JP2017010932A - 蓄電装置および電子機器 - Google Patents

蓄電装置および電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2017010932A
JP2017010932A JP2016116958A JP2016116958A JP2017010932A JP 2017010932 A JP2017010932 A JP 2017010932A JP 2016116958 A JP2016116958 A JP 2016116958A JP 2016116958 A JP2016116958 A JP 2016116958A JP 2017010932 A JP2017010932 A JP 2017010932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power storage
storage device
film
positive electrode
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2016116958A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017010932A5 (ja
Inventor
耕生 野田
Kosei Noda
耕生 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Publication of JP2017010932A publication Critical patent/JP2017010932A/ja
Publication of JP2017010932A5 publication Critical patent/JP2017010932A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/136—Flexibility or foldability
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】体積あたりの容量が高い蓄電装置を提供する。または、可撓性を有する新規な構造の蓄電装置を提供する。または、繰り返し曲げることのできる蓄電装置を提供する。または、信頼性の高い蓄電装置を提供する。または、寿命の長い蓄電装置を提供する。
【解決手段】内部構造物と、内部構造物を包む外装体と、を有し、内部構造物は、正極および負極を有し、外装体は、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素と、を有する第１のフィルムを有する蓄電装置。また、第１のフィルムは、さらにモリブデン、クロムまたはアルミニウムから選ばれた一以上の元素を有すると好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、蓄電装置および蓄電装置の作製方法に関する。
近年、ウェアラブルデバイスが盛んに開発されている。ウェアラブルデバイスは身に着けるという性質から、身体の曲面に沿って湾曲形状を有する、または身体の動きにあわせて湾曲することが好ましい。そのため、ウェアラブルデバイスに搭載する蓄電装置も、ディスプレイやそのほかの筐体と同様に、可撓性を有することが好ましい。
また、蓄電装置の外装体の密閉性を高めることが求められている。例えば、特許文献１には、ラミネート外装体を有する蓄電装置において、密閉性を高める例が開示されている。
特開２００３−１８７７６２号公報
本発明の一態様は、体積あたりの容量が高い蓄電装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、可撓性を有する新規な構造の蓄電装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、繰り返し曲げることのできる蓄電装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い蓄電装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、寿命の長い蓄電装置を提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
可撓性を有する蓄電装置、または曲げられた蓄電装置を作製する場合、曲率中心に近い側の外装体を構成するフィルム（以下外装フィルムと記す。）と、曲率中心から遠い側の外装フィルムでは異なる曲率半径で曲げられる。曲率半径の差によって、曲率中心から遠い側の外装フィルムでは引っ張り応力を、曲率中心から近い側の外装フィルムでは圧縮応力を受ける。
特に可撓性を有し、繰り返し曲げることを想定した蓄電装置においては、外装フィルムに繰り返し応力がかかり、疲労破壊に繋がる場合がある。
また、蓄電装置の外装フィルムとしては、外部からの水分や酸素などのガスを遮断することが求められる。そのため、金属箔を有するラミネートフィルムが外装フィルムとして用いられることがあるが、繰り返しの曲げによってもたらされる金属疲労により亀裂が生じてしまう。生じた亀裂が深く大きい場合には、外装フィルムのバリア性が損なわれ、蓄電装置の性能劣化に繋がる。
本発明の一態様は、蓄電装置の外装体に、チタンを有するバリア層を形成しているため、外力を加えた外装フィルムの変形時においても、十分なバリア性を維持することができる。
また、本発明の一態様は、内部構造物と、内部構造物を包む外装体と、を有し、内部構造物は、正極および負極を有し、外装体は、チタン（Ｔｉ）と、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）またはハフニウム（Ｈｆ）から選ばれた一以上の元素と、を有する第１のフィルムを有する蓄電装置である。
本発明の一態様は、第１のフィルムは、さらにモリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）またはアルミニウム（Ａｌ）から選ばれた一以上の元素を有する蓄電装置である。
本発明の一態様は、外装体は、第１のフィルムと接する第２のフィルムを有し、第２のフィルムは、有機材料を有する蓄電装置である。
本発明の一態様は、第１のフィルムは、１０μｍ以上１５０μｍ以下の厚さである領域を有する蓄電装置である。
本発明の一態様は、外装体は、第１のフィルムと接する第３のフィルムを有し、第３のフィルムは、有機材料を有し、第１のフィルムは、第２のフィルムと、第３のフィルムと、の間に設けられる蓄電装置である。
本発明の一態様は、第１のフィルムは、密度が５ｇ／ｃｍ３以上６ｇ／ｃｍ３以下である領域を有する蓄電装置である。
本発明の一態様は、外装体は、可撓性を有する蓄電装置である。
本発明の一態様は、上記記載の蓄電装置と、ディスプレイと、操作ボタンと、を有する電子機器である。
本発明の一態様により、体積あたりの容量が高い蓄電装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、可撓性を有する新規な構造の蓄電装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、繰り返し曲げることのできる蓄電装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、信頼性の高い蓄電装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、寿命の長い蓄電装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 曲率半径を説明する図。 曲率半径を説明する図。 ラミネート型の蓄電池を説明する図。 蓄電池の外観を示す図。 蓄電池の外観を示す図。 可撓性を有するラミネート型の蓄電池を説明する図。 蓄電池および電子機器の例を説明するための図。 蓄電池の構成の例を説明する斜視図、上面図および断面図。 蓄電池の作製方法の例を説明する図。 蓄電池の構成の例を説明する斜視図、上面図および断面図。 蓄電池の作製方法の例を説明する図。 電子デバイスの例を説明する図。 電子デバイスの例を説明する図。 電子デバイスの例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限はない。
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
また、本明細書等で説明する本発明の構成において、同一部分又は同様の機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
また、本明細書等において、第１、第２、第３などとして付される序数詞は、便宜上用いるものであって工程の順番や上下の位置関係などを示すものではない。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
また、本明細書において可撓性とは、物体が柔軟であり、曲がることが可能である性質を指す。物体にかかる外力に応じて物体が変形することができる性質であり、弾性や変形前の形状への復元性の有無を問題にはしない。可撓性を有する蓄電装置は、外力に応じて変形することができる。可撓性を有する蓄電装置は、変形した状態で固定して使用することもでき、繰り返し変形させて使用してもよく、変形していない状態で使用することもできる。また、本明細書等において、外装体の内部とは、蓄電装置において外装体で囲われた（または包まれた）領域を指し、正極、負極、活物質層、セパレータ等の構造物および電解液等が存在する領域である。
また、本明細書などにおいて、蓄電装置は蓄電池などと置き換えて用いてもよい。
また、本発明を実施するための形態に記載の内容は、適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る蓄電装置１１０と、その作製方法について説明する。
図１は、蓄電装置１１０を示した図である。図１（Ａ）に示す蓄電装置１１０は、外装体１１６に包まれた内部構造物１１７を有している。内部構造物１１７は、電極とセパレータとを有しており、電極はリード電極１１５と電気的に接続されている。
図１（Ｂ）は、蓄電装置１１０を、図１（Ａ）のＡ１−Ａ２で切断した断面図を示す。また、図１（Ｃ）に、外装体１１６の拡大図を示す。
図１（Ｂ）に示すように、蓄電装置１１０は、外装体１１６に、内部構造物１１７および電解液１０７が包まれた構成となっている。また、内部構造物１１７は、第１の積層体１００ａ、第２の積層体１００ｂ、第３の積層体１００ｃおよび第４の積層体１００ｄを有する。なお、本実施の形態における蓄電装置１１０が有する積層体の数は主に４であるが、これに限定されない。
また図１（Ｃ）に示すように、外装体１１６は、フィルム１１２と、フィルム１１３と、フィルム１１２およびフィルム１１３の間に設けられたフィルム１１１と、を有する。
フィルム１１１は、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素と、を有する。また、さらにモリブデン、クロムまたはアルミニウムから選ばれた一以上の元素を有すると好ましい。このように、フィルム１１１は、チタンと、上記元素と、を有することによって、低ヤング率、高強度のフィルムを形成することができる。そのため、繰り返し曲げによる変形によって、外装体が破断するのを抑制することができる。
また、本実施の形態に示すように、チタンを有するフィルム１１１を蓄電装置の外装体に用いることで、例えば蓄電装置が直接人体に触れるような箇所に設けた場合においても、他の金属を有するフィルムを外装体に用いた場合と比べ、金属アレルギー反応を抑制することができるため好ましい。また同様に、体内などに蓄電装置を設ける場合においても好ましい。
また、フィルム１１１は、１０μｍ以上１５０μｍ以下の厚さである領域を有する。それにより、フィルム１１１は可撓性を有することができる。
また、フィルム１１１は、密度が５ｇ／ｃｍ３以上６ｇ／ｃｍ３以下である領域を有する。それによって、外部からの水分や酸素などのガスを遮断でき、さらに繰り返し曲げなどの変形による破断を防ぐことができる。
フィルム１１１は、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素との合金によって形成することができる。例えばＴｉ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｚｒ−ＯまたはＴｉ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｖ−Ｚｒ−Ｏなどを用いればよい。それにより、フィルム１１１は、０．２％耐力を有することができる。例えば、９００ＭＰａ以上１７００ＭＰａ以下の０．２％耐力を有する。なお０．２％耐力とは、応力を加えた後に除荷し、そのときの永久ひずみが０．２％になるような応力のことをいう。
また、フィルム１１１は、延性または展性を有し、曲げなどの変形時においても、フィルム１１１が破断しにくく、ガスバリア性を保持することができる。
フィルム１１２およびフィルム１１３は、有機材料を有すると好ましい。それにより、フィルム１１１は可撓性を有することができる。
上記フィルムを用いた外装体とすることによって、可撓性を有する蓄電装置を作製することができる。
また、外装体１１６は、フィルム１１２またはフィルム１１３を設けない構成としてもよい。例えば、図２（Ａ）に示すように、フィルム１１２を設けない構成の外装体１１６としてもよい。また、図２（Ｂ）に示すように、フィルム１１３を設けない構成の外装体１１６としてもよい。また、図２（Ｃ）に示すように、フィルム１１２およびフィルム１１３を設けない構成の外装体１１６としてもよい。
また、フィルム１１１、フィルム１１２およびフィルム１１３は、それぞれ単層で形成されてもよく、２層以上の積層で形成されてもよい。
フィルム１１１の密度は、例えばラザフォード後方散乱法（ＲＢＳ：Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）やＸ線反射率測定法（ＸＲＲ：Ｘ−Ｒａｙ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を用いて測定すればよい。
また図３に示すように、アルミニウム、ステンレス、銅およびニッケル等の可撓性に優れた薄膜２００を設ける構成としてもよい。また、薄膜２００は、グラフェン化合物を有していてもよい。
本明細書などにおいて、グラフェンを基本骨格として有する化合物を「グラフェン化合物（「グラフェンコンパウンド：Ｇｒａｐｈｅｎｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ」ともいう）」と呼ぶ。なお、グラフェンは、炭素原子が１原子層配列したものであり、炭素原子間にπ結合を有する。また、グラフェンは、グラフェン化合物の一種である。
以下に、グラフェン化合物について詳細を説明する。
グラフェン化合物のうち、グラフェンが２層以上１００層以下重なったものを、マルチグラフェンと呼ぶ場合がある。グラフェンおよびマルチグラフェンは、例えば、長手方向の長さが５０ｎｍ以上１００μｍ以下または８００ｎｍ以上５０μｍ以下である。
グラフェン化合物は例えば、グラフェンまたはマルチグラフェンに、炭素以外の原子、または炭素以外の原子を有する原子団が修飾された化合物であってもよい。また、グラフェンまたはマルチグラフェンに、アルキル基等の炭素を主とした原子団が修飾された化合物であってもよい。なお、グラフェンまたはマルチグラフェンを修飾する原子および原子団を、置換基、官能基、または特性基等と呼ぶ場合がある。ここで、グラフェン化合物は、上述の原子または原子団が修飾されたグラフェンも含む。
ここで、グラフェン化合物の表面と裏面に、それぞれ異なる原子や原子団を修飾してもよい。また、グラフェン化合物がマルチグラフェン、複数のグラフェン、複数のマルチグラフェン等を有する場合に、それぞれの層に異なる原子や原子団を修飾してもよい。
上述の原子団が修飾されたグラフェンの一例として、酸素を含む置換基、官能基もしくは特性基、または酸素が修飾されたグラフェンまたはマルチグラフェンを用いてもよい。ここで酸素を含む官能基として例えば、エポキシ基、カルボキシル基などのカルボニル基、または水酸基等が挙げられる。酸素または酸素を含む原子団が修飾されたグラフェンを酸化グラフェンと呼ぶ場合がある。
グラフェン化合物は、複数のグラフェン化合物が部分的に重なりながら１枚のシート状となっていてもよい。このようなグラフェン化合物を、グラフェン化合物シートと呼ぶ場合がある。グラフェン化合物シートは例えば、厚さが０．３３ｎｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは０．３４ｎｍより大きく１０μｍ以下の領域を有する。グラフェン化合物シートに、炭素以外の原子、炭素以外の原子を有する原子団、またはアルキル基等の炭素を主とした原子団等が修飾されてもよい。また、グラフェン化合物シートが有する複数の層のそれぞれにおいて、異なる原子または原子団が修飾されていてもよい。
グラフェン化合物は、炭素で構成される六員環の他に、炭素で構成される五員環や、炭素で構成される七員環以上の多員環を有してもよい。ここで、六員環以外の多員環の近傍では、リチウムイオンが通過可能な領域が生じる場合がある。
図３（Ａ）は、フィルム１１１を、薄膜２００で挟んでいる構成を示す。図３（Ｂ）は、薄膜２００を、フィルム１１１で挟んでいる構成を示す。また、図３（Ｃ）に示すように、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を組み合わせたような構成としてもよい。さらに、薄膜２００およびフィルム１１１の積層数を増加させた構成としてもよい。
また、図４（Ａ）に図１（Ａ）のＡ１−Ａ２で切断した断面図を示し、図４（Ｂ）に内部構造物１１７端部の拡大図を示す。図４（Ｂ）に示すように、内部構造物１１７における各積層体は、それぞれ負極集電体１０１、負極活物質層１０２、セパレータ１０３、正極活物質層１０４および正極集電体１０５を有する。
また、蓄電装置１１０において、図４（Ｂ）の拡大図に示す通り、第１の積層体１００ａ乃至第４の積層体１００ｄは、それぞれ同様の層が積層された構造ではあるが、各積層体は、構成する層の積層順が互い違いに逆の関係となっている。また、各積層体は互いに同一の層が積層された構造に限定されない。
蓄電装置１１０において、第１の積層体１００ａの正極集電体の正極活物質層が形成されていない面と、第２の積層体１００ｂの正極集電体の正極活物質層が形成されていない面と、が接しており、第２の積層体１００ｂの負極集電体の負極活物質層が形成されていない面と、第３の積層体１００ｃの負極集電体の負極活物質層が形成されていない面と、が接しており、第３の積層体１００ｃの正極集電体の正極活物質層が形成されていない面と、第４の積層体１００ｄの正極集電体の正極活物質層が形成されていない面と、が接している。ただし、本発明の一態様に係る蓄電装置１１０において、すべての積層体が、互いの集電体同士で接していることに限定されない。また、正極および負極における集電体の両面に、活物質層を有する構造でもよい。
本発明の一態様に係る蓄電装置１１０は可撓性を有し、さまざまな形状に変形することができる。例えば図５（Ａ）に示すように、蓄電装置１１０を曲げることができる。またその際、図５（Ｂ）に示す外装体１１６の拡大図のように、フィルム１１１、フィルム１１２およびフィルム１１３それぞれが可撓性を有している。
また、図６（Ａ）に示す蓄電装置１１０において、外装体１１６同士が接している、二点鎖線で囲った部分の拡大図を、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）に示す。
図６（Ｂ）に示すように、外装体１１６において、全体にフィルム１１１を有する構成としてもよい。また、図６（Ｃ）に示すように、外装体１１６において、一部、フィルム１１１が設けられていない構成としてもよい。
図７に、図１とは異なる外装体１１６の構成を有する蓄電装置２１０を示す。図７（Ａ）に示す蓄電装置２１０において、Ａ１−Ａ２で切断した断面図を図７（Ｂ）に示す。蓄電装置２１０に用いる外装体１１６は、２枚の外装体１１６を重ねた構成となっている点が、図１に示す蓄電装置１１０と異なる。
次に、本発明の一態様に係る蓄電装置について説明する。
＜正極の構成＞
まず、正極について説明する。正極は、図４（Ｂ）に示すように、正極活物質層１０４と、正極集電体１０５と、を有する。
正極活物質層１０４に用いられる正極活物質材料としては、リチウムイオン等のキャリアイオンの移動が可能な材料を用いることができる。例えば、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の結晶構造、又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料等が挙げられる。
オリビン型構造のリチウム含有材料（一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）またはＮｉ（ＩＩ）））の代表例としては、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）等がある。
例えば、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）は、安全性、安定性、高容量密度、高電位、初期酸化（充電）時に引き抜けるリチウムイオンの存在等、正極活物質に求められる事項をバランスよく満たしているため、好ましい。
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２等のＮｉＣｏ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＣｏ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２等のＮｉＭｎ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等のＮｉＭｎＣｏ系（ＮＭＣともいう。一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏ１−ｘ−ｙＯ２（ｘ＞０、ｙ＞０、ｘ＋ｙ＜１））が挙げられる。さらに、Ｌｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５）Ｏ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３−ＬｉＭＯ２（ＭはＣｏ、ＮｉまたはＭｎ）等も挙げられる。
特に、ＬｉＣｏＯ２は、容量が大きいこと、ＬｉＮｉＯ２に比べて大気中で安定であること、ＬｉＮｉＯ２に比べて熱的に安定であること等の利点があるため、好ましい。
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘＯ４（０＜ｘ＜２）、ＬｉＭｎ２−ｘＡｌｘＯ４（０＜ｘ＜２）、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。
ＬｉＭｎ２Ｏ４等のマンガンを含むスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料に、少量のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２やＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ＜１）（ＭはＣｏ、Ａｌ等））を混合すると、マンガンの溶出を抑制する、電解液の分解を抑制する等の利点があり好ましい。
また、正極活物質として、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、またはＮｉ（ＩＩ））（０≦ｊ≦２）で表される複合酸化物を用いることができる。一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４の代表例としては、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）等が挙げられる。
また、正極活物質として、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（ＡはＬｉ、ＮａまたはＭｇ）（ＭはＦｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、ＮｂまたはＡｌ）（ＸはＳ、Ｐ、Ｍｏ、Ｗ、ＡｓまたはＳｉ）の一般式で表されるナシコン型化合物を用いることができる。ナシコン型化合物としては、Ｆｅ２（ＭｎＯ４）３、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３等が挙げられる。また、正極活物質として、Ｌｉ２ＭＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＭＰ２Ｏ７、Ｌｉ５ＭＯ４（ＭはＦｅまたはＭｎ）の一般式で表される化合物、ＮａＦｅＦ３、ＦｅＦ３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２等の金属カルコゲナイド（硫化物、セレン化物、テルル化物）、ＬｉＭＶＯ４等の逆スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＬｉＶ３Ｏ８等）、マンガン酸化物、有機硫黄等の材料を用いることができる。
なお、キャリアイオンが、リチウムイオン以外のアルカリ金属イオンや、アルカリ土類金属イオンの場合、正極活物質として、上記化合物や酸化物において、リチウムの代わりに、アルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウム、マグネシウム等）を用いてもよい。例えば、ＮａＦｅＯ２や、Ｎａ２／３［Ｆｅ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２などのナトリウム含有層状酸化物を正極活物質として用いることができる。
また、正極活物質として、上記材料を複数組み合わせた材料を用いてもよい。例えば、上記材料を複数組み合わせた固溶体を正極活物質として用いることができる。例えば、ＬｉＣｏ１／３Ｍｎ１／３Ｎｉ１／３Ｏ２とＬｉ２ＭｎＯ３の固溶体を正極活物質として用いることができる。
正極活物質は、一次粒子の平均粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい。
正極活物質は、負極活物質と共に、蓄電装置の電池反応の中心的役割を担い、キャリアイオンの放出および吸収を行う物質である。蓄電装置の寿命を高めるためには、電池反応の不可逆反応に係る容量が少ない材料であることが好ましく、充放電効率の高い材料であることが好ましい。
活物質は電解液と接するため、活物質と電解液とが反応し、反応により活物質が失われ劣化すると、蓄電装置の容量が低下する。そのため、劣化の少ない蓄電装置を実現するためには、蓄電装置内において上記反応が生じないことが望ましい。
電極の導電助剤として、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カーボンナノチューブ、グラフェン、酸化グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。
導電助剤により、電極中に電気伝導のネットワークを形成することができる。導電助剤により、正極活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。正極活物質層中に導電助剤を添加することにより、高い電気伝導性を有する正極活物質層１０４を実現することができる。
また、バインダーとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリマー、フッ素ゴム、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。
正極活物質層１０４の総量に対するバインダーの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がさらに好ましい。また、正極活物質層１０４の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。
塗布法を用いて正極活物質層１０４を形成する場合は、正極活物質とバインダーと導電助剤と分散媒を混合して電極スラリーを作製し、正極集電体１０５上に塗布して乾燥させればよい。
なお、正極集電体１０５にはステンレス、金、白金、アルミニウム、チタン等の金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。正極集電体は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。正極集電体１０５は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。また、電極集電体の表面の一部に、グラファイト、グラフェン、酸化グラフェンなどを用いてアンダーコート層を設けてもよい。
なお、正極集電体１０５の片面に正極活物質層１０４を設け、もう一方の面に正極活物質層を設けない構成とすることができる。その場合、正極活物質層が設けられていない面において、正極集電体１０５の表面は平坦で摩擦係数が小さい。そのため、該表面に、他の正極集電体の正極活物質層が設けられていない面が接するとき、応力に応じて両集電体は互いに摺動することができる。
以上のようにして、蓄電装置の正極を作製することができる。
＜負極の構成＞
次に負極について説明する。負極は、図４（Ｂ）に示すように、負極活物質層１０２と、負極集電体１０１と、を有する。負極を形成する工程を以下に説明する。
負極活物質層１０２に用いられる負極活物質として、炭素系材料としては、黒鉛、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンブラック等がある。黒鉛としては、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、コークス系人造黒鉛、ピッチ系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然黒鉛等の天然黒鉛がある。また、黒鉛の形状としては鱗片状のものや球状のものなどがある。
負極活物質として、炭素系材料以外に、リチウムとの合金化・脱合金化反応により充放電反応を行うことが可能な材料も用いることができる。例えば、Ｇａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ等のうち少なくとも一つを含む材料を用いることができる。このような元素は炭素と比べて容量が大きく、特にシリコンは理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと高く好ましい。このような元素を用いた合金系材料としては、例えば、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｇｅ、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＳ２、Ｖ２Ｓｎ３、ＦｅＳｎ２、ＣｏＳｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ３Ｓｂ、Ｎｉ２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ３、ＬａＳｎ３、Ｌａ３Ｃｏ２Ｓｎ７、ＣｏＳｂ３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等がある。
また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、リチウムチタン酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、リチウム−黒鉛層間化合物（ＬｉｘＣ６）、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）等の酸化物を用いることができる。なお、ＳｉＯとは、ケイ素リッチの部分を含むケイ素酸化物の粉末を指しており、ＳｉＯｙ（２＞ｙ＞０）とも表記できる。例えばＳｉＯは、Ｓｉ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｏ４、またはＳｉ２Ｏから選ばれた単数または複数を含む材料や、Ｓｉの粉末と二酸化ケイ素ＳｉＯ２の混合物も含む。また、ＳｉＯは他の元素（炭素、窒素、鉄、アルミニウム、銅、チタン、カルシウム、マンガンなど）を含む場合もある。即ち、単結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、多結晶Ｓｉ、Ｓｉ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｏ４、Ｓｉ２Ｏ、ＳｉＯ２から選ばれる複数を含む材料を指しており、ＳｉＯは有色材料である。ＳｉＯではないＳｉＯｘ（ｘは２以上）であれば無色透明、或いは白色であり、区別することができる。ただし、二次電池の材料としてＳｉＯを用いて二次電池を作製した後、充放電を繰り返すなどによって、ＳｉＯが酸化した場合には、ＳｉＯ２に変質する場合もある。
また、負極活物質として、リチウムと遷移金属の複窒化物である、Ｌｉ３Ｎ型構造をもつＬｉ３−ｘＭｘＮ（ＭはＣｏ、ＮｉまたはＣｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ２．６Ｃｏ０．４Ｎ３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ３）を有するため好ましい。
リチウムと遷移金属の複窒化物を用いると、負極活物質中にリチウムイオンを含むため、正極活物質としてリチウムイオンを含まないＶ２Ｏ５、Ｃｒ３Ｏ８等の材料と組み合わせることができる。なお、正極活物質にリチウムイオンを含む材料を用いる場合でも、あらかじめ正極活物質に含まれるリチウムイオンを脱離させることで、負極活物質としてリチウムと遷移金属の複窒化物を用いることができる。
また、コンバージョン反応が生じる材料を負極活物質として用いることもできる。例えば、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）等の、リチウムと合金化反応を行わない遷移金属酸化物を負極活物質に用いてもよい。コンバージョン反応が生じる材料としては、さらに、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＲｕＯ２、Ｃｒ２Ｏ３等の酸化物、ＣｏＳ０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ３Ｎ２、Ｃｕ３Ｎ、Ｇｅ３Ｎ４等の窒化物、ＮｉＰ２、ＦｅＰ２、ＣｏＰ３等のリン化物、ＦｅＦ３、ＢｉＦ３等のフッ化物でも起こる。
負極活物質は、例えば粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい。
なお、正極活物質層１０４においても負極活物質層１０２においても、活物質材料は複数の材料を特定の割合で組み合わせて用いてもよい。活物質層に複数の材料を用いることで、より詳細に活物質層の性能を選択することができる。
電極の導電助剤として、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カーボンナノチューブ、グラフェン、酸化グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。
導電助剤により、電極中に電気伝導のネットワークを形成することができる。導電助剤により、負極活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。負極活物質層中に導電助剤を添加することにより、高い電気伝導性を有する負極活物質層１０２を実現することができる。
また、バインダーとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリマー、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。
負極活物質層１０２の総量に対するバインダーの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がさらに好ましい。また、負極活物質層１０２の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。
塗布法を用いて負極活物質層１０２を形成する場合は、負極活物質とバインダーと導電助剤と分散媒を混合してスラリーを作製し、負極集電体１０１に塗布して乾燥させる。また、乾燥後に必要があればプレス処理を行ってもよい。
なお、負極集電体１０１には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、チタン、タンタル等の金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。負極集電体１０１は、箔状、板状（シート状）、網状、円柱状、コイル状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。負極集電体１０１は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。また、電極集電体の表面の一部に、グラファイト、グラフェン、酸化グラフェンなどを用いてアンダーコート層を設けてもよい。
なお、負極集電体１０１の片面に負極活物質層１０２を設け、もう一方の面に負極活物質層を設けない構成とすることができる。その場合、負極活物質層が設けられていない面において、負極集電体１０１の表面は平坦で摩擦係数が小さい。そのため、該表面に、他の負極集電体の負極活物質層が設けられていない面が接するとき、応力に応じて両集電体は互いに摺動することができる。
以上のようにして、蓄電装置の負極を作製することができる。
＜セパレータの構成＞
セパレータ１０３の材料としては、紙、不織布、ガラス繊維、あるいは、ナイロン（ポリアミド）、ビニロン（ポリビニルアルコール系繊維）、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタンといった合成繊維等を用いればよい。ただし、後述の電解液に溶解しない材料を選ぶ必要がある。
より具体的には、セパレータ１０３の材料として、例えば、フッ素系ポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリウレタン系高分子及びこれらの誘導体、セルロース、紙、不織布、ガラス繊維から選ばれる一種を単独で、又は二種以上を組み合せて用いることができる。
セパレータ１０３は、正極および負極の接触を防ぐ絶縁性能、電解液を保持する性能、イオンの伝導性がなければならない。セパレータとしての機能を有する膜を製造する方法として、膜の延伸による方法がある。例えば、溶融したポリマー材料を展開して放熱させ、得られた膜を膜と平行の二軸方向に延伸して孔を形成する、延伸開口法がある。
以上のようにして、蓄電装置にセパレータを組み込むことができる。
＜電解液の構成＞
本発明の一態様に係る蓄電装置に用いることができる電解液１０７は、電解質（溶質）を含む非水溶液（溶媒）とすることが好ましい。
電解液１０７の溶媒としては、キャリアイオンが移動可能な材料を用いる。例えば、非プロトン性有機溶媒が好ましく、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、メチルジグライム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、テトラヒドロフラン、スルホラン、スルトン等の１種、又はこれらのうちの２種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いることができる。
また、電解液１０７の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性等に対する安全性が高まる。また、蓄電装置の薄型化および軽量化が可能である。ゲル化される高分子材料の代表例としては、シリコーンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリエチレンオキサイド系ゲル、ポリプロピレンオキサイド系ゲル、フッ素系ポリマーのゲル等がある。
また、電解液の溶媒として、難燃性および難蒸発性であるイオン液体（常温溶融塩ともいう）を一つまたは複数用いることで、蓄電装置の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、蓄電装置の破裂や発火などを防ぐことができる。これにより、蓄電装置の安全性を高めることができる。
また、蓄電装置に用いる電解液は、粒状のごみや電解液の構成元素以外の元素（以下、単に「不純物」ともいう。）の含有量が少ない高純度化された電解液を用いることが好ましい。具体的には、電解液に対する不純物の質量比を１％以下、好ましくは０．１％以下、より好ましくは０．０１％以下とすることが好ましい。また、電解液にビニレンカーボネートなどの添加剤を加えてもよい。
また、上記の溶媒に溶解させる電解質としては、キャリアにリチウムイオンを用いる場合、例えば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等のリチウム塩を一種、又はこれらのうちの二種以上を任意の組み合わせおよび比率で用いることができる。
なお、上記の電解質では、キャリアイオンがリチウムイオンである場合について説明したが、リチウムイオン以外のキャリアイオンも用いることができる。リチウムイオン以外のキャリアイオンとしては、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンの場合、電解質として、上記リチウム塩において、リチウムの代わりに、アルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウムまたはマグネシウム等）を用いてもよい。
なお、電解液は、正極の集電体と反応し、正極集電体を腐食する場合がある。そのような腐食を防止するため、電解液に数ｗｔ％のＬｉＰＦ６を添加することが好ましい。正極集電体表面に不動態膜を生じ、該不動態膜が電解液と正極集電体との反応を抑制するためである。ただし、正極活物質層を溶解させないために、ＬｉＰＦ６の濃度は１０ｗｔ％以下、好ましくは５ｗｔ％以下、より好ましくは３ｗｔ％以下とするとよい。
＜外装体の構成＞
次に、外装体１１６について説明する。外装体１１６には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アイオノマー、ポリアミド等の有機材料を有するフィルム（または膜）１１２上に、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素と、を有するフィルム１１１を設け、さらに、外装体の外面として、シリコーン樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の絶縁性合成樹脂などの有機材料を有するフィルム（または膜）１１３を設けた三層構造のフィルムを用いると好ましい。このような三層構造とすることで、電解液の浸入や気体の透過を遮断するとともに、絶縁性を確保し、併せて耐電解液性を有する。耐電解液性とは、電解液と接しても反応して反応物を形成しにくい性質を指している。外装体を内側に折り曲げて重ねて、または、２つの外装体それぞれの内面を向い合せて重ねて熱を加えることにより、内面の材料が互いにとけ、２つの外装体の内面を融着することができ、封止構造を作製することができる。
また、フィルム１１１は、１０μｍ以上１５０μｍ以下の厚さである領域を有すると好ましい。それにより、可撓性を有する外装体１１６とすることができる。
また、フィルム１１１は、密度が５ｇ／ｃｍ３以上６ｇ／ｃｍ３以下である領域を有すると好ましい。それによって、低ヤング率、高強度のフィルムを形成することができる。そのため、繰り返し曲げによる変形によって、外装体１１６が破断するのを抑制することができる。
フィルム１１１は、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素との合金によって形成することができる。例えばＴｉ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｚｒ−ＯまたはＴｉ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｖ−Ｚｒ−Ｏなどを用いればよい。それにより、フィルム１１１は、０．２％耐力を有することができる。例えば、９００ＭＰａ以上１７００ＭＰａ以下の０．２％耐力を有する。
また、フィルム１１１は、延性または展性を有し、曲げなどの変形時においても、フィルム１１１が破断しにくく、ガスバリア性を保持することができる。
また、外装体は融着等によって封止構造が形成されていると好ましい。また、２枚の外装体を重ねた場合は熱融着等の方法で外周すべてに封止部が形成される。
また、上記では外装体を三層構造のフィルムを用いる構成としたが、これに限られない。例えば、有機材料を有するフィルムと、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素と、を有するフィルムと、の二層構造としてもよく、また四層以上の構成としてもよい。
＜可撓性を有する蓄電装置＞
本実施の形態にて示された各部材の材料から、可撓性を有する材料を選択して用いることによって、可撓性を有する蓄電装置を作製することができる。近年、変形可能なデバイスの研究および開発が盛んに行われている。そのようなデバイスに用いる蓄電装置として、可撓性を有する蓄電装置の需要が生じている。
２枚のフィルムを外装体として電極・電解液など１８０５を挟む蓄電装置を湾曲させた場合には、蓄電装置の曲率中心１８００に近い側のフィルム１８０１の曲率半径１８０２は、曲率中心１８００から遠い側のフィルム１８０３の曲率半径１８０４よりも小さい（図８（Ａ）参照）。蓄電装置を湾曲させて断面を円弧状とすると曲率中心１８００に近いフィルムの表面には圧縮応力がかかり、曲率中心１８００から遠いフィルムの表面には引っ張り応力がかかる（図８（Ｂ）参照）。
可撓性を有する蓄電装置を変形させたとき、外装体に大きな応力がかかるが、外装体の表面に凹部または凸部で形成される模様を形成すると、蓄電装置の変形により圧縮応力や引っ張り応力がかかったとしても、ひずみによる影響を抑えることができる。そのため、蓄電装置は、曲率中心に近い側の外装体の曲率半径が５０ｍｍ好ましくは２０ｍｍとなる範囲で変形することができる。
面の曲率半径について、図９を用いて説明する。図９（Ａ）において、曲面１７００を切断した平面１７０１において、曲面１７００に含まれる曲線１７０２の一部を円の弧に近似して、その円の半径を曲率半径１７０３とし、円の中心を曲率中心１７０４とする。図９（Ｂ）に曲面１７００の上面図を示す。図９（Ｃ）に、平面１７０１で曲面１７００を切断した断面図を示す。曲面を平面で切断するとき、曲面に対する平面の角度や切断する位置に応じて、断面に現れる曲線の曲率半径は異なるものとなるが、本明細書等では、最も小さい曲率半径を面の曲率半径とする。
なお、蓄電装置の断面形状は、単純な円弧状に限定されず、一部が円弧を有する形状にすることができ、例えば図８（Ｃ）に示す形状や、波状（図８（Ｄ）参照）、Ｓ字形状などとすることもできる。蓄電装置の曲面が複数の曲率中心を有する形状となる場合は、複数の曲率中心それぞれにおける曲率半径の中で、最も曲率半径が小さい曲面において、２枚の外装体の曲率中心に近い方の外装体の曲率半径が、５０ｍｍ好ましくは２０ｍｍとなる範囲で蓄電装置が変形することができる。
＜蓄電装置の組み立ておよびエージング＞
次に、上述の構成部材を組み合わせて、外装体１１６を封止することにより図１および図４に示すように、正極集電体１０５と、正極活物質層１０４と、セパレータ１０３と、負極活物質層１０２と、負極集電体１０１と、を積み重ねた積層体を複数有する内部構造物を、電解液１０７とともに外装体１１６により封止された状態とする。
次に、エージング工程を行う。まず環境温度を例えば室温程度に保ち、低いレートで一定電圧まで定電流充電を行う。次に、充電により外装体で囲まれた領域に発生したガスを、外装体外部に放出させる。次に、さらに初回の充電よりも高いレートで充電を行う。
その後、やや高い温度環境下で長時間保存する。例えば４０℃以上の環境下で２４時間以上保存する。
やや高い温度環境下で長時間保存した後、外装体で囲まれた領域に再び発生したガスを放出させる。さらに室温環境下で０．２Ｃのレートで放電し、同レートにて充電し、再び同レートで放電した後、さらに同レートで充電する。そして、同レートで放電することによりエージング工程を終了する。
以上のようにして、本発明に係る蓄電装置を製造することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
なお、本明細書等においては、ある一つの実施の形態において述べる図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念を導き出すことは、当業者であれば容易に理解される。したがって、ある一つの実施の形態において述べる図または文章において、少なくとも一つの具体例が記載される場合、その具体例の上位概念も、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。そして、その発明の一態様は、明確であると言える。
なお、本明細書等においては、少なくとも図に記載した内容（図の中の一部でもよい）は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。したがって、ある内容について、図に記載されていれば、文章を用いて述べていなくても、その内容は、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。同様に、図の一部を取り出した図についても、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可能である。そして、その発明の一態様は明確であると言える。
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載されているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様として、可撓性を有するリチウムイオン蓄電装置に適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、様々な蓄電装置、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー蓄電装置、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、固体電池、空気電池、一次電池、キャパシタ、または、電気二重層キャパシタ、ウルトラ・キャパシタ、スーパー・キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、などに適用してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、リチウムイオン蓄電装置に適用しなくてもよい。例えば、本発明の一態様として、湾曲した蓄電装置、可撓性を有する蓄電装置、または、変形できる蓄電装置に適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、様々な形状の蓄電装置、または、様々な硬さを有する蓄電装置に適用してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、湾曲していない平板形状の蓄電装置、または、円筒形状の蓄電装置に適用してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、可撓性を有さず、変形できない蓄電装置に適用してもよい。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る蓄電池の構造について、図１０乃至図１４を参照して説明する。
＜ラミネート型蓄電池＞
ラミネート型の蓄電池の一例について、図１０（Ａ）を参照して説明する。ラミネート型の蓄電池は、可撓性を有する構成とすれば、可撓性を有する部位を少なくとも一部有する電子機器に実装すれば、電子機器の変形に合わせて蓄電池も曲げることもできる。
図１０（Ａ）に示すラミネート型の蓄電池５００は、正極集電体５０１および正極活物質層５０２を有する正極５０３と、負極集電体５０４および負極活物質層５０５を有する負極５０６と、セパレータ５０７と、電解液５０８と、外装体５０９と、を有する。外装体５０９内に設けられた正極５０３と負極５０６との間にセパレータ５０７が設置されている。また、外装体５０９で囲まれた領域は、電解液５０８で満たされている。外装体５０９には、実施の形態１で示した外装体を用いることができる。それにより、外装体５０９の変形時においても、十分なバリア性を維持することができる。
図１０（Ａ）に示すラミネート型の蓄電池５００において、正極集電体５０１および負極集電体５０４は、外部との電気的接触を得る端子の役割も兼ねている。そのため、正極集電体５０１および負極集電体５０４の一部は、外装体５０９から外側に露出するように配置してもよい。また、正極集電体５０１および負極集電体５０４を、外装体５０９から外側に露出させず、タブ電極を用いてそのタブ電極と正極集電体５０１、或いは負極集電体５０４と超音波接合させてタブ電極を外側に露出するようにしてもよい。
外装体５０９には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アイオノマー、ポリアミド等の有機材料を有するフィルム（または膜）上に、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素と、を有するフィルムを設け、さらに、外装体の外面として、シリコーン樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の絶縁性合成樹脂などの有機材料を有するフィルム（または膜）を設けた三層構造のフィルムを用いると好ましい。このような三層構造とすることで、電解液や気体の透過を遮断するとともに、絶縁性を確保し、併せて耐電解液性を有する。外装体を内側に折り曲げて重ねて、または、２つの外装体それぞれの内面を向い合せて重ねて熱を加えることにより、内面の材料が融け２つの外装体を融着することができ、封止構造を作製することができる。
また、ラミネート型の蓄電池５００の断面構造の一例を図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）では簡略のため、２つの集電体で構成する単層型の例を示しているが、実際は、複数の電極層で構成する積層型である。
図１０（Ｂ）では、一例として、電極層数を１２としている。なお、電極層数を１２としても蓄電池５００は、可撓性を有する。図１０（Ｂ）では負極集電体５０４が６層と、正極集電体５０１が６層の合計１２層の構造を示している。勿論、電極層数は１２に限定されず、多くてもよいし、少なくてもよい。電極層数が多い場合には、より多くの容量を有する蓄電池とすることができる。また、電極層数が少ない場合には、薄型化でき、可撓性に優れた蓄電池とすることができる。
ここで、ラミネート型の蓄電池５００の外観図の一例を図１１および図１２に示す。なお、図１０は、図１１に示す蓄電池５００の一点鎖線Ｃ１−Ｃ２における断面図を示す。図１１および図１２は、正極５０３、負極５０６、セパレータ５０７、外装体５０９、正極タブ電極５１０及び負極タブ電極５１１を有する。
図１３（Ａ）は正極５０３及び負極５０６の外観図を示す。正極５０３は正極集電体５０１を有し、正極活物質層５０２は正極集電体５０１の表面に形成されている。また、正極５０３は正極集電体５０１が一部露出する領域（タブ領域という）を有する。負極５０６は負極集電体５０４を有し、負極活物質層５０５は負極集電体５０４の表面に形成されている。また、負極５０６は負極集電体５０４が一部露出する領域、すなわちタブ領域を有する。正極及び負極が有するタブ領域の面積や形状は、図１３（Ａ）に示す例に限られない。
＜ラミネート型蓄電池の作製方法＞
ここで、図１１に外観図を示すラミネート型蓄電池の作製方法の一例について、図１３（Ｂ）、（Ｃ）を用いて説明する。
まず、負極５０６、セパレータ５０７及び正極５０３を積層する。図１３（Ｂ）に、積層された負極５０６、セパレータ５０７及び正極５０３を示す。ここでは負極を５組、正極を４組使用する例を示す。次に、正極５０３のタブ領域同士の接合と、最表面の正極のタブ領域への正極タブ電極５１０の接合を行う。接合には、例えば超音波溶接等を用いればよい。同様に、負極５０６のタブ領域同士の接合と、最表面の負極のタブ領域への負極タブ電極５１１の接合を行う。
次に外装体５０９上に、負極５０６、セパレータ５０７及び正極５０３を配置する。
次に、図１３（Ｃ）に示すように、外装体５０９を破線で示した部分で折り曲げる。その後、外装体５０９の外周部を接合する。接合には例えば熱圧着等を用いればよい。この時、後に電解液５０８を入れることができるように、外装体５０９の一部（または一辺）に接合されない領域（以下、導入口という）を設ける。
次に、外装体５０９に設けられた導入口から、電解液５０８を外装体５０９の内側へ導入する。電解液５０８の導入は、減圧雰囲気下、或いは不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。そして最後に、導入口を接合する。このようにして、ラミネート型の蓄電池である蓄電池５００を作製することができる。
なお、本実施の形態では、蓄電池として、ラミネート型の蓄電池を示したが、その他のコイン型蓄電池、円筒型蓄電池、封止型蓄電池、角型蓄電池等様々な形状の蓄電池を用いることができる。また、正極、負極、及びセパレータが複数積層された構造、正極、負極、及びセパレータが捲回された構造であってもよい。
また、可撓性を有するラミネート型の蓄電池を電子機器に実装する例を図１４に示す。フレキシブルな形状を備える蓄電池を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
また、フレキシブルな形状を備える蓄電池を、家屋やビルの内壁または外壁や、自動車の内装または外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。
図１４（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、蓄電池７４０７を有している。
図１４（Ｂ）は、携帯電話機７４００を湾曲させた状態を示している。携帯電話機７４００を外部の力により変形させて全体を湾曲させると、その内部に設けられている蓄電池７４０７も湾曲される。また、その時、曲げられた蓄電池７４０７の状態を図１４（Ｃ）に示す。蓄電池７４０７はラミネート型の蓄電池である。蓄電池７４０７は、例えば実施の形態１で示した外装体を有する蓄電装置を用いればよい。
図１４（Ｄ）は、バングル型の表示装置の一例を示している。携帯表示装置７１００は、筐体７１０１、表示部７１０２、操作ボタン７１０３、及び蓄電池７１０４を備える。また、図１４（Ｅ）に曲げられた蓄電池７１０４の状態を示す。
次に、蓄電池が有する積層体の製造方法の他の例について、図１５乃至図１８を用いて説明する。
図１５に、本発明の一態様に係る蓄電池２１００を示す。図１５（Ａ）は蓄電池２１００の斜視図、図１５（Ｂ）は蓄電池２１００の上面図である。図１５（Ｃ）は、図１５（Ｂ）に示す一点鎖線Ｇ１−Ｇ２における断面図である。蓄電池２１００は、正極リード２１２１、負極リード２１２５、正極２１１１、負極２１１５、封止層２１２０およびセパレータ２１０３を有する。図１５（Ｂ）に示すように、蓄電池２１００は、外装体２１０７の３辺が封止されている。また、図１５（Ｃ）では外装体２１０７は省略されている。
ここで図１６を用いて、図１５に示す蓄電池２１００の作製方法の一部について説明する。
まずセパレータ２１０３上に、負極２１１５を配置する（図１６（Ａ））。このとき、負極２１１５が有する負極活物質層が、セパレータ２１０３と重畳するように配置する。
次に、セパレータ２１０３を折り曲げ、負極２１１５の上にセパレータ２１０３を重ねる。次に、セパレータ２１０３の上に、正極２１１１を重ねる（図１６（Ｂ））。このとき、正極２１１１が有する正極活物質層が、セパレータ２１０３および負極活物質層と重畳するように配置する。なお、集電体の片面に活物質層が形成されている電極を用いる場合は、正極２１１１の正極活物質層と、負極２１１５の負極活物質層がセパレータ２１０３を介して対向するように配置する。
セパレータ２１０３にポリプロピレン等の熱溶着が可能な材料を用いている場合は、セパレータ２１０３同士が重畳している領域を熱溶着してから次の電極を重ねることで、作製工程中に電極がずれることを抑制できる。具体的には、負極２１１５または正極２１１１と重畳しておらず、セパレータ２１０３同士が重畳している領域、たとえば図１６（Ｂ）の領域２１０３ａで示す領域を熱溶着することが好ましい。
この工程を繰り返すことで、図１６（Ｃ）に示すように、セパレータ２１０３を挟んで正極２１１１および負極２１１５を積み重ねることができる。
なお、あらかじめ繰り返し折り曲げたセパレータ２１０３に、複数の負極２１１５および複数の正極２１１１を交互に挟むように配置してもよい。
次に、図１６（Ｃ）に示すように、セパレータ２１０３で複数の正極２１１１および複数の負極２１１５を覆う。
さらに、図１６（Ｄ）に示すように、セパレータ２１０３同士が重畳している領域、例えば図１６（Ｄ）に示す領域２１０３ｂを熱溶着することで、複数の正極２１１１と複数の負極２１１５を、セパレータ２１０３によって覆い、結束する。
なお、複数の正極２１１１、複数の負極２１１５およびセパレータ２１０３を、結束材を用いて結束してもよい。
このような工程で正極２１１１および負極２１１５を積み重ねるため、セパレータ２１０３は、１枚のセパレータ２１０３の中で、複数の正極２１１１と複数の負極２１１５に挟まれている領域と、複数の正極２１１１と複数の負極２１１５を覆うように配置されている領域とを有する。
換言すれば、図１５の蓄電池２１００が有するセパレータ２１０３は、一部が折りたたまれた１枚のセパレータである。セパレータ２１０３の折りたたまれた領域に、複数の正極２１１１と、複数の負極２１１５が挟まれている。
蓄電池２１００の、外装体２１０７の接着領域、および正極２１１１、負極２１１５、セパレータ２１０３および外装体２１０７の形状、正極リード２１２１および負極リード２１２５の位置形状以外の構成は、実施の形態１の記載を参酌することができる。また、正極２１１１および負極２１１５を積み重ねる工程以外の蓄電池２１００の作製方法は、実施の形態１に記載の作製方法を参酌することができる。
図１７に、図１５と異なる蓄電池２２００を示す。図１７（Ａ）は蓄電池２２００の斜視図、図１７（Ｂ）は蓄電池２２００の上面図である。図１７（Ｃ１）は第１の電極組立体２１３０、図１７（Ｃ２）は第２の電極組立体２１３１の断面図である。図１７（Ｄ）は、図１７（Ｂ）の一点鎖線Ｈ１−Ｈ２における断面図である。なお、図１７（Ｄ）では図を明瞭にするため、第１の電極組立体２１３０、第２の電極組立体２１３１およびセパレータ２１０３を抜粋して示す。
図１７に示す蓄電池２２００は、正極２１１１と負極２１１５の配置、およびセパレータ２１０３の配置が図１５の蓄電池２１００と異なる。
図１７（Ｄ）に示すように、蓄電池２２００は、複数の第１の電極組立体２１３０および複数の第２の電極組立体２１３１を有する。
図１７（Ｃ１）に示すように、第１の電極組立体２１３０では、正極集電体の両面に正極活物質層を有する正極２１１１ａ、セパレータ２１０３、負極集電体の両面に負極活物質層を有する負極２１１５ａ、セパレータ２１０３、正極集電体の両面に正極活物質層を有する正極２１１１ａがこの順に積層されている。また図１７（Ｃ２）に示すように、第２の電極組立体２１３１では、負極集電体の両面に負極活物質層を有する負極２１１５ａ、セパレータ２１０３、正極集電体の両面に正極活物質層を有する正極２１１１ａ、セパレータ２１０３、負極集電体の両面に負極活物質層を有する負極２１１５ａがこの順に積層されている。
さらに図１７（Ｄ）に示すように、複数の第１の電極組立体２１３０および複数の第２の電極組立体２１３１は、巻回したセパレータ２１０３によって覆われている。
ここで図１８を用いて、図１７に示す蓄電池２２００の作製方法の一部について説明する。
まずセパレータ２１０３上に、第１の電極組立体２１３０を配置する（図１８（Ａ））。
次に、セパレータ２１０３を折り曲げ、第１の電極組立体２１３０の上にセパレータ２１０３を重ねる。次に、第１の電極組立体２１３０の上下に、セパレータ２１０３を介して、２組の第２の電極組立体２１３１を重ねる（図１８（Ｂ））。
次に、セパレータ２１０３を、２組の第２の電極組立体２１３１を覆うように巻回させる。さらに、２組の第２の電極組立体２１３１の上下に、セパレータ２１０３を介して、２組の第１の電極組立体２１３０を重ねる（図１８（Ｃ））。
次に、セパレータ２１０３を、２組の第１の電極組立体２１３０を覆うように巻回させる（図１８（Ｄ））。
このような工程で複数の第１の電極組立体２１３０および複数の第２の電極組立体２１３１を積み重ねるため、これらの電極組立体は、渦巻き状に巻回されたセパレータ２１０３の間に配置される。
なお、最も外側に配置される第１の電極組立体２１３０の正極２１１１ａは、外側には正極活物質層を設けないことが好ましい。
また図１７（Ｃ１）および図１７（Ｃ２）では、電極組立体が電極３枚とセパレータ２枚を有する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。電極を４枚以上、セパレータを３枚以上有する構成としてもよい。電極を増やすことで、蓄電池２２００の容量をより向上させることができる。また電極を２枚、セパレータを１枚有する構成としてもよい。電極が少ない場合、より湾曲に強い蓄電池２２００とすることができる。また図１７（Ｄ）では、蓄電池２２００が第１の電極組立体２１３０を３組、第２の電極組立体２１３１を２組有する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。さらに多くの電極組立体を有する構成としてもよい。電極組立体を増やすことで、蓄電池２２００の容量をより向上させることができる。またより少ない電極組立体を有する構成としてもよい。電極組立体が少ない場合、より湾曲に強い蓄電池２２００とすることができる。
蓄電池２２００の、正極２１１１と負極２１１５の配置、およびセパレータ２１０３の配置の他は、図１５についての記載を参酌することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１などで説明した蓄電装置を電子機器に実装する例について説明する。
可撓性を有する蓄電装置を、腕章型の電子機器に実装する例を図１９に示す。図１９に示す腕章型デバイス７３００は、腕７３０１に装着することが可能であり、曲面を有する表示部と、曲げることのできる蓄電装置とを有する。
なお、表示部において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、及び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な素子を有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置は、例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トランジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、ＩＭＯＤ（フェロメトリック・モジュレーション）素子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、または、カーボンナノチューブを用いた表示素子、などの少なくとも一つを有している。これらの他にも、表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置は、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を有する場合がある。ＥＬ素子を用いた表示装置の一例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例としては、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク、または電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーなどがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合には、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにすればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。なお、ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置してもよい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このように、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を設けてもよい。
さらに、腕章型デバイス７３００は機能素子を１つまたは複数有することが好ましく、例えばセンサとして、力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むものを用いることができる。また、タッチパネル、アンテナ、発電素子、スピーカなどの機能素子を有してもよい。
例えば、夜間において腕章型デバイス７３００を使用者の腕に装着して表示部を発光させれば、交通の安全効果が得られる。また、軍人や警備員などが上腕部に腕章型デバイス７３００を装着し、ほふく前進を行いながら、上官の指示をリアルタイムで受信して上腕部の腕章型デバイスの表示部に表示された表示を確認することができる。軍人や警備員が作業を実行する上で頭部にヘルメットをかぶり、両手には武器や道具を有しており、無線器や携帯電話や頭部に装着するデバイスでは使用が困難である。軍人や警備員が上腕部に腕章型デバイスを装着し、両手がふさがったままでもマイクなどの音声入力部への音声入力などによって腕章型デバイス７３００の操作を行えることは有用である。
また、スポーツ分野においても腕章型デバイス７３００を有用に使用できる。例えば、マラソンなどの場合、選手は時間を腕時計で確認するが、腕の振りを一度止めないと時間を確認することが困難である。腕の振りを止めてしまうとリズムが乱れ、競技に支障をきたすおそれがある。腕章型デバイス７３００は、上腕部に装着することで、腕の振りを止めなくとも時間表示を可能とし、さらに他の情報（コースの自分の位置情報や、自分の健康状態など）もディスプレイに表示させることができる。さらに、選手が両手を使うことなく音声入力などによって腕章型デバイスの操作を行い、通信機能によって、コーチに指示を仰ぎ、その指示をスピーカなどの音声出力部による音声出力や表示によって選手が確認できる機能も備えていると有用である。
また、工事現場等においてもヘルメットを装着した作業者が、腕章型デバイス７３００を腕に装着し、操作することで安全に作業を行えるよう通信や他の人の位置情報を容易に取得することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１などで説明した蓄電装置を搭載することのできる電子機器の他の例を示す。
図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）に、２つ折り可能なタブレット型端末の一例を示す。図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）に示すタブレット型端末９６００は、筐体９６３０ａ、筐体９６３０ｂ、筐体９６３０ａと筐体９６３０ｂを接続する可動部９６４０、表示部９６３１ａと表示部９６３１ｂを有する表示部９６３１、表示モード切り替えスイッチ９６２６、電源スイッチ９６２７、省電力モード切り替えスイッチ９６２５、留め具９６２９、操作スイッチ９６２８、を有する。図２０（Ａ）は、タブレット型端末９６００を開いた状態を示し、図２０（Ｂ）は、タブレット型端末９６００を閉じた状態を示している。
また、タブレット型端末９６００は、筐体９６３０ａおよび筐体９６３０ｂの内部に蓄電装置９６３５を有する。蓄電装置９６３５は、可動部９６４０を通り、筐体９６３０ａと筐体９６３０ｂに渡って設けられている。
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示された操作キー９６３８にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示画面として用いることができる。
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部をタッチパネルの領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで表示部９６３１ｂにキーボードボタン表示することができる。
また、タッチパネルの領域９６３２ａとタッチパネルの領域９６３２ｂに対して同時にタッチ入力することもできる。
また、表示モード切り替えスイッチ９６２６は、縦表示又は横表示などの表示の向きを切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えスイッチ９６２５は、タブレット型端末９６００に内蔵している光センサで検出される使用時の外光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光センサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置を内蔵させてもよい。
また、図２０（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネルとしてもよい。
図２０（Ｂ）は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、太陽電池９６３３、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を含む充放電制御回路９６３４を有する。また、蓄電装置９６３５として、本発明の一態様の蓄電装置を用いる。
なお、タブレット型端末９６００は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０ａおよび筐体９６３０ｂを重ね合せるように折りたたむことができる。折りたたむことにより、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、タブレット型端末９６００の耐久性を高めることができる。また、本発明の一態様の蓄電装置を用いた蓄電装置９６３５は可撓性を有し、曲げ伸ばしを繰り返しても充放電容量が低下しにくい。よって、信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
また、この他にも図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有することができる。
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、表示部、又は映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、筐体９６３０の一面又は二面に設けることができ、蓄電装置９６３５の充電を効率的に行う構成とすることができる。なお蓄電装置９６３５としては、本発明の一態様の蓄電装置を用いると、充放電の繰り返しに伴う放電容量の低下を抑制することができるため、長期にわたって使用することのできるタブレット端末とすることができる。
また、図２０（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、および動作について図２０（Ｃ）にブロック図を示し説明する。図２０（Ｃ）には、太陽電池９６３３、蓄電装置９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、表示部９６３１について示しており、蓄電装置９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図２０（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４に対応する箇所となる。
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。太陽電池で発電した電力は、蓄電装置９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤＣコンバータ９６３６で昇圧又は降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太陽電池９６３３からの電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３７で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧又は降圧をすることとなる。また、表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにして蓄電装置９６３５の充電を行う構成とすればよい。
なお太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段による蓄電装置９６３５の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線（非接触）で電力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成としてもよい。
また、図２１に示すようなウェアラブルデバイスに実施の形態１などで説明した蓄電装置を搭載することができる。
例えば、図２１（Ａ）に示すような眼鏡型デバイス４００に搭載することができる。眼鏡型デバイス４００は、フレーム４００ａと、表示部４００ｂを有する。湾曲を有するフレーム４００ａのテンプル部に蓄電装置を搭載することで、重量バランスがよく継続使用時間の長い眼鏡型デバイス４００とすることができる。
また、ヘッドセット型デバイス４０１に搭載することができる。ヘッドセット型デバイス４０１は、少なくともマイク部４０１ａと、フレキシブルパイプ４０１ｂと、イヤフォン部４０１ｃを有する。フレキシブルパイプ４０１ｂ内やイヤフォン部４０１ｃ内に蓄電装置を設けることができる。
また、身体に直接取り付け可能なデバイス４０２に搭載することができる。デバイス４０２の薄型の筐体４０２ａの中に、蓄電装置４０２ｂを設けることができる。
また、衣服に取り付け可能なデバイス４０３に搭載することができる。デバイス４０３の薄型の筐体４０３ａの中に、蓄電装置４０３ｂを設けることができる。
また、腕時計型デバイス４０５に搭載することができる。腕時計型デバイス４０５は表示部４０５ａおよびベルト部４０５ｂを有し、表示部４０５ａまたはベルト部４０５ｂに、蓄電装置を設けることができる。
また、ベルト型デバイス４０６に搭載することができる。ベルト型デバイス４０６は、ベルト部４０６ａおよびワイヤレス給電受電部４０６ｂを有し、ベルト部４０６ａの内部に、蓄電装置を搭載することができる。
また、図２１（Ｂ）に示すような腕輪型デバイス４０７に実施の形態１で説明した蓄電装置を搭載することができる。腕輪型デバイス４０７は、ケース４０７ａの中に、２つの湾曲した蓄電装置４０７ｂを有する。またケース４０７ａの表面には湾曲した表示部４０７ｃが設けられている。表示部４０７ｃに用いることのできる表示部については、図１９の表示部についての記載を参酌することができる。腕輪型デバイス４０７は、接続部４０７ｄとヒンジ部４０７ｅを有し、ヒンジ部４０７ｅを中心に接続部４０７ｄまでを動かすことができる。また接続部４０７ｄに設けられた外部端子を介して充電等を行うことができる。
また、図２１（Ｃ）に示すようなウェアラブルデバイス４１０に上記実施の形態で説明した蓄電装置を搭載することができる。ウェアラブルデバイス４１０は、センサ部４１３と、表示部４１５と、バンド部４１４とを有し、例えば手首などに着用することができる。バンド部４１４に湾曲した蓄電装置４１２が設けられている。表示部４１５に用いることのできる表示部については、後述する図２２の表示部についての記載を参酌することができる。
蓄電装置４１２として先の実施の形態に示す蓄電装置を用いることにより、ウェアラブルデバイス４１０の着脱時に蓄電装置４１２が変形しても、外装体の亀裂の発生などの可能性を低減することができる。よって、ウェアラブルデバイス４１０の信頼性を高いものとすることができる。
図２２に、他の電子機器の例を示す。図２２において、表示装置８０００は、本発明の一態様に係る蓄電装置８００４を用いた電子機器の一例である。具体的に、表示装置８０００は、ＴＶ放送受信用の表示装置に相当し、筐体８００１、表示部８００２、スピーカ部８００３、蓄電装置８００４等を有する。本発明の一態様に係る蓄電装置８００４は、筐体８００１の内部に設けられている。表示装置８０００は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８００４に蓄積された電力を用いることもできる。よって、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一態様に係る蓄電装置８００４を無停電電源として用いることで、表示装置８０００の利用が可能となる。
表示部８００２には、液晶表示装置、有機ＥＬ素子などの発光素子を各画素に備えた発光装置、電気泳動表示装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの、半導体表示装置を用いることができる。
なお、表示装置には、ＴＶ放送受信用の他、パーソナルコンピュータ用、広告表示用など、全ての情報表示用表示装置が含まれる。
図２２において、据え付け型の照明装置８１００は、本発明の一態様に係る蓄電装置８１０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、照明装置８１００は、筐体８１０１、光源８１０２、蓄電装置８１０３等を有する。図２２では、蓄電装置８１０３が、筐体８１０１及び光源８１０２が据え付けられた天井８１０４の内部に設けられている場合を例示しているが、蓄電装置８１０３は、筐体８１０１の内部に設けられていても良い。照明装置８１００は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８１０３に蓄積された電力を用いることもできる。よって、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一態様に係る蓄電装置８１０３を無停電電源として用いることで、照明装置８１００の利用が可能となる。
なお、図２２では天井８１０４に設けられた据え付け型の照明装置８１００を例示しているが、本発明の一態様に係る蓄電装置は、天井８１０４以外、例えば側壁８１０５、床８１０６、窓８１０７等に設けられた据え付け型の照明装置に用いることもできるし、卓上型の照明装置などに用いることもできる。
また、光源８１０２には、電力を利用して人工的に光を得る人工光源を用いることができる。具体的には、白熱電球、蛍光灯などの放電ランプ、ＬＥＤや有機ＥＬ素子などの発光素子が、上記人工光源の一例として挙げられる。
図２２において、室内機８２００及び室外機８２０４を有するエアコンディショナーは、本発明の一態様に係る蓄電装置８２０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、室内機８２００は、筐体８２０１、送風口８２０２、蓄電装置８２０３等を有する。図２２では、蓄電装置８２０３が、室内機８２００に設けられている場合を例示しているが、蓄電装置８２０３は室外機８２０４に設けられていても良い。或いは、室内機８２００と室外機８２０４の両方に、蓄電装置８２０３が設けられていても良い。エアコンディショナーは、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８２０３に蓄積された電力を用いることもできる。特に、室内機８２００と室外機８２０４の両方に蓄電装置８２０３が設けられている場合、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一態様に係る蓄電装置８２０３を無停電電源として用いることで、エアコンディショナーの利用が可能となる。
なお、図２２では、室内機と室外機で構成されるセパレート型のエアコンディショナーを例示しているが、室内機の機能と室外機の機能とを１つの筐体に有するエアコンディショナーに、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることもできる。
図２２において、電気冷凍冷蔵庫８３００は、本発明の一態様に係る蓄電装置８３０４を用いた電子機器の一例である。具体的に、電気冷凍冷蔵庫８３００は、筐体８３０１、冷蔵室用扉８３０２、冷凍室用扉８３０３、蓄電装置８３０４等を有する。図２２では、蓄電装置８３０４が、筐体８３０１の内部に設けられている。電気冷凍冷蔵庫８３００は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８３０４に蓄積された電力を用いることもできる。よって、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一態様に係る蓄電装置８３０４を無停電電源として用いることで、電気冷凍冷蔵庫８３００の利用が可能となる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、車両に実施の形態１などで説明した蓄電装置を搭載する例を示す。
また、蓄電装置を車両に搭載すると、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）等の次世代クリーンエネルギー自動車を実現できる。
図２３において、本発明の一態様を用いた車両を例示する。図２３（Ａ）に示す自動車８４００は、走行のための動力源として電気モーターを用いる電気自動車である。または、走行のための動力源として電気モーターとエンジンを適宜選択して用いることが可能なハイブリッド自動車である。本発明の一態様を用いることで、航続距離の長い車両を実現することができる。また、自動車８４００は蓄電装置を有する。蓄電装置は電気モーターを駆動するだけでなく、ヘッドライト８４０１やルームライト（図示せず）などの発光装置に電力を供給することができる。
また、蓄電装置は、自動車８４００が有するスピードメーター、タコメーターなどの表示装置に電力を供給することができる。また、蓄電装置は、自動車８４００が有するナビゲーションシステムなどの半導体装置に電力を供給することができる。
図２３（Ｂ）に示す自動車８５００は、自動車８５００が有する蓄電装置にプラグイン方式や非接触給電方式等により外部の充電設備から電力供給を受けて、充電することができる。図２３（Ｂ）に、地上設置型の充電装置８０２１から自動車８５００に搭載された蓄電装置に、ケーブル８０２２を介して充電を行っている状態を示す。充電に際しては、充電方法やコネクターの規格等は、所定の方式で適宜行えばよい。充電装置８０２１は、商用施設に設けられた充電ステーションでもよく、また家庭の電源であってもよい。例えば、プラグイン技術によって、外部からの電力供給により自動車８５００に搭載された蓄電装置を充電することができる。充電は、ＡＣＤＣコンバータ等の変換装置を介して、交流電力を直流電力に変換して行うことができる。
また、図示しないが、受電装置を車両に搭載し、地上の送電装置から電力を非接触で供給して充電することもできる。この非接触給電方式の場合には、道路や外壁に送電装置を組み込むことで、停車中に限らず走行中に充電を行うこともできる。また、この非接触給電の方式を利用して、車両どうしで電力の送受信を行ってもよい。さらに、車両の外装部に太陽電池を設け、停車時や走行時に蓄電装置の充電を行ってもよい。このような非接触での電力の供給には、電磁誘導方式や磁界共鳴方式を用いることができる。
また、車両に搭載した蓄電装置を車両以外の電力供給源として用いることもできる。この場合、電力需要のピーク時に商用電源を用いることを回避することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
１００ａ 積層体
１００ｂ 積層体
１００ｃ 積層体
１００ｄ 積層体
１０１ 負極集電体
１０２ 負極活物質層
１０３ セパレータ
１０４ 正極活物質層
１０５ 正極集電体
１０７ 電解液
１１０ 蓄電装置
１１１ フィルム
１１２ フィルム
１１３ フィルム
１１５ リード電極
１１６ 外装体
１１７ 内部構造物
２００ 薄膜
２１０ 蓄電装置
４００ 眼鏡型デバイス
４００ａ フレーム
４００ｂ 表示部
４０１ ヘッドセット型デバイス
４０１ａ マイク部
４０１ｂ フレキシブルパイプ
４０１ｃ イヤフォン部
４０２ デバイス
４０２ａ 筐体
４０２ｂ 蓄電装置
４０３ デバイス
４０３ａ 筐体
４０３ｂ 蓄電装置
４０５ 腕時計型デバイス
４０５ａ 表示部
４０５ｂ ベルト部
４０６ ベルト型デバイス
４０６ａ ベルト部
４０６ｂ ワイヤレス給電受電部
４０７ 腕輪型デバイス
４０７ａ ケース
４０７ｂ 蓄電装置
４０７ｃ 表示部
４０７ｄ 接続部
４０７ｅ ヒンジ部
４１０ ウェアラブルデバイス
４１２ 蓄電装置
４１３ センサ部
４１４ バンド部
４１５ 表示部
５００ 蓄電池
５０１ 正極集電体
５０２ 正極活物質層
５０３ 正極
５０４ 負極集電体
５０５ 負極活物質層
５０６ 負極
５０７ セパレータ
５０８ 電解液
５０９ 外装体
５１０ 正極タブ電極
５１１ 負極タブ電極
１７００ 曲面
１７０１ 平面
１７０２ 曲線
１７０３ 曲率半径
１７０４ 曲率中心
１８００ 曲率中心
１８０１ フィルム
１８０２ 曲率半径
１８０３ フィルム
１８０４ 曲率半径
２１００ 蓄電池
２１０３ セパレータ
２１０３ａ 領域
２１０３ｂ 領域
２１０７ 外装体
２１１１ 正極
２１１１ａ 正極
２１１５ 負極
２１１５ａ 負極
２１２０ 封止層
２１２１ 正極リード
２１２５ 負極リード
２１３０ 電極組立体
２１３１ 電極組立体
２２００ 蓄電池
７１００ 携帯表示装置
７１０１ 筐体
７１０２ 表示部
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 蓄電池
７３００ 腕章型デバイス
７３０１ 腕
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７４０７ 蓄電池
８０００ 表示装置
８００１ 筐体
８００２ 表示部
８００３ スピーカ部
８００４ 蓄電装置
８０２１ 充電装置
８０２２ ケーブル
８１００ 照明装置
８１０１ 筐体
８１０２ 光源
８１０３ 蓄電装置
８１０４ 天井
８１０５ 側壁
８１０６ 床
８１０７ 窓
８２００ 室内機
８２０１ 筐体
８２０２ 送風口
８２０３ 蓄電装置
８２０４ 室外機
８３００ 電気冷凍冷蔵庫
８３０１ 筐体
８３０２ 冷蔵室用扉
８３０３ 冷凍室用扉
８３０４ 蓄電装置
８４００ 自動車
８４０１ ヘッドライト
８５００ 自動車
９６００ タブレット型端末
９６２５ スイッチ
９６２６ スイッチ
９６２７ 電源スイッチ
９６２８ 操作スイッチ
９６２９ 留め具
９６３０ 筐体
９６３０ａ 筐体
９６３０ｂ 筐体
９６３１ 表示部
９６３１ａ 表示部
９６３１ｂ 表示部
９６３２ａ 領域
９６３２ｂ 領域
９６３３ 太陽電池
９６３４ 充放電制御回路
９６３５ 蓄電装置
９６３６ ＤＣＤＣコンバータ
９６３７ コンバータ
９６３８ 操作キー
９６３９ ボタン
９６４０ 可動部

Claims (8)

  1. 内部構造物と、前記内部構造物を包む外装体と、を有し、
    前記内部構造物は、正極および負極を有し、
    前記外装体は、チタンと、ニオブ、タンタル、バナジウム、ジルコニウムまたはハフニウムから選ばれた一以上の元素と、を有する第１のフィルムを有することを特徴とする蓄電装置。
  2. 請求項１において、
    前記第１のフィルムは、さらにモリブデン、クロムまたはアルミニウムから選ばれた一以上の元素を有することを特徴とする蓄電装置。
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記外装体は、前記第１のフィルムと接する第２のフィルムを有し、
    前記第２のフィルムは、有機材料を有することを特徴とする蓄電装置。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
    前記第１のフィルムは、１０μｍ以上１５０μｍ以下の厚さである領域を有することを特徴とする蓄電装置。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    前記外装体は、前記第１のフィルムと接する第３のフィルムを有し、
    前記第３のフィルムは、有機材料を有し、
    前記第１のフィルムは、前記第２のフィルムと、前記第３のフィルムと、の間に設けられることを特徴とする蓄電装置。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
    前記第１のフィルムは、密度が５ｇ／ｃｍ３以上６ｇ／ｃｍ３以下である領域を有することを特徴とする蓄電装置。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記外装体は、可撓性を有することを特徴とする蓄電装置。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の蓄電装置と、ディスプレイと、操作ボタンと、を有する電子機器。
JP2016116958A 2015-06-16 2016-06-13 蓄電装置および電子機器 Withdrawn JP2017010932A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015120997 2015-06-16
JP2015120997 2015-06-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017010932A true JP2017010932A (ja) 2017-01-12
JP2017010932A5 JP2017010932A5 (ja) 2019-07-11

Family

ID=57545105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016116958A Withdrawn JP2017010932A (ja) 2015-06-16 2016-06-13 蓄電装置および電子機器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10319955B2 (ja)
JP (1) JP2017010932A (ja)
CN (1) CN107925016B (ja)
WO (1) WO2016203342A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2022085778A1 (ja) * 2020-10-22 2022-04-28
JP2023501562A (ja) * 2019-11-22 2023-01-18 エルジー エナジー ソリューション リミテッド フレキシブル二次電池用パッケージング及びそれを含むフレキシブル二次電池
JP2023051689A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 テイ・エス テック株式会社 乗物内装装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638278B1 (ko) 2016-02-26 2024-02-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 접속 부재, 전원 장치, 전자 기기, 및 시스템
KR102807266B1 (ko) 2016-02-26 2025-05-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전 장치, 전지 제어 유닛 및 전자 기기
US11383213B2 (en) 2016-03-15 2022-07-12 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
US11171324B2 (en) 2016-03-15 2021-11-09 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
US9837682B1 (en) * 2016-08-29 2017-12-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Variable layer thickness in curved battery cell
KR102588423B1 (ko) * 2016-12-22 2023-10-12 삼성전자주식회사 벤디드 디스플레이를 통한 부품 실장 구조를 갖는 전자 장치
US11081684B2 (en) 2017-05-24 2021-08-03 Honda Motor Co., Ltd. Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion
US20190036102A1 (en) 2017-07-31 2019-01-31 Honda Motor Co., Ltd. Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive
US10658651B2 (en) 2017-07-31 2020-05-19 Honda Motor Co., Ltd. Self standing electrodes and methods for making thereof
US11201318B2 (en) 2017-09-15 2021-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for battery tab attachment to a self-standing electrode
US11121358B2 (en) 2017-09-15 2021-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder
US10916955B1 (en) * 2017-10-16 2021-02-09 S & N Technologies, LLC Modular multi-functional conference wearable system
KR102895664B1 (ko) 2018-11-22 2025-12-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 충전 제어 시스템
US11535517B2 (en) 2019-01-24 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments
US12381275B2 (en) 2019-01-30 2025-08-05 Honda Motor Co., Ltd. Stretchable and flexible lithium ion battery
US12142771B2 (en) 2019-01-30 2024-11-12 Honda Motor Co., Ltd. Flexible battery as an integration platform for wearable sensors and processing/transmitting devices
KR102775448B1 (ko) * 2019-01-31 2025-03-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US11325833B2 (en) 2019-03-04 2022-05-10 Honda Motor Co., Ltd. Composite yarn and method of making a carbon nanotube composite yarn
US11352258B2 (en) 2019-03-04 2022-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Multifunctional conductive wire and method of making
KR102793400B1 (ko) 2019-04-19 2025-04-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2020262372A1 (ja) * 2019-06-27 2020-12-30 株式会社村田製作所 樹脂多層基板およびその製造方法
KR102786074B1 (ko) 2019-07-04 2025-03-26 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US11539042B2 (en) 2019-07-19 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Flexible packaging with embedded electrode and method of making
EP4207425A4 (en) * 2020-09-30 2023-10-25 Ningde Amperex Technology Ltd. LIQUID BATTERY AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF
US20250259766A1 (en) * 2024-02-08 2025-08-14 International Business Machines Corporation Superconducting device with multiple wiring

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011102423A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Nisshin Steel Co Ltd ラミネート型リチウムイオン二次電池ケース用フェライト系ステンレス鋼箔

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4995910A (en) * 1987-05-26 1991-02-26 Armstrong World Industries, Inc. Non-stick coating composition and method for thermoplastic materials
US4992910A (en) * 1989-11-06 1991-02-12 The Evans Findings Company, Inc. Electrical component package
US6461762B1 (en) * 2000-04-20 2002-10-08 Industrial Technology Research Institute Rechargeable battery structure having a stacked structure of sequentially folded cells
EP1421636A2 (en) 2001-08-24 2004-05-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a lithium battery, a lithium battery and an electrical appliance
JP3858689B2 (ja) 2001-12-21 2006-12-20 日本電気株式会社 ラミネート外装体を用いた電池とその製造方法
JP4081276B2 (ja) * 2002-01-11 2008-04-23 日本パーカライジング株式会社 水性下地処理剤、下地処理方法および下地処理された材料
JP5010097B2 (ja) * 2004-07-23 2012-08-29 昭和電工パッケージング株式会社 電子部品ケース用包材及び電子部品用ケース並びに電子部品
JP5515308B2 (ja) * 2009-02-03 2014-06-11 ソニー株式会社 薄膜固体リチウムイオン二次電池及びその製造方法
JP6247444B2 (ja) 2012-02-17 2017-12-13 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置
JP5719859B2 (ja) 2012-02-29 2015-05-20 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置
JP5475823B2 (ja) * 2012-04-06 2014-04-16 昭和電工パッケージング株式会社 電子部品ケース用包材及び電子部品用ケース並びに電子部品
JP6005976B2 (ja) * 2012-04-24 2016-10-12 昭和電工パッケージング株式会社 ラミネート用水系下地処理剤及び下地処理方法並びに下地処理材料
US9559384B2 (en) 2013-05-15 2017-01-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Secondary battery and method for restoring capacity of secondary battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011102423A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Nisshin Steel Co Ltd ラミネート型リチウムイオン二次電池ケース用フェライト系ステンレス鋼箔

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023501562A (ja) * 2019-11-22 2023-01-18 エルジー エナジー ソリューション リミテッド フレキシブル二次電池用パッケージング及びそれを含むフレキシブル二次電池
JP7355936B2 (ja) 2019-11-22 2023-10-03 エルジー エナジー ソリューション リミテッド フレキシブル二次電池用パッケージング及びそれを含むフレキシブル二次電池
US12327874B2 (en) 2019-11-22 2025-06-10 Lg Energy Solution, Ltd. Packaging for flexible secondary battery, and flexible secondary battery comprising same
JPWO2022085778A1 (ja) * 2020-10-22 2022-04-28
WO2022085778A1 (ja) * 2020-10-22 2022-04-28 テイ・エス テック株式会社 車両用内装品
JP7659200B2 (ja) 2020-10-22 2025-04-09 テイ・エス テック株式会社 車両用ドアライニング
JP2023051689A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 テイ・エス テック株式会社 乗物内装装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107925016A (zh) 2018-04-17
US10319955B2 (en) 2019-06-11
US20160372717A1 (en) 2016-12-22
CN107925016B (zh) 2021-03-16
WO2016203342A1 (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107925016B (zh) 蓄电装置及电子设备
JP7482274B2 (ja) 二次電池及び外装体
JP7487259B2 (ja) 二次電池
JP6856700B2 (ja) 電子機器
JP7257993B2 (ja) 二次電池
JP7146883B2 (ja) 蓄電装置
JP2024015149A (ja) 二次電池
JP6999770B2 (ja) リチウムイオン二次電池用負極の作製方法、及びリチウムイオン二次電池の作製方法
JP2015130329A (ja) 蓄電装置およびその作製方法、並びに電子機器
JP2021007103A (ja) 蓄電装置
JP2017152377A (ja) 蓄電装置、蓄電システム
JP6525419B2 (ja) 二次電池
JP2016154142A (ja) 二次電池および電子機器
JPWO2016103127A1 (ja) 二次電池、二次電池の作製方法および二次電池作製のための装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190610

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200707

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20200806