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に設けられた生体親和性材料層９０と、を含み、固体電解質層６０は、銀イオン伝導性固体電解質を含有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電セルおよびその製造方法に関する。

ペースメーカーなどの体内埋め込み型の医療用機器を稼働させるための蓄電セルには、１Ｖ以上の起電力を有すると共に、耐衝撃性が望まれている。しかも、蓄電セルが生体内で破損し、蓄電セルを構成する材料が生体内に暴露された場合でも、急性毒性を示さないような材料であることが望まれている。

固体電解質を用いた蓄電セルは、小型化が容易であり、耐衝撃性に優れるなどの利点を有している。例えば、特許文献１および特許文献２には、リチウムイオン伝導性のリチウム系材料からなる固体電解質が記載されている。しかしながら、このようなリチウム系の固体電解質は、生体に対する毒性が強く、体内埋め込み機器への応用は困難であった。さらに、リチウムイオン系の固体電解質は、生体からの水分が侵入することにより、充放電特性が劣化することがあった。

上記のような毒性の強い固体電解質を生体内に埋め込む方法としては、特許文献３や特許文献４に記載されているように、ポリラクチド等の生体吸収性被膜や、チタン等の生体適合性のある材料によって、固体電解質を覆う方法がある。

しかしながら、上記のような方法では、仮に生体吸収性被膜等が破損すると、生体内に、毒性の強い固体電解質が暴露してしまうという問題があった。

特開平１１−８６８９９号公報 特開２００７−１３４３０５号公報 特表２０１２−５０４８５４号公報 特開２００４−８７１４６号公報

本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、固体電解質層が生体内に暴露された場合でも、生体に対する毒性が小さく、かつ、水分が侵入しても充放電特性が劣化することを抑制できる蓄電セルを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記蓄電セルの製造方法を提供することにある。

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、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本発明に係る蓄電セルの一態様は、
正極、負極、および前記正極と前記負極との間に設けられた固体電解質層が積層された蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニットの、前記正極、前記負極、および前記固体電解質層の積層方向と交差する方向に設けられた生体親和性材料層と、
を含み、
前記固体電解質層は、銀イオン伝導性固体電解質を含有している。

［適用例２］
適用例１において、
前記生体親和性材料層は、前記正極、前記負極、および前記生体親和性材料層にわたって設けられていることができる。

［適用例３］
適用例１または２において、
前記生体親和性材料層は、前記蓄電ユニットの前記積層方向に設けられていることができる。

［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか１例において、
前記生体親和性材料層は、多孔質であることができる。

［適用例５］
適用例１ないし４のいずれか１例において、
前記蓄電ユニットが収容され、前記生体親和性材料層を有する外装体を、さらに含み、
前記生体親和性材料層は、前記外装体の最外層を構成していることができる。

［適用例６］
適用例１ないし５のいずれか１例において、
前記蓄電ユニットは、複数設けられ、
複数の前記蓄電ユニットは、直列に接続されていることができる。

［適用例７］
適用例６において、
前記蓄電ユニットは、前記積層方向と交差する方向に、複数設けられていることができる。

［適用例８］
適用例６または７において、
前記蓄電ユニットは、前記積層方向に、複数設けられていることができる。

［適用例９］
適用例６ないし８のいずれか１例において、
前記正極および前記負極は、
集電体と、前記集電体と前記固体電解質層との間に位置している活物質層と、を有し、
互いに直列に接続された２つの前記蓄電ユニットにおいて、一方の前記蓄電ユニットの前記負極の前記集電体と、他方の前記蓄電ユニットの前記正極の前記集電体とは、一体に形成されていることができる。

［適用例１０］
本発明に係る蓄電セルの製造方法の一態様は、
銀イオン伝導性固体電解質を含有する固体電解質層を介して、正極および負極を積層し、蓄電ユニットを形成する工程と、
前記蓄電ユニットの、前記正極、前記負極、および前記固体電解質層の積層方向と交差する方向に、生体親和性材料層を形成する工程と、
を含む。

［適用例１１］
適用例１０において、
前記生体親和性材料層を形成する工程では、
最外層が前記生体親和性材料層である外装体に、前記蓄電ユニットを収容することができる。

［適用例１２］
適用例１０または１１において、
前記蓄電ユニットを形成する工程では、
直列に接続された複数の前記蓄電ユニットを形成することができる。

［適用例１３］
適用例１２において、
前記蓄電ユニットを形成する工程は、
互いに直列に接続される２つの前記蓄電ユニットにおいて、
一方の前記蓄電ユニットの前記負極の活物質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記正極の活物質層を、スクリーン印刷により同時に形成する工程と、
一方の前記蓄電ユニットの前記固体電解質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記固体電解質層を、スクリーン印刷により同時に形成する工程と、
一方の前記蓄電ユニットの前記正極の活物質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記負極の活物質層を、スクリーン印刷により同時に形成する工程と、
を有することができる。

［適用例１４］
適用例１３において、
互いに直列に接続された２つの前記蓄電ユニットにおいて、一方の前記蓄電ユニットの前記負極の集電体と、他方の前記蓄電ユニットの前記正極の集電体とは、一体に形成されて共通集電体をなし、
一方の前記蓄電ユニットの前記負極の前記活物質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記正極の前記活物質層を、前記共通集電体上に形成することができる。

本発明に係る蓄電セルによれば、固体電解質層は、生体に対する毒性が小さい銀イオン伝導性固体電解質を含有している。そのため、本発明に係る蓄電セルを体内に埋め込んで使用する場合に、固体電解質層が生体内に暴露されたとしても、本発明に係る蓄電セルは、生体に対する毒性が小さい。さらに、本発明に係る蓄電セルでは、固体電解質層は、水分が侵入しても、分解などにより変質する危険性が低い銀イオン伝導性固体電解質を含有している。そのため、たとえ固体電解質層を通じて、生体から水分が侵入したとしても、充放電特性が劣化することを抑制できる。

第１の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第１の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す平面図。 第１の実施形態に係る蓄電セルの製造方法を説明するためのフローチャート。 第２の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第２の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第２の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す平面図。 第２の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す図。 第２の実施形態の第１変形例に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第２の実施形態の第２変形例に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第３の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第３の実施形態に係る蓄電セルの製造方法を説明するためのフローチャート。 第３の実施形態に係る蓄電セルの製造工程を模式的に示す断面図。 第３の実施形態の変形例に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第４の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す平面図。 第４の実施形態に係る蓄電セルの製造工程を模式的に示す平面図。 第４の実施形態に係る蓄電セルの製造工程を模式的に示す平面図。 第４の実施形態に係る蓄電セルの製造工程を模式的に示す平面図。 第４の実施形態の変形例に係る蓄電セルを模式的に示す平面図。 第５の実施形態に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。 第５の実施形態の変形例に係る蓄電セルを模式的に示す断面図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、下記に記載された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変型例も含むものとして理解されるべきである。

１． 第１の実施形態
１．１． 蓄電セル
まず、第１の実施形態に係る蓄電セルについて、図面を参照しなら説明する。図１は、第１の実施形態に係る蓄電セル１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１の実施形態に係る蓄電セル１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。また、図１，２および以下に示す図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。

蓄電セル１００は、図１および図２に示すように、蓄電ユニット３２と、生体親和性材料層９０と、正極端子２０と、負極端子２２と、を含む。以下、蓄電セル１００の構成ついて説明する。

１．１．１． 蓄電ユニット
蓄電ユニット３２は、正極４０と、負極５０と、および正極４０と負極５０との間に設けられた固体電解質層６０と、を有している。正極４０、負極５０、および固体電解質層６０は、例えば、シート状の（層状の）形状を有している。

正極４０は、集電体４２と、活物質層４４と、を有している。活物質層４４は、集電体４２に接して設けられている。活物質層４４は、集電体４２と固体電解質層６０との間に位置している。

負極５０は、集電体５２と、活物質層５４と、を有している。活物質層５４は、集電体５２に接して設けられている。活物質層５４は、集電体５２と固体電解質層６０との間に位置している。

集電体４２，５２の厚さは、特に限定されないが、例えば、２０μｍ〜５０μｍである。活物質層４４，５４の厚さは、特に限定されないが、例えば、６０μｍ〜９０μｍである。固体電解質層６０の厚さは、特に限定されないが、例えば、４０μｍ〜６０μｍである。なお、集電体４２，５２、活物質層４４，５４、および固体電解質層６０の材質等に
ついては、後述する。

正極４０、負極５０、および固体電解質層６０は、Ｚ軸方向に積層されている。図示の例では、負極端子２２側から正極端子２０側に向けて、集電体５２、活物質層５４、固体電解質層６０、活物質層４４、および集電体４２の順で、積層されている。

蓄電ユニット３２の形状は、特に限定されないが、例えば、直方体である。蓄電ユニット３２は、側面３３，３４，３５，３６と、上面３７と、下面３８と、を有している。図示の例では、側面３３，３４は、Ｘ軸方向と直交し、互い反対を向いている。側面３５，３６は、Ｙ軸方向と直交し、互い反対を向いている。上面３７および下面３８は、Ｚ軸方向と直交し、互いに反対を向いている。上面３７および下面３８は、側面３３，３４，３５，３６に接続されている。

なお、図示の例では、活物質層４４，５４は、集電体４２，５２の片面に設けられているが、集電体４２，５２の両面に設けられていてもよい。

また、図示の例では、蓄電ユニット３２は、固体電解質層６０を介して正極４０および負極５０を、積層することにより構成されているが、固体電解質層６０を介して配置された正極４０および負極５０を、捲回することにより構成されていてもよい。

１．１．２． 正極端子および負極端子
正極端子２０および負極端子２２は、蓄電ユニット３２に接続されている。具体的には、正極端子２０は、正極４０の集電体４２に接続され、負極端子２２は、負極５０の集電体５２に接続されている。正極端子２０および負極端子２２は、蓄電ユニット３２を挟んで設けられている。図示の例では、正極端子２０は、蓄電ユニット３２の＋Ｚ軸方向に設けられ、負極端子２２は、蓄電ユニット３２の−Ｚ軸方向に設けられている。正極端子２０および負極端子２２の材質は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル等である。

１．１．３． 生体親和性材料層
生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に設けられている。具体的には、生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２のＸ軸方向およびＹ軸方向に設けられている。生体親和性材料層９０は、図２に示すように、平面視において（Ｚ軸方向から見て）、蓄電ユニット３２の周囲に設けられている。図示の例では、生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２の、側面３３，３４，３５，３６に接して設けられている。

生体親和性材料層９０は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０にわたって設けられている。具体的には、生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２の側面３３，３４，３５，３６を構成する、正極４０の側面、負極５０の側面、および固体電解質層６０の側面に設けられている。

さらに、生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向に設けられている。具体的には、生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２のＺ軸方向に設けられている。図示の例では、生体親和性材料層９０は、正極端子２０を介して、蓄電ユニット３２の上面３７に設けられている。また、生体親和性材料９０は、負極端子２２を介して、蓄電ユニット３２の下面３８に設けられている。

ここで、「生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向に設けられている」とは、上記のように、生体親和性材料
層９０が、ある部材を介して、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向に設けられている場合を含む。

生体親和性材料層９０は、端子２０，２２の外部接続領域２４を避けて設けられている。外部接続領域２４は、例えば、図示しないリード等を介して外部部材に接続されることができる。

生体親和性材料層９０は、例えば、生体組織との馴染みがよく、生体組織がその材料を異物として認識しない材料からなる層である。生体親和性材料層９０は、絶縁性である。生体親和性材料層９０の材質（生体親和性材料層９０を構成する材料）は、例えば、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコリド（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（サッカリド）類、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレングリコール）、これらのコポリマー等の樹脂である。

生体親和性材料層９０は、多孔質であってもよい。生体親和性材料層９０は、例えば、生体組織と接触する最表面が多孔質であってもよい。

１．１．４． 正極、負極、固体電解質層
次に、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０について、詳細に説明する。

１．１．４．１． 正極および負極
正極４０および負極５０（以下、これらを併せて「電極」ともいう）は、上述のように、集電体４２，５２と、活物質層４４，５４と、を有している。

集電体４２，５２の材質は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン等である。集電体４２の材質と集電体５２の材質とは、例えば、同じである。集電体４２，５２は、上記の材料によって構成される多孔性の金属箔であってもよい。集電体４２，５２は、活物質層４４，５４を保持し、充放電に伴う電流の（電子の）通路となる。集電体４２，５２は、例えば、スパッタ法、めっき法等による成膜、およびフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によるパターニングにより形成される。

活物質層４４，５４は、以下に示すように、例えば、活物質粒子、銀イオン伝導性固体電解質粒子、結着剤（バインダー）等を含んで構成されている。活物質層４４の材質と活物質層５４の材質とは、例えば、同じである。充電時において、正極４０の活物質層４４は、銀イオンおよび電子を放出し、負極５０の活物質層５４は、銀イオンおよび電子を取り入れる。放電時において、負極５０の活物質層５４は、銀イオンおよび電子を放出し、正極４０の活物質層４４は、銀イオンおよび電子を取り入れる。

活物質層４４，５４を形成する方法は、特に限定はないが、例えば、以下のようにして形成される。

活物質粒子、銀イオン伝導性固体電解質粒子、結着剤、および必要に応じて、マレイミド化合物や、その他添加剤を、例えば、ボールミル、リボンミキサー、ピンミキサー等によって混練することで水系溶媒または有機溶媒中に分散させて電極用スラリーを調製する。当該電極用スラリーの調製は、減圧下で行うことができる。これにより、得られる活物質層４４，５４内部に気泡が生じることを防止することができる。

活物質粒子と銀イオン伝導性固体電解質粒子とは、好ましくは３０／７０〜８０／２０、より好ましくは５０／５０〜７０／３０（活物質粒子／銀イオン伝導性固体電解質粒子、重量比）の割合で混合され、混合物となる。

電極用スラリー中の活物質粒子と銀イオン伝導性固体電解質粒子との混合物の重量比が上記の範囲を満たさない場合では、活物質粒子と銀イオン伝導性固体電解質粒子との接触効率が低下し、電極として充分な分極特性が得られないことがある。また、電極用スラリーの体積を１００％とした場合の、活物質粒子と銀イオン伝導性固体電解質粒子との混合物の体積分率が９５％を超えると活物質層が脆くなり、活物質粒子および銀イオン伝導性固体電解質粒子が脱落し易くなることがある。

また、結着剤は、電極用スラリーの体積を１００％とした場合に、体積分率１％〜１０％で混合されることが好ましい。

このようにして調製した電極用スラリーを、集電体４２，５２の表面に塗布して乾燥させて活物質層４４，５４を形成する。これにより、シート状の電極を形成することができる。または、調製した電極用スラリーを、ＰＥＴフィルムのような基材シートに塗布して活物質層４４，５４を形成した後に、集電体４２，５２と、活物質層４４，５４が形成された基材シートと、を熱圧縮させて、シート状の電極を形成してもよい。または、網状体の開口部に上記電極用スラリーを充填させた後に、該網状体を集電体４２，５２の表面に張り付けてシート状の電極を形成してもよい。

上記網状体の材質は、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等である。具体的には、網状体としては、これらの材質からなる織布または不織布を用いる。

綱状体の開口率は、１５％〜６５％の範囲が好ましい。ここで開口率とは、網状体単位面積当たりの総開口部の面積の割合（百分率）で定義される。開口率が１５％未満では電極の伝導率が小さくなることがある。また、開口率が６５％を超えると電極としての強度が不足することがある。

綱状体の厚さは、網状体自身の強度および電極を使用して製造される蓄電セルの薄型化の点から、１０μｍ〜１５０μｍであることが好ましい。また、網状体の１開口部当たりの平均面積は、１．６×ｌ０^−３ｍｍ^２〜９×１０^−２ｍｍ^２であることが好ましい。また、隣接する開口部間の幅は、２０μｍ〜１２０μｍであることが好ましい。不織布の場合の目付け量は、５ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

上記電極用スラリーを上記網状体の開口部に充填する方法としては、電極用スラリーに網状体を含浸し、網状体に活物質組成物（例えば、活物質粒子、銀イオン伝導性固体電解質粒子、結着剤等）を充分付着させた後、ブレ−ド、ロ−ル等により開口部に充填するとともに、過剰に付着している電極用スラリーを除去する方法が挙げられる。

次に、上記電極スラリーを調製するための、活物質粒子、銀イオン伝導性固体電解質粒子、結着剤、マレイミド化合物、およびその他の添加剤について説明する。

１．１．４．１．１． 活物質粒子
活物質粒子は、例えば、銀シェブレル化合物、五酸化バナジウム−銀化合物等の活物質によって構成されている。このような活物質は、充放電のサイクル特性の観点、およびインピ−ダンスの小さな蓄電セルが得られる点から好ましい。

活物質粒子の形状および粒径は特に限定されないが、結着剤との混合のし易さ等の点から、１００メッシュ〜２００メッシュ（タイラ−標準篩）を通過するものが好ましい。特に、活物質粒子の９０質量％以上が、５μｍ以下の粒径を有することが好ましい。

１．１．４．１．２． 銀イオン伝導性固体電解質粒子
銀イオン伝導性固体電解質粒子は、例えば、ＭＡｇ_４Ｉ_５（ＭはＲｂまたはＫを示す）、Ａｇ_６Ｉ_４ＷＯ_４等のハロゲンを含む銀イオン伝導性固体電解質によって構成されている。銀イオン伝導性固体電解質粒子は、水分や酸素に対する安定性および高温安定性の点から、Ａｇ_６Ｉ_４ＷＯ_４によって構成されていることが好ましい。

Ａｇ_６Ｉ_４ＷＯ_４は、例えば、以下のようにして形成される。まず、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）とタングステン酸ナトリウム（Ｎａ_２ＷＯ_４）とをモル比でＮａＩ：Ｎａ_２ＷＯ_４＝４：１の比で混合し、混合物中にｐＨ＝９〜１１に調製した当量以上の硝酸銀水溶液を注入し、ＮａＩとＮａ_２ＷＯ_４とを反応させ、ＡｇＩとＡｇ_２ＷＯ_４とを生成させ、その混合沈澱物を得る。次に、残液を濾過し、該混合沈澱物を７０℃〜９０℃で真空乾燥を行い、加圧によりペレットを作成した後、不活性ガス下２００℃〜３００℃で２時間〜６時間熱処理を行い、ボ−ルミル等で粉砕する。以上の工程により、Ａｇ_６Ｉ_４ＷＯ_４粉末を得ることができる。

銀イオン伝導性固体電解質粒子の形状および粒径は、特に限定されないが、結着剤との混合のし易さ等の点から、１００メッシュ〜２００メッシュ（タイラ−標準篩）を通過するものが好ましい。特に、銀イオン伝導性固体電解質粒子の９０質量％以上が、５μｍ以下の粒径を有することが好ましい。

１．１．４．１．３． 結着剤
結着剤は、活物質粒子や銀イオン伝導性固体電解質粒子を結着させ、柔軟性のある電極を作成することができるバインダーとして機能すれば、特に限定されない。結着剤としては、例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチルセルロース（ＥＣ）等のセルロース類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、ポリアルキレンオキサイド（例えばポリエチレンオキサイド）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）等のフッ素系ポリマー、（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリブタジエン等の公知の材料が挙げられる。

さらに、結着剤は、重合性不飽和単量体を重合したものであってもよく、そのような単量体としては、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−デシル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、クロトン酸イソアミル、クロトン酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、マレイン酸モノメチル等のエチレン性不飽和カルボン酸エステル；１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２，３−ペンタジエン、イソプレン、１，３−ヘキサジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、１，３−ヘプタジエン等の共役ジエン化合物；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸；スチレン、α−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、エチルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノ基含有ビニル化合物；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物；エチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等のビニルエーテル化合物等が挙げられる。上記の単量体は、単独もしくは二種以上混合して使用されることができる。

また、上記単量体を主とし、これに少量の架橋性単量体を加えて重合することにより、重合体粒子に架橋構造を付与することは、重合体粒子が分散溶媒に溶解しにくくなる点で好ましい。かかる架橋性単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン等のジビニル化合物；ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸エチレングリコール等の多官能ジメタクリル酸エステル；トリメタクリル酸トリメチロールプロパン等の多官能トリメタクリル酸エステル；ジアクリル酸ポリエチレングリコール、ジアクリル酸１，３−ブチレングリコール等の多官能ジアクリル酸エステル；トリアクリル酸トリメチロールプロパン等の多官能トリアクリル酸エステル等が挙げられる。架橋性単量体は、重合性単量体全体に対して、通常０．１質量％〜２０質量％、好ましくは０．５質量％〜１５質量％の割合で使用される。

なお、結着剤に用いられる上記重合体粒子を構成する重合体は、好ましくは−８０℃〜＋５０℃、より好ましくは−７５℃〜＋３０℃、特に好ましくは−７０℃〜＋１０℃のガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という）を有するゴム質重合体であることが好ましい。Ｔｇが低すぎる重合体を用いると、電池容量の低下を招くことがあり、Ｔｇが高すぎる重合体を用いると結着力が小さくなったり、電池特性の温度による変化が大きくなったりする可能性がある。

さらに上記重合は、乳化重合や懸濁重合等によって行うことができ、そのようにすれば、重合体粒子の液状媒体分散液に、アンモニア、アルカリ金属（リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等）水酸化物、無機アンモニウム化合物（塩化アンモニウム等）、有機アミン化合物（エタノールアミン、ジエチルアミン等）等の水溶液を加えてｐＨ調製することができる。特に、アンモニアまたはアルカリ金属水酸化物を用いて、ｐＨを５〜１３、好ましくは６〜１２の範囲になるように調製すると、集電体４２，５２と活物質層４４，５４との結着性を向上できる点で好ましい。

１．１．４．１．４． マレイミド化合物
マレイミド化合物としては、例えば、下記一般式（１）または（２）で表される化合物が挙げられる。

マレイミド化合物は、粉末である場合、その粒径は、５μｍ以下であることが好ましい。マレイミド化合物の含有量は、結着剤１００質量部に対して２質量部〜５０質量部が好ましい。添加量が、２質量部未満ではその効果が少なく、５０質量部を超えるとシ−ト状の電極が脆くなることがある。

１．１．４．１．５． その他の添加剤
必要に応じて上記電極用スラリーに添加することのできる、その他添加剤としては、例えば、導電助剤や、増粘剤が挙げられる。

導電助剤としては、例えば、カーボンブラック（アセチレンブラックなど）等の炭素材料、ニッケル粉末等の金属粉末を用いる。

１．１．４．２． 固体電解質層
固体電解質層６０は、銀イオン伝導性固体電解質を含有している。銀イオン伝導性固体電解質は、銀イオンを伝導させる機能を有する。銀イオン伝導性固体電解質は、外部から加えられた電場によって銀イオンを移動させることができる固体である。銀イオン伝導性固体電解質は、上述のとおり、例えば、ＭＡｇ_４Ｉ_５（ＭはＲｂまたはＫを示す）、Ａｇ_６Ｉ_４ＷＯ_４等である。蓄電セル１００では、何らかの事故により外装体１０が破損し、固体電解質層６０が生体内に暴露された場合でも、銀イオン伝導性固体電解質を含有しているために、急性毒性で生体に害を与えることを抑制できる。

固体電解質層６０を形成する方法は、特に限定はないが、例えば、以下のようにして形成される。

上述した、銀イオン伝導性固体電解質粒子、結着剤、および、必要に応じてマレイミド化合物や、その他添加剤を、例えばボールミル、リボンミキサー、ピンミキサー等によって混練することで水系溶媒または有機溶媒中に分散させて固体電解質用スラリーを調製する。当該固体電解質用スラリーの調製は、減圧下で行うことができる。これにより、得られる固体電解質層６０内部に気泡が生じることを防止することができる。

固体電解質用スラリーを均一に混合するためには、例えば、飽和炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤、エステル系溶剤等の有機溶媒に溶解させた結着剤と銀イオン伝導性固体電解質粒子とをボ−ルミル等で混合しながら粉砕する混合方法が好ましい。

固体電解質層６０は、固体電解質用スラリーをＰＥＴフィルムのような基材シートへ塗布して形成されてもよい。そして、固体電解質層６０が形成された基材シートを、ロールツーロールのように上記電極と張り合わせて、蓄電ユニット３２を形成してもよい。または、固体電解質用スラリーを上記電極へ直接塗付することにより、蓄電ユニット３２を形成してもよい。または、固体電解質層６０は、固体電解質用スラリーをプレスすることにより、自立フィルムとして形成されてもよい。

また、上記固体電解質用スラリーを網状体の開口部に充填し、乾燥してシート状の固体電解質層６０を形成してもよい。網状体を用いる場合、蓄電セルに加工する際の電極との密着性および伝導率を向上させるために、網状体の上下に、厚さ５μｍ〜２５μｍの固体電解質層を有することが好ましい。

綱状体の開口率は、１５％〜６５％の範囲が好ましい。開口率が１５％未満では固体電解質層の伝導率が小さくなることがあり、開口率が６５％を超えると固体電解質層の強度が不足することがある。

綱状体の厚さは、網状体自身の強度および固体電解質層を使用して製造される蓄電セルの薄型化の点から、１０μｍ〜１５０μｍであることが好ましい。また、網状体の１開口部当たりの平均面積は、１．６×ｌ０^−３ｍｍ^２〜９×１０^−２ｍｍ^２であることが好ましい。また、隣接する開口部間の幅は、２０μｍ〜１２０μｍであることが好ましい。不織布の場合の目付け量は、５ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

固体電解質層６０は、非導電性網状体を母材とする場合、極めて厚み精度に優れ、また大面積の固体電解質層を容易に得ることができる。

固体電解質層６０の作成に使用する網状体としては、上記の電極作成において使用した網状体と同じ材質および形状のものを、適時使用することができる。また、固体電解質用スラリーを網状体の開口部に充填する方法は、上記の電極用スラリーを網状体の開口部に充填する方法を用いることができる。

銀イオン伝導性固体電解質粒子は、導電率およびシ−ト化のし易さの点から、結着剤に対して体積分率で、通常、３０％〜９５％、好ましくは３５％〜８０％となるように含有させる。

結着剤は、固体電解質用スラリーの体積を１００％とした場合に、体積分率５％〜１５％で混合することが好ましい。さらに、添加剤としてマレイミド化合物や、その他添加剤を添加して固体電解質用スラリーを調製することもできる。

第１の実施形態に係る蓄電セル１００は、例えば、以下の特徴を有する。

蓄電セル１００によれば、固体電解質層６０は、生体（生体組織）に対する毒性が小さい銀イオン伝導性固体電解質を含有している。そのため、蓄電セル１００を体内に埋め込んで使用する場合に、仮に外装体１０が破損して固体電解質層６０が生体内に暴露されたとしても、蓄電セル１００は、生体（生体組織）に対する毒性が小さい。したがって、蓄電セル１００では、急性中毒など生体組織へ悪影響を与えることを抑制できる。

さらに、蓄電セル１００では、固体電解質層６０は、水分が侵入しても、分解などにより変質する危険性が低い銀イオン伝導性固体電解質を含有している。そのため、たとえ固体電解質層６０を通じて、生体（生体組織）から水分が侵入したとしても、充放電特性が劣化することを抑制できる。

さらに、蓄電セル１００では、生体親和性材料層９０は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に設けられている。生体親和性材料層９０は、蓄電セル１００を体内に埋め込んで使用する場合に、生体組織と癒着し、強固に蓄電ユニット３２を保持することができる。その結果、例えば蓄電セル１００に衝撃が加わった場合に、正極４０および負極５０が、固体電解質層６０に対し、積層方向と交差する方向（Ｘ軸方向やＹ軸方向）に変位して、正極４０と負極蓄５０とが短絡したり、充放電特性が劣化したりすることを抑制できる。

蓄電セル１００によれば、生体親和性材料層９０は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０にわたって設けられている。そのため、より確実に、正極４０および負極５０が、固体電解質層６０に対して、積層方向と交差する方向（Ｘ軸方向やＹ軸方向）に変位することを抑制できる。

蓄電セル１００によれば、生体親和性材料層９０は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向に設けられている。上記のように生体親和性材料層９０は、強固に蓄電ユニット３２を保持することができるため、例えば、正極４０および負極５０が、固体電解質層６０から剥離することを抑制できる。

蓄電セル１００によれば、生体親和性材料層９０は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向に設けられている。上記のように生体親和性材料層９０は、強固に蓄電ユニット３２を保持することができるため、例えば、正極４０および負極５０が、固体電解質層６０から剥離することを抑制できる。

蓄電セル１００によれば、生体親和性材料層９０は、多孔質である。そのため、蓄電セル１００を体内に埋め込んで使用する場合に、生体組織は、容易に生体親和性材料層９０に、侵入し増殖することができる。その結果、生体親和性材料層９０は、より強固に生体組織と癒着し、より強固に蓄電ユニット３２を保持することができる。

１．２． 蓄電セルの製造方法
次に、第１の実施形態に係る蓄電セル１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１の実施形態に係る蓄電セル１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。

蓄電セル１００の製造方法は、図３に示すように、銀イオン伝導性固体電解質を含有する固体電解質層６０を介して、正極４０および負極５０を積層し、蓄電ユニット３２を形成する工程（Ｓ１）と、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に、生体親和性材料層９０を形成する工程（Ｓ２）と、を含む。以下、具体的に説明する。

図１に示すように、銀イオン伝導性固体電解質層を含有する固体電解質層６０を介して、正極４０および負極５０を積層し、蓄電ユニット３２を形成する（Ｓ１）。具体的には、まず、シート状の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０を用意する。正極４０および負極５０の活物質層４４，５４は、例えば、上述した電極用スラリーを、集電体４２，５２に塗布し乾燥させることにより形成される。固体電解質層６０は、例えば、上述した固体電解質用スラリーを、基材シートに塗布し乾燥させた後、該基材シートを剥離することにより形成される。

電極用スラリーの塗布、および固体電解質用スラリーの塗布は、例えば、スクリーン印刷によって行われる。スクリーン印刷とは、インク（本実施形態では上記のスラリー）を転写させる部分が貫通した版（スクリーン印刷版）を用い、スキージ（へら）で版上のインクを貫通穴から版の下に設置された印刷物（本実施形態では集電体や基材シート）に転写させる方式のことである。

次に、正極４０、固体電解質層６０、および負極５０をこの順で積層させ、ホットプレス等で熱圧縮する。以上により、蓄電ユニット３２を形成することができる。

次に、正極端子２０および負極端子２２を準備し、蓄電ユニット３２と端子２０，２２を接続させる。

次に、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に、生体親和性材料層９０を形成する（Ｓ２）。図１および図２に示す例では、蓄電ユニット３２の、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に生体親和性材料層９０を形成する。生体親和性材料層９０は、フィルム状に加工した上記生体親和性材料を蓄電ユニット３２に貼り合せて形成されてもよい。または、生体親和性材料層９０は、上記生体親和性材料の原料液を蓄電ユニット３２に塗布し、塗布した原料液を熱やＵＶ（紫外線）により硬化させて形成してもよい。

以上の工程により、蓄電セル１００を製造することができる。

蓄電セル１００の製造方法によれば、シート状の、正極４０、固体電解質層６０、および負極５０をこの順で積層させることで、容易に蓄電ユニット３２を形成することができる。

２． 第２の実施形態
２．１． 蓄電セル
次に、第２の実施形態に係る蓄電セルについて、図面を参照しなら説明する。図４は、第２の実施形態に係る蓄電セル２００を模式的に示す断面図である。図５は、第２の実施形態に係る蓄電セル２００を模式的に示す断面図である。図６は、第２の実施形態に係る蓄電セル２００を模式的に示す平面図である。図７は、本実施形態に係る蓄電セル１００を模式的に示す図であって、図６に示す蓄電セル１００をＹ軸方向から見た図である。なお、図４は、図６のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図６のＶ−Ｖ線断面図である。以下、蓄電セル２００において、上述した蓄電セル１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル１００では、図１に示すように、蓄電ユニット３２は、１つ設けられていた。これに対し、蓄電セル２００では、図４および図５に示すように、蓄電ユニット３２は、複数設けられている。さらに、蓄電セル２００は、外装体１０を有している。

外装体１０には、複数の蓄電ユニット３２、および導電部材７０，７４，７６が収容されている。外装体１０の内部空間は、密閉されている。図示の例では、外装体１０は、第１外装フィルム１２および第２外装フィルム１４を有している。第１外装フィルム１２および第２外装フィルム１４を、例えば、熱圧着によって接合することにより、外装体１０が構成されていてもよい。

外装フィルム１２，１４としては、例えば、ラミネートフィルムを用いる。ラミネートフィルムは、例えば、金属層と、該金属層を挟む第１樹脂層および第２樹脂層と、によって構成されている。金属層の材質は、例えば、アルミニウムである。第１樹脂層の材質は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系樹脂、ポリアミド系樹脂である。第２樹脂層の材質は、例えば、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコリド（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（サッカリド）類、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレングリコール）、これらのコポリマー等の樹脂である。

このようにフィルム状の外装フィルム１２，１４を用いることにより、例えば、金属等からなる硬質の外装体（金属缶等）を用いる場合に比べて、蓄電セル２００の小型化や軽量化を図ることができる。

外装体１０は、生体親和性材料層９０を有している。生体親和性材料層９０は、外装体１０の最外層を構成している。生体親和性材料層９０は、例えば、上記第２樹脂層であり、これにより、外装体１０の最外層を構成している。生体親和性材料層９０は、例えば、上記第１樹脂層および上記金属層を介して、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向（具体的にはＹ軸方向）に設けられている。図示の例では、生体親和性材料層９０は、上記第１樹脂層および上記金属層を介して、側面３５，３６に設けられている。

ここで、「生体親和性材料層９０は、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に設けられている」とは、上記のように、生体親和性材料層９０が、ある部材を介して、蓄電ユニット３０の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向に設けられている場合を含む。

また、生体親和性材料層９０は、上記第１樹脂層、上記金属層、および導電部材７４，７６を介して、蓄電ユニット３２のＺ軸方向に設けられている。すなわち、生体親和性材料層９０は、上記第１樹脂層、上記金属層、および導電部材７４を介して、蓄電ユニットの上面３７に設けられ、かつ、上記第１樹脂層、上記金属層、および導電部材７６を介して、蓄電ユニットの下面３８に設けられている。

なお、生体親和性材料層９０は、上記第２樹脂層を覆うことにより、外装体１０の最外層を構成していてもよい。また、外装体１０は、生体親和性材料層９０のみによって、構成されていてもよい。

また、図５に示す例では、蓄電ユニット３２の側面３３，３４は、外装体１０と離間しているが、端子２０，２２やリード２１，２３の配置によっては、側面３３，３４は、外装体１０と接していてもよい。

蓄電ユニット３２は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向（Ｚ軸方向）に、複数設けられている。蓄電ユニット３２の数は、特に限定されないが、図示の例では、蓄電ユニット３２は２つ設けられている。図示の例では、第２外装フィルム１４
側から第１外装フィルム１２側に向けて、導電部材７６、蓄電ユニット３２ｂ、導電部材７０、蓄電ユニット３２ａ、および導電部材７４の順で、積層されている。すなわち、正極４０および負極５０は、固体電解質層６０を介して交互に積層されている。

複数の蓄電ユニット３２は、直列に接続されている。具体的には、互いに直列に接続された２つの蓄電ユニット３２ａ，３２ｂにおいて、蓄電ユニット３２ａの負極５０（具体的には集電体５２）と、蓄電ユニット３２ｂの正極４０（具体的には集電体４２）とは、導電部材７０を介して接続されている。

蓄電ユニット３２ａの正極４０（具体的には集電体４２）は、導電部材７４およびリード２１を介して、正極端子２０に接続されている。蓄電ユニット３２ｂの負極５０（具体的には集電体５２）は、導電部材７６およびリード２３を介して、負極端子２２に接続されている。

導電部材７０は、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂ間に設けられている。導電部材７４は、外装体１０の内面に（具体的には第１外装フィルム１２の面に）設けられている。導電部材７６は、外装体１０の内面に（具体的には第２外装フィルム１４の面に）設けられている。導電部材７０，７４，７６は、シート状の（層状の）形状を有している。導電部材７０，７４，７６およびリード２１，２３の材質は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン等である。

正極端子２０および負極端子２２は、外装体１０を通して設けられている。具体的には、正極端子２０および負極端子２２は、外装体１０の密閉性を保持した状態で、外装体１０の内側から外側まで延出している。図示の例では、正極端子２０は、外装体１０から＋Ｘ軸方向に延出し、負極端子２２は、外装体１０から−Ｘ軸方向に延出している。

なお、図示の例では、積層体３２ａの正極４０は、導電部材７４を介して、リード２１に接続されているが、リード２１に直接接続されていてもよい。この場合、導電部材７４は、設けられていなくてもよい。同様に、積層体３２ｂの負極５０は、導電部材７６を介して、リード２３に接続されているが、リード２３に直接接続されていてもよい。この場合、導電部材７６は、設けられていなくてもよい。

蓄電セル２００の厚さ（Ｚ軸方向の最大の大きさ）は、特に限定されないが、例えば、４ｍｍ〜２０ｍｍである。

蓄電セル２００によれば、複数の蓄電ユニット３２は、直列に接続されている。そのため、蓄電セル２００は、蓄電セル１００に比べて、出力電圧が大きい。

蓄電セル２００によれば、蓄電ユニット３２は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向（Ｚ軸方向）に複数設けられている。そのため、蓄電ユニット３２を、Ｚ軸方向と交差する方向（Ｘ軸方向やＹ軸方向）に複数設ける場合に比べて、Ｘ軸方向やＹ軸方向の小型化を図ることができる。

２．２． 蓄電セルの製造方法
次に、第２の実施形態に係る蓄電セル２００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。以下、蓄電セル２００の製造方法において、上述した蓄電セル１００の製造方法と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

蓄電セル２００の製造では、ユニット３２を形成する工程（Ｓ１、図３参照）では、図４，５に示すように、直列に接続された複数の蓄電ユニット３２を形成する。具体的には
、導電部材７６、蓄電ユニット３２ｂ、導電部材７０、蓄電ユニット３２ａ、および導電部材７４をこの順で積層させて、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂを直列に接続する。

次に、リード２１および導電部材７４を介して、正極４０と正極端子２０とを接続させ、リード２３および導電部材７６を介して、負極５０と負極端子２２とを接続させる。

次に、生体親和性材料層９０を形成する工程（Ｓ２、図３参照）では、最外層が生体親和性材料層９０である外装体１０に、直列に接続された複数の蓄電ユニット３２を収容する。具体的には、直列に接続された複数の蓄電ユニット３２を第２外装フィルム上に配置し、第１外装フィルム１２および第２外装フィルム１４を、熱圧着によって接合する。これにより、直列に接続された複数の蓄電ユニット３２（蓄電ユニット３２ａ，３２ｂおよび導電部材７０，７４，７６）を、外装体１０に収容することができる。

以上の工程により、蓄電セル２００を製造することができる。

２．３． 蓄電セルの変形例
２．３．１． 第１変形例
次に、第２の実施形態の第１変形例に係る蓄電セル２１０について、図面を参照しながら説明する。図８は、第２の実施形態の第１変形例に係る蓄電セル２１０を模式的に示す断面図であって、図５に対応している。以下、蓄電セル２１０において、上述した蓄電セル２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル２１０は、図５に示すように、絶縁層８０を含む点において、蓄電セル２００と異なる。絶縁層８０は、蓄電ユニット３２の、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向（具体的にはＸ軸方向）に設けられている。絶縁層８０は、蓄電ユニット３２の、生体親和性材料層９０が設けられていない側面に設けられている。図５に示す例では、絶縁層８０は、蓄電ユニット３２の側面３３，３４に設けられている。絶縁層８０は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０にわたって設けられている。具体的には、絶縁層８０は、側面３３，３４を構成する、正極４０の側面、負極５０の側面、および固体電解質層６０の側面に設けられている。

絶縁層８０の材質は、例えば、ポリイミドである。絶縁層８０は、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって形成される。

蓄電セル２１０によれば、例えば蓄電セル２１０に衝撃が加わった場合に、正極４０および負極５０が、固体電解質層６０に対して、Ｘ軸方向やＹ軸方向に変位することを、より確実に抑制できる。

２．３．２． 第２変形例
次に、第２の実施形態の第２変形例に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図９は、第２の実施形態の第２変形例に係る蓄電セル２２０を模式的に示す断面図であって、図５に対応している。以下、蓄電セル２２０において、上述した蓄電セル２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル２００は、図５に示すように、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂは、導電部材７０を介して、直列に接続されていた。これに対し、蓄電ユニット１２０は、図９に示すように、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂは、共通集電体２０２によって直列に接続されている。

蓄電セル２２０では、互いに直列に接続された２つの蓄電ユニット３２ａ，３２ｂにおいて、一方の蓄電ユニット３２ａの負極５０の集電体５２と、他方の蓄電ユニット３２ｂの正極４０の集電体４２とは、一体に形成されて共通集電体２０２をなしている。すなわち、蓄電ユニット３２ａの集電体５２は、蓄電ユニット３２ｂの集電体４２を兼ねている。

蓄電セル２２０は、導電部材７４，７６（図５参照）を有していない。蓄電ユニット３２ａの正極４０は、リード２１を介して正極端子２０に接続され、蓄電ユニット３２ｂの負極５０は、リード２３を介して負極端子２２に接続されている。

蓄電セル２２０によれば、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、蓄電セル２００に比べて、厚さを小さくすることできる。そのため、蓄電セル２２０の柔軟性を高めることができる。特に、蓄電セルを体内に埋め込む場合には、高い柔軟性が求められている。さらに、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、内部抵抗を小さくすることができる。さらに、導電部材７０，７４，７６を形成する必要がなく、同じ材質の電極（正極４０および負極５０）と固体電解質層６０とを積層して蓄電ユニット３２を形成することができる。そのため、製造工程の簡素化を図ることができる。

３． 第３の実施形態
３．１． 蓄電セル
次に、第３の実施形態に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第３の実施形態に係る蓄電セル３００を模式的に示す断面図であって、図５に対応している。以下、蓄電セル３００において、上述した蓄電セル２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル２００では、図５に示すように、蓄電ユニット３２は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向に、複数設けられていた。これに対し、蓄電セル３００では、図１０に示すように、蓄電ユニット３２は、正極４０、負極５０、および固体電解質層６０の積層方向と交差する方向（具体的にはＸ軸方向）に、複数設けられている。

図１０に示す例では、蓄電ユニット３２ａの負極５０、および蓄電ユニット３２ｂの正極４０は、互いに離間して、導電部材７０の下面７１に接続されている。導電部材７４，７６は、互いに離間して、外装体１０の内面に（具体的には第２外装フィルム１４の面に）設けられている。

蓄電セル３００によれば、蓄電セル２００に比べて、厚さを小さくすることができる。そのため、蓄電セル２００の柔軟性を高めることができる。特に、蓄電セルを体内に埋め込む場合には、高い柔軟性が求められている。

なお、図示はしないが、蓄電セル３２ａと蓄電セル３２ｂとの間は、絶縁層によって充填されていてもよい。

３．２． 蓄電セルの製造方法
次に、第３の実施形態に係る蓄電セル３００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１１は、第３の実施形態に係る蓄電セル３００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図１２は、第３の実施形態に係る蓄電セル３００の製造工程を模式的に示す断面図である。以下、蓄電セル３００の製造方法において、上述した蓄電セル２００の製造方法と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

蓄電セル２００の製造方法では、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂを形成する工程（Ｓ１、
図３参照）は、図１１に示すように、互いに直列に接続される２つの蓄電ユニット３２ａ，３２ｂにおいて、一方の蓄電ユニット３２ａの負極５０の活物質層５４、および他方の蓄電ユニット３２ｂの正極４０の活物質層４４を、スクリーン印刷法により同時に形成する工程（Ｓ１１）と、一方の蓄電ユニット３２ａの固体電解質層６０、および他方の蓄電ユニット３２ｂの固体電解質層６０を、スクリーン印刷法により同時に形成する工程（Ｓ１２）と、一方の蓄電ユニット３２ａの正極４０の活物質層４４、および他方の蓄電ユニット３２ｂの負極５０の活物質層５４を、スクリーン印刷法により同時に形成する工程（Ｓ１３）と、を有している。以下、具体的に説明する。

図１２に示すように、導電部材７０上に、蓄電ユニット３２ａの集電体５２、および蓄電ユニット３２ｂの集電体４２を形成する。次に、集電体５２上に、蓄電ユニット３２ａの活物質層５４を形成し、集電体４２上に、蓄電ユニット３２ｂの活物質層４４を形成する。活物質層５４，４４は、スクリーン印刷法により同時に（同一工程で）形成される（Ｓ１１）。次に、活物質層５４上に、蓄電ユニット３２ａの固体電解質層６０を形成し、活物質層４４上に、蓄電ユニット３２ｂの固体電解質層６０を形成する。蓄電ユニット３２ａ，３２ｂの固体電解質層６０は、スクリーン印刷法により同時に形成される（Ｓ１２）。以上により、第１構造体２０１を形成することができる。

次に、導電部材７４上に、蓄電ユニット３２ａの集電体４２を形成し、導電部材７６上に、蓄電ユニット３２ｂの集電体５２を形成する。次に、集電体４２上に、蓄電ユニット３２ａの活物質層４４を形成し、集電体５２上に、蓄電ユニット３２ｂの活物質層５４を形成する。活物質層４４，５４は、スクリーン印刷法により同時に形成される（Ｓ１３）。以上により、第２構造体２０２を形成することができる。

次に、第１構造体２０１の固体電解質層６０と、第２構造体２０２の活物質層４４，５４と、を対向させた状態で、第１構造体２０１と第２構造体２０２とを接合させる。接合は、例えば、熱圧着によって行われる。

以上の工程により、図１０に示す複数の蓄電ユニット３２を形成することができる。

蓄電セル２００の製造方法によれば、互いに直列に接続される２つの蓄電ユニット３２ａ，３２ｂを、同時に（同一の工程で）形成することができる。そのため、例えば、複数の蓄電ユニットを１つずつ形成した後に、複数の蓄電ユニットを直列に接続する場合に比べて、製造工程の簡素化を図ることができる。

なお、図示はしないが、固体電解質層６０は、第１構造体３０１ではなく、第２構造体３０２に形成されてもよい。

また、活物質層４４，５４は、スクリーン印刷法によって集電体４２，５２上に直接形成されてもよいし、固体電解質層６０は、スクリーン印刷法によって活物質層４４，５４上に直接形成されてもよい。または、ＰＥＴフィルムのような基材シートを３つ用意し（第１〜第３基材シート）、スクリーン印刷によって、第１基材シートおよび第３基材シートに活物質層４４，５４を形成し、第２基材シートに固体電解質層６０を形成した後、第１基材シート、第２基材シート、および第３基材シートをこの順で重ね合わせて、蓄電ユニット３２を形成してもよい。

３．３． 蓄電セルの変形例
次に、第３の実施形態の変形例に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図１３は、第３の実施形態の変形例に係る蓄電セル３１０を模式的に断面図であって、図５に対応している。以下、蓄電セル３１０において、上述した蓄電セル２２０，３００
の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル３００では、図１０に示すように、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂは、導電部材７０を介して、直列に接続されていた。これに対し、蓄電ユニット３２０では、図１３に示すように、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂは、共通集電体２０２によって直列に接続されている。さらに、蓄電セル３２０は、導電部材７４，７６（図１０参照）を有していない。

蓄電セル３１０では、蓄電セル３２ａの集電体５２と、蓄電セル３２ｂの集電体４２とは、一体に形成されて、共通集電体２０２をなしている。すなわち、蓄電ユニット３２ａの集電体５２と、蓄電ユニット３２ｂの集電体４２とは、互いに連続している。

図１３に示す例では、蓄電セル３１０は、蓄電ユニット３２ａの活物質層５４、および蓄電ユニット３２ｂの活物質層４４は、互いに離間し、共通集電体２０２の下面２０３に接している。

蓄電セル３１０によれば、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、蓄電セル３００に比べて、厚さを小さくすることできる。そのため、蓄電セル３１０の柔軟性を高めることができる。さらに、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、内部抵抗を小さくすることができる。さらに、導電部材７０，７４，７６を形成する必要がなく、共通集電体２０２上に、スクリーン印刷によって、活物質層４４，５４および固体電解質層６０を形成するので、製造工程の簡素化を図ることができる。

蓄電セル３１の製造方法は、導電部材７０，７４，７６を形成せずに、蓄電ユニット３２ａの負極５０の活物質層５４、および蓄電ユニット３２ｂの正極４０の活物質層４４を、共通集電体２０２上に形成する。このこと以外は、蓄電セル３１０の製造方法は、基本的に、蓄電セル３００の製造方法と同じである。

４． 第４の実施形態
４．１． 蓄電セル
次に、第４の実施形態に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図１４は、第４の実施形態に係る蓄電セル４００を模式的に平面図である。以下、蓄電セル４００において、上述した蓄電セル３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル３００では、図１０に示すように、蓄電ユニット３２は、Ｘ軸方向に複数設けられていた。これに対し、蓄電セル４００では、図１４に示すように、蓄電ユニット３２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に複数設けられている。図１４に示す例では、蓄電ユニット３２は、１０つ設けられているが、その数は、特に限定されない。複数の蓄電ユニット３２は、導電部材７０を介して、直列に接続されている。

ここで、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、１０つの蓄電ユニット３２のうち最も＋Ｙ軸方向に配置された蓄電ユニットである。蓄電ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃの＋Ｙ軸方向には、蓄電セル２００と同様に（図４参照）、生体親和性材料層９０が設けられている。

蓄電ユニット３２ｈ，３２ｉ，３２ｊは、１０つの蓄電ユニット３２のうち最も−Ｙ軸方向に配置された蓄電ユニットである。蓄電ユニット３２ｈ，３２ｉ，３２ｊの−Ｙ軸方向には、蓄電セル２００と同様に（図４参照）、生体親和性材料層９０が設けられている
。

蓄電ユニット３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｇは、１０つの蓄電ユニット３２のうちＹ軸方向において中央部に配置された蓄電ユニットである。蓄電ユニット３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｇの側面には、絶縁層（図示せず）が設けられていてもよい。

蓄電セル４００によれば、蓄電セル３００に比べて、出力電圧を大きくすることができる。

４．２． 蓄電セルの製造方法
次に、第４の実施形態に係る蓄電セル４００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１５〜図１７は、第４の実施形態に係る蓄電セル４００の製造工程を模式的に示す平面図である。以下、蓄電セル４００の製造方法において、上述した蓄電セル３００の製造方法と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

蓄電セル４００の、複数の蓄電ユニット３２を形成する工程（Ｓ１、図３参照）について、以下に説明する。

図１５に示すように、ＰＥＴフィルムのような第１基材シート４０１上に、複数の導電部材７０、および導電部材７４，７６を形成する。次に、導電部材７０，７４，７６上に集電体４２，５２を形成する。次に、集電体４２，５２上に、活物質層４４，５４を形成する。複数の活物質層４４，５４は、スクリーン印刷法によって、同時に形成される（Ｓ１１、図１１参照）。以上の工程により、第１シート体４０２を形成することができる。

図１６に示すように、ＰＥＴフィルムのような第２基材シート４０３上に、複数の固体電解質層６０を形成する。複数の固体電解質層６０は、スクリーン印刷法によって、同時に形成される（Ｓ１２、図１１参照）。以上の工程により、第２シート体４０４を形成することができる。

図１７に示すように、ＰＥＴフィルムのような第３基材シート４０５上に、複数の導電部材７０を形成する。次に、導電部材７０上に、集電体４２，５２を形成する。次に、集電体４２，５２上に、活物質層４４，５４を形成する。複数の活物質層４４，５４は、スクリーン印刷法によって、同時に形成される（Ｓ１３、図１１参照）。以上の工程により、第３シート体４０６を形成することができる。

次に、第１シート体４０２と第２シート体４０４とを重ね合わせて、第１シート体４０２に形成された活物質層４４，５４と、第２シート体４０４に形成された固体電解質層６０と、を接合させる。接合は、例えば、熱圧着によって行われる。その後、第２基材シート４０３を剥離する。これにより、第１シート体４０２の活物質層４４，５４上に、固体電解質層６０を形成することができる。

次に、第１シート体４０２と第３シート体４０６とを重ね合わせて、第１シート体４０２に形成された固体電解質層６０と、第３シート体４０６に形成された活物質層４４，５４と、を接合させる。接合は、例えば、熱圧着によって行われる。その後、第１基材シート４０１および第３基材シート４０５を剥離する。これにより、図１４に示すように、直列に接続された複数の蓄電ユニット３２を形成することができる。

蓄電セル４００の製造方法によれば、直列に接続される複数の蓄電ユニット３２を、同時に（同一の工程で）形成することができる。そのため、例えば、複数の蓄電ユニットを１つずつ形成した後に、複数の蓄電ユニットを直列に接続する場合に比べて、製造工程の
簡素化を図ることができる。

４．３． 蓄電セルの変形例
次に、第４の実施形態の変形例に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図１８は、第４の実施形態に係る蓄電セル４１０を模式的に平面図である。以下、蓄電セル４１０において、上述した蓄電セル３１０，４００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル４００では、図１４に示すように、複数の蓄電ユニット３２は、導電部材７０を介して、直列に接続されていた。これに対し、蓄電ユニット４００では、図１８に示すように、複数の蓄電ユニット３２は、共通集電体２０２によって直列に接続されている。さらに、蓄電セル４１０は、導電部材７４，７６（図１４参照）を有していない。

蓄電セル４１０によれば、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、蓄電セル４００に比べて、厚さを小さくすることできる。そのため、蓄電セル４１０は、高い柔軟性を有することができる。さらに、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、内部抵抗を小さくすることができる。さらに、導電部材７０，７４，７６を形成する必要がなく、共通集電体２０２上に、スクリーン印刷によって、活物質層４４，５４および固体電解質層６０を形成するので、製造工程の簡素化を図ることができる。

蓄電セル４１０の製造方法は、導電部材７０，７４，７６を形成せずに、共通集電体２０２上に活物質層４４，５４を形成する。このこと以外は、蓄電セル４１０の製造方法は、上述した蓄電セル４００の製造方法と、基本的に同じである。

５． 第５の実施形態
５．１． 蓄電セル
次に、第５の実施形態に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図１９は、第５の実施形態に係る蓄電セル５００を模式的に示す断面図であって、図５に対応している。以下、蓄電セル５００において、上述した蓄電セル２００，３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル３００では、図１０に示すように、蓄電ユニット３２は、Ｘ軸方向に複数設けられていた。これに対し、蓄電セル４００では、図１９に示すように、蓄電ユニット３２は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に複数設けられている。

蓄電セル５００は、例えば、４つの蓄電ユニット３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有している。図示の例では、蓄電ユニット３２ａは、導電部材７４およびリード２１を介して、正極端子２０に接続されている。蓄電ユニット３２ｂは、蓄電ユニット３２ａの＋Ｚ軸方向に位置し、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂは、導電部材７０ａを介して直列に接続されている。蓄電ユニット３２ｃは、蓄電ユニット３２ｂの−Ｘ軸方向に位置し、蓄電ユニット３２ｂ，３２ｃは、導電部材７０ｂを介して直列に接続されている。蓄電ユニット３２ｄは、蓄電ユニット３２ｃの−Ｚ軸方向に位置し、蓄電ユニット３２ｃ，３２ｄは、導電部材７０ｃを介して直列に接続されている。蓄電ユニット３２ｄは、導電部材７６およびリード２３を介して、負極端子２２に接続されている。

蓄電セル５００によれば、蓄電セル３００に比べて、出力電圧を大きくすることができる。

なお、図示はしないが、蓄電セル５００では、蓄電ユニット３２は、さらにＹ軸方向に複数設けられていてもよい。

５．２． 蓄電セルの製造方法
次に、第５の実施形態に係る蓄電セル５００の製造方法について、説明する。蓄電セル５００の製造方法は、Ｚ軸方向に複数の蓄電ユニット３２を積層すること以外は、上述した蓄電セル３００の製造方法と、基本的に同じである。したがって、その詳細な説明を省略する。

５．３． 蓄電セルの変形例
次に、第５の実施形態の変形例に係る蓄電セルについて、図面を参照しながら説明する。図２０は、第５の実施形態の変形例に係る蓄電セル５１０を模式的に断面図である。以下、蓄電セル５１０において、上述した蓄電セル２２０，３１０，５００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

蓄電セル５００では、図１９に示すように、複数の蓄電ユニット３２は、導電部材７０を介して、直列に接続されていた。これに対し、蓄電ユニット５１０は、図２０に示すように、複数の蓄電ユニット３２は、共通集電体２０２によって直列に接続されている。さらに、蓄電セル５１０では、導電部材７４，７６（図１９参照）を有していない。

図示の例では、蓄電ユニット３２ａ，３２ｂは、共通集電体２０２ａによって直列に接続されている。蓄電ユニット３２ｂ，３２ｃは、共通集電体２０２ｂによって直列に接続されている。蓄電ユニット３２ｃ，３２ｄは、共通集電体２０２ｃによって直列に接続されている。

蓄電セル５１０によれば、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、蓄電セル４００に比べて、厚さを小さくすることできる。そのため、蓄電セル４１０は、高い柔軟性を有することができる。さらに、導電部材７０，７４，７６が設けられていないので、内部抵抗を小さくすることができる。さらに、導電部材７０，７４，７６を用意する必要がないので、製造工程の簡素化を図ることができる。

なお、図示はしないが、蓄電セル５１０では、蓄電ユニット３２は、さらにＹ軸方向に複数設けられていてもよい。

６． 第６の実施形態
次に、第６の実施形態に係る医療用機器について、説明する。第６の実施形態に係る医療用機器は、体内埋め込み型の医療用機器であり、本発明に係る蓄電セルを含む。本発明に係る蓄電セルは、生体に対する安全性が高いので、体内埋め込み型の医療用機器に、好適に適応することができる。

第６の実施形態に係る医療用機器としては、例えば、ペースメーカー、カプセル状内視鏡、ドラックデリバリーシステムなどを挙げることができる。

また、ヒト体内に埋め込むための、多くのタイプの医療デバイスが設計されている。このような医療デバイスとしては、例えば、ステント、骨組、薬物送達デバイス、心律動管理デバイス、神経刺激デバイスなどが挙げられる。本発明に係る蓄電セルは、このような医療デバイスに好適に適応することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。本発明は、上述した各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。

また、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である
。本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を包含する。また本発明は、上記の実施形態で説明した構成の本質的でない部分を他の構成に置き換えた構成を包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成をも包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成をも包含する。

１０…外装体、１２…第１外装フィルム、１４…第２外装フィルム、２０…正極端子、２１…リード、２２…負極端子、２３…リード、２４…外部接続領域、３２…蓄電ユニット、３３，３４，３５，３６…側面、３７…上面、３８…下面、４０…正極、４２…集電体、４４…活物質層、５０…負極、５２…集電体、５４…活物質層、６０…固体電解質層、７０…導電部材、７１…下面、７４，７６…導電部材、８０…絶縁層、９０ 生体親和性材料層、１００，２００…蓄電セル、２０２…共通集電体、２０３…下面、２１０，２２０，３００…蓄電セル、３０１…第１構造体、３０２…第２構造体、３１０，４００…蓄電セル、４０１…第１基材シート、４０２…第１シート体、４０３…第２基材シート、４０４…第２シート体、４０５…第３基材シート、４０６…第３シート体、４１０，５００，５１０…蓄電セル

Claims (14)

1. 正極、負極、および前記正極と前記負極との間に設けられた固体電解質層が積層された蓄電ユニットと、
   前記蓄電ユニットの、前記正極、前記負極、および前記固体電解質層の積層方向と交差する方向に設けられた生体親和性材料層と、
   を含み、
   前記固体電解質層は、銀イオン伝導性固体電解質を含有している、蓄電セル。
2. 請求項１において、
   前記生体親和性材料層は、前記正極、前記負極、および前記生体親和性材料層にわたって設けられている、蓄電セル。
3. 請求項１または２において、
   前記生体親和性材料層は、前記蓄電ユニットの前記積層方向に設けられている、蓄電セル。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
   前記生体親和性材料層は、多孔質である、蓄電セル。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記蓄電ユニットが収容され、前記生体親和性材料層を有する外装体を、さらに含み、
   前記生体親和性材料層は、前記外装体の最外層を構成している、蓄電セル。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
   前記蓄電ユニットは、複数設けられ、
   複数の前記蓄電ユニットは、直列に接続されている、蓄電セル。
7. 請求項６において、
   前記蓄電ユニットは、前記積層方向と交差する方向に、複数設けられている、蓄電セル。
8. 請求項６または７において、
   前記蓄電ユニットは、前記積層方向に、複数設けられている、蓄電セル。
9. 請求項６ないし８のいずれか１項において、
   前記正極および前記負極は、
   集電体と、前記集電体と前記固体電解質層との間に位置している活物質層と、を有し、
   互いに直列に接続された２つの前記蓄電ユニットにおいて、一方の前記蓄電ユニットの前記負極の前記集電体と、他方の前記蓄電ユニットの前記正極の前記集電体とは、一体に形成されている、蓄電セル。
10. 銀イオン伝導性固体電解質を含有する固体電解質層を介して、正極および負極を積層し、蓄電ユニットを形成する工程と、
    前記蓄電ユニットの、前記正極、前記負極、および前記固体電解質層の積層方向と交差する方向に、生体親和性材料層を形成する工程と、
    を含む、蓄電セルの製造方法。
11. 請求項１０において、
    前記生体親和性材料層を形成する工程では、
    最外層が前記生体親和性材料層である外装体に、前記蓄電ユニットを収容する、蓄電セルの製造方法。
12. 請求項１０または１１において、
    前記蓄電ユニットを形成する工程では、
    直列に接続された複数の前記蓄電ユニットを形成する、蓄電セルの製造方法。
13. 請求項１２において、
    前記蓄電ユニットを形成する工程は、
    互いに直列に接続される２つの前記蓄電ユニットにおいて、
    一方の前記蓄電ユニットの前記負極の活物質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記正極の活物質層を、スクリーン印刷により同時に形成する工程と、
    一方の前記蓄電ユニットの前記固体電解質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記固体電解質層を、スクリーン印刷により同時に形成する工程と、
    一方の前記蓄電ユニットの前記正極の活物質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記負極の活物質層を、スクリーン印刷により同時に形成する工程と、
    を有する、蓄電セルの製造方法。
14. 請求項１３において、
    互いに直列に接続された２つの前記蓄電ユニットにおいて、一方の前記蓄電ユニットの前記負極の集電体と、他方の前記蓄電ユニットの前記正極の集電体とは、一体に形成されて共通集電体をなし、
    一方の前記蓄電ユニットの前記負極の前記活物質層、および他方の前記蓄電ユニットの前記正極の前記活物質層を、前記共通集電体上に形成する、蓄電セルの製造方法。