JP2019145521A - Electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide a flexible secondary battery having a new structure.SOLUTION: A resin 130 is sandwiched in a sealing region, and therefore, the thickness of an electrode portion and the thickness of a sealing region of an exterior body 107 are brought close to each other, and wrinkles generated in the exterior body 107 are suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 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、二次電池およ
び二次電池の作製方法に関する。
The present invention relates to an object, a method, or a manufacturing method. Or this invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). In particular, one embodiment of the present invention relates to a semiconductor device, a display device, a light-emitting device, a power storage device, an imaging device, a driving method thereof, or a manufacturing method thereof. In particular, one embodiment of the present invention relates to a secondary battery and a method for manufacturing the secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、小型、軽量かつエネルギー密度が高いという特徴を有し、ス
マートフォンやタブレット端末に代表される携帯情報端末や、ノートPC、携帯ゲーム機
といったモバイル機器をはじめ、幅広い電子機器に広く用いられている。
Lithium-ion secondary batteries are small, lightweight, and have a high energy density. They are used in a wide range of electronic devices, including mobile information terminals such as smartphones and tablet terminals, mobile devices such as notebook PCs and portable game machines. Widely used.

リチウムイオン二次電池は、一般的に、電極(正極および負極)を巻回または積層した電
極部と、電極部を覆う外装体と、を有する。
A lithium ion secondary battery generally has an electrode part in which electrodes (a positive electrode and a negative electrode) are wound or stacked, and an exterior body that covers the electrode part.

リチウムイオン二次電池の外装体には、鉄やアルミニウムの缶の他に、金属箔にプラステ
ィックフィルムを積層した、金属箔ラミネートフィルムが広く用いられている。金属箔ラ
ミネートフィルムは熱圧着することで封止が可能であり、形状の自由度が高く、軽量であ
る、可撓性を有するといった利点がある。
In addition to iron and aluminum cans, a metal foil laminate film in which a plastic film is laminated on a metal foil is widely used for an exterior body of a lithium ion secondary battery. The metal foil laminate film can be sealed by thermocompression bonding, and has advantages such as a high degree of freedom in shape, light weight, and flexibility.

例えば、金属箔ラミネートフィルムを外装体に用い、さらに外装体の封止領域の強度を補
うために補強用の樹脂を用いた二次電池が、特許文献1に開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a secondary battery that uses a metal foil laminate film for an exterior body and further uses a reinforcing resin to supplement the strength of the sealing region of the exterior body.

一方、近年モバイル機器の中でも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、身体の曲面に沿った形状であることが好ま
しい。そのため、ウェアラブルデバイスに搭載する二次電池も、ディスプレイやそのほか
の筐体と同様に、身体の曲面に沿った形状にすることが求められている。
On the other hand, wearable devices have been actively developed among mobile devices in recent years. It is preferable that the wearable device has a shape along the curved surface of the body from the property of being worn. Therefore, the secondary battery mounted on the wearable device is also required to have a shape along the curved surface of the body, like the display and other cases.

例えば、特許文献2および特許文献3には、湾曲した形状を有する二次電池が開示されて
いる。
For example, Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a secondary battery having a curved shape.

特開2011−181310号公報JP 2011-181310 A 米国特許出願公開第2013/0108907号明細書US Patent Application Publication No. 2013/0108907 特開2012−151110号公報JP 2012-151110 A

金属箔ラミネートフィルムは、上記のような利点があるものの、湾曲した二次電池、また
は可撓性を有する二次電池の外装体に用いる場合、強度に問題が生じることがあった。
Although the metal foil laminate film has the advantages as described above, when it is used for a curved secondary battery or an outer package of a flexible secondary battery, there is a problem in strength.

具体的には、外装体として金属箔ラミネートフィルムを用いた、湾曲した二次電池、また
は可撓性を有する二次電池では、図35で示す領域250のような、外装体の封止領域、
およびその付近にストレスがかかり、しわが生じやすいことが判明した。
Specifically, in a curved secondary battery or a flexible secondary battery using a metal foil laminate film as an exterior body, a sealing region of the exterior body, such as an area 250 shown in FIG.
It was found that stress was applied in the vicinity thereof and wrinkles were likely to occur.

過剰なストレスにより生じた外装体のしわは、外装体の亀裂、破断等の重大な不良につな
がる恐れがある。
Wrinkles of the exterior body caused by excessive stress may lead to serious defects such as cracks and breakage of the exterior body.

そのため、本発明の一態様では、新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製方法を
提供する。具体的には、可撓性を有する新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製
方法を提供する。
Therefore, according to one embodiment of the present invention, a secondary battery having a novel structure and a method for manufacturing the secondary battery are provided. Specifically, a secondary battery having a novel structure with flexibility and a method for manufacturing the secondary battery are provided.

外装体の封止領域、およびその付近にストレスがかかるのは、電極部の厚さと、封止領域
の厚さに大きな差があることが原因の一つである。
One of the reasons that stress is applied to the sealing region of the exterior body and the vicinity thereof is that there is a large difference between the thickness of the electrode portion and the thickness of the sealing region.

そこで上記課題を解決するため、本発明の一態様では、電極部の厚さと、外装体の封止領
域の厚さを近づけることで、外装体に生じるしわを抑制することとする。
Therefore, in order to solve the above problems, in one embodiment of the present invention, wrinkles generated in the exterior body are suppressed by bringing the thickness of the electrode portion close to the thickness of the sealing region of the exterior body.

本発明の一態様は、正極と、負極と、セパレータと、を有する電極部と、電極部を覆う外
装体と、を有する二次電池であって、二次電池は可撓性を有し、外装体は、封止領域を有
し、二次電池は、封止領域において、外装体に挟まれた樹脂を有し、樹脂の一部は、外装
体の外面に接することを特徴とする二次電池である。
One embodiment of the present invention is a secondary battery including an electrode portion including a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and an exterior body covering the electrode portion, the secondary battery having flexibility, The exterior body has a sealing region, and the secondary battery has a resin sandwiched between the exterior bodies in the sealing region, and a part of the resin is in contact with the outer surface of the exterior body. Next battery.

また、上記において、樹脂の外装体に挟まれた部分の厚さTは、電極部の厚さTの0
.8倍以上1.2倍以下であることが好ましい。
Further, in the above, the thickness T 1 of the portion sandwiched between the resin sheaths is 0 of the thickness T 2 of the electrode portion.
. It is preferably 8 times or more and 1.2 times or less.

また、上記において、外装体は凹凸を有することが好ましい。 Moreover, in the above, it is preferable that an exterior body has an unevenness | corrugation.

また、上記において、樹脂として、ポリプロピレンを用いることが好ましい。 In the above, it is preferable to use polypropylene as the resin.

また、上記において、外装体の摩擦係数μよりも、外装体の封止領域の外側に位置する
樹脂の摩擦係数μが小さいことが好ましい。
In the above, it is preferable that the friction coefficient μ 1 of the resin located outside the sealing region of the exterior body is smaller than the friction coefficient μ 2 of the exterior body.

新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製方法を提供することができる。具体的に
は、可撓性を有する新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製方法を提供すること
ができる。さらに具体的には、電極部の厚さと、外装体の封止領域の厚さを近づけること
で、外装体に生じるしわが抑制された二次電池を提供することができる。
A secondary battery having a novel structure and a method for manufacturing the secondary battery can be provided. Specifically, a secondary battery having a novel structure having flexibility and a method for manufacturing the secondary battery can be provided. More specifically, by making the thickness of the electrode portion close to the thickness of the sealing region of the exterior body, a secondary battery in which wrinkles generated in the exterior body are suppressed can be provided.

二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。The top view and sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する斜視図。The perspective view explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する上面図。The top view explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 二次電池に用いることのできる正極活物質を説明する断面図。Sectional drawing explaining the positive electrode active material which can be used for a secondary battery. 二次電池に用いることのできる導電助剤等を説明する断面図。Sectional drawing explaining the conductive support agent etc. which can be used for a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。The top view and sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する斜視図、上面図および断面図。The perspective view explaining the example of a structure of a secondary battery, a top view, and sectional drawing. 二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。The top view and sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する上面図、断面図および斜視図。The top view, sectional drawing, and perspective view explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。The top view and sectional drawing explaining the example of a structure of a secondary battery. 二次電池の作製方法の例を説明する図。8A and 8B illustrate an example of a method for manufacturing a secondary battery. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明するブロック図。The block diagram explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明する概念図。The conceptual diagram explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明する回路図。The circuit diagram explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明する回路図。The circuit diagram explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明する概念図。The conceptual diagram explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明するブロック図。The block diagram explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 蓄電装置の電池制御ユニットを説明するフローチャート。The flowchart explaining the battery control unit of an electrical storage apparatus. 電子デバイスの例を説明する図。FIG. 10 illustrates an example of an electronic device. 電子デバイスの例を説明する図。FIG. 10 illustrates an example of an electronic device. 電子デバイスの例を説明する図。FIG. 10 illustrates an example of an electronic device. 電子デバイスの例を説明する図。FIG. 10 illustrates an example of an electronic device. 電子機器の例を説明する図。10A and 10B each illustrate an example of an electronic device. 電子機器の例を説明する図。10A and 10B each illustrate an example of an electronic device. 二次電池の従来例を説明する上面図。The top view explaining the prior art example of a secondary battery. 導電助剤等の従来例を説明する断面図。Sectional drawing explaining conventional examples, such as a conductive support agent.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed. In addition, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments below.

「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。
“Electrically connected” includes a case of being connected via “something having an electric action”. Here, the “having some electric action” is not particularly limited as long as it can exchange electric signals between the connection targets.

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。
The position, size, range, and the like of each component illustrated in the drawings and the like may not represent the actual position, size, range, or the like for easy understanding. Therefore, the disclosed invention is not necessarily limited to the position, size, range, or the like disclosed in the drawings and the like.

「第1」、「第2」、「第3」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すもの
である。
Ordinal numbers such as “first”, “second”, and “third” are used to avoid confusion between components.

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。
Note that the terms “film” and “layer” can be interchanged with each other depending on the case or circumstances. For example, the term “conductive layer” may be changed to the term “conductive film”. Alternatively, for example, the term “insulating film” may be changed to the term “insulating layer” in some cases.

(実施の形態1)
本実施の形態では、図1乃至図5を用いて、本発明の一態様に係る二次電池の構成の例に
ついて説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, an example of a structure of a secondary battery according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

[1.代表的な構成]
図1(A)、(B)、(C)および図2に二次電池100の代表的な構成の例を示す。図
1(A)は二次電池の上面図である。図1(B)は、図1(A)の一点破線A1−A2に
おける断面図である。図1(C)は、図1(A)の一点破線B1−B2における断面図で
ある。図2は、二次電池100の斜視図である。二次電池100は、図2に示すように、
少なくとも一軸方向に可撓性を有する、または湾曲させることができる。
[1. Typical configuration]
1A, 1B, 1C, and 2 show an example of a typical configuration of the secondary battery 100. FIG. FIG. 1A is a top view of the secondary battery. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along one-dot broken line A1-A2 in FIG. FIG. 1C is a cross-sectional view taken along one-dot broken line B1-B2 in FIG. FIG. 2 is a perspective view of the secondary battery 100. As shown in FIG.
It can be flexible or curved in at least one axial direction.

なお、本明細書等において、あるものが湾曲を有するという場合、あるものが、曲がる、
凹面を有する、凸面を有する、反る、変形する等と換言することができる。また、そのも
の全体にこれらの特徴があることに限られず、少なくとも一部にこれらの特徴があればよ
い。
In addition, in this specification etc., when a certain thing has a curvature, a certain thing will bend,
In other words, it has a concave surface, has a convex surface, warps, deforms, and the like. Moreover, it is not restricted to having these characteristics in the whole itself, What is necessary is just to have these characteristics in at least one part.

図1および図2に示す二次電池100は、複数の正極111、複数の正極111と電気的
に接続された正極リード121、複数の負極115、複数の負極115と電気的に接続さ
れた負極リード125を有する。また、正極111はそれぞれ、セパレータ103で覆わ
れている。本明細書等では、複数の正極111、複数の負極115および複数のセパレー
タ103を合わせて電極部と呼ぶこととする。また、図1(B)および(C)で示すよう
に、電極部の厚さをTと呼ぶこととする。
1 and 2 includes a plurality of positive electrodes 111, a positive electrode lead 121 electrically connected to the plurality of positive electrodes 111, a plurality of negative electrodes 115, and a negative electrode electrically connected to the plurality of negative electrodes 115. A lead 125 is provided. Each positive electrode 111 is covered with a separator 103. In this specification and the like, the plurality of positive electrodes 111, the plurality of negative electrodes 115, and the plurality of separators 103 are collectively referred to as an electrode portion. Further, as shown in FIG. 1 (B) and (C), it will be referred to thickness of the electrode portion and the T 2.

二次電池100は、電極部を覆う外装体107を有する。また二次電池100は、外装体
107で覆われた領域に、電解液104を有する。
The secondary battery 100 includes an exterior body 107 that covers the electrode portion. Further, the secondary battery 100 has an electrolytic solution 104 in a region covered with the exterior body 107.

また、二次電池100は、樹脂130を有する。樹脂130は、封止領域において、電極
部の上側の外装体107と、電極部の下側の外装体107に挟まれて位置し、電極部の上
側の外装体107と、電極部の下側の外装体107の間隔を保つ機能を有する。また、樹
脂130の一部は、外装体107の外面に接して設けられている。
Further, the secondary battery 100 has a resin 130. In the sealing region, the resin 130 is positioned between the outer casing 107 above the electrode section and the outer casing 107 below the electrode section, and the upper casing 107 above the electrode section and the lower section of the electrode section. It has the function of keeping the space | interval of the exterior body 107 of. Part of the resin 130 is provided in contact with the outer surface of the exterior body 107.

本明細書等において、封止領域とは、二次電池100の端部に設けられ、電極部の上側の
外装体107と、電極部の下側の外装体107とを接着する機能を有する領域をいう。ま
た、樹脂130の外装体107に挟まれた部分の厚さを、図1(B)および(C)で示す
ようにTと呼ぶこととする。なお、外装体107が変形している、またはエンボス加工
等により凹部または凸部を有する場合は、樹脂130の外装体107に挟まれた部分のう
ち、最も厚い部分の厚さをTと呼ぶこととする。また、外装体107は、内面、外面、
および側面を有し、一部が電解液に接する面を内面、内面と接していない面を外面、内面
と外面に挟まれた面を側面と呼ぶこととする。
In this specification and the like, the sealing region is a region that is provided at an end portion of the secondary battery 100 and has a function of bonding the exterior body 107 above the electrode portion and the exterior body 107 below the electrode portion. Say. Further, the thickness of the portion of the resin 130 sandwiched between the exterior bodies 107 is referred to as T 1 as shown in FIGS. When the exterior body 107 is deformed or has a concave portion or a convex portion due to embossing or the like, the thickness of the thickest portion of the portion sandwiched between the exterior bodies 107 of the resin 130 is referred to as T 1. I will do it. The exterior body 107 has an inner surface, an outer surface,
In addition, a surface having a side surface, part of which is in contact with the electrolyte, is referred to as an inner surface, a surface not in contact with the inner surface is referred to as an outer surface, and a surface sandwiched between the inner surface and the outer surface is referred to as a side surface.

樹脂130の外装体107に挟まれた部分の厚さTは、電極部の厚さTの0.7倍以
上1.3倍以下であることが好ましく、0.8倍以上1.2倍以下であることがより好ま
しい。電極部の厚さと、外装体の封止領域の厚さを上述のように近づけることで、二次電
池100を湾曲させた際に外装体107に生じるしわを抑制することができる。
The thickness T 1 of the portion of the resin 130 sandwiched between the exterior bodies 107 is preferably 0.7 times or more and 1.3 times or less, and 0.8 times or more and 1.2 times the thickness T 2 of the electrode part. It is more preferable that the ratio is not more than twice. By making the thickness of the electrode portion close to the thickness of the sealing region of the exterior body as described above, wrinkles generated in the exterior body 107 when the secondary battery 100 is curved can be suppressed.

外装体107に生じるしわを抑制することで、外装体107の亀裂、破断等を防止し、信
頼性の高い二次電池100とすることができる。
By suppressing wrinkles generated in the exterior body 107, the exterior body 107 can be prevented from cracking, breaking, and the like, and the secondary battery 100 with high reliability can be obtained.

また、外装体107の摩擦係数μよりも、樹脂130の摩擦係数μが小さいことが好
ましい。特に、外装体107の摩擦係数μよりも、外装体107の封止領域の外側に位
置する樹脂130の摩擦係数μが小さいことが好ましい。
Further, it is preferable that the friction coefficient μ 1 of the resin 130 is smaller than the friction coefficient μ 2 of the exterior body 107. In particular, it is preferable that the friction coefficient μ 1 of the resin 130 located outside the sealing region of the exterior body 107 is smaller than the friction coefficient μ 2 of the exterior body 107.

本発明の一態様の二次電池100は、二次電池100の最も外側に樹脂130が設けられ
ている。また図1(B)および図1(C)に示すように、二次電池100の最も厚みのあ
る部分に、樹脂130が設けられている場合がある。そのため二次電池100を湾曲した
際に、周囲の部材等と接触する主な部分が、樹脂130となる場合がある。
In the secondary battery 100 of one embodiment of the present invention, the resin 130 is provided on the outermost side of the secondary battery 100. In addition, as illustrated in FIGS. 1B and 1C, the resin 130 may be provided in the thickest portion of the secondary battery 100. Therefore, when the secondary battery 100 is bent, a main portion that comes into contact with surrounding members or the like may be the resin 130.

そのため、樹脂130の摩擦係数を、外装体107の摩擦係数よりも小さくすることで、
二次電池100を湾曲した際の周囲の部材等との摩擦を減少させることができる。そのた
め、より湾曲しやすい二次電池100とすることができる。
Therefore, by making the friction coefficient of the resin 130 smaller than the friction coefficient of the exterior body 107,
Friction with surrounding members and the like when the secondary battery 100 is bent can be reduced. Therefore, the secondary battery 100 that is more easily bent can be obtained.

なお、樹脂130の摩擦係数μおよび外装体107の摩擦係数μは、静止摩擦係数を
指すものとする。静摩擦係数は、例えばJIS K 7125またはISO8295に準
拠した方法で測定することができる。
Incidentally, the friction coefficient mu 2 of the friction coefficient mu 1 and the package body 107 of the resin 130 is intended to refer to static friction coefficient. The static friction coefficient can be measured by a method based on, for example, JIS K 7125 or ISO8295.

また、正極リード121および負極リード125は、封止層120を有する。樹脂130
と封止層120は一部が重畳していてもよい。
Further, the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 have a sealing layer 120. Resin 130
The sealing layer 120 may partially overlap.

なお、図1の二次電池100は、正極集電体101の片面に正極活物質層102が形成さ
れた正極111を3枚、負極集電体105の片面に負極活物質層106が形成された負極
115を3枚有している。これらの電極を、正極活物質層102と負極活物質層106が
、セパレータ103を介して対向するように配置する。また、負極115の負極活物質層
106が形成されていない面同士が接するように配置する。
1 includes three positive electrodes 111 each having a positive electrode active material layer 102 formed on one surface of a positive electrode current collector 101 and a negative electrode active material layer 106 formed on one surface of a negative electrode current collector 105. In addition, three negative electrodes 115 are provided. These electrodes are arranged so that the positive electrode active material layer 102 and the negative electrode active material layer 106 face each other with the separator 103 interposed therebetween. In addition, the surfaces of the negative electrode 115 on which the negative electrode active material layer 106 is not formed are arranged so as to contact each other.

このような配置とすることで、負極115の負極活物質層106を有さない面同士という
、金属同士の接触面をつくることができる。金属同士の接触面は、活物質層とセパレータ
103との接触面と比較して摩擦係数を小さくすることができる。
With such an arrangement, a contact surface between metals, that is, the surfaces of the negative electrode 115 that do not have the negative electrode active material layer 106 can be formed. Compared with the contact surface between the active material layer and the separator 103, the metal-to-metal contact surface can reduce the friction coefficient.

そのため、正極111および負極115を湾曲したとき、負極115の負極活物質層10
6を有さない面同士が滑ることで、湾曲の内径と外径の差により生じる応力を逃がすこと
ができる。そのため、正極111および負極115の劣化を抑制することができる。また
、信頼性の高い二次電池100とすることができる。
Therefore, when the positive electrode 111 and the negative electrode 115 are bent, the negative electrode active material layer 10 of the negative electrode 115 is
By sliding the surfaces not having 6, the stress caused by the difference between the inner diameter and the outer diameter of the curve can be released. Therefore, deterioration of the positive electrode 111 and the negative electrode 115 can be suppressed. Further, the secondary battery 100 with high reliability can be obtained.

なお、正極111および負極115を、1枚または2枚ずつ積層した二次電池100とし
てもよい。積層数を減らすことで、より薄く、湾曲しやすい二次電池100とすることが
できる。また正極111および負極115を、それぞれ4枚以上積層してもよい。積層数
を増やすことで、二次電池100の容量を大きくすることができる。
Note that the secondary battery 100 in which one or two positive electrodes 111 and 115 are stacked may be used. By reducing the number of stacked layers, the secondary battery 100 can be made thinner and more easily bent. Further, four or more of the positive electrode 111 and the negative electrode 115 may be stacked. By increasing the number of stacked layers, the capacity of the secondary battery 100 can be increased.

また、図1の二次電池100ではセパレータ103が正極111を覆う例について説明し
たが、本発明の一態様はこれに限らない。セパレータ103が負極115を覆う構成とし
てもよい。またセパレータ103は、正極活物質層102および負極活物質層106の間
に設けられればよいため、正極111または負極115を覆わない構成としてもよい。
In the secondary battery 100 in FIG. 1, the example in which the separator 103 covers the positive electrode 111 is described; however, one embodiment of the present invention is not limited thereto. The separator 103 may cover the negative electrode 115. Further, the separator 103 only needs to be provided between the positive electrode active material layer 102 and the negative electrode active material layer 106, and thus the separator 103 may not cover the positive electrode 111 or the negative electrode 115.

また、一般的に二次電池は、充放電サイクルを繰り返す中で、電解液等の分解により生じ
たガスが外装体に覆われた領域にたまる、等の理由で膨らむ場合がある。本発明の一態様
の二次電池100は、樹脂130により電極の上側の外装体と下側の外装体の間隔が保た
れているため、二次電池が膨らんだ場合でも、その影響を少なくすることができる。
In general, a secondary battery sometimes swells because a gas generated by decomposition of an electrolytic solution or the like accumulates in a region covered with an exterior body during repeated charge / discharge cycles. In the secondary battery 100 of one embodiment of the present invention, since the space between the upper exterior body and the lower exterior body of the electrode is maintained by the resin 130, even when the secondary battery swells, the influence is reduced. be able to.

[2.封止の変形例1]
図3(A)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100a
を示す。図3(A)は二次電池100aの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[2. Sealing Modification 1]
FIG. 3A shows a secondary battery 100a as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. FIG. 3A is a cross-sectional view of the secondary battery 100a, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図3(A)に示す二次電池100aは、樹脂130の形状が図1および図2に示す二次電
池100と異なる。図3(A)に示すように、樹脂130は一部に曲面を有していてもよ
い。樹脂130が曲面を有することで、二次電池100aを湾曲した際の周囲の部材等と
の摩擦をさらに減少させることができる。
A secondary battery 100a shown in FIG. 3A is different from the secondary battery 100 shown in FIGS. As shown in FIG. 3A, the resin 130 may partially have a curved surface. Since the resin 130 has a curved surface, it is possible to further reduce friction with surrounding members and the like when the secondary battery 100a is bent.

[3.封止の変形例2]
図3(B)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100b
を示す。図3(B)は二次電池100bの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[3. Sealing modification 2]
FIG. 3B shows a secondary battery 100b as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. FIG. 3B is a cross-sectional view of the secondary battery 100b, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図3(B)に示す二次電池100bは、外装体107の形状が図1および図2に示す二次
電池100と異なる。図3(B)の二次電池100bは、電極部の上側の外装体107と
、電極部の下側の外装体107の他に、電極部の側面にも外装体107を有する。そして
電極部の上側の外装体107と電極部の側面の外装体107は、領域107bにおいて接
着されている。また電極部の下側の外装体107と電極部の側面の外装体107は、領域
107cにおいて接着されている。電極部の側面にも外装体107を有することで、水を
はじめとする二次電池の劣化要因になりうる物質の電極部への侵入をさらに抑制し、また
電解液104が外部に漏れる可能性をさらに減少させることができる。
A secondary battery 100b illustrated in FIG. 3B is different from the secondary battery 100 illustrated in FIGS. The secondary battery 100b in FIG. 3B includes the exterior body 107 on the side surface of the electrode portion in addition to the exterior body 107 above the electrode portion and the exterior body 107 below the electrode portion. The exterior body 107 on the upper side of the electrode part and the exterior body 107 on the side surface of the electrode part are bonded in the region 107b. Further, the exterior body 107 on the lower side of the electrode portion and the exterior body 107 on the side surface of the electrode portion are bonded in the region 107c. By having the exterior body 107 on the side surface of the electrode part, it is possible to further suppress the entry of substances such as water, which can be a cause of deterioration of the secondary battery, into the electrode part, and the electrolyte 104 may leak to the outside. Can be further reduced.

[4.封止の変形例3]
図3(C)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100c
を示す。図3(C)は二次電池100cの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[4. Sealing modification 3]
FIG. 3C shows a secondary battery 100c as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. FIG. 3C is a cross-sectional view of the secondary battery 100c, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図3(C)に示す二次電池100cは、樹脂130の構成が図1および図2に示す二次電
池100と異なる。図3(C)の二次電池100cは、樹脂130として、材料の異なる
2種類の樹脂、樹脂130aおよび樹脂130bを有する。ここでは外装体107に挟ま
れた領域の樹脂を樹脂130a、外装体107に挟まれていない領域の樹脂を樹脂130
bとする。
A secondary battery 100c shown in FIG. 3C is different from the secondary battery 100 shown in FIGS. The secondary battery 100c in FIG. 3C includes two kinds of resins, a resin 130a and a resin 130b, which are different materials. Here, the resin in the region sandwiched between the exterior bodies 107 is the resin 130a, and the resin in the region not sandwiched between the exterior bodies 107 is the resin 130a.
Let b.

材料の異なる2種類の樹脂を用いることで、たとえば樹脂130aに接着に適した材料ま
たは外装体107同士の間隔の保持に適した材料を用い、樹脂130bに水をはじめとす
る二次電池の劣化要因になりうる物質が透過しにくい材料を用いる、等のように場所に応
じて材料を使い分けることができる。そのためより信頼性が高く、劣化しにくい二次電池
100cとすることができる。
By using two types of resins of different materials, for example, a material suitable for adhesion to the resin 130a or a material suitable for maintaining the interval between the exterior bodies 107 is used, and deterioration of the secondary battery including water is used for the resin 130b. It is possible to use different materials depending on the location, such as using a material that does not easily transmit a substance that can be a factor. Therefore, the secondary battery 100c is more reliable and less likely to deteriorate.

なお図3(C)では2種の異なる材料の樹脂を用いる例について説明したが、本発明の一
態様はこれに限らない。3種以上の異なる材料の樹脂を用いてもよい。また、複数の樹脂
が混合された領域を有していてもよい。
Note that although an example in which resins of two different materials are used is described in FIG. 3C, one embodiment of the present invention is not limited thereto. You may use resin of 3 or more types of different materials. Moreover, you may have the area | region where several resin was mixed.

[5.封止の変形例4]
図4(A)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100d
を示す。図4(A)は二次電池100dの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[5. Sealing modification 4]
FIG. 4A shows a secondary battery 100d as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. 4A is a cross-sectional view of the secondary battery 100d, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図4(A)に示す二次電池100dは、外装体107の形状が図1および図2に示す二次
電池100と異なる。図4(A)に示す二次電池100dは、外装体107の一部が電極
部に向かって変形している。
A secondary battery 100d illustrated in FIG. 4A is different from the secondary battery 100 illustrated in FIGS. In the secondary battery 100d illustrated in FIG. 4A, a part of the exterior body 107 is deformed toward the electrode portion.

[6.封止の変形例5]
図4(B)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100e
を示す。図4(B)は二次電池100eの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[6. Sealing modification 5]
FIG. 4B shows a secondary battery 100e as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. 4B is a cross-sectional view of the secondary battery 100e, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図4(B)に示す二次電池100eは、外装体107の形状が図1および図2に示す二次
電池100と異なる。図4(B)に示す二次電池100eは、外装体107の一部が電極
部と逆側に向かって変形している。
A secondary battery 100e illustrated in FIG. 4B is different from the secondary battery 100 illustrated in FIGS. In the secondary battery 100e illustrated in FIG. 4B, part of the exterior body 107 is deformed toward the side opposite to the electrode portion.

[7.封止の変形例6]
図4(C)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100c
1を示す。図4(C)は二次電池100c1の断面図であり、二次電池100における図
1(B)に相当する断面図である。
[7. Modification 6 of sealing]
FIG. 4C shows a secondary battery 100c as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
1 is shown. 4C is a cross-sectional view of the secondary battery 100c1, and is a cross-sectional view of the secondary battery 100 corresponding to FIG. 1B.

図4(C)に示す二次電池100c1は、樹脂130の構成が図1および図2に示す二次
電池100と異なる。図4(C)に示す二次電池100c1は、材料の異なる3種類の樹
脂、樹脂130a、樹脂130bおよび樹脂130cを有する。樹脂130aおよび樹脂
130bについては、図3(C)についての記載を参酌することができる。
A secondary battery 100c1 illustrated in FIG. 4C is different from the secondary battery 100 illustrated in FIGS. 1 and 2 in the configuration of the resin 130. A secondary battery 100c1 illustrated in FIG. 4C includes three kinds of resins of different materials: a resin 130a, a resin 130b, and a resin 130c. For the resin 130a and the resin 130b, the description of FIG. 3C can be referred to.

樹脂130cとしては、ガラスフリット、ガラスファイバー、スペーサまたはギャップ材
として用いられるシリカ等の無機材料等を適用することができる。樹脂130が無機材料
を有することで、より信頼性の高い二次電池100c1とすることができる。
As the resin 130c, an inorganic material such as silica used as a glass frit, glass fiber, spacer, or gap material can be used. When the resin 130 includes an inorganic material, the secondary battery 100c1 with higher reliability can be obtained.

[8.封止の変形例7]
図5(A)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100f
を示す。図5(A)は二次電池100fの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[8. Sealing Variation 7]
FIG. 5A shows a secondary battery 100f as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. FIG. 5A is a cross-sectional view of the secondary battery 100f, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図5(A)に示す二次電池100fは、樹脂130が設けられている位置が図1および図
2に示す二次電池100と異なる。図5(A)に示す二次電池100fでは、外装体10
7の辺のうち、湾曲の軸と平行な2辺に樹脂130が設けられている。また、外装体10
7の辺のうち、湾曲の軸と垂直な辺は、外装体107同士を直接接着することで封止され
ている。
The secondary battery 100f shown in FIG. 5A is different from the secondary battery 100 shown in FIGS. 1 and 2 in the position where the resin 130 is provided. In the secondary battery 100f shown in FIG.
Among the seven sides, the resin 130 is provided on two sides parallel to the curve axis. Also, the outer package 10
Of the seven sides, the side perpendicular to the curve axis is sealed by directly bonding the exterior bodies 107 together.

このような構成としても、電極部の厚さと、外装体の封止領域の厚さを近づけることがで
きる。そのため、二次電池100を湾曲させた際に外装体107に生じるしわを抑制する
ことができる。
Even with such a configuration, the thickness of the electrode portion can be made closer to the thickness of the sealing region of the exterior body. Therefore, wrinkles generated in the exterior body 107 when the secondary battery 100 is bent can be suppressed.

[9.封止の変形例8]
図5(B)に、図1および図2に示す二次電池100の変形例として、二次電池100g
を示す。図5(B)は二次電池100gの断面図であり、二次電池100における図1(
B)に相当する断面図である。
[9. Sealing modification 8]
FIG. 5B shows a secondary battery 100g as a modification of the secondary battery 100 shown in FIGS.
Indicates. FIG. 5B is a cross-sectional view of the secondary battery 100g, and FIG.
It is sectional drawing equivalent to B).

図5(B)に示す二次電池100gは、樹脂130が設けられている位置が図1および図
2に示す二次電池100と異なる。図5(B)に示す二次電池100fでは、外装体10
7の辺のうち、湾曲の軸と垂直な辺に樹脂130が設けられている。また、外装体107
の辺のうち、湾曲の軸と平行な2辺は、外装体107同士を直接接着することで封止され
ている。
The secondary battery 100g shown in FIG. 5B is different from the secondary battery 100 shown in FIGS. 1 and 2 in the position where the resin 130 is provided. In the secondary battery 100f shown in FIG.
Among the seven sides, the resin 130 is provided on the side perpendicular to the curve axis. The exterior body 107
Of these sides, two sides parallel to the axis of curvature are sealed by directly bonding the exterior bodies 107 together.

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。例えば、本発明の一態様として、樹脂を有する湾曲した二次電池について示した
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
発明の一態様では、蓄電装置を、曲げる、伸ばす等、随時変形してもよいし、何らかの形
状のままに固定してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本
発明の一態様では、蓄電装置を、湾曲させないままの状態としてもよい。例えば、本発明
の一態様として、リチウムイオン二次電池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
、様々な二次電池、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー二次電池、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、亜鉛空気電池、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、リチウムイオン二次電池に適用しなくてもよい。
Note that one embodiment of the present invention is described in this embodiment. Alternatively, in another embodiment, one embodiment of the present invention will be described. Note that one embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, although a curved secondary battery including a resin is shown as one embodiment of the present invention, one embodiment of the present invention is not limited thereto. Depending on circumstances or circumstances, in one embodiment of the present invention, the power storage device may be deformed at any time, such as by bending or stretching, or may be fixed in a certain shape. Alternatively, for example, depending on circumstances or conditions, in one embodiment of the present invention, the power storage device may be left uncurved. For example, as an embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to a lithium ion secondary battery has been described. However, one embodiment of the present invention is not limited thereto. In some cases or depending on the situation, one embodiment of the present invention includes various secondary batteries, lead storage batteries, lithium ion polymer secondary batteries, nickel / hydrogen storage batteries, nickel / cadmium storage batteries, nickel / iron storage batteries, nickel・ Zinc storage battery, silver oxide ・
The present invention may be applied to a zinc storage battery, a solid battery, an air battery, a zinc air battery, a primary battery, a capacitor, an electric double layer capacitor, an ultra capacitor, a super capacitor, a lithium ion capacitor, or the like. Alternatively, for example, depending on circumstances or circumstances, one embodiment of the present invention may not be applied to a lithium ion secondary battery.

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。また本
実施の形態の変形例は、他の変形例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments. Further, the modification example of the present embodiment can be implemented in combination with other modification examples as appropriate.

(実施の形態2)
本実施の形態では、図6乃至図10を用いて、本発明の一態様に係る二次電池、特に図3
(C)に示す二次電池100cの作製方法の例について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a secondary battery according to one embodiment of the present invention, particularly FIG.
An example of a method for manufacturing the secondary battery 100c illustrated in FIG.

[1.正極を用意し、セパレータで覆う]
まず、正極集電体101上に正極活物質層102を形成し、正極111の形状に加工する
。次いで、折り曲げたセパレータ103で正極111を挟む(図6(A))。
[1. Prepare positive electrode and cover with separator]
First, the positive electrode active material layer 102 is formed over the positive electrode current collector 101 and processed into the shape of the positive electrode 111. Next, the positive electrode 111 is sandwiched between the bent separators 103 (FIG. 6A).

そして正極111の外側の、セパレータ103の外周部分を接着して、袋状のセパレータ
103を形成する(図6(B))。セパレータ103の外周部分の接着は、接着材などを
用いて行ってもよいし、超音波溶接や、加熱による融着により行ってもよい。
Then, the outer peripheral portion of the separator 103 outside the positive electrode 111 is bonded to form a bag-like separator 103 (FIG. 6B). Adhesion of the outer peripheral portion of the separator 103 may be performed using an adhesive or the like, or may be performed by ultrasonic welding or fusion by heating.

本実施の形態では、セパレータ103としてポリプロピレンを用いて、セパレータ103
の外周部分を加熱により接着する。図6(B)に接着部分を、領域103aとして示す。
このようにして、正極111をセパレータ103で覆うことができる。セパレータ103
は、正極活物質層102を覆うように形成すればよく、正極111の全体を覆う必要は無
い。
In this embodiment, polypropylene is used as the separator 103, and the separator 103 is used.
The outer peripheral part of is bonded by heating. FIG. 6B shows an adhesive portion as a region 103a.
In this way, the positive electrode 111 can be covered with the separator 103. Separator 103
May be formed so as to cover the positive electrode active material layer 102, and it is not necessary to cover the entire positive electrode 111.

なお、図6(A)では、セパレータ103を折り曲げているが、本発明の一態様は、これ
に限定されない。例えば、2枚のセパレータで正極111を挟んで形成してもよい。その
場合、領域103aが4辺のほとんどを囲う形で形成されていてもよい。
Note that in FIG. 6A, the separator 103 is bent; however, one embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the positive electrode 111 may be sandwiched between two separators. In that case, the region 103a may be formed so as to surround most of the four sides.

また、セパレータ103の外周部分の接着は、断続的に行ってもよいし、図6(B)のよ
うに一定間隔毎の点状として接着してもよい。
In addition, the outer peripheral portion of the separator 103 may be bonded intermittently, or may be bonded as dots at regular intervals as shown in FIG.

または、外周部分の1辺にのみ、接着を行ってもよい。または、外周部分の2辺にのみ、
接合を行ってもよい。または、外周部分の4辺に、接合を行ってもよい。これにより、4
辺を均等な状態にすることが出来る。
Alternatively, adhesion may be performed only on one side of the outer peripheral portion. Or only on the two sides of the outer periphery,
Joining may be performed. Or you may join to 4 sides of an outer peripheral part. As a result, 4
The sides can be made uniform.

[2.負極を用意する]
次に、負極集電体105上に負極活物質層106を形成し、負極115の形状に加工する
(図6(C))。
[2. Prepare negative electrode]
Next, the negative electrode active material layer 106 is formed over the negative electrode current collector 105 and processed into the shape of the negative electrode 115 (FIG. 6C).

[3.正極と負極を積み重ねる]
次に、正極111および負極115を積み重ねる(図7(A))。本実施の形態では、片
面に正極活物質層102を形成した正極111を3枚、片面に負極活物質層106を形成
した負極115を3枚積層することとする。これらを、正極活物質層102と負極活物質
層106が、セパレータ103を介して対向するように配置する。また、負極115の負
極活物質層106が形成されていない面同士が接するように配置する。
[3. Stack positive and negative electrodes]
Next, the positive electrode 111 and the negative electrode 115 are stacked (FIG. 7A). In this embodiment mode, three positive electrodes 111 each having a positive electrode active material layer 102 formed on one surface and three negative electrodes 115 each having a negative electrode active material layer 106 formed on one surface are stacked. These are arranged so that the positive electrode active material layer 102 and the negative electrode active material layer 106 face each other with the separator 103 interposed therebetween. In addition, the surfaces of the negative electrode 115 on which the negative electrode active material layer 106 is not formed are arranged so as to contact each other.

[4.正極リードと負極リードを接続する]
次に、複数の正極集電体101の正極タブと、封止層120を有する正極リード121を
、圧力を加えながら超音波を照射して電気的に接続する(超音波溶接)。
[4. Connect the positive and negative leads]
Next, the positive electrode tabs of the plurality of positive electrode current collectors 101 and the positive electrode lead 121 having the sealing layer 120 are electrically connected by applying ultrasonic waves while applying pressure (ultrasonic welding).

リード電極は、蓄電体の作製後に外から力が加えられて生じる応力により、ヒビや切断が
生じやすい。そこで、正極リード121を超音波溶接する際、突起を有するボンディング
ダイで挟み、正極タブに接続領域は別に湾曲部を形成してもよい。湾曲部を設けることに
よって、二次電池100の作製後に外から力が加えられて生じる応力を緩和することがで
きる。よって、二次電池100の信頼性を高めることができる。
The lead electrode is likely to be cracked or cut due to the stress generated by applying a force from the outside after the power storage unit is manufactured. Therefore, when the positive electrode lead 121 is ultrasonically welded, it may be sandwiched between bonding dies having protrusions, and a curved portion may be formed separately from the connection region on the positive electrode tab. By providing the curved portion, it is possible to relieve stress generated by applying a force from the outside after the secondary battery 100 is manufactured. Therefore, the reliability of the secondary battery 100 can be improved.

また、正極タブに湾曲部を形成することに限定されず、正極集電体の材料をステンレス、
チタンなどの強度のあるものとし、正極集電体の膜厚を10μm以下とすることで二次電
池の作製後に外から外力が加えられ生じる応力を緩和しやすくする構成としてもよい。
Moreover, it is not limited to forming a curved part in a positive electrode tab, The material of a positive electrode electrical power collector is stainless steel,
It may be configured such that titanium or the like has strength and the thickness of the positive electrode current collector is 10 μm or less so that stress generated by external force applied from the outside after manufacturing the secondary battery can be easily relaxed.

勿論、これらを複数組み合わせて正極タブの応力集中を緩和してもよいことは言うまでも
ない。
Of course, it goes without saying that the stress concentration of the positive electrode tab may be reduced by combining a plurality of these.

そして正極集電体101と同様に、複数の負極集電体105の負極タブと、封止層120
を有する負極リード125を超音波溶接により電気的に接続する(図7(B))。このと
き、正極タブと同様に、負極タブに湾曲部を設ける、集電体の材料を強度のあるものにす
る等、応力を緩和しやすくする構成としてもよい。
Similarly to the positive electrode current collector 101, the negative electrode tabs of the plurality of negative electrode current collectors 105, and the sealing layer 120
Are electrically connected by ultrasonic welding (FIG. 7B). At this time, similarly to the positive electrode tab, a configuration may be adopted in which stress is easily relieved, for example, a curved portion is provided in the negative electrode tab, or the current collector material is made strong.

[5.外装体用フィルム上に樹脂と電極部を配置する]
次に、外装体に用いるフィルム107aを用意し、フィルム107a上に樹脂130aを
配置する(図8(A))。
[5. Place resin and electrode part on film for exterior body]
Next, the film 107a used for the exterior body is prepared, and the resin 130a is disposed over the film 107a (FIG. 8A).

次に、正極リード121および負極リード125が接続された電極部(複数の正極111
および複数の負極115)を、フィルム107a上に配置する(図8(B))。
Next, an electrode part (a plurality of positive electrodes 111) to which the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 are connected.
And a plurality of negative electrodes 115) are arranged on the film 107a (FIG. 8B).

[6.外装体の一辺を接着する]
次に、フィルム107aを折り曲げ、折り曲げたフィルム107aで、樹脂130aおよ
び電極部を挟む。そして、フィルム107aの一辺(図8(C)における領域107d)
において、電極部の上側のフィルム107aと、樹脂130aと、電極部の下側のフィル
ム107aと、を接着する(図8(C))。接着は、例えば熱溶着により行うことができ
る。
[6. Adhere one side of the exterior body]
Next, the film 107a is bent, and the resin 130a and the electrode portion are sandwiched between the bent film 107a. Then, one side of the film 107a (region 107d in FIG. 8C)
, The film 107a on the upper side of the electrode part, the resin 130a, and the film 107a on the lower side of the electrode part are bonded (FIG. 8C). Adhesion can be performed by, for example, heat welding.

[7.外装体の他の一辺を接着する]
次に、フィルム107aの他の一辺(図9(A)における領域107d)において、電極
部の上側のフィルム107aと、樹脂130aと、電極部の下側のフィルム107aと、
を接着する(図9(A))。
[7. Bond the other side of the exterior body]
Next, on the other side of the film 107a (region 107d in FIG. 9A), the film 107a on the upper side of the electrode part, the resin 130a, the film 107a on the lower side of the electrode part,
Are bonded (FIG. 9A).

[8.電解液を注入する]
次に、フィルム107aが接着されていない部分から、フィルム107aで覆われた領域
に、電解液104を注入する(図9(B))。
[8. Inject electrolyte]
Next, the electrolytic solution 104 is injected into a region covered with the film 107a from a portion where the film 107a is not bonded (FIG. 9B).

[9.封止する]
そして真空引きを行いながら、加熱および加圧によりフィルム107aの残りの辺(図9
(C)における領域107d)を接着し、フィルム107aを封止された外装体107と
する(図9(C))。これらの操作は、グローブボックスを用いるなどして酸素や水を排
除した環境にて行う。真空引きは、脱気シーラー、注液シーラー等を用いて行うとよい。
またシーラーが有する加熱可能な2本のバーで挟むことにより、加熱および加圧を行うこ
とができる。それぞれの条件は、例えば真空度は60kPa、加熱は190℃、加圧は0
.1MPaにおいて3秒とすることができる。このとき、フィルム107aの上から正極
および負極を加圧してもよい。加圧により、電解液注入の際に混入した気泡を正極と負極
の間から排除することができる。
[9. Seal]
Then, while vacuuming, the remaining side of the film 107a is heated and pressed (see FIG. 9).
The region 107d) in (C) is bonded to form the sealed exterior body 107 with the film 107a (FIG. 9C). These operations are performed in an environment that excludes oxygen and water by using a glove box. The evacuation may be performed using a degassing sealer, an injection sealer, or the like.
Moreover, heating and pressurization can be performed by sandwiching between two heatable bars of the sealer. For example, the degree of vacuum is 60 kPa, heating is 190 ° C., and pressure is 0.
. It can be 3 seconds at 1 MPa. At this time, the positive electrode and the negative electrode may be pressurized from above the film 107a. By pressurization, bubbles mixed during the electrolyte injection can be excluded from between the positive electrode and the negative electrode.

[10.樹脂を設ける]
次に、外装体107に挟まれていない領域に、樹脂130bを設ける。上記の工程で、二
次電池100を作製することができる(図10)。
[10. Provide resin]
Next, the resin 130 b is provided in a region not sandwiched between the exterior bodies 107. Through the above steps, the secondary battery 100 can be manufactured (FIG. 10).

なお、上記の樹脂130bを設ける前の工程で、エージングの充放電を行うことが好まし
い。さらに、エージングの際に電解液の分解等で生じたガスを抜いてから再封止し、その
後樹脂130bを設けることがより好ましい。
In addition, it is preferable to charge / discharge aging in the process before providing said resin 130b. Furthermore, it is more preferable to remove the gas generated by the decomposition of the electrolytic solution during aging and then reseal, and then provide the resin 130b.

なお、本明細書等において、エージングとは、二次電池の初期不良を検出するため、また
初期の充放電で負極活物質上に安定な被膜を形成させるために行う工程をいう。具体的に
は、電池使用温度範囲の上限に近い温度で、長時間充電状態で保持する、1サイクル以上
の充放電を伴う、等の工程である。さらに、外装体で覆われた領域に発生したガスを抜く
工程を含めてもよい。
In this specification and the like, aging refers to a process performed to detect an initial failure of a secondary battery and to form a stable film on the negative electrode active material by initial charge / discharge. Specifically, it is a process involving charging and discharging for one cycle or more that is held in a charged state for a long time at a temperature close to the upper limit of the battery operating temperature range. Furthermore, you may include the process of extracting the gas generated in the area | region covered with the exterior body.

初期の充放電で負極活物質上に安定な被膜を形成することで、その後の充放電における、
さらなる被膜の形成に起因するキャリアイオンの消費を抑止することができる。そのため
エージングを行うことで、二次電池の性能をより安定させ、不良セルを選別することがで
きる。
By forming a stable film on the negative electrode active material in the initial charge and discharge, in the subsequent charge and discharge,
Consumption of carrier ions resulting from the formation of a further film can be suppressed. Therefore, by performing aging, the performance of the secondary battery can be further stabilized and defective cells can be selected.

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。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments.

(実施の形態3)
本実施の形態では、図11、図12および図36を用いて、本発明の一態様に係る二次電
池に用いることのできる材料の詳細について説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, materials that can be used for the secondary battery according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

[1.正極]
正極111は、正極集電体101と、正極集電体101上に形成された正極活物質層10
2などにより構成される。
[1. Positive electrode]
The positive electrode 111 includes a positive electrode current collector 101 and a positive electrode active material layer 10 formed on the positive electrode current collector 101.
2 or the like.

正極集電体101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、導電性が高く、正極の電位で溶出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10
1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101は、厚みが5μm以上30μm以下の
ものを用いるとよい。また、正極集電体101の表面に、グラファイトなどを用いてアン
ダーコート層を設けてもよい。
The positive electrode current collector 101 can be formed using a material that has high conductivity and does not elute at the potential of the positive electrode, such as metals such as stainless steel, gold, platinum, aluminum, and titanium, and alloys thereof. Alternatively, an aluminum alloy to which an element that improves heat resistance, such as silicon, titanium, neodymium, scandium, or molybdenum, is added can be used. Alternatively, a metal element that forms silicide by reacting with silicon may be used. Examples of metal elements that react with silicon to form silicide include zirconium, titanium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, cobalt, nickel, and the like. Positive electrode current collector 10
As for 1, shape, such as foil shape, plate shape (sheet shape), net shape, punching metal shape, expanded metal shape, can be used suitably. The positive electrode current collector 101 may have a thickness of 5 μm to 30 μm. Further, an undercoat layer may be provided on the surface of the positive electrode current collector 101 using graphite or the like.

正極活物質層102は、正極活物質の他、正極活物質の密着性を高めるための結着剤(バ
インダ)、正極活物質層102の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。
In addition to the positive electrode active material, the positive electrode active material layer 102 includes a binder (binder) for increasing the adhesion of the positive electrode active material, a conductive auxiliary agent for increasing the conductivity of the positive electrode active material layer 102, and the like. Also good.

正極活物質層102に用いる正極活物質としては、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の
結晶構造、またはスピネル型の結晶構造を有する複合酸化物等がある。正極活物質として
、例えば、LiFeO、LiCoO、LiNiO、LiMn、V、C
、MnO等の化合物を用いる。
Examples of the positive electrode active material used for the positive electrode active material layer 102 include a composite oxide having an olivine crystal structure, a layered rock salt crystal structure, or a spinel crystal structure. As the positive electrode active material, for example, LiFeO 2 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , V 2 O 5 , C
Compounds such as r 2 O 5 and MnO 2 are used.

特に、LiCoOは、容量が大きいこと、LiNiOに比べて大気中で安定であるこ
と、LiNiO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。
Particularly, LiCoO 2 has the capacity is large, it is stable in the atmosphere as compared to LiNiO 2, because there are advantages such that it is thermally stable than LiNiO 2, preferred.

また、LiMn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
料化物に、少量のニッケル酸リチウム(LiNiOやLiNi1−xMO(M=Co
、Al等))を混合すると、これを用いた二次電池の特性を向上させることができ好まし
い。
In addition, a small amount of lithium nickelate (LiNiO 2 or LiNi 1-x MO 2 (M = Co) is added to the lithium-containing material having a spinel-type crystal structure containing manganese such as LiMn 2 O 4.
, Al, etc.) are preferable because the characteristics of the secondary battery using the same can be improved.

また、正極活物質として、組成式LiMnで表すことができるリチウムマン
ガン複合酸化物を用いることができる。ここで、元素Mは、リチウム、マンガン以外から
選ばれた金属元素、またはシリコン、リンを用いることが好ましく、ニッケルであること
がさらに好ましい。また、リチウムマンガン複合酸化物の粒子全体を測定する場合、放電
時に0<a/(b+c)<2、かつc>0、かつ0.26≦(b+c)/d<0.5を満
たすことが好ましい。なお、リチウムマンガン複合酸化物の粒子全体の金属、シリコン、
リン等の組成は、例えばICP−MS(誘導結合プラズマ質量分析計)を用いて測定する
ことができる。またリチウムマンガン複合酸化物の粒子全体の酸素の組成は、例えばED
X(エネルギー分散型X線分析法)を用いて測定することが可能である。また、ICP−
MS分析と併用して、融解ガス分析、XAFS(X線吸収微細構造)分析の価数評価を用
いることで求めることができる。なお、リチウムマンガン複合酸化物とは、少なくともリ
チウムとマンガンとを含む酸化物をいい、クロム、コバルト、アルミニウム、ニッケル、
鉄、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、インジウム、ガリウム、銅、チタン、ニオブ、シ
リコン、およびリンなどからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含んでいてもよ
い。
Further, as the positive electrode active material, a lithium manganese composite oxide that can be represented by a composition formula Li a Mn b McO d can be used. Here, the element M is preferably a metal element selected from lithium and manganese, or silicon or phosphorus, and more preferably nickel. Further, when measuring the whole particles of the lithium manganese composite oxide, it is necessary to satisfy 0 <a/(b+c)<2, c> 0, and 0.26 ≦ (b + c) / d <0.5 during discharge. preferable. In addition, the whole metal of lithium manganese composite oxide, silicon,
The composition of phosphorus or the like can be measured using, for example, ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometer). The composition of oxygen in the entire lithium manganese composite oxide particles is, for example, ED
It is possible to measure using X (energy dispersive X-ray analysis). ICP-
It can obtain | require by using together with MS analysis and using valence evaluation of molten gas analysis and XAFS (X-ray absorption fine structure) analysis. Note that the lithium manganese composite oxide means an oxide containing at least lithium and manganese, such as chromium, cobalt, aluminum, nickel,
It may contain at least one element selected from the group consisting of iron, magnesium, molybdenum, zinc, indium, gallium, copper, titanium, niobium, silicon, and phosphorus.

なお、高容量を発現させるために、表層部と中心部で、結晶構造、結晶方位または酸素含
有量が異なる領域を有するリチウムマンガン複合酸化物とすることが好ましい。このよう
なリチウムマンガン複合酸化物とするために、組成式がLiMnNi(1.6
≦a≦1.848、0.19≦c/b≦0.935、2.5≦d≦3)の範囲とすること
が好ましい。さらに、Li1.68Mn0.8062Ni0.318の組成式であら
わされるリチウムマンガン複合酸化物を用いることが特に好ましい。本明細書等において
、Li1.68Mn0.8062Ni0.318の組成式であらわされるリチウムマ
ンガン複合酸化物とは、原料材料の量の割合(モル比)を、LiCO:MnCO
NiO=0.84:0.8062:0.318とすることにより形成したリチウムマンガ
ン複合酸化物をいう。そのため該リチウムマンガン複合酸化物は、組成式Li1.68
0.8062Ni0.318で表されるが、この組成からずれることもある。
In order to develop a high capacity, it is preferable to use a lithium manganese composite oxide having regions having different crystal structures, crystal orientations, or oxygen contents in the surface layer portion and the central portion. In order to obtain such a lithium manganese composite oxide, the composition formula is Li a Mn b Ni c O d (1.6.
≦ a ≦ 1.848, 0.19 ≦ c / b ≦ 0.935, 2.5 ≦ d ≦ 3) are preferable. Furthermore, it is particularly preferable to use a lithium manganese composite oxide represented by a composition formula of Li 1.68 Mn 0.8062 Ni 0.318 O 3 . In this specification and the like, the lithium manganese composite oxide represented by the composition formula of Li 1.68 Mn 0.8062 Ni 0.318 O 3 refers to the ratio (molar ratio) of the amount of raw material to Li 2 CO 3. : MnCO 3 :
A lithium manganese composite oxide formed by setting NiO = 0.84: 0.8062: 0.318. Therefore, the lithium manganese composite oxide has a composition formula of Li 1.68 M.
n 0.8062 Ni 0.318 O 3 but may deviate from this composition.

結晶構造、結晶方位または酸素含有量が異なる領域を有するリチウムマンガン複合酸化物
の粒子の断面図の例を図11に示す。
FIG. 11 shows an example of a cross-sectional view of lithium manganese composite oxide particles having regions having different crystal structures, crystal orientations, or oxygen contents.

図11(A)に示すように、結晶構造、結晶方位または酸素含有量が異なる領域を有する
リチウムマンガン複合酸化物は、第1の領域331と、第2の領域332と、第3の領域
333を有することが好ましい。第2の領域は、第1の領域の外側の少なくとも一部に接
する。ここで、外側とは、粒子の表面により近いことを示す。また、第3の領域は、リチ
ウムマンガン複合酸化物を有する粒子の、表面と一致する領域を有することが好ましい。
As shown in FIG. 11A, a lithium manganese composite oxide having regions having different crystal structures, crystal orientations, or oxygen contents includes a first region 331, a second region 332, and a third region 333. It is preferable to have. The second region is in contact with at least a part of the outside of the first region. Here, “outside” means closer to the surface of the particle. Moreover, it is preferable that a 3rd area | region has an area | region which corresponds to the surface of the particle | grains which have lithium manganese complex oxide.

また、図11(B)に示すように、第1の領域331は、第2の領域332に覆われない
領域を有してもよい。また、第2の領域332は、第3の領域333に覆われない領域を
有してもよい。また、例えば第1の領域331に第3の領域333が接する領域を有して
もよい。また、第1の領域331は、第2の領域332および第3の領域333のいずれ
にも覆われない領域を有してもよい。
In addition, as illustrated in FIG. 11B, the first region 331 may include a region that is not covered with the second region 332. In addition, the second region 332 may have a region that is not covered by the third region 333. Further, for example, a region where the third region 333 is in contact with the first region 331 may be included. In addition, the first region 331 may have a region that is not covered by either the second region 332 or the third region 333.

第2の領域は、第1の領域と異なる組成を有することが好ましい。 The second region preferably has a composition different from that of the first region.

例えば、第1の領域と第2の領域の組成を分けて測定し、第1の領域がリチウム、マンガ
ン、元素Mおよび酸素を有し、第2の領域がリチウム、マンガン、元素Mおよび酸素を有
し、第1の領域のリチウム、マンガン、元素M、および酸素の原子数比はa1:b1:c
1:d1で表され、第2の領域のリチウム、マンガン、元素M、および酸素の原子数比は
a2:b2:c2:d2で表される場合について説明する。なお、第1の領域と第2の領
域のそれぞれの組成は、例えばTEM(透過型電子顕微鏡)を用いたEDX(エネルギー
分散型X線分析法)で測定することができる。EDXを用いた測定では、リチウムの組成
の測定が困難な場合がある。そのため、以下では、第1の領域と第2の領域の組成の違い
は、リチウム以外の元素について述べる。ここで、d1/(b1+c1)は2.2以上が
好ましく、2.3以上であることがより好ましく、2.35以上3以下であることがさら
に好ましい。また、d2/(b2+c2)は2.2未満であることが好ましく、2.1未
満であることがより好ましく、1.1以上1.9以下であることがさらに好ましい。また
この場合でも、第1の領域と第2の領域を含むリチウムマンガン複合酸化物粒子全体の組
成は、前述の0.26≦(b+c)/d<0.5を満たすことが好ましい。
For example, the composition of the first region and the second region is measured separately, the first region has lithium, manganese, element M and oxygen, and the second region has lithium, manganese, element M and oxygen. And the atomic ratio of lithium, manganese, element M, and oxygen in the first region is a1: b1: c
The case where the atomic ratio of lithium, manganese, element M, and oxygen in the second region is expressed as a2: b2: c2: d2 is described as 1: d1. In addition, each composition of a 1st area | region and a 2nd area | region can be measured by EDX (energy dispersive X-ray analysis) using TEM (transmission electron microscope), for example. In measurement using EDX, it may be difficult to measure the composition of lithium. Therefore, hereinafter, the difference in composition between the first region and the second region will be described for elements other than lithium. Here, d1 / (b1 + c1) is preferably 2.2 or more, more preferably 2.3 or more, and further preferably 2.35 or more and 3 or less. D2 / (b2 + c2) is preferably less than 2.2, more preferably less than 2.1, and even more preferably 1.1 or more and 1.9 or less. Even in this case, the composition of the entire lithium manganese composite oxide particle including the first region and the second region preferably satisfies the above-described 0.26 ≦ (b + c) / d <0.5.

また、第2の領域が有するマンガンは、第1の領域が有するマンガンと異なる価数を有し
てもよい。また、第2の領域が有する元素Mは、第1の領域が有する元素Mと異なる価数
を有してもよい。
Further, the manganese included in the second region may have a valence different from that of the manganese included in the first region. The element M included in the second region may have a valence different from that of the element M included in the first region.

より具体的には、第1の領域331は、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウムマンガン
複合酸化物であることが好ましい。また第2の領域332は、スピネル型の結晶構造を有
するリチウムマンガン複合酸化物であることが好ましい。
More specifically, the first region 331 is preferably a lithium manganese composite oxide having a layered rock salt type crystal structure. The second region 332 is preferably a lithium manganese composite oxide having a spinel crystal structure.

ここで、各領域の組成や、元素の価数に空間的な分布がある場合には、例えば複数の箇所
についてその組成や価数を評価し、その平均値を算出し、該領域の組成や価数としてもよ
い。
Here, when there is a spatial distribution in the composition of each region and the valence of the element, for example, the composition and valence are evaluated for a plurality of locations, the average value is calculated, the composition of the region, It may be a valence.

また、第2の領域と第1の領域との間に、遷移層を有してもよい。ここで遷移層とは、例
えば組成が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、遷移層とは、結晶構
造が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、遷移層とは、結晶の格子定
数が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、第2の領域と第1の領域と
の間に、混合層を有してもよい。ここで混合層とは、例えば異なる結晶方位を有する2以
上の結晶が混合する場合を指す。あるいは、混合層とは、例えば異なる結晶構造を有する
2以上の結晶が混合する場合を指す。あるいは、混合層とは、例えば異なる組成を有する
2以上の結晶が混合する場合を指す。
Further, a transition layer may be provided between the second region and the first region. Here, the transition layer is, for example, a region where the composition changes continuously or stepwise. Alternatively, the transition layer is a region where the crystal structure changes continuously or stepwise. Alternatively, the transition layer is a region where the lattice constant of the crystal changes continuously or stepwise. Alternatively, a mixed layer may be provided between the second region and the first region. Here, the mixed layer refers to a case where two or more crystals having different crystal orientations are mixed, for example. Alternatively, the mixed layer refers to a case where two or more crystals having different crystal structures are mixed, for example. Alternatively, the mixed layer refers to a case where two or more crystals having different compositions are mixed, for example.

第3の領域には、炭素または金属化合物を用いることができる。ここで、金属としては例
えばコバルト、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガン、チタン、亜鉛、リチウム等が挙
げられる。金属化合物の一例として、第3の領域はこれらの金属との酸化物や、フッ化物
などを有してもよい。
Carbon or a metal compound can be used for the third region. Here, examples of the metal include cobalt, aluminum, nickel, iron, manganese, titanium, zinc, and lithium. As an example of the metal compound, the third region may include an oxide with these metals, a fluoride, or the like.

第3の領域は、上記の中でも、炭素を有することが特に好ましい。炭素は導電性が高いた
め、炭素で被覆された粒子を蓄電池の電極に用いることにより、例えば電極の抵抗を低く
することができる。また、第3の領域が炭素を有することで、第3の領域と接する第2の
領域を酸化することができる。また、第3の領域はグラフェンを有してもよく、酸化グラ
フェンを有してもよく、還元した酸化グラフェンを有してもよい。グラフェンおよび還元
された酸化グラフェンは、高い導電性を有するという優れた電気特性、および柔軟性並び
に機械的強度が高いという優れた物理特性を有する。またリチウムマンガン複合酸化物の
粒子を効率よく被覆することができる。
Among the above, the third region particularly preferably has carbon. Since carbon has high conductivity, for example, the resistance of the electrode can be lowered by using particles coated with carbon for the electrode of the storage battery. In addition, since the third region has carbon, the second region in contact with the third region can be oxidized. The third region may include graphene, may include graphene oxide, or may include reduced graphene oxide. Graphene and reduced graphene oxide have excellent electrical properties of having high conductivity, and excellent physical properties of high flexibility and mechanical strength. Further, the lithium manganese composite oxide particles can be efficiently coated.

第3の領域が、グラフェンをはじめとする炭素を有することで、リチウムマンガン複合酸
化物を正極材料に用いた二次電池の、サイクル特性を向上させることができる。
When the third region has carbon such as graphene, the cycle characteristics of the secondary battery using the lithium manganese composite oxide as the positive electrode material can be improved.

炭素を含む層の膜厚は、0.4nm以上40nm以下とすることが好ましい。 The thickness of the layer containing carbon is preferably 0.4 nm or more and 40 nm or less.

また、リチウムマンガン複合酸化物は、例えば、一次粒子の平均粒子径が、5nm以上5
0μm以下であることが好ましく、100nm以上500nm以下であることがより好ま
しい。また比表面積が5m/g以上15m/g以下であることが好ましい。また、二
次粒子の平均粒子径は、5μm以上50μm以下であることが好ましい。なお平均粒子径
は、SEM(走査型電子顕微鏡)またはTEMによる観察、またはレーザ回折・散乱法を
用いた粒度分布計等によって測定することができる。また比表面積は、ガス吸着法により
測定することができる。
The lithium manganese composite oxide has, for example, an average primary particle size of 5 nm or more and 5
It is preferably 0 μm or less, and more preferably 100 nm or more and 500 nm or less. It is preferable specific surface area is less than 5 m 2 / g or more 15 m 2 / g. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a secondary particle is 5 micrometers or more and 50 micrometers or less. The average particle diameter can be measured by observation with an SEM (scanning electron microscope) or TEM, a particle size distribution meter using a laser diffraction / scattering method, or the like. The specific surface area can be measured by a gas adsorption method.

または、正極活物質として、複合材料(一般式LiMPO(Mは、Fe(II)、Mn
(II)、Co(II)、Ni(II)の一以上))を用いることができる。一般式Li
MPOの代表例としては、LiFePO、LiNiPO、LiCoPO、LiM
nPO、LiFeNiPO、LiFeCoPO、LiFeMnPO
、LiNiCoPO、LiNiMnPO(a+bは1以下、0<a<1、0
<b<1)、LiFeNiCoPO、LiFeNiMnPO、LiNi
CoMnPO(c+d+eは1以下、0<c<1、0<d<1、0<e<1)、
LiFeNiCoMnPO(f+g+h+iは1以下、0<f<1、0<g<
1、0<h<1、0<i<1)等のリチウム化合物を材料として用いることができる。
Alternatively, as a positive electrode active material, a composite material (general formula LiMPO 4 (M is Fe (II), Mn
(II), one or more of Co (II), Ni (II))). General formula Li
Representative examples of MPO 4, LiFePO 4, LiNiPO 4 , LiCoPO 4, LiM
nPO 4, LiFe a Ni b PO 4, LiFe a Co b PO 4, LiFe a Mn b PO 4
, LiNi a Co b PO 4 , LiNi a Mn b PO 4 (a + b is 1 or less, 0 <a <1, 0
<B <1), LiFe c Ni d Co e PO 4 , LiFe c Ni d M e PO 4 , LiNi
c Co d Mn e PO 4 (c + d + e is 1 or less, 0 <c <1, 0 <d <1, 0 <e <1),
LiFe f Ni g Co h Mn i PO 4 (f + g + h + i is 1 or less, 0 <f <1, 0 <g <
Lithium compounds such as 1, 0 <h <1, 0 <i <1) can be used as the material.

特にLiFePOは、安全性、安定性、高容量密度、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。
In particular, LiFePO 4 is preferable because it satisfies the requirements for the positive electrode active material in a balanced manner, such as safety, stability, high capacity density, and the presence of lithium ions extracted during initial oxidation (charging).

または、一般式Li(2−j)MSiO(Mは、Fe(II)、Mn(II)、Co(
II)、Ni(II)の一以上、0≦j≦2)等の複合材料を用いることができる。一般
式Li(2−j)MSiOの代表例としては、Li(2−j)FeSiO、Li(2
−j)NiSiO、Li(2−j)CoSiO、Li(2−j)MnSiO、Li
(2−j)FeNiSiO、Li(2−j)FeCoSiO、Li(2−j
FeMnSiO、Li(2−j)NiCoSiO、Li(2−j)Ni
MnSiO(k+lは1以下、0<k<1、0<l<1)、Li(2−j)Fe
CoSiO、Li(2−j)FeNiMnSiO、Li(2−j)Ni
CoMnSiO(m+n+qは1以下、0<m<1、0<n<1、0<q<1)
、Li(2−j)FeNiCoMnSiO(r+s+t+uは1以下、0<r
<1、0<s<1、0<t<1、0<u<1)等のリチウム化合物を材料として用いるこ
とができる。
Or the general formula Li (2-j) MSiO 4 (M is Fe (II), Mn (II), Co (
II), one or more of Ni (II), 0 ≦ j ≦ 2) and the like can be used. Representative examples of the general formula Li (2-j) MSiO 4 include Li (2-j) FeSiO 4 , Li (2
-J) NiSiO 4, Li (2 -j) CoSiO 4, Li (2-j) MnSiO 4, Li
(2-j) Fe k Ni l SiO 4, Li (2-j) Fe k Co l SiO 4, Li (2-j
) Fe k Mn l SiO 4, Li (2-j) Ni k Co l SiO 4, Li (2-j) Ni k
Mn l SiO 4 (k + l is 1 or less, 0 <k <1,0 <l <1), Li (2-j) Fe m N
i n Co q SiO 4, Li (2-j) Fe m Ni n Mn q SiO 4, Li (2-j) Ni
m Co n Mn q SiO 4 ( m + n + q is 1 or less, 0 <m <1,0 <n <1,0 <q <1)
, Li (2-j) Fe r Ni s Co t Mn u SiO 4 (r + s + t + u ≦ 1, 0 <r
Lithium compounds such as <1, 0 <s <1, 0 <t <1, 0 <u <1) can be used as the material.

また、正極活物質として、A(XO(A=Li、Na、Mg、M=Fe、M
n、Ti、V、Nb、X=S、P、Mo、W、As、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、Fe(MnO、F
(SO、LiFe(PO等がある。また、正極活物質として、Li
MPOF、LiMP、LiMO(M=Fe、Mn)の一般式で表される
化合物、NaFeF、FeF等のペロブスカイト型フッ化物、TiS、MoS
の金属カルコゲナイド(硫化物、セレン化物、テルル化物)、LiMVO等の逆スピネ
ル型の結晶構造を有する酸化物、バナジウム酸化物系(V、V13、LiV
等)、マンガン酸化物、有機硫黄化合物等の材料を用いることができる。
Further, as the positive electrode active material, A x M 2 (XO 4 ) 3 (A = Li, Na, Mg, M = Fe, M
n, Ti, V, Nb, X = S, P, Mo, W, As, Si) may be used. NASICON type compounds include Fe 2 (MnO 4 ) 3 , F
e 2 (SO 4 ) 3 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 and the like. Further, as a positive electrode active material, Li
2 MPO 4 F, Li 2 MP 2 O 7 , compounds represented by the general formula of Li 5 MO 4 (M = Fe, Mn), perovskite fluorides such as NaFeF 3 and FeF 3 , TiS 2 , MoS 2 and the like Metal chalcogenides (sulfides, selenides, tellurides), oxides having a reverse spinel crystal structure such as LiMVO 4 , vanadium oxides (V 2 O 5 , V 6 O 13 , LiV 3
O 8 etc.), manganese oxides, organic sulfur compounds and the like can be used.

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、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、NaFeOや、Na
/3[Fe1/2Mn1/2]O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。
In addition, when carrier ions are alkali metal ions other than lithium ions or alkaline earth metal ions, as the positive electrode active material, instead of lithium, an alkali metal (for example, sodium or potassium), an alkaline earth metal (for example, , Calcium, strontium, barium, beryllium, magnesium, etc.) may be used. For example, NaFeO 2 or Na 2
/ 3 [Fe 1/2 Mn 1/2 ] O 2 or other sodium-containing layered oxide can be used as the positive electrode active material.

なお、図示しないが、正極活物質層102の表面に炭素層などの導電性材料を設けてもよ
い。炭素層などの導電性材料を設けることで、電極の導電性を向上させることができる。
例えば、正極活物質層102への炭素層の被覆は、正極活物質の焼成時にグルコース等の
炭水化物を混合することで形成することができる。
Note that although not illustrated, a conductive material such as a carbon layer may be provided on the surface of the positive electrode active material layer 102. By providing a conductive material such as a carbon layer, the conductivity of the electrode can be improved.
For example, the coating of the carbon layer on the positive electrode active material layer 102 can be formed by mixing carbohydrates such as glucose at the time of firing the positive electrode active material.

粒状の正極活物質層102の一次粒子の平均粒径は、50nm以上100μm以下のもの
を用いるとよい。
The average primary particle diameter of the granular positive electrode active material layer 102 may be 50 nm or more and 100 μm or less.

導電助剤としては、例えば炭素材料、金属材料、又は導電性セラミックス材料等を用いる
ことができる。また、導電助剤として繊維状の材料を用いてもよい。活物質層の総量に対
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。
As the conductive assistant, for example, a carbon material, a metal material, or a conductive ceramic material can be used. Moreover, you may use a fibrous material as a conductive support agent. The content of the conductive additive relative to the total amount of the active material layer is preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, and preferably 1 wt% or more and 5 wt%.
% Or less is more preferable.

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、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。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活物質層を実現することができる。
The conductive assistant can form an electrically conductive network in the electrode. The conductive auxiliary agent can maintain the electric conduction path between the active materials. By adding a conductive additive in the active material layer, an active material layer having high electrical conductivity can be realized.

導電助剤としては、例えば天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ等の人造黒鉛、炭素繊
維などを用いることができる。炭素繊維としては、例えばメソフェーズピッチ系炭素繊維
、等方性ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維を用いることができる。また炭素繊維として、カ
ーボンナノファイバーやカーボンナノチューブなどを用いることができる。カーボンナノ
チューブは、例えば気相成長法などで作製することができる。また、導電助剤として、例
えばカーボンブラック(アセチレンブラック(AB)など)、グラファイト(黒鉛)粒子
、グラフェン、フラーレンなどの炭素材料を用いることができる。また、例えば、銅、ニ
ッケル、アルミニウム、銀、金などの金属粉末や金属繊維、導電性セラミックス材料等を
用いることができる。
As the conductive assistant, for example, artificial graphite such as natural graphite or mesocarbon microbeads, carbon fiber, or the like can be used. As the carbon fibers, for example, carbon fibers such as mesophase pitch-based carbon fibers and isotropic pitch-based carbon fibers can be used. Moreover, carbon nanofiber, a carbon nanotube, etc. can be used as carbon fiber. Carbon nanotubes can be produced by, for example, a vapor phase growth method. In addition, as the conductive auxiliary agent, for example, carbon materials such as carbon black (acetylene black (AB), etc.), graphite (graphite) particles, graphene, fullerene can be used. Further, for example, metal powder such as copper, nickel, aluminum, silver, gold, metal fiber, conductive ceramic material, or the like can be used.

薄片状のグラフェンは、高い導電性を有するという優れた電気特性、及び柔軟性並びに機
械的強度という優れた物理特性を有する。そのため、グラフェンを、導電助剤として用い
ることにより、活物質同士の接触点や、接触面積を増大させることができる。
Flaky graphene has excellent electrical properties such as high electrical conductivity, and excellent physical properties such as flexibility and mechanical strength. Therefore, by using graphene as a conductive additive, the contact point and the contact area between the active materials can be increased.

なお、本明細書において、グラフェンは、単層のグラフェン、又は2層以上100層以下
の多層グラフェンを含む。単層グラフェンとは、π結合を有する1原子層の炭素分子のシ
ートのことをいう。また、酸化グラフェンとは、上記グラフェンが酸化された化合物のこ
とをいう。なお、酸化グラフェンを還元してグラフェンを形成する場合、酸化グラフェン
に含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素はグラフェンに残存する。グラフェンに
酸素が含まれる場合、酸素の割合は、XPSで測定した場合にグラフェン全体の2ato
mic%以上11atomic%以下、好ましくは3atomic%以上10atomi
c%以下である。
Note that in this specification, graphene includes single-layer graphene or multilayer graphene of two to 100 layers. Single-layer graphene refers to a sheet of one atomic layer of carbon molecules having a π bond. The graphene oxide refers to a compound obtained by oxidizing the graphene. Note that in the case of reducing graphene oxide to form graphene, all oxygen contained in the graphene oxide is not desorbed and part of oxygen remains in the graphene. When oxygen is contained in graphene, the oxygen ratio is 2 atto of graphene as a whole when measured by XPS.
not less than 11% and not more than 11%, preferably not less than 3% and not more than 10
c% or less.

グラフェンは、接触抵抗の低い面接触を可能とするものであり、また、薄くても導電性が
非常に高く、少ない量でも効率よく活物質層内で導電パスを形成することができる。
Graphene enables surface contact with low contact resistance, and is extremely conductive even if it is thin, and a conductive path can be efficiently formed in an active material layer even with a small amount.

平均粒径の小さい活物質、例えば1μm以下の活物質を用いる場合には、活物質の比表面
積が大きく、活物質同士を繋ぐ導電パスがより多く必要となる。このような場合には、導
電性が非常に高く少ない量でも効率よく導電パスを形成することができるグラフェンを用
いることが、特に好ましい。
When an active material having a small average particle diameter, for example, an active material having a size of 1 μm or less is used, the specific surface area of the active material is large, and more conductive paths are required to connect the active materials. In such a case, it is particularly preferable to use graphene that has very high conductivity and can efficiently form a conductive path even in a small amount.

以下では、正極活物質層に、導電助剤としてグラフェンを用いる場合の断面構成例を説明
する。なお、負極活物質層に導電助剤としてグラフェンを用いてもよい。
Below, the cross-sectional structural example in the case of using a graphene as a conductive support agent for a positive electrode active material layer is demonstrated. Note that graphene may be used for the negative electrode active material layer as a conductive additive.

図12(A)に、正極活物質層102および正極集電体101の縦断面図を示す。正極活
物質層102は、粒状の正極活物質322と、導電助剤としてのグラフェン321と、結
着剤(バインダともいう。図示せず)と、を含む。
FIG. 12A is a longitudinal sectional view of the positive electrode active material layer 102 and the positive electrode current collector 101. The positive electrode active material layer 102 includes a granular positive electrode active material 322, graphene 321 as a conductive additive, and a binder (also referred to as a binder, not shown).

正極活物質層102の縦断面においては、図12(A)に示すように、正極活物質層10
2の内部において概略均一にシート状のグラフェン321が、面接触する程度に正極活物
質を覆っている。図12(A)においてはグラフェン321を模式的に太線で表している
が、実際には炭素分子の単層又は多層の厚みを有する薄膜である。複数のグラフェン32
1は、複数の粒状の正極活物質322を包むように、覆うように、あるいは複数の粒状の
正極活物質322の表面上に張り付くように形成されているため、互いに面接触している
。また、グラフェン321どうしも互いに面接触することで、複数のグラフェン321に
より三次元的な電気伝導のネットワークを形成している。
In the longitudinal section of the positive electrode active material layer 102, as shown in FIG.
2, the sheet-like graphene 321 covers the positive electrode active material to such an extent that the sheet-like graphene 321 is in surface contact. In FIG. 12A, the graphene 321 is schematically represented by a thick line, but is actually a thin film having a thickness of a single layer or multiple layers of carbon molecules. Multiple graphene 32
Since 1 is formed so as to cover or cover a plurality of granular positive electrode active materials 322, or to stick on the surface of the plurality of granular positive electrode active materials 322, they are in surface contact with each other. Further, the graphenes 321 are in surface contact with each other, so that a plurality of graphenes 321 form a three-dimensional electrical conduction network.

これはグラフェン321の形成に、極性溶媒中での分散性が極めて高い酸化グラフェンを
用いるためである。均一に分散した酸化グラフェンを含有する分散媒から溶媒を揮発除去
し、酸化グラフェンを還元してグラフェンとするため、正極活物質層102に残留するグ
ラフェン321は部分的に重なり合い、互いに面接触する程度に正極活物質を覆うことで
電気伝導の経路を形成している。なお、酸化グラフェンの還元は、例えば熱処理により行
ってもよいし、還元剤を用いて行ってもよい。
This is because graphene oxide having extremely high dispersibility in a polar solvent is used for forming the graphene 321. In order to volatilize and remove the solvent from the dispersion medium containing the uniformly dispersed graphene oxide and reduce the graphene oxide to graphene, the graphene 321 remaining in the positive electrode active material layer 102 partially overlaps and is in surface contact with each other. An electric conduction path is formed by covering the positive electrode active material. Note that the reduction of graphene oxide may be performed by, for example, heat treatment or may be performed using a reducing agent.

従って、活物質と点接触するアセチレンブラック等の粒状の導電助剤と異なり、グラフェ
ン321は接触抵抗の低い面接触を可能とするものであるから、導電助剤の量を増加させ
ることなく、粒状の正極活物質322とグラフェン321との電気伝導性を向上させるが
できる。よって、正極活物質322の正極活物質層102における比率を増加させること
ができる。これにより、蓄電装置の放電容量を増加させることができる。
Therefore, unlike the granular conductive auxiliary agent such as acetylene black that makes point contact with the active material, the graphene 321 enables surface contact with low contact resistance, and thus without increasing the amount of the conductive auxiliary agent. The electrical conductivity between the positive electrode active material 322 and the graphene 321 can be improved. Therefore, the ratio of the positive electrode active material 322 in the positive electrode active material layer 102 can be increased. Thereby, the discharge capacity of the power storage device can be increased.

また、グラフェン同士が結合することにより、網目状のグラフェン(以下グラフェンネッ
トと呼ぶ)を形成することができる。活物質をグラフェンネットが被覆する場合に、グラ
フェンネットは粒子間を結合するバインダとしても機能することができる。よって、バイ
ンダの量を少なくすることができる、又は使用しないことができるため、電極体積や電極
重量に占める活物質の比率を向上させることができる。すなわち、蓄電装置の容量を増加
させることができる。
Further, when graphene is bonded to each other, network graphene (hereinafter referred to as graphene net) can be formed. When the active material is covered with graphene net, the graphene net can also function as a binder for bonding particles. Therefore, since the amount of the binder can be reduced or not used, the ratio of the active material to the electrode volume and the electrode weight can be improved. That is, the capacity of the power storage device can be increased.

上記のような、正極活物質層または負極活物質層に、導電助剤としてグラフェンを用いる
構成は、湾曲または可撓性を有する二次電池において特に有効である。
Such a configuration in which graphene is used as a conductive additive for the positive electrode active material layer or the negative electrode active material layer as described above is particularly effective in a secondary battery having curvature or flexibility.

図36(A)に、従来例として、導電助剤にアセチレンブラックをはじめとする粒子状の
導電助剤323を用いた場合の正極活物質層102および正極集電体101の縦断面図を
示す。正極活物質322同士は、粒子状の導電助剤323との接触によって電気伝導のネ
ットワークが形成されている。
FIG. 36A shows a longitudinal sectional view of the positive electrode active material layer 102 and the positive electrode current collector 101 in the case where a particulate conductive auxiliary agent 323 such as acetylene black is used as a conductive auxiliary agent as a conventional example. . The positive electrode active materials 322 form an electric conduction network by contact with the particulate conductive additive 323.

図36(B)に、図36(A)の正極活物質層102および正極集電体101を湾曲させ
た場合を示す。図36(B)のように、導電助剤に粒子状の導電助剤323を用いると、
正極活物質層102の湾曲に伴って、正極活物質322同士の距離が変化し、正極活物質
322同士の電気伝導のネットワークの一部が切れてしまう恐れがある。
FIG. 36B illustrates the case where the positive electrode active material layer 102 and the positive electrode current collector 101 in FIG. 36A are curved. As shown in FIG. 36B, when a particulate conductive auxiliary agent 323 is used as the conductive auxiliary agent,
As the positive electrode active material layer 102 is curved, the distance between the positive electrode active materials 322 changes, and there is a possibility that a part of the electrical conduction network between the positive electrode active materials 322 is cut off.

一方、導電助剤としてグラフェンを用いた図12(A)の正極活物質層102および正極
集電体101を湾曲させた場合を図12(B)に示す。グラフェンは柔軟性を有するシー
トであるため、図12(B)のように正極活物質層102の湾曲に伴って、正極活物質3
22同士の距離が変化しても、電気伝導のネットワークを維持することができる。
On the other hand, FIG. 12B illustrates the case where the positive electrode active material layer 102 and the positive electrode current collector 101 in FIG. 12A using graphene as a conductive additive are curved. Since graphene is a flexible sheet, as the positive electrode active material layer 102 is curved as shown in FIG.
Even if the distance between the 22 is changed, the electric conduction network can be maintained.

本発明の一態様の二次電池に用いる電極は様々な方法で作製することができる。例えば、
塗布法を用いて集電体上に活物質層を形成する場合は、活物質とバインダと導電助剤と分
散媒(溶媒ともいう)を混合してペーストを作製し、集電体上にペーストを塗布して、分
散媒を気化させればよい。その後、必要があれば、ロールプレス法や平板プレス法等の圧
縮方法によりプレスして圧密化してもよい。
The electrode used for the secondary battery of one embodiment of the present invention can be manufactured by various methods. For example,
When an active material layer is formed on a current collector using a coating method, a paste is prepared by mixing an active material, a binder, a conductive additive, and a dispersion medium (also referred to as a solvent), and the paste is formed on the current collector. Is applied to vaporize the dispersion medium. Thereafter, if necessary, pressing may be performed by a compression method such as a roll press method or a flat plate press method, and consolidation may be performed.

分散媒としては、例えば、水や、N−メチルピロリドン(NMP)やジメチルホルムアミ
ド等の極性を有する有機溶媒等を用いることができる。安全性とコストの観点から、水を
用いることが好ましい。
As the dispersion medium, for example, water or an organic solvent having polarity such as N-methylpyrrolidone (NMP) or dimethylformamide can be used. From the viewpoint of safety and cost, it is preferable to use water.

バインダとしては、例えば水溶性の高分子を含むことが好ましい。水溶性の高分子として
は、例えば多糖類などを用いることができる。多糖類としては、カルボキシメチルセルロ
ース(CMC)、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース
、ジアセチルセルロース、再生セルロースなどのセルロース誘導体や、澱粉などを用いる
ことができる。
For example, the binder preferably contains a water-soluble polymer. For example, polysaccharides can be used as the water-soluble polymer. As the polysaccharide, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, diacetyl cellulose, regenerated cellulose, starch, and the like can be used.

また、バインダとしては、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン・イソプレン
・スチレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、エ
チレン・プロピレン・ジエン共重合体などのゴム材料を用いることが好ましい。これらの
ゴム材料は、前述の水溶性の高分子と併用して用いると、さらに好ましい。
The binder is preferably a rubber material such as styrene-butadiene rubber (SBR), styrene / isoprene / styrene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, butadiene rubber, fluororubber, ethylene / propylene / diene copolymer. These rubber materials are more preferably used in combination with the water-soluble polymer described above.

または、バインダとしては、ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メ
チル(PMMA)、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ
エチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、イソブチレン、ポリエチ
レンテレフタレート、ナイロン、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニト
リル(PAN)、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、ポリ酢酸
ビニル、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース等の材料を用いることが好ましい
Alternatively, as a binder, polystyrene, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate (PMMA), sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide, polyimide, polyvinyl chloride,
Materials such as polytetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, isobutylene, polyethylene terephthalate, nylon, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyvinyl chloride, ethylene propylene diene polymer, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, nitrocellulose Is preferably used.

バインダは上記のうち二種類以上を組み合わせて使用してもよい。 You may use a binder in combination of 2 or more types among the above.

正極活物質層102の総量に対するバインダの含有量は、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。
The content of the binder with respect to the total amount of the positive electrode active material layer 102 is preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, more preferably 2 wt% or more and 8 wt% or less, and further preferably 3 wt% or more and 5 wt% or less. In addition, the content of the conductive additive with respect to the total amount of the positive electrode active material layer 102 is preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, and more preferably 1 wt% or more and 5 wt% or less.

塗布法を用いて正極活物質層102を形成する場合は、正極活物質とバインダと導電助剤
を混合して正極ペースト(スラリー)を作製し、正極集電体101上に塗布して乾燥させ
ればよい。
When the positive electrode active material layer 102 is formed using a coating method, a positive electrode active material, a binder, and a conductive additive are mixed to prepare a positive electrode paste (slurry), which is applied onto the positive electrode current collector 101 and dried. Just do it.

[2.負極]
負極115は、負極集電体105と、負極集電体105上に形成された負極活物質層10
6などにより構成される。
[2. Negative electrode]
The negative electrode 115 includes a negative electrode current collector 105 and a negative electrode active material layer 10 formed on the negative electrode current collector 105.
6 or the like.

負極集電体105には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、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。負極集電体10
5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。負極集電体105は、厚みが5μm以上30μm以下の
ものを用いるとよい。また、負極集電体105の表面に、グラファイトなどを用いてアン
ダーコート層を設けてもよい。
For the negative electrode current collector 105, a material that has high conductivity and does not alloy with carrier ions such as lithium, such as metals such as stainless steel, gold, platinum, iron, copper, and titanium, and alloys thereof can be used. Alternatively, an aluminum alloy to which an element that improves heat resistance, such as silicon, titanium, neodymium, scandium, or molybdenum, is added can be used. Negative electrode current collector 10
5 can use shapes, such as foil shape, plate shape (sheet shape), net shape, punching metal shape, and expanded metal shape, as appropriate. The negative electrode current collector 105 may have a thickness of 5 μm to 30 μm. Further, an undercoat layer may be provided on the surface of the negative electrode current collector 105 using graphite or the like.

なお、負極集電体の材料をステンレス、チタンなどの強度のあるものとすると、負極活物
質層の膨張に伴う負極集電体の変形に耐えることができ、好ましい。これは、負極活物質
として、ケイ素を含む材料をはじめとする充放電に伴う体積の変化が大きい材料を用いる
場合に特に好適である。
Note that it is preferable that the material of the negative electrode current collector be strong, such as stainless steel or titanium, because the negative electrode current collector can withstand deformation due to expansion of the negative electrode active material layer. This is particularly suitable when a material having a large volume change accompanying charge / discharge, such as a material containing silicon, is used as the negative electrode active material.

負極活物質層106は、負極活物質の他、負極活物質の密着性を高めるための結着剤(バ
インダ)、負極活物質層106の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。負極
活物質層に用いるバインダおよび導電助剤の材料は、正極活物質層に用いるバインダおよ
び導電助剤の材料を参酌することができる。
In addition to the negative electrode active material, the negative electrode active material layer 106 includes a binder (binder) for increasing the adhesion of the negative electrode active material, a conductive auxiliary agent for increasing the conductivity of the negative electrode active material layer 106, and the like. Also good. The binder and the conductive auxiliary material used for the positive electrode active material layer can be referred to for the binder and the conductive auxiliary material used for the negative electrode active material layer.

負極活物質としては、リチウムの溶解・析出、又はリチウムイオンとの可逆的な反応が可
能な材料を用いることができ、リチウム金属、炭素系材料、合金系材料等を用いることが
できる。
As the negative electrode active material, a material capable of dissolving and precipitating lithium or reversibly reacting with lithium ions can be used, and lithium metal, a carbon-based material, an alloy-based material, and the like can be used.

リチウム金属は、酸化還元電位が低く(標準水素電極に対して−3.045V)、重量及
び体積当たりの比容量が大きい(それぞれ3860mAh/g、2062mAh/cm
)ため、好ましい。
Lithium metal has a low redox potential (−3.045 V with respect to a standard hydrogen electrode) and a large specific capacity per weight and volume (3860 mAh / g and 2062 mAh / cm 3 , respectively).
Therefore, it is preferable.

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。
Examples of the carbon-based material include graphite, graphitizable carbon (soft carbon), non-graphitizable carbon (hard carbon), carbon nanotube, graphene, and carbon black.

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。
Examples of graphite include artificial graphite such as mesocarbon microbeads (MCMB), coke-based artificial graphite, and pitch-based artificial graphite, and natural graphite such as spheroidized natural graphite.

黒鉛はリチウムイオンが黒鉛に挿入されたとき(リチウム−黒鉛層間化合物の生成時)に
リチウム金属と同程度に卑な電位を示す(0.1〜0.3V vs.Li/Li)。こ
れにより、リチウムイオン二次電池は高い作動電圧を示すことができる。さらに、黒鉛は
、単位体積当たりの容量が比較的高い、体積膨張が小さい、安価である、リチウム金属に
比べて安全性が高い等の利点を有するため、好ましい。
Graphite exhibits a potential as low as that of lithium metal (0.1 to 0.3 V vs. Li / Li + ) when lithium ions are inserted into the graphite (when a lithium-graphite intercalation compound is formed). Thereby, a lithium ion secondary battery can show a high operating voltage. Further, graphite is preferable because it has advantages such as relatively high capacity per unit volume, small volume expansion, low cost, and high safety compared to lithium metal.

また、負極活物質には上述の炭素材の他、キャリアイオンとの合金化、脱合金化反応によ
り充放電反応を行うことが可能な合金系材料を用いることができる。キャリアイオンがリ
チウムイオンである場合、合金系材料としては、例えば、Mg、Ca、Al、Si、Ge
、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、及びIn等のうちの
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に対して容量が
大きく、特にシリコンは理論容量が4200mAh/gと飛躍的に高い。このため、負極
活物質にシリコンを用いることが好ましい。このような元素を用いた合金系材料としては
、例えば、MgSi、MgGe、MgSn、SnS、VSn、FeSn
CoSn、NiSn、CuSn、AgSn、AgSb、NiMnSb、
CeSb、LaSn、LaCoSn、CoSb、InSb、SbSn等があ
る。
In addition to the carbon material described above, an alloy-based material capable of performing a charge / discharge reaction by alloying with a carrier ion or a dealloying reaction can be used as the negative electrode active material. When the carrier ions are lithium ions, examples of alloy materials include Mg, Ca, Al, Si, Ge
A material containing at least one of Sn, Pb, As, Sb, Bi, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, In, and the like can be used. Such an element has a large capacity with respect to carbon. In particular, silicon has a theoretical capacity of 4200 mAh / g. For this reason, it is preferable to use silicon for the negative electrode active material. Examples of alloy materials using such elements include Mg 2 Si, Mg 2 Ge, Mg 2 Sn, SnS 2 , V 2 Sn 3 , FeSn 2 ,
CoSn 2 , Ni 3 Sn 2 , Cu 6 Sn 5 , Ag 3 Sn, Ag 3 Sb, Ni 2 MnSb,
Examples include CeSb 3 , LaSn 3 , La 3 Co 2 Sn 7 , CoSb 3 , InSb, SbSn, and the like.

また、負極活物質として、SiO、SnO、SnO、二酸化チタン(TiO)、リチ
ウムチタン酸化物(LiTi12)、リチウム−黒鉛層間化合物、(Li
、五酸化ニオブ(Nb)、酸化タングステン(WO)、酸化モリブデン(MoO
)等の酸化物を用いることができる。
Further, as the negative electrode active material, SiO, SnO, SnO 2, titanium dioxide (TiO 2), lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12) , lithium - graphite intercalation compounds, (Li x C 6)
Niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), tungsten oxide (WO 2 ), molybdenum oxide (MoO
2 ) etc. can be used.

なお、SiOとは、ケイ素酸化物の粉末を指しており、SiO(2>y>0)とも表記
できる。SiOは、ケイ素リッチの部分を含んでいてもよい。例えばSiOは、Si
、Si、またはSiO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SiO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、Si、Si、SiO、SiO
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Si
(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、SiOに変質する場合もある。
Note that SiO refers to silicon oxide powder and can also be expressed as SiO y (2>y> 0). SiO may contain a silicon-rich part. For example, SiO is Si 2 O.
3 , a material containing one or more selected from Si 3 O 4 or Si 2 O, and a mixture of Si powder and silicon dioxide SiO 2 . In addition, SiO may contain other elements (carbon, nitrogen, iron, aluminum, copper, titanium, calcium, manganese, etc.). That is, it refers to a material containing a plurality of materials selected from single crystal Si, amorphous Si, polycrystalline Si, Si 2 O 3 , Si 3 O 4 , Si 2 O, and SiO 2 , and SiO is a colored material. Si not SiO
If it is O x (X is 2 or more), it is colorless and transparent or white and can be distinguished. However, when a secondary battery is manufactured using SiO as a material of the secondary battery, and SiO is oxidized by repeating charge and discharge, it may be transformed into SiO 2 .

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、LiN型構造をもつ
Li3−xN(M=Co、Ni、Cu)を用いることができる。例えば、Li2.6
Co0.4は大きな充放電容量(900mAh/g、1890mAh/cm)を示
し好ましい。
Further, as the anode active material, a double nitride of lithium and a transition metal, Li 3 with N-type structure Li 3-x M x N ( M = Co, Ni, Cu) can be used. For example, Li 2.6
Co 0.4 N 3 shows a large charge / discharge capacity (900 mAh / g, 1890 mAh / cm 3 ) and is preferable.

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V、Cr等の材料と組み合わせ
ることができ好ましい。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ておく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。
When lithium and transition metal double nitride is used, the negative electrode active material contains lithium ions.
The positive electrode active material is preferably combined with materials such as V 2 O 5 and Cr 3 O 8 that do not contain lithium ions. Even when a material containing lithium ions is used for the positive electrode active material, lithium and transition metal double nitride can be used as the negative electrode active material by previously desorbing lithium ions contained in the positive electrode active material. .

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、Fe、CuO、CuO、RuO、Cr
等の酸化物、CoS0.89、NiS、CuS等の硫化物、Zn、CuN、G
等の窒化物、NiP、FeP、CoP等のリン化物、FeF、BiF
等のフッ化物でも起こる。なお、上記フッ化物の電位は高いため、正極活物質として用い
てもよい。
A material that causes a conversion reaction can also be used as the negative electrode active material. For example, a transition metal oxide that does not undergo an alloying reaction with lithium, such as cobalt oxide (CoO), nickel oxide (NiO), or iron oxide (FeO), may be used as the negative electrode active material. Further, materials that cause a conversion reaction include Fe 2 O 3 , CuO, Cu 2 O, RuO 2 , Cr 2 O.
3 oxides, sulfides such as CoS 0.89 , NiS, CuS, Zn 3 N 2 , Cu 3 N, G
nitrides such as e 3 N 4 , phosphides such as NiP 2 , FeP 2 , and CoP 3 , FeF 3 , BiF 3
Also occurs with fluorides such as Note that since the potential of the fluoride is high, it may be used as a positive electrode active material.

塗布法を用いて負極活物質層106を形成する場合は、負極活物質と結着剤を混合して負
極ペースト(スラリー)を作製し、負極集電体105上に塗布して乾燥させればよい。
In the case where the negative electrode active material layer 106 is formed using a coating method, a negative electrode paste (slurry) is prepared by mixing the negative electrode active material and a binder, and applied to the negative electrode current collector 105 and dried. Good.

また、負極活物質層106の表面に、グラフェンを形成してもよい。例えば、負極活物質
をシリコンとした場合、充放電サイクルにおけるキャリアイオンの吸蔵・放出に伴う体積
の変化が大きいため、負極集電体105と負極活物質層106との密着性が低下し、充放
電により電池特性が劣化してしまう。そこで、シリコンを含む負極活物質層106の表面
にグラフェンを形成すると、充放電サイクルにおいて、シリコンの体積が変化したとして
も、負極集電体105と負極活物質層106との密着性の低下を抑制することができ、電
池特性の劣化が低減されるため好ましい。
Further, graphene may be formed on the surface of the negative electrode active material layer 106. For example, when the negative electrode active material is silicon, the volume change due to the insertion and extraction of carrier ions in the charge / discharge cycle is large, so that the adhesion between the negative electrode current collector 105 and the negative electrode active material layer 106 decreases, and the charge / discharge cycle is reduced. Battery characteristics deteriorate due to discharge. Therefore, when graphene is formed on the surface of the negative electrode active material layer 106 containing silicon, the adhesion between the negative electrode current collector 105 and the negative electrode active material layer 106 is reduced even if the volume of silicon is changed in a charge / discharge cycle. This is preferable because it can be suppressed and deterioration of battery characteristics is reduced.

また、負極活物質層106の表面に、酸化物等の被膜を形成してもよい。充電時において
電解液の分解等により形成される被膜は、その形成時に消費された電荷量を放出すること
ができず、不可逆容量を形成する。これに対し、酸化物等の被膜をあらかじめ負極活物質
層106の表面に設けておくことで、不可逆容量の発生を抑制又は防止することができる
Further, a film such as an oxide may be formed on the surface of the negative electrode active material layer 106. The film formed by the decomposition of the electrolytic solution during charging cannot release the amount of charge consumed during the formation, and forms an irreversible capacity. On the other hand, by providing a film of oxide or the like on the surface of the negative electrode active material layer 106 in advance, generation of irreversible capacity can be suppressed or prevented.

このような負極活物質層106を被覆する被膜には、ニオブ、チタン、バナジウム、タン
タル、タングステン、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウム、クロム、アルミニウム若
しくはシリコンのいずれか一の酸化膜、又はこれら元素のいずれか一とリチウムとを含む
酸化膜を用いることができる。このような被膜は、従来の電解液の分解生成物により負極
表面に形成される被膜に比べ、十分緻密な膜である。
As a film covering such a negative electrode active material layer 106, niobium, titanium, vanadium, tantalum, tungsten, zirconium, molybdenum, hafnium, chromium, aluminum, or an oxide film of any one of these elements, or any of these elements An oxide film containing one and lithium can be used. Such a film is a sufficiently dense film as compared with a film formed on the surface of the negative electrode by a conventional decomposition product of the electrolytic solution.

例えば、酸化ニオブ(Nb)は、電気伝導度が10−9S/cmと低く、高い絶縁
性を示す。このため、酸化ニオブ膜は負極活物質と電解液との電気化学的な分解反応を阻
害する。一方で、酸化ニオブのリチウム拡散係数は10−9cm/secであり、高い
リチウムイオン伝導性を有する。このため、リチウムイオンを透過させることが可能であ
る。また、酸化シリコンや酸化アルミニウムを用いてもよい。
For example, niobium oxide (Nb 2 O 5 ) has a low electrical conductivity of 10 −9 S / cm and high insulation properties. For this reason, the niobium oxide film inhibits the electrochemical decomposition reaction between the negative electrode active material and the electrolytic solution. On the other hand, the lithium diffusion coefficient of niobium oxide is 10 −9 cm 2 / sec and has high lithium ion conductivity. For this reason, it is possible to permeate | transmit lithium ion. Further, silicon oxide or aluminum oxide may be used.

負極活物質層106を被覆する被膜の形成には、例えばゾル−ゲル法を用いることができ
る。ゾル−ゲル法とは、金属アルコキシドや金属塩等からなる溶液を、加水分解反応・重
縮合反応により流動性を失ったゲルとし、このゲルを焼成して薄膜を形成する方法である
。ゾル−ゲル法は液相から薄膜を形成する方法であるから、原料を分子レベルで均質に混
合することができる。このため、溶媒の段階の金属酸化膜の原料に、黒鉛等の負極活物質
を加えることで、容易にゲル中に活物質を分散させることができる。このようにして、負
極活物質層106の表面に被膜を形成することができる。当該被膜を用いることで、蓄電
体の容量の低下を防止することができる。
For example, a sol-gel method can be used to form a film that covers the negative electrode active material layer 106. The sol-gel method is a method of forming a thin film by baking a solution made of a metal alkoxide, a metal salt, or the like to a gel that has lost fluidity due to a hydrolysis reaction or a polycondensation reaction. Since the sol-gel method is a method of forming a thin film from a liquid phase, raw materials can be homogeneously mixed at a molecular level. For this reason, the active material can be easily dispersed in the gel by adding a negative electrode active material such as graphite to the raw material of the metal oxide film at the solvent stage. In this manner, a film can be formed on the surface of the negative electrode active material layer 106. By using the coating film, it is possible to prevent a reduction in the capacity of the power storage unit.

[3.セパレータ]
セパレータ103を形成するための材料として、セルロースや、ポリプロピレン(PP)
、ポリエチレン(PE)、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリア
クリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等の多孔性絶縁体を用
いることができる。また、ガラス繊維等の不織布や、ガラス繊維と高分子繊維を複合した
隔膜を用いてもよい。また、耐熱性を高めるために、ポリエステル不織布に、セラミック
塗布やアラミドのコーティングを行ったセパレータを用いてもよい。
[3. Separator]
As a material for forming the separator 103, cellulose or polypropylene (PP)
Porous insulators such as polyethylene (PE), polybutene, nylon, polyester, polysulfone, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, and tetrafluoroethylene can be used. Moreover, you may use the nonwoven fabrics, such as glass fiber, and the diaphragm which compounded glass fiber and polymer fiber. Moreover, in order to improve heat resistance, you may use the separator which performed ceramic application | coating or aramid coating to the polyester nonwoven fabric.

[4.電解液]
二次電池100に用いる電解液104の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましく
、例えば、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(D
EC)、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
の組み合わせ及び比率で用いることができる。
[4. Electrolyte]
As a solvent of the electrolytic solution 104 used for the secondary battery 100, an aprotic organic solvent is preferable. For example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate, chloroethylene carbonate, vinylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (D
EC), ethyl methyl carbonate (EMC), methyl formate, methyl acetate, methyl butyrate,
1,3-dioxane, 1,4-dioxane, dimethoxyethane (DME), dimethyl sulfoxide, diethyl ether, methyl diglyme, acetonitrile, benzonitrile, tetrahydrofuran, sulfolane, sultone, etc., or two of these The above can be used in any combination and ratio.

また、電解液の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性に対する安全
性が高まる。また、二次電池の薄型化及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、ポリプロピレンオキサイド、フッ素系ポリマー等がある。
Moreover, the safety | security with respect to a liquid-leakage property increases by using the polymeric material gelatinized as a solvent of electrolyte solution. Further, the secondary battery can be made thinner and lighter. Typical examples of the polymer material to be gelated include silicone gel, acrylic gel, acrylonitrile gel, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and fluorine-based polymer.

また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体(常温溶融塩)を一つ
又は複数用いることで、蓄電体の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、
二次電池の破裂や発火などを防ぐことができる。
In addition, by using one or more ionic liquids (room temperature molten salts) that are flame retardant and volatile as the electrolyte solvent, the internal temperature increases due to internal short circuit or overcharge of the battery. Also,
The secondary battery can be prevented from rupturing or igniting.

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LiPF、LiClO、LiAsF、LiBF、LiAlCl、Li
SCN、LiBr、LiI、LiSO、Li10l10、Li12l1
、LiCFSO、LiCSO、LiC(CFSO、LiC(C
SO、LiN(CFSO、LiN(CSO)(CFSO
)、LiN(CSO等のリチウム塩を一種、又はこれらのうちの二種以上を
任意の組み合わせ及び比率で用いることができる。
As the electrolytes dissolved in the above solvent, when using a lithium carrier ion, e.g. LiPF 6, LiClO 4, LiAsF 6 , LiBF 4, LiAlCl 4, Li
SCN, LiBr, LiI, Li 2 SO 4 , Li 2 B 10 C 11 , Li 2 B 12 C 11
2 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2
F 5 SO 2) 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (C 4 F 9 SO 2) (CF 3 SO 2
), LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 or the like, or two or more of them can be used in any combination and ratio.

また、二次電池に用いる電解液は、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重量比を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。
In addition, as the electrolytic solution used for the secondary battery, a highly purified electrolytic solution having a small content of elements other than the constituent elements of the granular dust and the electrolytic solution (hereinafter also simply referred to as “impurities”) is used. preferable. Specifically, the weight ratio of impurities to the electrolytic solution is 1% or less, preferably 0.1% or less,
More preferably, it is preferable to set it as 0.01% or less. Moreover, you may add additives, such as vinylene carbonate, to electrolyte solution.

[5.外装体]
二次電池の構造としては、様々な構造があるが、本実施の形態では、外装体107の形成
にフィルムを用いる。なかでも金属箔にプラスティックフィルムを積層した、金属箔ラミ
ネートフィルムは、熱圧着することで封止が可能であり、形状の自由度が高く、軽量であ
る、可撓性を有するといった利点があり好ましい。金属箔ラミネートフィルムが有する金
属箔の材料としては、アルミニウム、ステンレス、錫、ニッケル鋼などを用いることがで
きる。該金属箔に積層するプラスティックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン、ポリエチレン等を用いることができる。
[5. Exterior body]
Although there are various structures for the secondary battery, in this embodiment mode, a film is used to form the exterior body 107. Among these, a metal foil laminated film obtained by laminating a plastic film on a metal foil is preferable because it can be sealed by thermocompression bonding, has a high degree of freedom in shape, is lightweight, and has flexibility. . Aluminum, stainless steel, tin, nickel steel, etc. can be used as a material for the metal foil of the metal foil laminate film. As the plastic film laminated on the metal foil, polyethylene terephthalate, nylon, polyethylene or the like can be used.

なお本明細書等において、ラミネートとは、金属箔やプラスティックフィルム等の薄い材
料を貼りあわせて積層する加工法をいうこととする。
Note that in this specification and the like, the term “laminate” refers to a processing method in which thin materials such as a metal foil and a plastic film are attached and laminated.

また外装体107に用いるフィルムとしては、金属箔に、有機材料(有機樹脂や繊維など
)と無機材料(セラミックなど)とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有フィルム
(カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど)から選ばれる単層フィルムまたはこれ
ら複数からなる積層フィルムを積層したものを用いてもよい。
The film used for the exterior body 107 is selected from a hybrid material film including an organic material (organic resin, fiber, etc.) and an inorganic material (ceramic, etc.) and a carbon-containing film (carbon film, graphite film, etc.) in a metal foil. A single layer film or a laminate of a plurality of these laminated films may be used.

また、外装体107はエンボス加工等により、凹部、凸部、または凹部および凸部が形成
されていることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the exterior body 107 is formed with a concave portion, a convex portion, or a concave portion and a convex portion by embossing or the like.

金属箔を有するフィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部また
は凸部を形成すると外気に触れる外装体107の表面積が増大するため、放熱効果に優れ
ている。
A film having a metal foil is easy to emboss, and when the embossing is performed to form a concave portion or a convex portion, the surface area of the exterior body 107 that comes into contact with the outside air is increased.

また、外部から力を加えて二次電池100の形状を変化させた場合、二次電池100の外
装体107のうち、曲げ中心から近い内側の外装体107には圧縮応力がかかり、曲げ中
心から遠い外側の外装体107には引っ張り応力がかかる。これらの応力によって外装体
がひずみ、外装体107の一部が変形または一部破壊が生じる恐れがある。
Further, when the shape of the secondary battery 100 is changed by applying a force from the outside, among the exterior bodies 107 of the secondary battery 100, the inner exterior body 107 near the bending center is subjected to compressive stress, and from the bending center. A tensile stress is applied to the outer outer casing 107. These stresses may cause the exterior body to be distorted, and a part of the exterior body 107 may be deformed or partially destroyed.

外装体107にエンボス加工等で凹部または凸部を形成することにより、外装体107の
沿面距離を増大させ、単位長さ当たりの圧縮応力および引っ張り応力を緩和することがで
きる。よって、二次電池100の信頼性を高めることができる。
By forming a concave portion or a convex portion on the exterior body 107 by embossing or the like, the creepage distance of the exterior body 107 can be increased, and the compressive stress and tensile stress per unit length can be reduced. Therefore, the reliability of the secondary battery 100 can be improved.

なお、ひずみとは物体の基準(初期状態)長さに対する物体内の物質点の変位を示す変形
の尺度である。外装体107に凹部または凸部を形成することにより、二次電池の外部か
ら力を加えて生じるひずみによる影響を許容範囲内に抑えることができる、とも言うこと
ができる。
The strain is a measure of deformation indicating the displacement of the material point in the object with respect to the reference (initial state) length of the object. It can also be said that by forming a concave portion or a convex portion in the exterior body 107, the influence of strain generated by applying force from the outside of the secondary battery can be suppressed within an allowable range.

[6.樹脂]
二次電池100に用いる樹脂130には、接着性、熱融着性、弾性または耐透過性を有す
る樹脂を用いることが好ましく、また電解液との接触で分解生成物が発生しないものを用
いることが好ましい。例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ゴム、シ
リコーン樹脂等を用いることができる。
[6. resin]
As the resin 130 used in the secondary battery 100, it is preferable to use a resin having adhesiveness, heat-fusibility, elasticity, or permeation resistance, and a resin that does not generate decomposition products upon contact with the electrolytic solution. Is preferred. For example, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyethylene terephthalate, polyurethane, epoxy resin, phenol resin, melamine resin, acrylic resin, polyimide, polyamide, rubber, silicone resin, or the like can be used.

なお樹脂130が2種以上の材料からなる場合、外装体に挟まれる領域に設けられる樹脂
130aには、接着性または熱融着性を有する材料、または弾性を有する材料を用いるこ
とが好ましい。接着性または熱融着性を有する材料を用いることで、外装体107と樹脂
130aとの接着を強固にすることができる。また、弾性を有する材料を用いることで、
可撓性に優れた二次電池とすることができる。
Note that in the case where the resin 130 is made of two or more kinds of materials, it is preferable to use a material having adhesiveness or heat-sealability or a material having elasticity for the resin 130a provided in the region sandwiched between the exterior bodies. By using a material having adhesiveness or heat-sealing property, adhesion between the exterior body 107 and the resin 130a can be strengthened. In addition, by using an elastic material,
A secondary battery having excellent flexibility can be obtained.

接着性を有する材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。ま
た熱融着性を有する材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等を挙げることができ
る。また弾性を有する材料としては、ゴム、シリコーン樹脂等を挙げることができる。
Examples of the adhesive material include an epoxy resin and an acrylic resin. Examples of the material having heat-fusibility include polypropylene and polyethylene. Examples of the elastic material include rubber and silicone resin.

また、外装体107に挟まれない領域に設けられる樹脂130bには、水をはじめとする
二次電池の劣化要因になりうる物質について、耐透過性のある材料を用いることが好まし
い。なお、樹脂130bは、一部が外装体107の外面に接して設けられる。
For the resin 130b provided in a region not sandwiched between the outer casings 107, it is preferable to use a material that is resistant to permeation with respect to substances that can cause deterioration of the secondary battery such as water. Note that a part of the resin 130 b is provided in contact with the outer surface of the exterior body 107.

水などに耐透過性のある材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、酸化シリコン蒸
着フィルム、酸化アルミニウム蒸着フィルム等を挙げることができる。
Examples of the material having resistance to permeation of water include polyethylene, polypropylene, a silicon oxide deposited film, and an aluminum oxide deposited film.

さらに、外装体107に挟まれない領域に設けられる樹脂130bは、乾燥剤を含むこと
が好ましい。乾燥剤は、たとえばシリカゲルを用いることができる。樹脂130bが乾燥
剤を含むことで、二次電池の電極部への水の侵入をさらに抑制することができる。
Furthermore, it is preferable that the resin 130b provided in the region not sandwiched between the exterior bodies 107 includes a desiccant. For example, silica gel can be used as the desiccant. By including the desiccant in the resin 130b, it is possible to further suppress water from entering the electrode portion of the secondary battery.

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。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments.

(実施の形態4)
本実施の形態では、図13乃至図21を用いて、本発明の一態様に係る二次電池の他の構
成の例について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, examples of other structures of the secondary battery according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

[1.電極部の変形例1]
図13(A)に、図1および図3と異なる、正極111と負極115の積層の例を示す。
図13(A)では、正極集電体101の両面に正極活物質層102を有する正極111a
を2枚、負極集電体105の片面に負極活物質層106を有する負極115を4枚積層し
ている。図13(A)のような構成としても、負極115の負極活物質を有さない面同士
という、金属同士の接触面をつくることができる。
[1. Modification Example 1 of Electrode Section]
FIG. 13A illustrates an example of stacking of the positive electrode 111 and the negative electrode 115, which is different from those in FIGS.
In FIG. 13A, a positive electrode 111a having a positive electrode active material layer 102 on both surfaces of a positive electrode current collector 101.
And four negative electrodes 115 each having the negative electrode active material layer 106 are stacked on one surface of the negative electrode current collector 105. Even with the structure as shown in FIG. 13A, a contact surface of metals, that is, surfaces of the negative electrode 115 which do not have a negative electrode active material can be formed.

[2.電極部の変形例2]
図13(B)に、図1および図3と異なる、正極111と負極115の積層の例を示す。
図13(B)では、正極集電体101の両面に正極活物質層102を有する正極111a
を2枚、負極集電体105の片面に負極活物質層106を有する負極115を2枚、負極
集電体105の両面に負極活物質層を有する負極115aを1枚積層している。図13(
B)のように集電体の両面に活物質層を設けることで、二次電池100の単位体積あたり
の容量を大きくすることができる。
[2. Modification Example 2 of Electrode Section]
FIG. 13B illustrates an example of stacking of the positive electrode 111 and the negative electrode 115, which is different from those in FIGS.
In FIG. 13B, a positive electrode 111a having a positive electrode active material layer 102 on both surfaces of the positive electrode current collector 101.
Two negative electrodes 115 each having a negative electrode active material layer 106 on one side of the negative electrode current collector 105, and one negative electrode 115 a having a negative electrode active material layer on both sides of the negative electrode current collector 105. FIG.
By providing the active material layer on both sides of the current collector as in B), the capacity per unit volume of the secondary battery 100 can be increased.

[3.電極部の変形例3]
図13(C)に、図1および図3と異なる、正極111と負極115の積層の例を示す。
図13(C)では、電解液104としてポリマーを有する電解液を用い、一組の正極11
1、負極115、セパレータ103を電解液104で貼りあわせている。このような構成
とすることで、二次電池100を湾曲したとき、電池反応が行われる正極111と負極1
15の間が滑ることを抑制できる。
[3. Modification 3 of electrode part]
FIG. 13C illustrates an example of stacking of the positive electrode 111 and the negative electrode 115, which is different from those in FIGS.
In FIG. 13C, an electrolytic solution having a polymer is used as the electrolytic solution 104, and a pair of positive electrodes 11 is used.
1, a negative electrode 115, and a separator 103 are bonded together with an electrolytic solution 104. With such a configuration, when the secondary battery 100 is curved, the positive electrode 111 and the negative electrode 1 in which a battery reaction is performed.
Slip between 15 can be suppressed.

また、正極111の正極活物質を有さない面同士、および負極115の負極活物質を有さ
ない面同士という、金属同士の接触面を多くつくることができる。そのため二次電池10
0を湾曲したとき、これらの接触面がすべることで、湾曲の内径と外径の差により生じる
応力を逃がすことができる。
In addition, a large number of metal contact surfaces, that is, the surfaces of the positive electrode 111 that do not have the positive electrode active material and the surfaces of the negative electrode 115 that do not have the negative electrode active material can be formed. Therefore, the secondary battery 10
When 0 is curved, these contact surfaces slip, so that stress generated by the difference between the inner diameter and the outer diameter of the curve can be released.

そのため、より二次電池100の劣化を抑制することができる。また、より信頼性の高い
二次電池100とすることができる。
Therefore, the deterioration of the secondary battery 100 can be further suppressed. Further, the secondary battery 100 with higher reliability can be obtained.

図13(C)の例で電解液104が有するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキ
シド系、ポリアクリロニトリル系、ポリフッ化ビニリデン系、ポリアクリレート系、ポリ
メタクリレート系ポリマーを用いることができる。また、常温(例えば25℃)で電解液
104をゲル化できるポリマーを用いることが好ましい。なお本明細書等において、例え
ばポリフッ化ビニリデン系ポリマーとは、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を含むポリ
マーを意味し、ポリ(フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン)共重合体等を含む
As the polymer of the electrolytic solution 104 in the example of FIG. 13C, for example, a polyethylene oxide-based, polyacrylonitrile-based, polyvinylidene fluoride-based, polyacrylate-based, or polymethacrylate-based polymer can be used. In addition, it is preferable to use a polymer that can gel the electrolytic solution 104 at room temperature (for example, 25 ° C.). In this specification and the like, for example, a polyvinylidene fluoride-based polymer means a polymer containing polyvinylidene fluoride (PVDF), and includes a poly (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) copolymer and the like.

なおFT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)等を用いることで、上記のポリマーを定
性分析することができる。例えばポリフッ化ビニリデン系ポリマーは、FT−IRで得た
スペクトルに、C−F結合を示す吸収を有する。またポリアクリロニトリル系ポリマーは
、FT−IRで得たスペクトルに、C≡N結合を示す吸収を有する。
The polymer can be qualitatively analyzed by using FT-IR (Fourier transform infrared spectrophotometer) or the like. For example, a polyvinylidene fluoride-based polymer has absorption showing a C—F bond in a spectrum obtained by FT-IR. In addition, the polyacrylonitrile-based polymer has absorption showing a C≡N bond in the spectrum obtained by FT-IR.

なお正極111および負極115の積層方法以外は、図1についての説明の記載を参酌す
ることができる。
Note that description of FIG. 1 can be referred to except for a method of stacking the positive electrode 111 and the negative electrode 115.

[4.電極部の変形例4]
図14に、図1と異なる長さの正極111および負極115を有する二次電池100hの
例を示す。図14(A)は平らな状態、図14(B)は湾曲させた状態の二次電池100
hの断面図である。
[4. Modification 4 of electrode part]
FIG. 14 shows an example of a secondary battery 100h having a positive electrode 111 and a negative electrode 115 having lengths different from those in FIG. 14A is a flat state, and FIG. 14B is a curved secondary battery 100.
It is sectional drawing of h.

図14に示す二次電池100hの正極111および負極115は、図14(A)に示すよ
うに、二次電池100hを湾曲させた際の内径側の電極を、外径側の電極より、湾曲の方
向について短くしている。
As shown in FIG. 14A, the positive electrode 111 and the negative electrode 115 of the secondary battery 100h shown in FIG. 14 are curved with the inner diameter side electrode bent from the outer diameter side electrode when the secondary battery 100h is bent. The direction is shortened.

このような構成とすることで、図14(B)に示すように、二次電池100hをある曲率
で湾曲させた際、正極111および負極115の端部をそろえることができる。すなわち
、正極111が有する正極活物質層102のすべての領域を、負極115の有する負極活
物質層106と対向して配置することができる。そのため正極111が有する正極活物質
を無駄なく電池反応に寄与させることができる。そのため、二次電池100hの体積当た
りの容量を大きくすることができる。この構成は、二次電池100hを使用する際に二次
電池100の曲率が固定される場合に特に有効である。
With such a structure, as illustrated in FIG. 14B, when the secondary battery 100h is curved with a certain curvature, the ends of the positive electrode 111 and the negative electrode 115 can be aligned. That is, all the regions of the positive electrode active material layer 102 included in the positive electrode 111 can be disposed to face the negative electrode active material layer 106 included in the negative electrode 115. Therefore, the positive electrode active material included in the positive electrode 111 can be contributed to the battery reaction without waste. Therefore, the capacity per volume of the secondary battery 100h can be increased. This configuration is particularly effective when the curvature of the secondary battery 100 is fixed when the secondary battery 100h is used.

なお複数の正極111および複数の負極115の長さの他は、図1についての説明の記載
を参酌することができる。
Note that the description of FIG. 1 can be referred to in addition to the lengths of the plurality of positive electrodes 111 and the plurality of negative electrodes 115.

[5.外装体の変形例1]
図15(A)および(B)に、図1と異なる形状の外装体107eを有する二次電池10
0iを示す。図15(A)は二次電池100iの上面図である。図15(B)は、図15
(A)の一点破線C1−C2における断面図である。
[5. Modification 1 of exterior body]
15A and 15B, the secondary battery 10 having an exterior body 107e having a shape different from that in FIG.
0i is indicated. FIG. 15A is a top view of the secondary battery 100i. FIG. 15B is the same as FIG.
It is sectional drawing in the dashed-dotted line C1-C2 of (A).

二次電池100iが有する外装体107eは、エンボス加工により凹部および凸部を有し
ている。凹凸を有する外装体107eを用いることで、二次電池100iの形状を変化さ
せた場合の外装体107eの応力を緩和することができる。そのため信頼性の高い二次電
池100iとすることができる。
The exterior body 107e included in the secondary battery 100i has a concave portion and a convex portion by embossing. By using the exterior body 107e having unevenness, the stress of the exterior body 107e when the shape of the secondary battery 100i is changed can be relieved. Therefore, the highly reliable secondary battery 100i can be obtained.

[6.外装体の変形例2]
図15(C)に、図15(A)および(B)と異なる形状の外装体107fを有する二次
電池100jを示す。15(C)は二次電池100jの断面図であり、二次電池100i
における図15(B)に相当する断面図である。
[6. Modification 2 of exterior body]
FIG. 15C illustrates a secondary battery 100j having an exterior body 107f having a shape different from those in FIGS. 15A and 15B. 15C is a cross-sectional view of the secondary battery 100j, and the secondary battery 100i
FIG. 16 is a cross-sectional view corresponding to FIG.

二次電池100jは、2枚の凹凸のピッチの異なる外装体、外装体107eおよび107
fを有する。二次電池100jは、湾曲させた際に、電極部より内径側になる外装体に凹
凸のピッチの広い外装体107eを有し、電極部より外径側になる外装体に凹凸のピッチ
の狭い外装体107を有する。
The secondary battery 100j includes two exterior bodies, exterior bodies 107e and 107, each having a different pitch of unevenness.
f. When the secondary battery 100j is bent, the outer battery body 107e having a wide uneven pitch is provided on the outer cover body on the inner diameter side from the electrode portion, and the uneven pitch is narrower on the outer cover body on the outer diameter side than the electrode section. An exterior body 107 is included.

湾曲の内径側と外径側で凹凸のピッチの異なる外装体107eおよび107fを用いるこ
とで、外装体にかかる応力をさらに緩和することができる。そのため、より信頼性の高い
二次電池100jとすることができる。
By using the exterior bodies 107e and 107f having different concave and convex pitches on the inner diameter side and the outer diameter side of the curve, the stress applied to the exterior body can be further relaxed. Therefore, the secondary battery 100j with higher reliability can be obtained.

[5.リード位置等の変形例1]
図16に、図1と異なる構成の二次電池100kを示す。図16(A)は二次電池100
kを湾曲させた場合の斜視図、図16(B)は二次電池100kの上面図である。図16
(C)に、図16(B)の一点破線D1−D2における断面図を示す。
[5. Modification 1 of lead position etc.]
FIG. 16 shows a secondary battery 100k having a configuration different from that shown in FIG. FIG. 16A shows a secondary battery 100.
FIG. 16B is a top view of the secondary battery 100k when k is curved. FIG.
FIG. 16C is a cross-sectional view taken along dashed line D1-D2 in FIG.

図16に示す二次電池100kは、正極リード121および負極リード125の位置が、
図1の二次電池100と異なっている。また、正極111、セパレータ103、負極11
5および外装体107の形状も、図1の二次電池100と異なっている。
In the secondary battery 100k shown in FIG. 16, the positions of the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 are
This is different from the secondary battery 100 of FIG. Moreover, the positive electrode 111, the separator 103, and the negative electrode 11
5 and the shape of the exterior body 107 are also different from those of the secondary battery 100 of FIG.

図16に示す二次電池100kでは、正極リード121および負極リード125が、それ
ぞれ外装体107の対向する辺から引き出されている。また、正極リード121および負
極リード125を結んだ線は、二次電池100kの湾曲の軸と平行にならない。このよう
な構成とすることで、正極リード121および負極リード125と電気的に接続される、
正極111のタブ部分および負極115のタブ部分を、湾曲の影響の比較的少ない箇所に
設けることができる。正極111のタブおよび負極115のタブは、細く伸びた形状であ
り、また活物質が形成された電極部に比べて薄く、湾曲に弱くなりがちである。正極11
1のタブおよび負極115のタブを、湾曲の影響の少ない箇所に設けることで、より信頼
性の高い二次電池100kとすることができる。
In the secondary battery 100k shown in FIG. 16, the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 are drawn out from opposite sides of the exterior body 107, respectively. Further, the line connecting the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 is not parallel to the curve axis of the secondary battery 100k. With such a configuration, the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 are electrically connected.
The tab portion of the positive electrode 111 and the tab portion of the negative electrode 115 can be provided at a place where the influence of bending is relatively small. The tab of the positive electrode 111 and the tab of the negative electrode 115 are thinly elongated, and are thinner than the electrode portion on which the active material is formed, and tend to be weak against bending. Positive electrode 11
By providing the tab of 1 and the tab of the negative electrode 115 at a place where the influence of bending is small, the secondary battery 100k with higher reliability can be obtained.

二次電池100kの、正極リード121および負極リード125の位置、および正極11
1、負極115、セパレータ103および外装体107の形状以外の構成は、図1につい
ての記載を参酌することができる。
Position of positive electrode lead 121 and negative electrode lead 125 of secondary battery 100k, and positive electrode 11
1, description of FIG. 1 can be referred to for configurations other than the shapes of the negative electrode 115, the separator 103, and the exterior body 107.

[6.リード位置等の変形例2]
図17(A)に、図16と異なる構成の二次電池100mを示す。図17(A)は二次電
池100mの上面図である。
[6. Modification Example 2 of Lead Position, etc.]
FIG. 17A shows a secondary battery 100m having a structure different from that in FIG. FIG. 17A is a top view of the secondary battery 100m.

図17(A)に示す二次電池100mは、正極111、セパレータ103、負極115お
よび外装体107の形状が、図16の二次電池100kと異なっている。図17(A)に
示す二次電池100mの正極111、負極115、セパレータ103および外装体107
は、湾曲の軸の方向よりも、正極111のタブ部分と負極115のタブ部分を結ぶ方向の
方が長い。このような構造の二次電池100mとしても、正極111のタブおよび負極1
15のタブを、湾曲の影響が比較的少ない箇所に設けることができる。
A secondary battery 100m illustrated in FIG. 17A is different from the secondary battery 100k in FIG. 16 in the shapes of the positive electrode 111, the separator 103, the negative electrode 115, and the outer package 107. The positive electrode 111, the negative electrode 115, the separator 103, and the exterior body 107 of the secondary battery 100m illustrated in FIG.
Is longer in the direction connecting the tab portion of the positive electrode 111 and the tab portion of the negative electrode 115 than in the direction of the axis of curvature. Even in the secondary battery 100m having such a structure, the tab of the positive electrode 111 and the negative electrode 1
Fifteen tabs can be provided at locations where the influence of bending is relatively small.

二次電池100mの、正極リード121および負極リード125の位置、および正極11
1、負極115、セパレータ103および外装体107の形状以外の構成は、図1につい
ての記載を参酌することができる。
Position of positive electrode lead 121 and negative electrode lead 125 of secondary battery 100m, and positive electrode 11
1, description of FIG. 1 can be referred to for configurations other than the shapes of the negative electrode 115, the separator 103, and the exterior body 107.

[7.リード位置等の変形例3]
図17(B1)および図17(B2)に、図16と異なる二次電池100nを示す。図1
7(B1)は二次電池100nの上面図である。図17(B2)は、図17(B1)の一
点破線E1−E2における断面図である。
[7. Modification Example 3 of Lead Position, etc.]
FIG. 17B1 and FIG. 17B2 show a secondary battery 100n different from FIG. FIG.
7 (B1) is a top view of the secondary battery 100n. FIG. 17B2 is a cross-sectional view taken along one-dot dashed line E1-E2 in FIG.

図17(B1)および図17(B2)の二次電池100nは、正極111、負極115、
セパレータ103および外装体107に、複数の穴221を有する。図17(B1)およ
び図17(B2)に示す二次電池100nは、穴221を有する構成であるため、穴が必
要な電子デバイス、例えば腕時計型デバイスのバンド部分にも配置することができる。そ
のため二次電池100nの容量を大きくすることができる。
The secondary battery 100n in FIGS. 17B1 and 17B2 includes a positive electrode 111, a negative electrode 115,
The separator 103 and the exterior body 107 have a plurality of holes 221. Since the secondary battery 100n illustrated in FIGS. 17B1 and 17B2 has the hole 221, the secondary battery 100n can also be disposed in a band portion of an electronic device that requires a hole, for example, a wristwatch type device. Therefore, the capacity of the secondary battery 100n can be increased.

二次電池100nの、正極リード121および負極リード125の位置、および正極11
1、負極115、セパレータ103および外装体107の形状以外の構成は、図1につい
ての記載を参酌することができる。
Position of positive electrode lead 121 and negative electrode lead 125 of secondary battery 100n, and positive electrode 11
1, description of FIG. 1 can be referred to for configurations other than the shapes of the negative electrode 115, the separator 103, and the exterior body 107.

[8.セパレータ形状等の変形例1]
図18に、図1と異なる二次電池100pを示す。図18(A)は二次電池100pの上
面図である。図18(B)は、図18(A)の一点破線F1−F2における断面図である
。図18(C)は、二次電池100pの正極111、負極115およびセパレータ103
を抜粋して示した斜視図である。
[8. Modification 1 of separator shape, etc.]
FIG. 18 shows a secondary battery 100p different from FIG. FIG. 18A is a top view of the secondary battery 100p. 18B is a cross-sectional view taken along dashed-dotted line F1-F2 in FIG. FIG. 18C illustrates the positive electrode 111, the negative electrode 115, and the separator 103 of the secondary battery 100p.
It is the perspective view which extracted and showed.

図18に示す二次電池100pは、正極リード121および負極リード125の位置、お
よび正極111、負極115、セパレータ103および外装体107の形状が、図1の二
次電池100と異なる。
The secondary battery 100p shown in FIG. 18 is different from the secondary battery 100 in FIG. 1 in the positions of the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 and the shapes of the positive electrode 111, the negative electrode 115, the separator 103, and the outer package 107.

ここで、図19を用いて、図18に示す二次電池100pの作製方法の一部について説明
する。
Here, part of a method for manufacturing the secondary battery 100p illustrated in FIG. 18 will be described with reference to FIGS.

まずセパレータ103上に、負極115を配置する(図19(A))。このとき、負極1
15が有する負極活物質層が、セパレータ103と重畳するように配置する。
First, the negative electrode 115 is placed over the separator 103 (FIG. 19A). At this time, negative electrode 1
The negative electrode active material layer included in 15 is disposed so as to overlap with the separator 103.

次に、セパレータ103を折り曲げ、負極113の上にセパレータ103を重ねる。次に
、セパレータ103の上に、正極111を重ねる(図19(B))。このとき、正極11
1が有する正極活物質層102が、セパレータ103および負極活物質層106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111の正極活物質層102と、負極115の負極活物質層106がセパレータ1
03を介して対向するように配置する。
Next, the separator 103 is bent, and the separator 103 is overlaid on the negative electrode 113. Next, the positive electrode 111 is stacked over the separator 103 (FIG. 19B). At this time, the positive electrode 11
1 is arranged so that the positive electrode active material layer 102 included in 1 overlaps with the separator 103 and the negative electrode active material layer 106. When an electrode having an active material layer formed on one side of the current collector is used, the positive electrode active material layer 102 of the positive electrode 111 and the negative electrode active material layer 106 of the negative electrode 115 are separated from each other by the separator 1.
03 so as to face each other.

セパレータ103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103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115または正極111と重畳し
ておらず、セパレータ103同士が重畳している領域、たとえば図19(B)の領域10
3aで示す領域を熱溶着することが好ましい。
When a material that can be thermally welded, such as polypropylene, is used for the separator 103, the electrode is displaced during the manufacturing process by thermally welding the region where the separators 103 overlap each other and then stacking the next electrode. Can be suppressed. Specifically, the region where the separators 103 are not overlapped with each other, for example, the region 10 in FIG.
It is preferable to heat weld the region indicated by 3a.

この工程を繰り返すことで、図19(C)に示すように、セパレータ103を挟んで正極
111および負極115を積み重ねることができる。
By repeating this step, the positive electrode 111 and the negative electrode 115 can be stacked with the separator 103 interposed therebetween as shown in FIG.

なお、あらかじめ繰り返し折り曲げたセパレータ103に、複数の負極115および複数
の正極111を交互に挟むように配置してもよい。
Note that a plurality of negative electrodes 115 and a plurality of positive electrodes 111 may be alternately sandwiched between separators 103 that are repeatedly bent in advance.

次に、図19(C)に示すように、セパレータ103で複数の正極111および複数の負
極115を覆う。
Next, as illustrated in FIG. 19C, the plurality of positive electrodes 111 and the plurality of negative electrodes 115 are covered with a separator 103.

さらに、図19(D)に示すように、セパレータ103同士が重畳している領域、例えば
図19(D)に示す領域103bを熱溶着することで、複数の正極111と複数の負極1
15を、セパレータ103によって覆い、結束する。
Further, as shown in FIG. 19D, a plurality of positive electrodes 111 and a plurality of negative electrodes 1 are formed by heat welding a region where the separators 103 overlap each other, for example, a region 103b shown in FIG. 19D.
15 is covered with a separator 103 and bound.

なお、複数の正極111、複数の負極115およびセパレータ103を、結束材を用いて
結束してもよい。
Note that the plurality of positive electrodes 111, the plurality of negative electrodes 115, and the separator 103 may be bound using a binding material.

このような工程で正極111および負極115を積み重ねるため、セパレータ103は、
1枚のセパレータ103の中で、複数の正極111と複数の負極115に挟まれている領
域と、複数の正極111と複数の負極115を覆うように配置されている領域とを有する
In order to stack the positive electrode 111 and the negative electrode 115 in such a process, the separator 103 is
One separator 103 has a region sandwiched between a plurality of positive electrodes 111 and a plurality of negative electrodes 115, and a region disposed so as to cover the plurality of positive electrodes 111 and the plurality of negative electrodes 115.

換言すれば、図15の二次電池100pが有するセパレータ103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103の折りたたまれた領域に、複数の正極1
11と、複数の負極115が挟まれている。
In other words, the separator 103 included in the secondary battery 100p in FIG. 15 is one separator that is partially folded. In the folded region of the separator 103, a plurality of positive electrodes 1
11 and a plurality of negative electrodes 115 are sandwiched.

二次電池100pの、正極111、負極115、セパレータ103および外装体107の
形状、正極リード121および負極リード125の位置形状以外の構成は、図1について
の記載を参酌することができる。
The configuration of the secondary battery 100p other than the shapes of the positive electrode 111, the negative electrode 115, the separator 103, and the outer package 107 and the position shapes of the positive electrode lead 121 and the negative electrode lead 125 can be referred to the description of FIG.

[9.セパレータ形状等の変形例2]
図20に、図18と異なる二次電池100qを示す。図20(A)は二次電池100qの
上面図である。図20(B1)は第1の電極組立体140、図20(B2)は第2の電極
組立体141の断面図である。図20(C)は、図20(A)の一点破線G1−G2にお
ける断面図である。なお、図20(C)では図を明瞭にするため、第1の電極組立体14
0、電極組立体141およびセパレータ103を抜粋して示す。
[9. Modification 2 of separator shape, etc.]
FIG. 20 shows a secondary battery 100q different from FIG. FIG. 20A is a top view of the secondary battery 100q. 20B1 is a cross-sectional view of the first electrode assembly 140, and FIG. 20B2 is a cross-sectional view of the second electrode assembly 141. 20C is a cross-sectional view taken along dashed-dotted line G1-G2 in FIG. In FIG. 20C, the first electrode assembly 14 is shown for clarity.
0, the electrode assembly 141 and the separator 103 are extracted and shown.

図20に示す二次電池100qは、正極111と負極115の配置、およびセパレータ1
03の配置が図15の二次電池100hと異なる。
The secondary battery 100q shown in FIG. 20 includes an arrangement of the positive electrode 111 and the negative electrode 115, and the separator 1
The arrangement of 03 is different from the secondary battery 100h of FIG.

図20(C)に示すように、二次電池100qは、複数の第1の電極組立体140および
複数の電極組立体141を有する。
As shown in FIG. 20C, the secondary battery 100q includes a plurality of first electrode assemblies 140 and a plurality of electrode assemblies 141.

図20(B1)に示すように、第1の電極組立体140では、正極集電体101の両面に
正極活物質層102を有する正極111a、セパレータ103、負極集電体105の両面
に負極活物質層106を有する負極115a、セパレータ103、正極集電体101の両
面に正極活物質層102を有する正極111aがこの順に積層されている。また図20(
B2)に示すように、第2の電極組立体141では、負極集電体105の両面に負極活物
質層106を有する負極115a、セパレータ103、正極集電体101の両面に正極活
物質層102を有する正極111a、セパレータ103、負極集電体105の両面に負極
活物質層106を有する負極115aがこの順に積層されている。
As shown in FIG. 20B 1, in the first electrode assembly 140, the positive electrode 111 a having the positive electrode active material layer 102 on both surfaces of the positive electrode current collector 101, the separator 103, and the negative electrode active material on both surfaces of the negative electrode current collector 105. A negative electrode 115 a having a material layer 106, a separator 103, and a positive electrode 111 a having a positive electrode active material layer 102 are stacked in this order on both surfaces of the positive electrode current collector 101. In addition, FIG.
As shown in B2), in the second electrode assembly 141, the negative electrode 115a having the negative electrode active material layer 106 on both surfaces of the negative electrode current collector 105, the separator 103, and the positive electrode active material layer 102 on both surfaces of the positive electrode current collector 101 are shown. A negative electrode 115 a having a negative electrode active material layer 106 is laminated in this order on both surfaces of a positive electrode 111 a having a separator 103, a separator 103, and a negative electrode current collector 105.

さらに図20(C)に示すように、複数の第1の電極組立体140および複数の電極組立
体141は、巻回したセパレータ103によって覆われている。
Further, as shown in FIG. 20C, the plurality of first electrode assemblies 140 and the plurality of electrode assemblies 141 are covered with a rolled separator 103.

ここで、図21を用いて、図20に示す二次電池100qの作製方法の一部について説明
する。
Here, part of a method for manufacturing the secondary battery 100q illustrated in FIG. 20 will be described with reference to FIGS.

まずセパレータ103上に、第1の電極組立体140を配置する(図21(A))。 First, the first electrode assembly 140 is placed over the separator 103 (FIG. 21A).

次に、セパレータ103を折り曲げ、第1の電極組立体140の上にセパレータ103を
重ねる。次に、第1の電極組立体140の上下に、セパレータ103を介して、2組の第
2の電極組立体141を重ねる(図21(B))。
Next, the separator 103 is bent, and the separator 103 is overlaid on the first electrode assembly 140. Next, two sets of second electrode assemblies 141 are stacked above and below the first electrode assembly 140 with the separator 103 interposed therebetween (FIG. 21B).

次に、セパレータ103を、2組の第2の電極組立体141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141の上下に、セパレータ103を介して、2組の第1
の電極組立体140を重ねる(図21(C))。
Next, the separator 103 is wound so as to cover the two sets of second electrode assemblies 141. Further, two sets of first electrodes are arranged above and below the two sets of second electrode assemblies 141 via separators 103.
The electrode assemblies 140 are stacked (FIG. 21C).

次に、セパレータ103を、2組の第1の電極組立体140を覆うように巻回させる(図
21(D))。
Next, the separator 103 is wound so as to cover the two sets of first electrode assemblies 140 (FIG. 21D).

このような工程で複数の第1の電極組立体140および複数の電極組立体141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103の間に配置さ
れる。
In order to stack the plurality of first electrode assemblies 140 and the plurality of electrode assemblies 141 in such a process, these electrode assemblies are disposed between the separators 103 wound in a spiral shape.

なお、最も外側に配置される電極組立体140の正極111aは、外側には正極活物質層
102を設けないことが好ましい。
In addition, it is preferable that the positive electrode 111a of the electrode assembly 140 disposed on the outermost side is not provided with the positive electrode active material layer 102 on the outer side.

また図20(B1)および(B2)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、二次電池100q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、より湾曲しやすい二次電池100qとすることができる。また図20(
C)では、二次電池100iが第1の電極組立体140を3組、第2の電極組立体141
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、二次電池100qの容量をよ
り向上させることができる。またより少なり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、より湾曲しやすい二次電池100qとすることができる。
20B1 and 20B2 illustrate the structure in which the electrode assembly includes three electrodes and two separators, one embodiment of the present invention is not limited thereto. 4 or more electrodes, 3 separators
It is good also as a structure which has more than one sheet. By increasing the number of electrodes, the capacity of the secondary battery 100q can be further improved. Alternatively, the structure may include two electrodes and one separator. When there are few electrodes, it can be set as the secondary battery 100q which is easier to curve. In addition, FIG.
C), the secondary battery 100i includes three sets of the first electrode assemblies 140 and the second electrode assemblies 141.
However, one embodiment of the present invention is not limited to this. Furthermore, it is good also as a structure which has many electrode assemblies. By increasing the number of electrode assemblies, the capacity of the secondary battery 100q can be further improved. Moreover, it is good also as a structure which has fewer electrode assemblies. When there are few electrode assemblies, it can be set as the secondary battery 100q which is easy to curve.

二次電池100qの、正極111と負極115の配置、およびセパレータ103の配置の
他は、図18についての記載を参酌することができる。
The description about FIG. 18 can be referred to in addition to the arrangement of the positive electrode 111 and the negative electrode 115 and the arrangement of the separator 103 in the secondary battery 100q.

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。また本
実施の形態の変形例は、他の変形例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments. Further, the modification example of the present embodiment can be implemented in combination with other modification examples as appropriate.

(実施の形態5)
上記実施の形態で説明した二次電池と組み合わせて用いることができる電池制御ユニット
(Battery Management Unit:BMU)、及び該電池制御ユニッ
トを構成する回路に適したトランジスタについて、図22乃至図28を参照して説明する
。本実施の形態では、特に直列に接続された電池セルを有する蓄電装置の電池制御ユニッ
トについて説明する。
(Embodiment 5)
A battery control unit (BMU) that can be used in combination with the secondary battery described in the above embodiment and a transistor suitable for a circuit included in the battery control unit are described with reference to FIGS. To explain. In this embodiment, a battery control unit of a power storage device having battery cells connected in series will be described.

直列に接続された複数の電池セルに対して充放電を繰り返していくと、電池セル間の特性
のばらつきに応じて、容量(出力電圧)が異なってくる。直列に接続された電池セルでは
、全体の放電時の容量が、容量の小さい電池セルに依存する。容量にばらつきがあると放
電時の容量が小さくなる。また、容量が小さい電池セルを基準にして充電を行うと、充電
不足となる虞がある。また、容量の大きい電池セルを基準にして充電を行うと、過充電と
なる虞がある。
When charging / discharging is repeated for a plurality of battery cells connected in series, the capacity (output voltage) varies depending on variations in characteristics between the battery cells. In battery cells connected in series, the capacity at the time of overall discharge depends on the battery cells having a small capacity. If the capacity varies, the capacity at the time of discharge decreases. In addition, if charging is performed with reference to a battery cell having a small capacity, there is a risk of insufficient charging. Moreover, if charging is performed with reference to a battery cell having a large capacity, there is a risk of overcharging.

そのため、直列に接続された電池セルを有する蓄電装置の電池制御ユニットは、充電不足
や、過充電の原因となる、電池セル間の容量のばらつきを揃える機能を有する。電池セル
間の容量のばらつきを揃える回路構成には、抵抗方式、キャパシタ方式、あるいはインダ
クタ方式等あるが、ここではオフ電流の小さいトランジスタを利用して容量のばらつきを
揃えることのできる回路構成を一例として挙げて説明する。
Therefore, the battery control unit of the power storage device having the battery cells connected in series has a function of aligning the variation in capacity between the battery cells that causes insufficient charging or overcharging. The circuit configuration for aligning the variation in capacity between battery cells includes a resistance method, a capacitor method, or an inductor method, but here is an example of a circuit configuration that can use a transistor with a small off-current to equalize the variation in capacity. Will be described.

オフ電流の小さいトランジスタとしては、チャネル形成領域に酸化物半導体を有するトラ
ンジスタ(OSトランジスタ)が好ましい。オフ電流の小さいOSトランジスタを蓄電装
置の電池制御ユニットの回路構成に用いることで、電池から漏洩する電荷量を減らし、時
間の経過による容量の低下を抑制することができる。
As the transistor with low off-state current, a transistor including an oxide semiconductor (OS transistor) in a channel formation region is preferable. By using an OS transistor with a small off-state current in the circuit configuration of the battery control unit of the power storage device, the amount of charge leaking from the battery can be reduced, and a decrease in capacity over time can be suppressed.

チャネル形成領域に用いる酸化物半導体は、In−M−Zn酸化物(Mは、Ga、Sn、
Y、Zr、La、Ce、またはNd)を用いる。酸化物半導体膜を成膜するために用いる
ターゲットにおいて、金属元素の原子数比をIn:M:Zn=x:y:zとすると
/yは、1/3以上6以下、さらには1以上6以下であって、z/yは、1
/3以上6以下、さらには1以上6以下であることが好ましい。なお、z/yを1以
上6以下とすることで、酸化物半導体膜としてCAAC−OS膜が形成されやすくなる。
An oxide semiconductor used for the channel formation region is an In-M-Zn oxide (M represents Ga, Sn,
Y, Zr, La, Ce, or Nd) is used. In the target used for forming the oxide semiconductor film, the atomic ratio of metal elements is In: M: Zn = x 1 : y 1 : z 1
, X 1 / y 1 is 1/3 or more and 6 or less, further 1 or more and 6 or less, and z 1 / y 1 is 1
/ 3 or more and 6 or less, more preferably 1 or more and 6 or less. Note that when z 1 / y 1 is greater than or equal to 1 and less than or equal to 6, a CAAC-OS film can be easily formed as the oxide semiconductor film.

ここで、CAAC−OS膜について説明する。 Here, the CAAC-OS film is described.

CAAC−OS膜は、c軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである。 The CAAC-OS film is one of oxide semiconductor films having a plurality of c-axis aligned crystal parts.

透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Micro
scope)によって、CAAC−OS膜の明視野像および回折パターンの複合解析像(
高分解能TEM像ともいう。)を観察することで複数の結晶部を確認することができる。
一方、高分解能TEM像によっても明確な結晶部同士の境界、即ち結晶粒界(グレインバ
ウンダリーともいう。)を確認することができない。そのため、CAAC−OS膜は、結
晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
Transmission Electron Microscope (TEM: Transmission Electron Micro)
Scope), a composite analysis image of a bright field image and a diffraction pattern of the CAAC-OS film (
Also called a high-resolution TEM image. ) Can be observed to confirm a plurality of crystal parts.
On the other hand, a clear boundary between crystal parts, that is, a crystal grain boundary (also referred to as a grain boundary) cannot be confirmed even by a high-resolution TEM image. Therefore, it can be said that the CAAC-OS film is unlikely to decrease in electron mobility due to crystal grain boundaries.

試料面と略平行な方向から、CAAC−OS膜の断面の高分解能TEM像を観察すると、
結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子の各層は、
CAAC−OS膜の膜を形成する面(被形成面ともいう。)または上面の凹凸を反映した
形状であり、CAAC−OS膜の被形成面または上面と平行に配列する。
When a high-resolution TEM image of the cross section of the CAAC-OS film is observed from a direction substantially parallel to the sample surface,
It can be confirmed that metal atoms are arranged in layers in the crystal part. Each layer of metal atoms
The shape reflects a surface (also referred to as a formation surface) on which the CAAC-OS film is formed or the unevenness of the upper surface, and is arranged in parallel with the formation surface or the upper surface of the CAAC-OS film.

一方、試料面と略垂直な方向から、CAAC−OS膜の平面の高分解能TEM像を観察す
ると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列していることを確認で
きる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
On the other hand, when a high-resolution TEM image of a plane of the CAAC-OS film is observed from a direction substantially perpendicular to the sample surface, it can be confirmed that metal atoms are arranged in a triangular shape or a hexagonal shape in a crystal part. However, there is no regularity in the arrangement of metal atoms between different crystal parts.

CAAC−OS膜に対し、X線回折(XRD:X−Ray Diffraction)装
置を用いて構造解析を行うと、例えばInGaZnOの結晶を有するCAAC−OS膜
のout−of−plane法による解析では、回折角(2θ)が31°近傍にピークが
現れる場合がある。このピークは、InGaZnOの結晶の(009)面に帰属される
ことから、CAAC−OS膜の結晶がc軸配向性を有し、c軸が被形成面または上面に略
垂直な方向を向いていることが確認できる。
When structural analysis is performed on a CAAC-OS film using an X-ray diffraction (XRD) apparatus, for example, in the analysis of a CAAC-OS film having an InGaZnO 4 crystal by an out-of-plane method, A peak may appear when the diffraction angle (2θ) is around 31 °. Since this peak is attributed to the (009) plane of the InGaZnO 4 crystal, the crystal of the CAAC-OS film has c-axis orientation, and the c-axis is oriented in a direction substantially perpendicular to the formation surface or the top surface. Can be confirmed.

なお、InGaZnOの結晶を有するCAAC−OS膜のout−of−plane法
による解析では、2θが31°近傍のピークの他に、2θが36°近傍にもピークが現れ
る場合がある。2θが36°近傍のピークは、CAAC−OS膜中の一部に、c軸配向性
を有さない結晶が含まれることを示している。CAAC−OS膜は、2θが31°近傍に
ピークを示し、2θが36°近傍にピークを示さないことが好ましい。
Note that when the CAAC-OS film including an InGaZnO 4 crystal is analyzed by an out-of-plane method, a peak may also appear when 2θ is around 36 ° in addition to the peak where 2θ is around 31 °. A peak at 2θ of around 36 ° indicates that a crystal having no c-axis alignment is included in part of the CAAC-OS film. The CAAC-OS film preferably has a peak at 2θ of around 31 ° and no peak at 2θ of around 36 °.

CAAC−OS膜は、不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。不純物は、水素、炭素、
シリコン、遷移金属元素などの酸化物半導体膜の主成分以外の元素である。特に、シリコ
ンなどの、酸化物半導体膜を構成する金属元素よりも酸素との結合力の強い元素は、酸化
物半導体膜から酸素を奪うことで酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させる
要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二酸化炭素などは、原子半径
(または分子半径)が大きいため、酸化物半導体膜内部に含まれると、酸化物半導体膜の
原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。なお、酸化物半導体膜に含まれる不純
物は、キャリアトラップやキャリア発生源となる場合がある。
The CAAC-OS film is an oxide semiconductor film with a low impurity concentration. Impurities include hydrogen, carbon,
It is an element other than the main component of the oxide semiconductor film, such as silicon or a transition metal element. In particular, an element such as silicon, which has a stronger bonding force with oxygen than the metal element included in the oxide semiconductor film, disturbs the atomic arrangement of the oxide semiconductor film by depriving the oxide semiconductor film of oxygen, and has crystallinity. It becomes a factor to reduce. In addition, heavy metals such as iron and nickel, argon, carbon dioxide, and the like have large atomic radii (or molecular radii). Therefore, if they are contained inside an oxide semiconductor film, the atomic arrangement of the oxide semiconductor film is disturbed, resulting in crystallinity. It becomes a factor to reduce. Note that the impurity contained in the oxide semiconductor film might serve as a carrier trap or a carrier generation source.

また、CAAC−OS膜は、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜である。例えば、酸化物
半導体膜中の酸素欠損は、キャリアトラップとなることや、水素を捕獲することによって
キャリア発生源となることがある。
The CAAC-OS film is an oxide semiconductor film with a low density of defect states. For example, oxygen vacancies in the oxide semiconductor film can serve as carrier traps or can generate carriers by capturing hydrogen.

不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い(酸素欠損の少ない)ことを、高純度真性または
実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜
は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。したがって、
当該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性(
ノーマリーオンともいう。)になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純
度真性である酸化物半導体膜は、キャリアトラップが少ない。そのため、当該酸化物半導
体膜を用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとな
る。なお、酸化物半導体膜のキャリアトラップに捕獲された電荷は、放出するまでに要す
る時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、不純物濃度が
高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性が不安定と
なる場合がある。
A low impurity concentration and a low density of defect states (small number of oxygen vacancies) is called high purity intrinsic or substantially high purity intrinsic. A highly purified intrinsic or substantially highly purified intrinsic oxide semiconductor film has few carrier generation sources, and thus can have a low carrier density. Therefore,
A transistor including the oxide semiconductor film includes an electric characteristic in which the threshold voltage is negative (
Also called normally-on. ). A highly purified intrinsic or substantially highly purified intrinsic oxide semiconductor film has few carrier traps. Therefore, a transistor including the oxide semiconductor film has a small change in electrical characteristics and has high reliability. Note that the charge trapped in the carrier trap of the oxide semiconductor film takes a long time to be released, and may behave as if it were a fixed charge. Therefore, a transistor including an oxide semiconductor film with a high impurity concentration and a high density of defect states may have unstable electrical characteristics.

また、CAAC−OS膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性
の変動が小さい。
In addition, a transistor including a CAAC-OS film has little variation in electrical characteristics due to irradiation with visible light or ultraviolet light.

なお、OSトランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有するトランジスタ(Siト
ランジスタ)に比べてバンドギャップが大きいため、高電圧を印加した際の絶縁破壊が生
じにくい。直列に電池セルを接続する場合、数100Vの電圧が生じることになるが、こ
のような電池セルに適用される蓄電装置の電池制御ユニットの回路構成には、前述のOS
トランジスタで構成することが適している。
Note that an OS transistor has a larger band gap than a transistor having silicon in a channel formation region (Si transistor), and thus dielectric breakdown is less likely to occur when a high voltage is applied. When battery cells are connected in series, a voltage of several hundred volts is generated. The circuit configuration of the battery control unit of the power storage device applied to such a battery cell includes the OS described above.
A transistor is suitable.

図22には、蓄電装置のブロック図の一例を示す。図22に示す蓄電装置BT00は、端
子対BT01と、端子対BT02と、切り替え制御回路BT03と、切り替え回路BT0
4と、切り替え回路BT05と、変圧制御回路BT06と、変圧回路BT07と、直列に
接続された複数の電池セルBT09を含む電池部BT08と、を有する。
FIG. 22 illustrates an example of a block diagram of a power storage device. The power storage device BT00 shown in FIG. 22 includes a terminal pair BT01, a terminal pair BT02, a switching control circuit BT03, and a switching circuit BT0.
4, a switching circuit BT05, a transformation control circuit BT06, a transformation circuit BT07, and a battery unit BT08 including a plurality of battery cells BT09 connected in series.

また、図22の蓄電装置BT00において、端子対BT01と、端子対BT02と、切り
替え制御回路BT03と、切り替え回路BT04と、切り替え回路BT05と、変圧制御
回路BT06と、変圧回路BT07とにより構成される部分を、電池制御ユニットと呼ぶ
ことができる。
22 includes a terminal pair BT01, a terminal pair BT02, a switching control circuit BT03, a switching circuit BT04, a switching circuit BT05, a transformation control circuit BT06, and a transformation circuit BT07. The part can be called a battery control unit.

切り替え制御回路BT03は、切り替え回路BT04及び切り替え回路BT05の動作を
制御する。具体的には、切り替え制御回路BT03は、電池セルBT09毎に測定された
電圧に基づいて、放電する電池セル(放電電池セル群)、及び充電する電池セル(充電電
池セル群)を決定する。
The switching control circuit BT03 controls operations of the switching circuit BT04 and the switching circuit BT05. Specifically, the switching control circuit BT03 determines the battery cell (discharge battery cell group) to be discharged and the battery cell (charge battery cell group) to be charged based on the voltage measured for each battery cell BT09.

さらに、切り替え制御回路BT03は、当該決定された放電電池セル群及び充電電池セル
群に基づいて、制御信号S1及び制御信号S2を出力する。制御信号S1は、切り替え回
路BT04へ出力される。この制御信号S1は、端子対BT01と放電電池セル群とを接
続させるように切り替え回路BT04を制御する信号である。また、制御信号S2は、切
り替え回路BT05へ出力される。この制御信号S2は、端子対BT02と充電電池セル
群とを接続させるように切り替え回路BT05を制御する信号である。
Further, the switching control circuit BT03 outputs a control signal S1 and a control signal S2 based on the determined discharge battery cell group and charge battery cell group. The control signal S1 is output to the switching circuit BT04. This control signal S1 is a signal for controlling the switching circuit BT04 so as to connect the terminal pair BT01 and the discharge battery cell group. The control signal S2 is output to the switching circuit BT05. This control signal S2 is a signal for controlling the switching circuit BT05 so as to connect the terminal pair BT02 and the rechargeable battery cell group.

また、切り替え制御回路BT03は、切り替え回路BT04、切り替え回路BT05、及
び変圧回路BT07の構成を踏まえ、端子対BT02と充電電池セル群との間で、同じ極
性の端子同士が接続されるように、制御信号S1及び制御信号S2を生成する。
In addition, the switching control circuit BT03 is based on the configuration of the switching circuit BT04, the switching circuit BT05, and the transformer circuit BT07 so that terminals of the same polarity are connected between the terminal pair BT02 and the rechargeable battery cell group. A control signal S1 and a control signal S2 are generated.

切り替え制御回路BT03の動作の詳細について述べる。 Details of the operation of the switching control circuit BT03 will be described.

まず、切り替え制御回路BT03は、複数の電池セルBT09毎の電圧を測定する。そし
て、切り替え制御回路BT03は、例えば、所定の閾値以上の電圧の電池セルBT09を
高電圧の電池セル(高電圧セル)、所定の閾値未満の電圧の電池セルBT09を低電圧の
電池セル(定電圧セル)と判断する。
First, the switching control circuit BT03 measures the voltage for each of the plurality of battery cells BT09. Then, the switching control circuit BT03, for example, sets the battery cell BT09 having a voltage equal to or higher than a predetermined threshold to a high voltage battery cell (high voltage cell), and sets the battery cell BT09 having a voltage lower than the predetermined threshold to a low voltage battery cell (constant voltage). Voltage cell).

なお、高電圧セル及び低電圧セルを判断する方法については、様々な方法を用いることが
できる。例えば、切り替え制御回路BT03は、複数の電池セルBT09の中で、最も電
圧の高い、又は最も電圧の低い電池セルBT09の電圧を基準として、各電池セルBT0
9が高電圧セルか低電圧セルかを判断してもよい。この場合、切り替え制御回路BT03
は、各電池セルBT09の電圧が基準となる電圧に対して所定の割合以上か否かを判定す
る等して、各電池セルBT09が高電圧セルか低電圧セルかを判断することができる。そ
して、切り替え制御回路BT03は、この判断結果に基づいて、放電電池セル群と充電電
池セル群とを決定する。
Various methods can be used for determining the high voltage cell and the low voltage cell. For example, the switching control circuit BT03 uses each battery cell BT0 based on the voltage of the battery cell BT09 having the highest voltage or the lowest voltage among the plurality of battery cells BT09.
It may be determined whether 9 is a high voltage cell or a low voltage cell. In this case, the switching control circuit BT03
Can determine whether each battery cell BT09 is a high voltage cell or a low voltage cell by determining whether or not the voltage of each battery cell BT09 is equal to or higher than a predetermined ratio with respect to a reference voltage. Then, the switching control circuit BT03 determines the discharge battery cell group and the charge battery cell group based on the determination result.

なお、複数の電池セルBT09の中には、高電圧セルと低電圧セルが様々な状態で混在し
得る。例えば、切り替え制御回路BT03は、高電圧セルと低電圧セルが混在する中で、
高電圧セルが最も多く連続して直列に接続された部分を放電電池セル群とする。また、切
り替え制御回路BT03は、低電圧セルが最も多く連続して直列に接続された部分を充電
電池セル群とする。また、切り替え制御回路BT03は、過充電又は過放電に近い電池セ
ルBT09を、放電電池セル群又は充電電池セル群として優先的に選択するようにしても
よい。
In the plurality of battery cells BT09, a high voltage cell and a low voltage cell can be mixed in various states. For example, the switching control circuit BT03 has a mixture of high voltage cells and low voltage cells.
The portion where the highest number of high voltage cells are connected in series is the discharge battery cell group. In addition, the switching control circuit BT03 sets a portion where the most low voltage cells are continuously connected in series as a rechargeable battery cell group. Further, the switching control circuit BT03 may preferentially select the battery cell BT09 close to overcharge or overdischarge as the discharge battery cell group or the charge battery cell group.

ここで、本実施形態における切り替え制御回路BT03の動作例を、図23を用いて説明
する。図23は、切り替え制御回路BT03の動作例を説明するための図である。なお、
説明の便宜上、図23では4個の電池セルBT09が直列に接続されている場合を例に説
明する。
Here, an operation example of the switching control circuit BT03 in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a diagram for explaining an operation example of the switching control circuit BT03. In addition,
For convenience of explanation, FIG. 23 illustrates an example in which four battery cells BT09 are connected in series.

まず、図23(A)の例では、電池セルa乃至dの電圧を電圧Va乃至電圧Vdとすると
、Va=Vb=Vc>Vdの関係にある場合を示している。つまり、連続する3つの高電
圧セルa乃至cと、1つの低電圧セルdとが直列に接続されている。この場合、切り替え
制御回路BT03は、連続する3つの高電圧セルa乃至cを放電電池セル群として決定す
る。また、切り替え制御回路BT03は、低電圧セルDを充電電池セル群として決定する
First, in the example of FIG. 23A, when the voltages of the battery cells a to d are the voltages Va to Vd, a case where Va = Vb = Vc> Vd is shown. That is, three continuous high voltage cells a to c and one low voltage cell d are connected in series. In this case, the switching control circuit BT03 determines three consecutive high voltage cells a to c as a discharge battery cell group. Further, the switching control circuit BT03 determines the low voltage cell D as a rechargeable battery cell group.

次に、図23(B)の例では、Vc>Vb=Vc>>Vdの関係にある場合を示している
。つまり、連続する2つの低電圧セルa、bと、1つの高電圧セルcと、1つの過放電間
近の低電圧セルdとが直列に接続されている。この場合、切り替え制御回路BT03は、
高電圧セルcを放電電池セル群として決定する。また、切り替え制御回路BT03は、低
電圧セルdが過放電間近であるため、連続する2つの低電圧セルa及びbではなく、低電
圧セルdを充電電池セル群として優先的に決定する。
Next, the example of FIG. 23B shows a case where Vc >> Vb = Vc >> Vd. That is, two continuous low voltage cells a and b, one high voltage cell c, and one low voltage cell d near overdischarge are connected in series. In this case, the switching control circuit BT03
The high voltage cell c is determined as a discharge battery cell group. In addition, since the low voltage cell d is close to overdischarge, the switching control circuit BT03 preferentially determines the low voltage cell d as a charging battery cell group instead of the two consecutive low voltage cells a and b.

最後に、図23(C)の例では、Va>Vb=Vc=Vdの関係にある場合を示している
。つまり、1つの高電圧セルaと、連続する3つの低電圧セルb乃至dとが直列に接続さ
れている。この場合、切り替え制御回路BT03は、高電圧セルaを放電電池セル群と決
定する。また、切り替え制御回路BT03は、連続する3つの低電圧セルb乃至dを充電
電池セル群として決定する。
Finally, the example of FIG. 23C shows a case where Va> Vb = Vc = Vd. That is, one high voltage cell a and three consecutive low voltage cells b to d are connected in series. In this case, the switching control circuit BT03 determines the high voltage cell a as a discharge battery cell group. In addition, the switching control circuit BT03 determines three consecutive low voltage cells b to d as a rechargeable battery cell group.

切り替え制御回路BT03は、上記図23(A)乃至(C)の例のように決定された結果
に基づいて、切り替え回路BT04の接続先である放電電池セル群を示す情報が設定され
た制御信号S1と、切り替え回路BT05の接続先である充電電池セル群を示す情報が設
定された制御信号S2を、切り替え回路BT04及び切り替え回路BT05に対してそれ
ぞれ出力する。
The switching control circuit BT03 is a control signal in which information indicating the discharge battery cell group to which the switching circuit BT04 is connected is set based on the results determined as in the examples of FIGS. 23 (A) to (C). The control signal S2 in which information indicating S1 and the rechargeable battery cell group to which the switching circuit BT05 is connected is set is output to the switching circuit BT04 and the switching circuit BT05.

以上が、切り替え制御回路BT03の動作の詳細に関する説明である。 The above has described the details of the operation of the switching control circuit BT03.

切り替え回路BT04は、切り替え制御回路BT03から出力される制御信号S1に応じ
て、端子対BT01の接続先を、切り替え制御回路BT03により決定された放電電池セ
ル群に設定する。
The switching circuit BT04 sets the connection destination of the terminal pair BT01 to the discharge battery cell group determined by the switching control circuit BT03 according to the control signal S1 output from the switching control circuit BT03.

端子対BT01は、対を成す端子A1及びA2により構成される。切り替え回路BT04
は、この端子A1及びA2のうち、いずれか一方を放電電池セル群の中で最も上流(高電
位側)に位置する電池セルBT09の正極端子と接続し、他方を放電電池セル群の中で最
も下流(低電位側)に位置する電池セルBT09の負極端子と接続することにより、端子
対BT01の接続先を設定する。なお、切り替え回路BT04は、制御信号S1に設定さ
れた情報を用いて放電電池セル群の位置を認識することができる。
The terminal pair BT01 is composed of a pair of terminals A1 and A2. Switching circuit BT04
Is connected to one of the terminals A1 and A2 with the positive terminal of the battery cell BT09 located on the most upstream side (high potential side) in the discharge battery cell group, and the other in the discharge battery cell group. The connection destination of the terminal pair BT01 is set by connecting to the negative electrode terminal of the battery cell BT09 located on the most downstream side (low potential side). Note that the switching circuit BT04 can recognize the position of the discharge battery cell group using the information set in the control signal S1.

切り替え回路BT05は、切り替え制御回路BT03から出力される制御信号S2に応じ
て、端子対BT02の接続先を、切り替え制御回路BT03により決定された充電電池セ
ル群に設定する。
The switching circuit BT05 sets the connection destination of the terminal pair BT02 to the rechargeable battery cell group determined by the switching control circuit BT03 according to the control signal S2 output from the switching control circuit BT03.

端子対BT02は、対を成す端子B1及びB2により構成される。切り替え回路BT05
は、この端子B1及びB2のうち、いずれか一方を充電電池セル群の中で最も上流(高電
位側)に位置する電池セルBT09の正極端子と接続し、他方を充電電池セル群の中で最
も下流(低電位側)に位置する電池セルBT09の負極端子と接続することにより、端子
対BT02の接続先を設定する。なお、切り替え回路BT05は、制御信号S2に設定さ
れた情報を用いて充電電池セル群の位置を認識することができる。
The terminal pair BT02 is configured by a pair of terminals B1 and B2. Switching circuit BT05
Is connected to one of the terminals B1 and B2 with the positive terminal of the battery cell BT09 located at the most upstream (high potential side) in the rechargeable battery cell group, and the other is connected to the rechargeable battery cell group. The connection destination of the terminal pair BT02 is set by connecting to the negative electrode terminal of the battery cell BT09 located on the most downstream (low potential side). Note that the switching circuit BT05 can recognize the position of the rechargeable battery cell group using the information set in the control signal S2.

切り替え回路BT04及び切り替え回路BT05の構成例を示す回路図を図24及び図2
5に示す。
24 and 2 are circuit diagrams showing configuration examples of the switching circuit BT04 and the switching circuit BT05.
As shown in FIG.

図24では、切り替え回路BT04は、複数のトランジスタBT10と、バスBT11及
びBT12とを有する。バスBT11は、端子A1と接続されている。また、バスBT1
2は、端子A2と接続されている。複数のトランジスタBT10のソース又はドレインの
一方は、それぞれ1つおきに交互に、バスBT11及びBT12と接続されている。また
、複数のトランジスタBT10のソース又はドレインの他方は、それぞれ隣接する2つの
電池セルBT09の間に接続されている。
In FIG. 24, the switching circuit BT04 includes a plurality of transistors BT10 and buses BT11 and BT12. The bus BT11 is connected to the terminal A1. Bus BT1
2 is connected to the terminal A2. One of the sources or drains of the plurality of transistors BT10 is connected to the buses BT11 and BT12 alternately every other one. The other of the sources or drains of the plurality of transistors BT10 is connected between two adjacent battery cells BT09.

なお、複数のトランジスタBT10のうち、最上流に位置するトランジスタBT10のソ
ース又はドレインの他方は、電池部BT08の最上流に位置する電池セルBT09の正極
端子と接続されている。また、複数のトランジスタBT10のうち、最下流に位置するト
ランジスタBT10のソース又はドレインの他方は、電池部BT08の最下流に位置する
電池セルBT09の負極端子と接続されている。
Note that, among the plurality of transistors BT10, the other of the source and the drain of the transistor BT10 located at the uppermost stream is connected to the positive terminal of the battery cell BT09 located at the uppermost stream of the battery unit BT08. In addition, among the plurality of transistors BT10, the other of the source and the drain of the transistor BT10 located on the most downstream side is connected to the negative electrode terminal of the battery cell BT09 located on the most downstream side of the battery unit BT08.

切り替え回路BT04は、複数のトランジスタBT10のゲートに与える制御信号S1に
応じて、バスBT11に接続される複数のトランジスタBT10のうちの1つと、バスB
T12に接続される複数のトランジスタBT10のうちの1つとをそれぞれ導通状態にす
ることにより、放電電池セル群と端子対BT01とを接続する。これにより、放電電池セ
ル群の中で最も上流に位置する電池セルBT09の正極端子は、端子対の端子A1又はA
2のいずれか一方と接続される。また、放電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セ
ルBT09の負極端子は、端子対の端子A1又はA2のいずれか他方、すなわち正極端子
と接続されていない方の端子に接続される。
The switching circuit BT04 is connected to one of the plurality of transistors BT10 connected to the bus BT11 and the bus B in response to a control signal S1 applied to the gates of the plurality of transistors BT10.
The discharge battery cell group and the terminal pair BT01 are connected by bringing one of the plurality of transistors BT10 connected to T12 into a conductive state. Thereby, the positive electrode terminal of battery cell BT09 located most upstream in the discharge battery cell group is the terminal A1 or A of the terminal pair.
2 is connected. Moreover, the negative electrode terminal of battery cell BT09 located in the most downstream in the discharge battery cell group is connected to either the terminal A1 or A2 of the terminal pair, that is, the terminal not connected to the positive electrode terminal.

トランジスタBT10には、OSトランジスタを用いることが好ましい。OSトランジス
タはオフ電流が小さいため、放電電池セル群に属しない電池セルから漏洩する電荷量を減
らし、時間の経過による容量の低下を抑制することができる。またOSトランジスタは高
電圧を印加した際の絶縁破壊が生じにくい。そのため、放電電池セル群の出力電圧が大き
くても、非導通状態とするトランジスタBT10が接続された電池セルBT09と端子対
BT01とを絶縁状態とすることができる。
An OS transistor is preferably used as the transistor BT10. Since the OS transistor has a small off-state current, it is possible to reduce the amount of charge leaked from a battery cell that does not belong to the discharge battery cell group, and to suppress a decrease in capacity over time. In addition, the OS transistor is unlikely to break down when a high voltage is applied. Therefore, even if the output voltage of the discharge battery cell group is large, the battery cell BT09 connected to the transistor BT10 to be turned off and the terminal pair BT01 can be insulated.

また、図24では、切り替え回路BT05は、複数のトランジスタBT13と、電流制御
スイッチBT14と、バスBT15と、バスBT16とを有する。バスBT15及びBT
16は、複数のトランジスタBT13と、電流制御スイッチBT14との間に配置される
。複数のトランジスタBT13のソース又はドレインの一方は、それぞれ1つおきに交互
に、バスBT15及びBT16と接続されている。また、複数のトランジスタBT13の
ソース又はドレインの他方は、それぞれ隣接する2つの電池セルBT09の間に接続され
ている。
In FIG. 24, the switching circuit BT05 includes a plurality of transistors BT13, a current control switch BT14, a bus BT15, and a bus BT16. Bus BT15 and BT
16 is arranged between the plurality of transistors BT13 and the current control switch BT14. One of the sources or drains of the plurality of transistors BT13 is alternately connected to the buses BT15 and BT16 alternately. The other of the sources or drains of the plurality of transistors BT13 is connected between two adjacent battery cells BT09.

なお、複数のトランジスタBT13のうち、最上流に位置するトランジスタBT13のソ
ース又はドレインの他方は、電池部BT08の最上流に位置する電池セルBT09の正極
端子と接続されている。また、複数のトランジスタBT13のうち、最下流に位置するト
ランジスタBT13のソース又はドレインの他方は、電池部BT08の最下流に位置する
電池セルBT09の負極端子と接続されている。
Note that, among the plurality of transistors BT13, the other of the source and the drain of the transistor BT13 located at the uppermost stream is connected to the positive terminal of the battery cell BT09 located at the uppermost stream of the battery unit BT08. In addition, among the plurality of transistors BT13, the other of the source and the drain of the transistor BT13 located on the most downstream side is connected to the negative terminal of the battery cell BT09 located on the most downstream side of the battery unit BT08.

トランジスタBT13には、トランジスタBT10と同様に、OSトランジスタを用いる
ことが好ましい。OSトランジスタはオフ電流が小さいため、充電電池セル群に属しない
電池セルから漏洩する電荷量を減らし、時間の経過による容量の低下を抑制することがで
きる。またOSトランジスタは高電圧を印加した際の絶縁破壊が生じにくい。そのため、
充電電池セル群を充電するための電圧が大きくても、非導通状態とするトランジスタBT
13が接続された電池セルBT09と端子対BT02とを絶縁状態とすることができる。
As the transistor BT13, an OS transistor is preferably used similarly to the transistor BT10. Since the OS transistor has a small off-state current, it is possible to reduce the amount of charge leaked from a battery cell that does not belong to the rechargeable battery cell group, and to suppress a decrease in capacity over time. In addition, the OS transistor is unlikely to break down when a high voltage is applied. for that reason,
Transistor BT which is in a non-conductive state even when the voltage for charging the rechargeable battery cell group is large
The battery cell BT09 to which the terminal 13 is connected and the terminal pair BT02 can be insulated.

電流制御スイッチBT14は、スイッチ対BT17とスイッチ対BT18とを有する。ス
イッチ対BT17の一端は、端子B1に接続されている。また、スイッチ対BT17の他
端は2つのスイッチで分岐しており、一方のスイッチはバスBT15に接続され、他方の
スイッチはバスBT16に接続されている。スイッチ対BT18の一端は、端子B2に接
続されている。また、スイッチ対BT18の他端は2つのスイッチで分岐しており、一方
のスイッチはバスBT15に接続され、他方のスイッチはバスBT16に接続されている
The current control switch BT14 has a switch pair BT17 and a switch pair BT18. One end of the switch pair BT17 is connected to the terminal B1. The other end of the switch pair BT17 is branched by two switches. One switch is connected to the bus BT15 and the other switch is connected to the bus BT16. One end of the switch pair BT18 is connected to the terminal B2. The other end of the switch pair BT18 is branched by two switches. One switch is connected to the bus BT15 and the other switch is connected to the bus BT16.

スイッチ対BT17及びスイッチ対BT18が有するスイッチは、トランジスタBT10
及びトランジスタBT13と同様に、OSトランジスタを用いることが好ましい。
The switches of the switch pair BT17 and the switch pair BT18 are transistors BT10.
Similarly to the transistor BT13, an OS transistor is preferably used.

切り替え回路BT05は、制御信号S2に応じて、トランジスタBT13、及び電流制御
スイッチBT14のオン/オフ状態の組み合わせを制御することにより、充電電池セル群
と端子対BT02とを接続する。
The switching circuit BT05 connects the charging battery cell group and the terminal pair BT02 by controlling the combination of the on / off state of the transistor BT13 and the current control switch BT14 according to the control signal S2.

切り替え回路BT05は、一例として、以下のようにして充電電池セル群と端子対BT0
2とを接続する。
For example, the switching circuit BT05 includes the rechargeable battery cell group and the terminal pair BT0 as follows.
2 is connected.

切り替え回路BT05は、複数のトランジスタBT10のゲートに与える制御信号S2に
応じて、充電電池セル群の中で最も上流に位置する電池セルBT09の正極端子と接続さ
れているトランジスタBT13を導通状態にする。また、切り替え回路BT05は、複数
のトランジスタBT10のゲートに与える制御信号S2に応じて、充電電池セル群の中で
最も下流に位置する電池セルBT09の負極端子に接続されている切り替えスイッチ15
1を導通状態にする。
The switching circuit BT05 brings the transistor BT13 connected to the positive terminal of the battery cell BT09 located most upstream in the charging battery cell group into a conductive state in response to the control signal S2 applied to the gates of the plurality of transistors BT10. . The changeover circuit BT05 is connected to the negative terminal of the battery cell BT09 located most downstream in the charging battery cell group according to the control signal S2 given to the gates of the plurality of transistors BT10.
1 is turned on.

端子対BT02に印加される電圧の極性は、端子対BT01と接続される放電電池セル群
、及び変圧回路BT07の構成によって変わり得る。また、充電電池セル郡を充電する方
向に電流を流すためには、端子対BT02と充電電池セル群との間で、同じ極性の端子同
士を接続する必要がある。そこで、電流制御スイッチ152は、制御信号S2により、端
子対BT02に印加される電圧の極性に応じてスイッチ対BT17及びスイッチ対BT1
8の接続先をそれぞれ切り替えるように制御される。
The polarity of the voltage applied to the terminal pair BT02 can vary depending on the configuration of the discharge battery cell group connected to the terminal pair BT01 and the transformer circuit BT07. Moreover, in order to flow an electric current in the direction which charges a rechargeable battery cell group, it is necessary to connect terminals of the same polarity between the terminal pair BT02 and the rechargeable battery cell group. Therefore, the current control switch 152 switches the switch pair BT17 and the switch pair BT1 according to the polarity of the voltage applied to the terminal pair BT02 by the control signal S2.
It is controlled to switch each of the eight connection destinations.

一例として、端子B1が正極、端子B2が負極となるような電圧が端子対BT02に印加
されている状態を挙げて説明する。この時、電池部BT08の最下流の電池セルBT09
が充電電池セル群である場合、スイッチ対BT17は、制御信号S2により、当該電池セ
ルBT09の正極端子と接続されるように制御される。すなわち、スイッチ対BT17の
バスBT16に接続されるスイッチがオン状態となり、スイッチ対BT17のバスBT1
5に接続されるスイッチがオフ状態となる。一方、スイッチ対BT18は、制御信号S2
により、当該電池セルBT09の負極端子と接続されるように制御される。すなわち、ス
イッチ対BT18のバスBT15に接続されるスイッチがオン状態となり、スイッチ対B
T18のバスBT16に接続されるスイッチがオフ状態となる。このようにして、端子対
BT02と充電電池セル群との間で、同じ極性をもつ端子同士が接続される。そして、端
子対BT02から流れる電流の方向が、充電電池セル群を充電する方向となるように制御
される。
As an example, a description will be given of a state where a voltage is applied to the terminal pair BT02 so that the terminal B1 is a positive electrode and the terminal B2 is a negative electrode. At this time, the battery cell BT09 on the most downstream side of the battery unit BT08
Is a charging battery cell group, the switch pair BT17 is controlled to be connected to the positive terminal of the battery cell BT09 by the control signal S2. That is, the switch connected to the bus BT16 of the switch pair BT17 is turned on, and the bus BT1 of the switch pair BT17 is turned on.
The switch connected to 5 is turned off. On the other hand, the switch pair BT18 controls the control signal S2.
Is controlled so as to be connected to the negative terminal of the battery cell BT09. That is, the switch connected to the bus BT15 of the switch pair BT18 is turned on, and the switch pair B
The switch connected to the bus BT16 of T18 is turned off. In this way, terminals having the same polarity are connected between the terminal pair BT02 and the rechargeable battery cell group. And the direction of the electric current which flows from terminal pair BT02 is controlled so that it may become a direction which charges a charging battery cell group.

また、電流制御スイッチ152は、切り替え回路BT05ではなく、切り替え回路BT0
4に含まれていてもよい。この場合、電流制御スイッチBT14、制御信号S1に応じて
、端子対BT01に印加される電圧の極性を制御することにより、端子対BT02に印加
される電圧の極性を制御する。そして、電流制御スイッチBT14は、端子対BT02か
ら充電電池セル群に流れる電流の向きを制御する。
The current control switch 152 is not the switching circuit BT05 but the switching circuit BT0.
4 may be included. In this case, the polarity of the voltage applied to the terminal pair BT02 is controlled by controlling the polarity of the voltage applied to the terminal pair BT01 in accordance with the current control switch BT14 and the control signal S1. The current control switch BT14 controls the direction of current flowing from the terminal pair BT02 to the rechargeable battery cell group.

図25は、図24とは異なる、切り替え回路BT04及び切り替え回路BT05の構成例
を示す回路図である。
FIG. 25 is a circuit diagram showing a configuration example of the switching circuit BT04 and the switching circuit BT05, which is different from FIG.

図25では、切り替え回路BT04は、複数のトランジスタ対BT21と、バスBT24
及びバスBT25とを有する。バスBT24は、端子A1と接続されている。また、バス
BT25は、端子A2と接続されている。複数のトランジスタ対BT21の一端は、それ
ぞれトランジスタBT22とトランジスタBT23とにより分岐している。トランジスタ
BT22のソース又はドレインの一方は、バスBT24と接続されている。また、トラン
ジスタBT23のソース又はドレインの一方は、バスBT25と接続されている。また、
複数のトランジスタ対の他端は、それぞれ隣接する2つの電池セルBT09の間に接続さ
れている。なお、複数のトランジスタ対BT21のうち、最上流に位置するトランジスタ
対BT21の他端は、電池部BT08の最上流に位置する電池セルBT09の正極端子と
接続されている。また、複数のトランジスタ対BT21のうち、最下流に位置するトラン
ジスタ対BT21の他端は、電池部BT08の最下流に位置する電池セルBT09の負極
端子と接続されている。
In FIG. 25, the switching circuit BT04 includes a plurality of transistor pairs BT21 and a bus BT24.
And a bus BT25. The bus BT24 is connected to the terminal A1. The bus BT25 is connected to the terminal A2. One ends of the plurality of transistor pairs BT21 are branched by a transistor BT22 and a transistor BT23, respectively. One of the source and the drain of the transistor BT22 is connected to the bus BT24. One of the source and the drain of the transistor BT23 is connected to the bus BT25. Also,
The other ends of the plurality of transistor pairs are connected between two adjacent battery cells BT09. Of the plurality of transistor pairs BT21, the other end of the transistor pair BT21 located at the most upstream is connected to the positive terminal of the battery cell BT09 located at the most upstream of the battery unit BT08. Moreover, the other end of the transistor pair BT21 located on the most downstream side of the plurality of transistor pairs BT21 is connected to the negative electrode terminal of the battery cell BT09 located on the most downstream side of the battery unit BT08.

切り替え回路BT04は、制御信号S1に応じてトランジスタBT22及びトランジスタ
BT23の導通/非導通状態を切り換えることにより、当該トランジスタ対BT21の接
続先を、端子A1又は端子A2のいずれか一方に切り替える。詳細には、トランジスタB
T22が導通状態であれば、トランジスタBT23は非導通状態となり、その接続先は端
子A1になる。一方、トランジスタBT23が導通状態であれば、トランジスタBT22
は非導通状態となり、その接続先は端子A2になる。トランジスタBT22及びトランジ
スタBT23のどちらが導通状態になるかは、制御信号S1によって決定される。
The switching circuit BT04 switches the connection destination of the transistor pair BT21 to either the terminal A1 or the terminal A2 by switching the conduction / non-conduction state of the transistor BT22 and the transistor BT23 according to the control signal S1. Specifically, transistor B
If T22 is conductive, the transistor BT23 is nonconductive and the connection destination is the terminal A1. On the other hand, if the transistor BT23 is conductive, the transistor BT22
Becomes non-conductive, and the connection destination is the terminal A2. Which of the transistors BT22 and BT23 is turned on is determined by the control signal S1.

端子対BT01と放電電池セル群とを接続するには、2つのトランジスタ対BT21が用
いられる。詳細には、制御信号S1に基づいて、2つのトランジスタ対BT21の接続先
がそれぞれ決定されることにより、放電電池セル群と端子対BT01とが接続される。2
つのトランジスタ対BT21のそれぞれの接続先は、一方が端子A1となり、他方が端子
A2となるように、制御信号S1によって制御される。
Two transistor pairs BT21 are used to connect the terminal pair BT01 and the discharge battery cell group. Specifically, the connection destination of the two transistor pairs BT21 is determined based on the control signal S1, whereby the discharge battery cell group and the terminal pair BT01 are connected. 2
The connection destinations of the two transistor pairs BT21 are controlled by the control signal S1 so that one is the terminal A1 and the other is the terminal A2.

切り替え回路BT05は、複数のトランジスタ対BT31と、バスBT34及びバスBT
35とを有する。バスBT34は、端子B1と接続されている。また、バスBT35は、
端子B2と接続されている。複数のトランジスタ対BT31の一端は、それぞれトランジ
スタBT32とトランジスタBT33とにより分岐している。トランジスタBT32によ
り分岐する一端は、バスBT34と接続されている。また、トランジスタBT33により
分岐する一端は、バスBT35と接続されている。また、複数のトランジスタ対BT31
の他端は、それぞれ隣接する2つの電池セルBT09の間に接続されている。なお、複数
の切り替えスイッチ対154のうち、最上流に位置する切り替えスイッチ対154の他端
は、電池部BT08の最上流に位置する電池セルBT09の正極端子と接続されている。
また、複数のトランジスタ対BT31のうち、最下流に位置するトランジスタ対BT31
の他端は、電池部BT08の最下流に位置する電池セルBT09の負極端子と接続されて
いる。
The switching circuit BT05 includes a plurality of transistor pairs BT31, a bus BT34, and a bus BT.
35. The bus BT34 is connected to the terminal B1. In addition, bus BT35
It is connected to the terminal B2. One ends of the plurality of transistor pairs BT31 are branched by a transistor BT32 and a transistor BT33, respectively. One end branched by the transistor BT32 is connected to the bus BT34. One end branched by the transistor BT33 is connected to the bus BT35. Also, a plurality of transistor pairs BT31
The other end of each is connected between two adjacent battery cells BT09. Note that, among the plurality of changeover switch pairs 154, the other end of the changeover switch pair 154 located on the uppermost stream is connected to the positive terminal of the battery cell BT09 located on the uppermost stream of the battery unit BT08.
In addition, among the plurality of transistor pairs BT31, the transistor pair BT31 located on the most downstream side
Is connected to the negative terminal of the battery cell BT09 located on the most downstream side of the battery unit BT08.

切り替え回路BT05は、制御信号S2に応じてトランジスタBT32及びトランジスタ
BT33の導通/非導通状態を切り換えることにより、当該トランジスタ対BT31の接
続先を、端子B1又は端子B2のいずれか一方に切り替える。詳細には、トランジスタB
T32が導通状態であれば、トランジスタBT33は非導通状態となり、その接続先は端
子B1になる。逆に、トランジスタBT33が導通状態であれば、トランジスタBT32
は非導通状態となり、その接続先は端子B2になる。トランジスタBT32及びトランジ
スタBT33のどちらが導通状態となるかは、制御信号S2によって決定される。
The switching circuit BT05 switches the connection destination of the transistor pair BT31 to either the terminal B1 or the terminal B2 by switching the conduction / non-conduction state of the transistor BT32 and the transistor BT33 according to the control signal S2. Specifically, transistor B
If T32 is conductive, the transistor BT33 is nonconductive and the connection destination is the terminal B1. On the other hand, if the transistor BT33 is conductive, the transistor BT32
Becomes non-conductive, and the connection destination is the terminal B2. Which of the transistor BT32 and the transistor BT33 becomes conductive is determined by the control signal S2.

端子対BT02と充電電池セル群とを接続するには、2つのトランジスタ対BT31が用
いられる。詳細には、制御信号S2に基づいて、2つのトランジスタ対BT31の接続先
がそれぞれ決定されることにより、充電電池セル群と端子対BT02とが接続される。2
つのトランジスタ対BT31のそれぞれの接続先は、一方が端子B1となり、他方が端子
B2となるように、制御信号S2によって制御される。
Two transistor pairs BT31 are used to connect the terminal pair BT02 and the rechargeable battery cell group. Specifically, the connection destination of the two transistor pairs BT31 is determined based on the control signal S2, whereby the rechargeable battery cell group and the terminal pair BT02 are connected. 2
The connection destinations of the two transistor pairs BT31 are controlled by the control signal S2 so that one is the terminal B1 and the other is the terminal B2.

また、2つのトランジスタ対BT31のそれぞれの接続先は、端子対BT02に印加され
る電圧の極性によって決定される。具体的には、端子B1が正極、端子B2が負極となる
ような電圧が端子対BT02に印加されている場合、上流側のトランジスタ対BT31は
、トランジスタBT32が導通状態となり、トランジスタBT33が非導通状態となるよ
うに、制御信号S2によって制御される。一方、下流側のトランジスタ対BT31は、ト
ランジスタBT33が導通状態、トランジスタBT32が非導通状態となるように、制御
信号S2によって制御される。また、端子B1が負極、端子B2が正極となるような電圧
が端子対BT02に印加されている場合は、上流側のトランジスタ対BT31は、トラン
ジスタBT33が導通状態となり、トランジスタBT32が非導通状態となるように、制
御信号S2によって制御される。一方、下流側のトランジスタ対BT31は、トランジス
タBT32が導通状態、トランジスタBT33が非導通状態となるように、制御信号S2
によって制御される。このようにして、端子対BT02と充電電池セル群との間で、同じ
極性をもつ端子同士が接続される。そして、端子対BT02から流れる電流の方向が、充
電電池セル群を充電する方向となるように制御される。
The connection destination of each of the two transistor pairs BT31 is determined by the polarity of the voltage applied to the terminal pair BT02. Specifically, when a voltage is applied to the terminal pair BT02 such that the terminal B1 is a positive electrode and the terminal B2 is a negative electrode, the upstream transistor pair BT31 is in a conductive state and the transistor BT33 is in a nonconductive state. It is controlled by the control signal S2 so as to be in a state. On the other hand, the downstream transistor pair BT31 is controlled by the control signal S2 so that the transistor BT33 is conductive and the transistor BT32 is nonconductive. Further, when a voltage is applied to the terminal pair BT02 so that the terminal B1 is a negative electrode and the terminal B2 is a positive electrode, the upstream transistor pair BT31 has the transistor BT33 in a conductive state and the transistor BT32 in a nonconductive state. It is controlled by the control signal S2. On the other hand, the transistor pair BT31 on the downstream side controls the control signal S2 so that the transistor BT32 is conductive and the transistor BT33 is nonconductive.
Controlled by. In this way, terminals having the same polarity are connected between the terminal pair BT02 and the rechargeable battery cell group. And the direction of the electric current which flows from terminal pair BT02 is controlled so that it may become a direction which charges a charging battery cell group.

変圧制御回路BT06は、変圧回路BT07の動作を制御する。変圧制御回路BT06は
、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数と、充電電池セル群に含まれる電池
セルBT09の個数とに基づいて、変圧回路BT07の動作を制御する変圧信号S3を生
成し、変圧回路BT07へ出力する。
The transformation control circuit BT06 controls the operation of the transformation circuit BT07. The transformation control circuit BT06 generates a transformation signal S3 for controlling the operation of the transformation circuit BT07 based on the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group and the number of battery cells BT09 included in the charge battery cell group. And output to the transformer circuit BT07.

なお、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数が充電電池セル群に含まれる電
池セルBT09の個数よりも多い場合は、充電電池セル群に対して過剰に大きな充電電圧
が印加されることを防止する必要がある。そのため、変圧制御回路BT06は、充電電池
セル群を充電できる範囲で放電電圧(Vdis)を降圧させるように変圧回路BT07を
制御する変圧信号S3を出力する。
When the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is greater than the number of battery cells BT09 included in the charge battery cell group, an excessively large charge voltage is applied to the charge battery cell group. Need to prevent. Therefore, the transformation control circuit BT06 outputs a transformation signal S3 that controls the transformation circuit BT07 so as to step down the discharge voltage (Vdis) within a range in which the rechargeable battery cell group can be charged.

また、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数が、充電電池セル群に含まれる
電池セルBT09の個数以下である場合は、充電電池セル群を充電するために必要な充電
電圧を確保する必要がある。そのため、変圧制御回路BT06は、充電電池セル群に過剰
な充電電圧が印加されない範囲で放電電圧(Vdis)を昇圧させるように変圧回路BT
07を制御する変圧信号S3を出力する。
Further, when the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is equal to or less than the number of battery cells BT09 included in the charge battery cell group, a charging voltage necessary for charging the charge battery cell group is ensured. There is a need. For this reason, the transformation control circuit BT06 boosts the discharge voltage (Vdis) within a range in which an excessive charging voltage is not applied to the rechargeable battery cell group.
A transformation signal S3 for controlling 07 is output.

なお、過剰な充電電圧とする電圧値は、電池部BT08で使用される電池セルBT09の
製品仕様等に鑑みて決定することができる。また、変圧回路BT07により昇圧及び降圧
された電圧は、充電電圧(Vcha)として端子対BT02に印加される。
In addition, the voltage value used as the excessive charging voltage can be determined in view of the product specifications of the battery cell BT09 used in the battery unit BT08. The voltage stepped up and stepped down by the transformer circuit BT07 is applied to the terminal pair BT02 as a charging voltage (Vcha).

ここで、本実施形態における変圧制御回路BT06の動作例を、図26(A)乃至(C)
を用いて説明する。図26(A)乃至(C)は、図23(A)乃至(C)で説明した放電
電池セル群及び充電電池セル群に対応させた、変圧制御回路BT06の動作例を説明する
ための概念図である。なお図26(A)乃至(C)は、電池制御ユニットBT41を図示
している。電池制御ユニットBT41は、上述したように、端子対BT01と、端子対B
T02と、切り替え制御回路BT03と、切り替え回路BT04と、切り替え回路BT0
5と、変圧制御回路BT06と、変圧回路BT07とにより構成される。
Here, an operation example of the transformation control circuit BT06 in the present embodiment is shown in FIGS. 26 (A) to (C).
Will be described. FIGS. 26A to 26C are conceptual diagrams for explaining an operation example of the transformation control circuit BT06 corresponding to the discharge battery cell group and the charge battery cell group described in FIGS. 23A to 23C. FIG. 26A to 26C illustrate the battery control unit BT41. As described above, the battery control unit BT41 includes the terminal pair BT01 and the terminal pair B.
T02, switching control circuit BT03, switching circuit BT04, switching circuit BT0
5, a transformation control circuit BT06, and a transformation circuit BT07.

図26(A)に示される例では、図23(A)で説明したように、連続する3つの高電圧
セルa乃至cと、1つの低電圧セルdとが直列に接続されている。この場合、図23(A
)を用いて説明したように、切り替え制御回路BT03は、高電圧セルa乃至cを放電電
池セル群として決定し、低電圧セルdを充電電池セル群として決定する。そして、変圧制
御回路BT06は、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数を基準とした時の
、充電電地セル群に含まれる電池セルBT09の個数の比に基づいて、放電電圧(Vdi
sの昇降圧比Nを算出する。
In the example shown in FIG. 26A, as described in FIG. 23A, three continuous high voltage cells a to c and one low voltage cell d are connected in series. In this case, FIG.
), The switching control circuit BT03 determines the high voltage cells a to c as the discharge battery cell group and the low voltage cell d as the charge battery cell group. Then, the transformation control circuit BT06 uses the discharge voltage (Vdi) based on the ratio of the number of battery cells BT09 included in the charge electric cell group with respect to the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group.
The step-up / step-down ratio N of s is calculated.

なお放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数が、充電電池セル群に含まれる電
池セルBT09の個数よりも多い場合に、放電電圧を変圧せずに端子対BT02にそのま
ま印加すると、充電電池セル群に含まれる電池セルBT09に、端子対BT02を介して
過剰な電圧が印加される可能性がある。そのため、図26(A)に示されるような場合で
は、端子対BT02に印加される充電電圧(Vcha)を、放電電圧よりも降圧させる必
要がある。さらに、充電電池セル群を充電するためには、充電電圧は、充電電池セル群に
含まれる電池セルBT09の合計電圧より大きい必要がある。そのため、変圧制御回路B
T06は、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数を基準とした時の、充電電
地セル群に含まれる電池セルBT09の個数の比よりも、昇降圧比Nを大きく設定する。
When the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is greater than the number of battery cells BT09 included in the charge battery cell group, the discharge battery is applied as it is to the terminal pair BT02 without being transformed. An excessive voltage may be applied to the battery cell BT09 included in the cell group via the terminal pair BT02. Therefore, in the case as shown in FIG. 26A, it is necessary to lower the charging voltage (Vcha) applied to the terminal pair BT02 below the discharging voltage. Furthermore, in order to charge the charging battery cell group, the charging voltage needs to be larger than the total voltage of the battery cells BT09 included in the charging battery cell group. Therefore, transformer control circuit B
T06 sets the step-up / step-down ratio N to be larger than the ratio of the number of battery cells BT09 included in the charging electric cell group when the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is used as a reference.

変圧制御回路BT06は、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数を基準とし
た時の、充電電地セル群に含まれる電池セルBT09の個数の比に対して、昇降圧比Nを
1乃至10%程度大きくするのが好ましい。この時、充電電圧は充電電池セル群の電圧よ
りも大きくなるが、実際には充電電圧は充電電池セル群の電圧と等しくなる。ただし、変
圧制御回路BT06は昇降圧比Nに従い充電電池セル群の電圧を充電電圧と等しくするた
めに、充電電池セル群を充電する電流を流すこととなる。この電流は変圧制御回路BT0
6に設定された値となる。
The transformation control circuit BT06 sets the step-up / step-down ratio N to 1 to the ratio of the number of battery cells BT09 included in the charging electric cell group when the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is used as a reference. It is preferable to increase it by about 10%. At this time, the charging voltage is larger than the voltage of the charging battery cell group, but the charging voltage is actually equal to the voltage of the charging battery cell group. However, in order to make the voltage of the charging battery cell group equal to the charging voltage in accordance with the step-up / down ratio N, the transformation control circuit BT06 passes a current for charging the charging battery cell group. This current is applied to the transformation control circuit BT0.
The value set to 6.

図26(A)に示される例では、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数が3
個で、充電電池セル群に含まれる電池セルBT09の数が1個であるため、変圧制御回路
BT06は、1/3より少し大きい値を昇降圧比Nとして算出する。そして、変圧制御回
路BT06は、放電電圧を当該昇降圧比Nに応じて降圧し、充電電圧に変換する変圧信号
S3を変圧回路BT07に出力する。そして、変圧回路BT07は、変圧信号S3に応じ
て変圧された充電電圧を、端子対BT02に印加する。そして、端子対BT02に印加さ
れる充電電圧によって、充電電池セル群に含まれる電池セルBT09が充電される。
In the example shown in FIG. 26A, the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is three.
Since the number of battery cells BT09 included in the charged battery cell group is one, the transformation control circuit BT06 calculates a value slightly larger than 1/3 as the step-up / step-down ratio N. Then, the transformation control circuit BT06 steps down the discharge voltage according to the step-up / step-down ratio N, and outputs a transformation signal S3 that converts it to a charging voltage to the transformation circuit BT07. Then, the transformer circuit BT07 applies the charging voltage transformed according to the transformation signal S3 to the terminal pair BT02. Then, the battery cell BT09 included in the charging battery cell group is charged by the charging voltage applied to the terminal pair BT02.

また、図26(B)や図26(B)に示される例でも、図26(A)と同様に、昇降圧比
Nが算出される。図26(B)や図26(C)に示される例では、放電電池セル群に含ま
れる電池セルBT09の個数が、充電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数以下
であるため、昇降圧比Nは1以上となる。よって、この場合は、変圧制御回路BT06は
、放電電圧を昇圧して受電電圧に変換する変圧信号S3を出力する。
Also, in the example shown in FIG. 26B and FIG. 26B, the step-up / step-down ratio N is calculated as in FIG. In the examples shown in FIGS. 26B and 26C, the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group is equal to or less than the number of battery cells BT09 included in the charge battery cell group. N is 1 or more. Therefore, in this case, the transformation control circuit BT06 outputs a transformation signal S3 that boosts the discharge voltage and converts it to a received voltage.

変圧回路BT07は、変圧信号S3に基づいて、端子対BT01に印加される放電電圧を
充電電圧に変換する。そして、変圧回路BT07は、変換された充電電圧を端子対BT0
2に印加する。ここで、変圧回路BT07は、端子対BT01と端子対BT02との間を
電気的に絶縁している。これにより、変圧回路BT07は、放電電池セル群の中で最も下
流に位置する電池セルBT09の負極端子の絶対電圧と、充電電池セル群の中で最も下流
に位置する電池セルBT09の負極端子の絶対電圧との差異による短絡を防止する。さら
に、変圧回路BT07は、上述したように、変圧信号S3に基づいて放電電池セル群の合
計電圧である放電電圧を充電電圧に変換する。
Transformer circuit BT07 converts the discharge voltage applied to terminal pair BT01 into a charge voltage based on transform signal S3. Then, the transformer circuit BT07 sends the converted charging voltage to the terminal pair BT0.
2 is applied. Here, the transformer circuit BT07 electrically insulates between the terminal pair BT01 and the terminal pair BT02. Thereby, the transformer circuit BT07 has the absolute voltage of the negative terminal of the battery cell BT09 located most downstream in the discharge battery cell group and the negative terminal of the battery cell BT09 located most downstream in the charge battery cell group. Prevents short circuit due to difference from absolute voltage. Furthermore, as described above, the transformer circuit BT07 converts the discharge voltage, which is the total voltage of the discharge battery cell group, into a charge voltage based on the transform signal S3.

また、変圧回路BT07は、例えば絶縁型DC(Direct Current)−DC
コンバータ等を用いることができる。この場合、変圧制御回路BT06は、絶縁型DC−
DCコンバータのオン/オフ比(デューティー比)を制御する信号を変圧信号S3として
出力することにより、変圧回路BT07で変換される充電電圧を制御する。
Further, the transformer circuit BT07 is, for example, an insulation type DC (Direct Current) -DC.
A converter or the like can be used. In this case, the transformation control circuit BT06 is an insulation type DC-
By outputting a signal for controlling the on / off ratio (duty ratio) of the DC converter as the transformation signal S3, the charging voltage converted by the transformation circuit BT07 is controlled.

なお、絶縁型DC−DCコンバータには、フライバック方式、フォワード方式、RCC(
Ringing Choke Converter)方式、プッシュプル方式、ハーフブ
リッジ方式、及びフルブリッジ方式等が存在するが、目的とする出力電圧の大きさに応じ
て適切な方式が選択される。
Insulated DC-DC converters include flyback, forward, RCC (
Although there are a Ringing Choke Converter) method, a push-pull method, a half-bridge method, a full-bridge method, and the like, an appropriate method is selected according to the target output voltage.

絶縁型DC−DCコンバータを用いた変圧回路BT07の構成を図27に示す。絶縁型D
C−DCコンバータBT51は、スイッチ部BT52とトランス部BT53とを有する。
スイッチ部BT52は、絶縁型DC−DCコンバータの動作のオン/オフを切り替えるス
イッチであり、例えば、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconduc
tor Field−Effect Transistor)やバイポーラ型トランジス
タ等を用いて実現される。また、スイッチ部BT52は、変圧制御回路BT06から出力
される、オン/オフ比を制御する変圧信号S3に基づいて、絶縁型DC−DCコンバータ
BT51のオン状態とオフ状態を周期的に切り替える。なお、スイッチ部BT52は、使
用される絶縁型DC−DCコンバータの方式によって様々な構成を取り得る。トランス部
BT53は、端子対BT01から印加される放電電圧を充電電圧に変換する。詳細には、
トランス部BT53は、スイッチ部BT52のオン/オフ状態と連動して動作し、そのオ
ン/オフ比に応じて放電電圧を充電電圧に変換する。この充電電圧は、スイッチ部BT5
2のスイッチング周期において、オン状態となる時間が長いほど大きくなる。一方、充電
電圧は、スイッチ部BT52のスイッチング周期において、オン状態となる時間が短いほ
ど小さくなる。なお、絶縁型DC−DCコンバータを用いる場合、トランス部BT53の
内部で、端子対BT01と端子対BT02は互いに絶縁することができる。
FIG. 27 shows the configuration of a transformer circuit BT07 using an insulated DC-DC converter. Insulation type D
The C-DC converter BT51 includes a switch unit BT52 and a transformer unit BT53.
The switch unit BT52 is a switch for switching on / off the operation of the isolated DC-DC converter. For example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor)
Tor field-effect transistor), a bipolar transistor, or the like. Further, the switch unit BT52 periodically switches between the on state and the off state of the isolated DC-DC converter BT51 based on the transform signal S3 that is output from the transform control circuit BT06 and controls the on / off ratio. Note that the switch unit BT52 can take various configurations depending on the method of the insulation type DC-DC converter used. The transformer unit BT53 converts the discharge voltage applied from the terminal pair BT01 into a charge voltage. In detail,
The transformer unit BT53 operates in conjunction with the on / off state of the switch unit BT52, and converts the discharge voltage into a charge voltage according to the on / off ratio. This charging voltage is applied to the switch unit BT5.
In the two switching cycles, the longer the on-time is, the larger the time is. On the other hand, the charging voltage becomes smaller as the time in which the switch is turned on is shorter in the switching cycle of the switch unit BT52. In the case of using an insulated DC-DC converter, the terminal pair BT01 and the terminal pair BT02 can be insulated from each other inside the transformer unit BT53.

本実施形態における蓄電装置BT00の処理の流れを、図28を用いて説明する。図28
は、蓄電装置BT00の処理の流れを示すフローチャートである。
A processing flow of the power storage device BT00 in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
These are flowcharts which show the flow of a process of electrical storage apparatus BT00.

まず、蓄電装置BT00は、複数の電池セルBT09毎に測定された電圧を取得する(ス
テップS001)。そして、蓄電装置BT00は、複数の電池セルBT09の電圧を揃え
る動作の開始条件を満たすか否かを判定する(ステップS002)。この開始条件は、例
えば、複数の電池セルBT09毎に測定された電圧の最大値と最小値との差分が、所定の
閾値以上か否か等とすることができる。この開始条件を満たさない場合は(ステップS0
02:NO)、各電池セルBT09の電圧のバランスが取れている状態であるため、蓄電
装置BT00は、以降の処理を実行しない。一方、開始条件を満たす場合は(ステップS
002:YES)、蓄電装置BT00は、各電池セルBT09の電圧を揃える処理を実行
する。この処理において、蓄電装置BT00は、測定されたセル毎の電圧に基づいて、各
電池セルBT09が高電圧セルか低電圧セルかを判定する(ステップS003)。そして
、蓄電装置BT00は、判定結果に基づいて、放電電池セル群及び充電電池セル群を決定
する(ステップS004)。さらに、蓄電装置BT00は、決定された放電電池セル群を
端子対BT01の接続先に設定する制御信号S1、及び決定された充電電池セル群を端子
対BT02の接続先に設定する制御信号S2を生成する(ステップS005)。蓄電装置
BT00は、生成された制御信号S1及び制御信号S2を、切り替え回路BT04及び切
り替え回路BT05へそれぞれ出力する。そして、切り替え回路BT04により、端子対
BT01と放電電池セル群とが接続され、切り替え回路BT05により、端子対BT02
と放電電池セル群とが接続される(ステップS006)。また、蓄電装置BT00は、放
電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数と、充電電池セル群に含まれる電池セル
BT09の個数とに基づいて、変圧信号S3を生成する(ステップS007)。そして、
蓄電装置BT00は、変圧信号S3に基づいて、端子対BT01に印加される放電電圧を
充電電圧に変換し、端子対BT02に印加する(ステップS008)。これにより、放電
電池セル群の電荷が充電電池セル群へ移動される。
First, the power storage device BT00 acquires a voltage measured for each of the plurality of battery cells BT09 (step S001). Then, the power storage device BT00 determines whether or not a start condition for the operation of aligning the voltages of the plurality of battery cells BT09 is satisfied (step S002). The start condition can be, for example, whether or not the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage measured for each of the plurality of battery cells BT09 is equal to or greater than a predetermined threshold. If this start condition is not satisfied (step S0
02: NO), because the voltage of each battery cell BT09 is in a balanced state, the power storage device BT00 does not perform the subsequent processing. On the other hand, if the start condition is satisfied (step S
002: YES), the power storage device BT00 executes a process of aligning the voltages of the battery cells BT09. In this process, the power storage device BT00 determines whether each battery cell BT09 is a high voltage cell or a low voltage cell based on the measured voltage for each cell (step S003). Then, the power storage device BT00 determines a discharge battery cell group and a charge battery cell group based on the determination result (step S004). Further, power storage device BT00 has a control signal S1 for setting the determined discharge battery cell group as a connection destination of terminal pair BT01, and a control signal S2 for setting the determined charge battery cell group as a connection destination of terminal pair BT02. Generate (step S005). The power storage device BT00 outputs the generated control signal S1 and control signal S2 to the switching circuit BT04 and the switching circuit BT05, respectively. The terminal pair BT01 and the discharge battery cell group are connected by the switching circuit BT04, and the terminal pair BT02 is connected by the switching circuit BT05.
Are connected to the discharge battery cell group (step S006). The power storage device BT00 generates the transformation signal S3 based on the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group and the number of battery cells BT09 included in the charge battery cell group (step S007). And
Based on the transformation signal S3, the power storage device BT00 converts the discharge voltage applied to the terminal pair BT01 into a charging voltage and applies it to the terminal pair BT02 (step S008). Thereby, the electric charge of the discharge battery cell group is moved to the charge battery cell group.

また、図28のフローチャートでは、複数のステップが順番に記載されているが、各ステ
ップの実行順序は、その記載の順番に制限されない。
Also, in the flowchart of FIG. 28, a plurality of steps are described in order, but the execution order of each step is not limited to the description order.

以上、本実施形態によれば、放電電池セル群から充電電池セル群へ電荷を移動させる際、
キャパシタ方式のように、放電電池セル群からの電荷を一旦蓄積し、その後充電電池セル
群へ放出させるような構成を必要としない。これにより、単位時間あたりの電荷移動効率
を向上させることができる。また、切り替え回路BT04及び切り替え回路BT05によ
り、放電電池セル群及び充電電池セル群が各々個別に切り替えられる。
As described above, according to the present embodiment, when the charge is transferred from the discharge battery cell group to the charge battery cell group,
Unlike the capacitor method, there is no need for a configuration in which charges from the discharge battery cell group are temporarily accumulated and then discharged to the charge battery cell group. Thereby, the charge transfer efficiency per unit time can be improved. In addition, the discharge battery cell group and the charge battery cell group are individually switched by the switching circuit BT04 and the switching circuit BT05.

さらに、変圧回路BT07により、放電電池セル群に含まれる電池セルBT09の個数と
充電電池セル群に含まれる電池セルBT09群の個数とに基づいて、端子対BT01に印
加される放電電圧が充電電圧に変換され、端子対BT02に印加される。これにより、放
電側及び充電側の電池セルBT09がどのように選択されても、問題なく電荷の移動を実
現できる。
Further, the transformer circuit BT07 converts the discharge voltage applied to the terminal pair BT01 based on the number of battery cells BT09 included in the discharge battery cell group and the number of battery cells BT09 group included in the charge battery cell group. And applied to the terminal pair BT02. Thereby, no matter how the discharge-side and charge-side battery cells BT09 are selected, the movement of charges can be realized without any problem.

さらに、トランジスタBT10及びトランジスタBT13にOSトランジスタを用いるこ
とにより、充電電池セル群及び放電電池セル群に属しない電池セルBT09から漏洩する
電荷量を減らすことができる。これにより、充電及び放電に寄与しない電池セルBT09
の容量の低下を抑制することができる。また、OSトランジスタは、Siトランジスタに
比べて熱に対する特性の変動が小さい。これにより、電池セルBT09の温度が上昇して
も、制御信号S1、S2に応じた導通状態と非導通状態の切り替えといった、正常な動作
をさせることができる。
Furthermore, by using OS transistors for the transistors BT10 and BT13, the amount of charge leaked from the battery cell BT09 that does not belong to the charge battery cell group and the discharge battery cell group can be reduced. Thereby, battery cell BT09 which does not contribute to charge and discharge
The decrease in capacity can be suppressed. In addition, the OS transistor has less variation in characteristics with respect to heat than the Si transistor. Thereby, even if the temperature of battery cell BT09 rises, normal operation | movement, such as switching of the conduction | electrical_connection state and non-conduction state according to control signal S1, S2, can be performed.

(実施の形態6)
本実施の形態では、実施の形態1で説明した二次電池を電子機器に実装する例について説
明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, an example in which the secondary battery described in Embodiment 1 is mounted on an electronic device will be described.

可撓性を有する二次電池を、腕章型の電子機器に実装する例を図29に示す。図29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二次電池とを有する。
An example in which a flexible secondary battery is mounted on an armband type electronic device is shown in FIG. An armband device 7300 illustrated in FIG. 29 can be attached to the arm 7301 and includes a display portion having a curved surface and a secondary battery that can be bent.

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)、
MIRASOL(登録商標)、IMOD(インターフェアレンス・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、電子粉
流体(登録商標)、又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。なお、LEDが有するGaN半導体層は、MOCVDで成膜してもよい。
ただし、グラフェンを設けることにより、LEDが有するGaN半導体層は、スパッタ法
で成膜することも可能である。
Note that in the display portion, a display element, a display device that includes a display element, a light-emitting element, and a light-emitting device that includes a light-emitting element can have various modes or have various elements. . A display element, a display device, a light emitting element, or a light emitting device includes, for example, an EL (electroluminescence) element (an EL element including an organic substance and an inorganic substance, an organic EL element, an inorganic EL element), an LED (white LED, red LED, green LED, Blue LEDs, etc.), transistors (transistors that emit light according to current), electron-emitting devices, liquid crystal devices, electronic ink,
Electrophoretic element, grating light valve (GLV), plasma display (PDP)
), Display element using MEMS (micro electro mechanical system), digital micromirror device (DMD), DMS (digital micro shutter),
MIRASOL (registered trademark), IMOD (interference modulation) element, shutter type MEMS display element, optical interference type MEMS display element, electrowetting element, piezoelectric ceramic display, or display element using carbon nanotubes, And at least one of them. In addition to these, a display element, a display device, a light-emitting element, or a light-emitting device may include a display medium in which contrast, luminance, reflectance, transmittance, and the like change due to electric or magnetic action. An example of a display device using an EL element is an EL display. As an example of a display device using an electron-emitting device, a field emission display (FED) or an SED type flat display (SED: Surface-conduction Electron-emitter)
Display). As an example of a display device using a liquid crystal element, there is a liquid crystal display (a transmissive liquid crystal display, a transflective liquid crystal display, a reflective liquid crystal display, a direct view liquid crystal display, a projection liquid crystal display) and the like. An example of a display device using electronic ink, electronic powder fluid (registered trademark), or an electrophoretic element is electronic paper. Note that in the case of realizing a transflective liquid crystal display or a reflective liquid crystal display, part or all of the pixel electrode may have a function as a reflective electrode. For example, part or all of the pixel electrode may have aluminum, silver, or the like. Further, in that case, a memory circuit such as an SRAM can be provided under the reflective electrode. Thereby, power consumption can be further reduced. In addition, when using LED, you may arrange | position graphene or graphite under the electrode and nitride semiconductor of LED. Graphene or graphite may be a multilayer film in which a plurality of layers are stacked. Thus, by providing graphene or graphite, a nitride semiconductor, for example,
An n-type GaN semiconductor layer having a crystal or the like can be easily formed. Furthermore, a p-type GaN semiconductor layer having a crystal or the like can be provided thereon to form an LED. Note that an AlN layer may be provided between graphene or graphite and an n-type GaN semiconductor layer having a crystal. Note that the GaN semiconductor layer of the LED may be formed by MOCVD.
However, by providing graphene, the GaN semiconductor layer of the LED can be formed by a sputtering method.

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。
Furthermore, the armband device 7300 preferably has one or more functional elements. For example, as a sensor, force, displacement, position, velocity, acceleration, angular velocity, number of rotations, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance Those having a function of measuring sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor, or infrared can be used. Moreover, you may have functional elements, such as a touch panel, an antenna, an electric power generation element, and a speaker.

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7
300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
の新規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新規
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。
For example, if the armband type device 7300 is worn on the user's arm at night and the display unit emits light, a traffic safety effect can be obtained. In addition, soldiers and security guards have armband type devices on the upper arm.
While wearing 300, it is possible to confirm the display displayed on the display section of the new device of the upper arm by receiving the instructions of the superior in real time while making a forward movement. Military personnel and security guards carry helmets on their heads and have weapons and tools in their hands, making them difficult to use with radios, mobile phones, and devices worn on the head. It is useful for military personnel and guards to wear a new device on the upper arm and to operate the armband type device 7300 by voice input to a voice input unit such as a microphone even when both hands are blocked.

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新規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。
Also, the armband device 7300 can be usefully used in the sports field. For example, in the case of a marathon or the like, the athlete checks the time with a wristwatch, but it is difficult to check the time unless the arm swings once. If you stop swinging your arms, the rhythm will be disturbed, which may interfere with the competition. The armband device 7300 can be attached to the upper arm to display the time without stopping the swinging of the arm, and also displays other information (such as the course's own position information and own health status) on the display. Can be made. In addition, the player can operate the new device by voice input without using both hands, ask the coach by the communication function, and the player can confirm the instruction by voice output and display by the voice output unit such as a speaker It is useful to have also.

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。
Further, even in a construction site or the like, an operator wearing a helmet can easily acquire communication and other person's position information so that the armband type device 7300 can be worn on the arm and operated. it can.

可撓性を有する二次電池をその他の電子機器に実装する例を図30に示す。フレキシブル
な形状を備える二次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。
FIG. 30 shows an example in which a flexible secondary battery is mounted on another electronic device. As an electronic device to which a secondary battery having a flexible shape is applied, for example, a television device (also referred to as a television or a television receiver), a monitor for a computer, a digital camera,
Examples thereof include a large-sized game machine such as a digital video camera, a digital photo frame, a mobile phone (also referred to as a mobile phone or a mobile phone device), a portable game machine, a portable information terminal, a sound reproducing device, and a pachinko machine.

また、フレキシブルな形状を備える二次電池を、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。
In addition, a secondary battery having a flexible shape can be incorporated along an inner wall or an outer wall of a house or a building, or along a curved surface of an automobile interior or exterior.

図30(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、二次
電池7407を有している。
FIG. 30A illustrates an example of a mobile phone. A mobile phone 7400 includes a housing 7401.
In addition to the display portion 7402 incorporated in the mobile phone, an operation button 7403, an external connection port 7404, a speaker 7405, a microphone 7406, and the like are provided. Note that the mobile phone 7400 includes a secondary battery 7407.

図30(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740
0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二次電池
7407も湾曲される。また、その時、曲げられた二次電池7407の状態を図30(C
)に示す。二次電池7407は薄型の二次電池である。二次電池7407は曲げられた状
態で固定されている。なお、二次電池7407は集電体7409と電気的に接続されたリ
ード電極7408を有している。例えば、集電体7409は銅箔であり、一部ガリウムと
合金化させることにより、集電体7409と接する活物質層との密着性を向上させている
。それによって、二次電池7407が曲げられた状態での信頼性が高い構成となっている
FIG. 30B illustrates a state where the mobile phone 7400 is bent. Mobile phone 740
When 0 is deformed by an external force to bend the whole, the secondary battery 7407 provided in the inside is also bent. At that time, the state of the bent secondary battery 7407 is shown in FIG.
). The secondary battery 7407 is a thin secondary battery. The secondary battery 7407 is fixed in a bent state. Note that the secondary battery 7407 includes a lead electrode 7408 electrically connected to the current collector 7409. For example, the current collector 7409 is a copper foil, and part of the current collector 7409 is alloyed with gallium to improve adhesion with the active material layer in contact with the current collector 7409. Thereby, the secondary battery 7407 is highly reliable in a bent state.

図30(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、及び二次電池7104を備える。
また、図30(E)に曲げられた二次電池7104の状態を示す。二次電池7104は曲
げられた状態で使用者の腕への装着時に、筐体が変形して二次電池7104の一部または
全部の曲率が変化する。なお、曲線の任意の点における曲がり具合を相当する円の半径の
値で表したものを曲率半径であり、曲率半径の逆数を曲率と呼ぶ。具体的には、曲率半径
が40mm以上150mm以下の範囲内で筐体または二次電池7104の主表面の一部ま
たは全部が変化する。二次電池7104の主表面における曲率半径が40mm以上150
mm以下の範囲であれば、高い信頼性を維持できる。
FIG. 30D illustrates an example of a bangle display device. The portable display device 7100
A housing 7101, a display portion 7102, operation buttons 7103, and a secondary battery 7104 are provided.
FIG. 30E shows the state of the secondary battery 7104 bent. When the secondary battery 7104 is bent and attached to the user's arm, the casing is deformed and the curvature of a part or all of the secondary battery 7104 changes. Note that the curvature at a given point of the curve expressed by the value of the radius of the corresponding circle is the curvature radius, and the reciprocal of the curvature radius is called the curvature. Specifically, a part or all of the main surface of the housing or the secondary battery 7104 changes within a radius of curvature of 40 mm or more and 150 mm or less. The curvature radius on the main surface of the secondary battery 7104 is 40 mm or more and 150.
If it is the range below mm, high reliability can be maintained.

また、湾曲可能な二次電池は、様々な電子機器において空間効率よく搭載することができ
る。例えば図30(F)に示すストーブ7500は、本体7512にモジュール7511
が取り付けられ、モジュール7511は、二次電池7501、モーター、ファン、送風口
7511a、熱電発電装置を有する。ストーブ7510では、開口部7512aから燃料
を投入、着火した後、二次電池7501の電力を用いてモジュール7511のモーターと
ファンを回転させ、送風口7511aから外気をストーブ7510の内部に送ることがで
きる。このように外気を効率よく取り込めるため火力の強いストーブとすることが可能で
ある。さらに、燃料の燃焼に得た熱エネルギーを用いて、上部のグリル7513において
調理することが可能である。また該熱エネルギーをモジュール7511の熱電発電装置に
より電力に変換し、二次電池7501に充電することができる。さらに、二次電池750
1に充電された電力を外部端子7511bより出力することができる。
In addition, the bendable secondary battery can be mounted efficiently in various electronic devices. For example, a stove 7500 illustrated in FIG.
The module 7511 includes a secondary battery 7501, a motor, a fan, a blower opening 7511a, and a thermoelectric generator. In the stove 7510, fuel is supplied from the opening 7512a and ignited, and then the motor and fan of the module 7511 are rotated using the power of the secondary battery 7501 so that the outside air can be sent from the blower opening 7511a to the inside of the stove 7510. . Thus, in order to take in outside air efficiently, it can be set as the stove with a strong thermal power. Furthermore, cooking can be performed in the upper grill 7513 using the thermal energy obtained for the combustion of the fuel. Further, the thermal energy can be converted into electric power by the thermoelectric generator of the module 7511 and the secondary battery 7501 can be charged. Further, the secondary battery 750
1 can be output from the external terminal 7511b.

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。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments.

(実施の形態7)
本実施の形態では、実施の形態1で説明した二次電池を搭載することのできる電子機器の
他の例を示す。
(Embodiment 7)
In this embodiment, another example of an electronic device in which the secondary battery described in Embodiment 1 can be mounted is described.

図31(A)および図31(B)に、2つ折り可能なタブレット型端末の一例を示す。図
31(A)および図31(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96
31a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962
6、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31(A)は、タブレット型端末9600を開いた
状態を示し、図31(B)は、タブレット型端末9600を閉じた状態を示している。
FIG. 31A and FIG. 31B illustrate an example of a tablet terminal that can be folded. A tablet terminal 9600 illustrated in FIGS. 31A and 31B includes a housing 9630a, a housing 9630b, a movable portion 9640 that connects the housing 9630a and the housing 9630b, and a display portion 96.
31a and a display portion 9631 having a display portion 9631b, a display mode switch 962
6, power switch 9627, power saving mode switch 9625, fastener 9629,
An operation switch 9628. FIG. 31A shows a state where the tablet terminal 9600 is opened, and FIG. 31B shows a state where the tablet terminal 9600 is closed.

また、タブレット型端末9600は、筐体9630aおよび筐体9630bの内部に二次
電池9635を有する。二次電池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。
In addition, the tablet terminal 9600 includes a secondary battery 9635 inside the housing 9630a and the housing 9630b. The secondary battery 9635 is provided across the housing 9630 a and the housing 9630 b through the movable portion 9640.

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963
1a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963
1a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96
31a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。
Part of the display portion 9631 a can be a touch panel region 9632 a and data can be input when a displayed operation key 9638 is touched. The display portion 963
In 1a, as an example, a configuration in which half of the area has a display-only function and a configuration in which the other half has a touch panel function is shown, but the configuration is not limited thereto. Display unit 963
All the regions 1a may have a touch panel function. For example, the display unit 96
The entire surface of 31a can be displayed as a keyboard button and used as a touch panel, and the display portion 9631b can be used as a display screen.

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。
Further, in the display portion 9631b, as in the display portion 9631a, part of the display portion 9631b can be a touch panel region 9632b. Further, a keyboard button can be displayed on the display portion 9631b by touching a position where the keyboard display switching button 9539 on the touch panel is displayed with a finger or a stylus.

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。
Touch input can be performed simultaneously on the touch panel region 9632a and the touch panel region 9632b.

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。
A display mode switching switch 9626 can switch a display direction such as a vertical display or a horizontal display, and can select a monochrome display or a color display. The power saving mode change-over switch 9625 can optimize the display luminance in accordance with the amount of external light in use detected by an optical sensor incorporated in the tablet terminal 9600. The tablet terminal may include not only an optical sensor but also other detection devices such as a gyroscope, an acceleration sensor, and other sensors that detect inclination.

また、図31(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。
FIG. 31A illustrates an example in which the display areas of the display portion 9631b and the display portion 9631a are the same, but there is no particular limitation, and one size may differ from the other size, and the display quality may also be different. May be different. For example, one display panel may be capable of displaying images with higher definition than the other.

図31(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96
33、DCDCコンバータ9636を含む充放電制御回路9634を有する。また、二次
電池9635として、本発明の一態様の二次電池を用いる。
FIG. 31B illustrates a closed state, in which a tablet terminal includes a housing 9630, a solar cell 96, and the like.
33, a charge / discharge control circuit 9634 including a DCDC converter 9636 is provided. Further, as the secondary battery 9635, the secondary battery of one embodiment of the present invention is used.

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、本発明の一態様の二次電池を用いた二次電池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。
Note that since the tablet terminal 9600 can be folded in two, the housing 9630a and the housing 9630b can be folded so as to overlap when not in use. By folding
Since the display portion 9631a and the display portion 9631b can be protected, durability of the tablet terminal 9600 can be improved. Further, a secondary battery 9635 using the secondary battery of one embodiment of the present invention.
Has flexibility and its charge / discharge capacity is unlikely to decrease even when bending and stretching are repeated. Therefore, a tablet terminal with excellent reliability can be provided.

また、この他にも図31(A)および図31(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。
In addition, the tablet terminal shown in FIGS. 31A and 31B has a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.), a calendar, a date, or a time. A function for displaying on the display unit, a touch input function for performing touch input operation or editing of information displayed on the display unit, a function for controlling processing by various software (programs), and the like can be provided.

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、二次電池9635の充電を効率的に行う
構成とすることができる。なお二次電池9635としては、本発明の一態様の二次電池を
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。
The solar cell 9633 mounted on the surface of the tablet terminal allows power to be supplied to the touch panel,
It can be supplied to a display unit, a video signal processing unit, or the like. Note that the solar battery 9633 can be provided on one or two surfaces of the housing 9630, and the secondary battery 9635 can be charged efficiently. Note that as the secondary battery 9635, when the secondary battery of one embodiment of the present invention is used, a reduction in discharge capacity due to repetition of charge and discharge can be suppressed; thus, a tablet terminal that can be used for a long time is used. be able to.

また、図31(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31(
C)にブロック図を示し説明する。図31(C)には、太陽電池9633、二次電池96
35、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、二次電池9635、DCDCコンバータ9636、
コンバータ9637、スイッチSW1乃至SW3が、図31(B)に示す充放電制御回路
9634に対応する箇所となる。
Further, the structure and operation of the charge / discharge control circuit 9634 illustrated in FIG.
C) will be described with reference to a block diagram. FIG. 31C illustrates a solar battery 9633 and a secondary battery 96.
35, DCDC converter 9636, converter 9637, switches SW1 to SW3,
The display portion 9631 shows a secondary battery 9635, a DCDC converter 9636,
The converter 9637 and the switches SW1 to SW3 are portions corresponding to the charge / discharge control circuit 9634 illustrated in FIG.

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、二次電池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963
7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963
1での表示を行わない際には、SW1をオフにし、SW2をオンにして二次電池9635
の充電を行う構成とすればよい。
First, an example of operation in the case where power is generated by the solar battery 9633 using external light is described.
The DCDC is used so that the power generated by the solar battery becomes a voltage for charging the secondary battery 9635.
The converter 9636 performs step-up or step-down. When power from the solar battery 9633 is used for the operation of the display portion 9631, the switch SW1 is turned on and the converter 963 is turned on.
7, the voltage required for the display portion 9631 is increased or decreased. In addition, the display portion 963
When the display at 1 is not performed, SW1 is turned off, SW2 is turned on, and the secondary battery 9635 is turned on.
The configuration may be such that charging is performed.

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二次
電池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。
Note that the solar battery 9633 is described as an example of the power generation unit, but is not particularly limited, and the secondary battery 9635 is charged by another power generation unit such as a piezoelectric element (piezo element) or a thermoelectric conversion element (Peltier element). It may be a configuration. For example, a non-contact power transmission module that wirelessly (contactlessly) transmits and receives power for charging and other charging means may be combined.

また、図32に示すようなウェアラブルデバイスに実施の形態1で説明した二次電池を搭
載することができる。
Further, the secondary battery described in Embodiment 1 can be mounted on a wearable device as shown in FIG.

例えば、図32(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のテンプル部に二次電池を搭載することで、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。
For example, it can be mounted on an eyeglass-type device 400 as shown in FIG. The eyeglass-type device 400 includes a frame 400a and a display unit 400b. By mounting the secondary battery on the temple portion of the curved frame 400a, the eyeglass-type device 400 having a good weight balance and a long continuous use time can be obtained.

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内に二次電
池を設けることができる。
Further, it can be mounted on the headset type device 401. The headset type device 401 includes at least a microphone section 401a, a flexible pipe 401b, and an earphone section 401c. A secondary battery can be provided in the flexible pipe 401b or the earphone unit 401c.

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40
2の薄型の筐体402aの中に、二次電池402bを設けることができる。
It can also be mounted on a device 402 that can be directly attached to the body. Device 40
The secondary battery 402b can be provided in the two thin housings 402a.

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、二次電池403bを設けることができる。
Moreover, it can mount in the device 403 which can be attached to clothes. A secondary battery 403 b can be provided in a thin housing 403 a of the device 403.

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、
二次電池を設けることができる。
Further, it can be mounted on a wristwatch type device 405. The wristwatch type device 405 includes a display portion 405a and a belt portion 405b, and the display portion 405a or the belt portion 405b includes
A secondary battery can be provided.

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
、二次電池を搭載することができる。
Further, it can be mounted on the belt type device 406. The belt-type device 406 includes a belt portion 406a and a wireless power feeding / receiving portion 406b, and a secondary battery can be mounted inside the belt portion 406a.

また、図32(B1)に示すような腕輪型デバイス407に実施の形態1で説明した二次
電池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
湾曲した二次電池407bを有する。またケース407aの表面には湾曲した表示部40
7c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29
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40
7d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。
In addition, the secondary battery described in Embodiment 1 can be mounted on the bracelet device 407 as illustrated in FIG. The bracelet type device 407 includes two curved secondary batteries 407b in a case 407a. Further, a curved display portion 40 is provided on the surface of the case 407a.
7c is provided. For a display portion that can be used for the display portion 407c, FIG.
The description about the display part can be taken into consideration. The bracelet type device 407 is connected to the connecting portion 40.
7d and a hinge part 407e, and the hinge part 407e can be moved to the connecting part 407d as a center. In addition, charging or the like can be performed through an external terminal provided in the connection portion 407d.

また、図32(B2)に示すようなウェアラブルデバイス410に実施の形態1で説明し
た二次電池を搭載することができる。ウェアラブルデバイス410は、本体411の中に
、湾曲した二次電池412とセンサ部413を有する。またウェアラブルデバイス410
は、表示部415とバンド部414を有し、例えば手首に着用することができる。表示部
415に用いることのできる表示部については、図29の表示部についての記載を参酌す
ることができる。
In addition, the secondary battery described in Embodiment 1 can be mounted on the wearable device 410 as illustrated in FIG. The wearable device 410 includes a curved secondary battery 412 and a sensor unit 413 in a main body 411. Wearable device 410
Has a display portion 415 and a band portion 414 and can be worn on the wrist, for example. For the display portion that can be used for the display portion 415, the description of the display portion in FIG. 29 can be referred to.

図33に、他の電子機器の例を示す。図33において、表示装置8000は、本発明の一
態様に係る二次電池8004を用いた電子機器の一例である。具体的に、表示装置800
0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、二次電池8004等を有する。本発明の一態様に係る二次電池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、二次電池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
二次電池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。
FIG. 33 shows an example of another electronic device. In FIG. 33, a display device 8000 is an example of an electronic device using the secondary battery 8004 according to one embodiment of the present invention. Specifically, the display device 800
0 corresponds to a display device for receiving TV broadcasts, and includes a housing 8001, a display portion 8002, a speaker portion 8003, a secondary battery 8004, and the like. A secondary battery 8004 according to one embodiment of the present invention is provided in the housing 8001. The display device 8000 can receive power from a commercial power supply. Alternatively, the display device 8000 can use power stored in the secondary battery 8004. Thus, the display device 8000 can be used when the secondary battery 8004 according to one embodiment of the present invention is used as an uninterruptible power supply even when power cannot be supplied from a commercial power supply due to a power failure or the like.

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 Devi
ce)、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。
The display portion 8002 includes a liquid crystal display device, a light-emitting device including a light-emitting element such as an organic EL element in each pixel, an electrophoretic display device, and a DMD (Digital Micromirror Device).
ce), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field)
A semiconductor display device such as an Emission Display) can be used.

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。
The display device includes all information display devices such as a personal computer and an advertisement display in addition to a TV broadcast reception.

図33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二次電池81
03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、二次電池8103等を有する。図33では、二次電池8103が、筐体81
01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、二次電池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、二次電池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二次電池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。
In FIG. 33, a stationary lighting device 8100 includes a secondary battery 81 according to one embodiment of the present invention.
3 is an example of an electronic device using 03. Specifically, the lighting device 8100 includes a housing 8101, a light source 8102, a secondary battery 8103, and the like. In FIG. 33, the secondary battery 8103 has a housing 81.
Although the case where 01 and the light source 8102 are provided inside the ceiling 8104 is illustrated, the secondary battery 8103 may be provided inside the housing 8101. The lighting device 8100 can receive power from a commercial power supply. Alternatively, the lighting device 8100 can use power stored in the secondary battery 8103. Thus, the lighting device 8100 can be used by using the secondary battery 8103 according to one embodiment of the present invention as an uninterruptible power supply even when power cannot be supplied from a commercial power supply due to a power failure or the like.

なお、図33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二次電池は、天井8104以外、例えば側壁8105、床8
106、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。
Note that FIG. 33 illustrates the installation type lighting device 8100 provided on the ceiling 8104; however, the secondary battery according to one embodiment of the present invention is not the ceiling 8104, for example, the side wall 8105 and the floor 8
106, a window-type lighting device provided in a window 8107, or the like, or a desktop-type lighting device.

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。
The light source 8102 can be an artificial light source that artificially obtains light using electric power. Specifically, discharge lamps such as incandescent bulbs and fluorescent lamps, and light emitting elements such as LEDs and organic EL elements are examples of the artificial light source.

図33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二次電池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、二次電池8203等を有する。図33で
は、二次電池8203が、室内機8200に設けられている場合を例示しているが、二次
電池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、二次電池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、二次電池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の両方に二次電池82
03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二次電池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。
In FIG. 33, an air conditioner having an indoor unit 8200 and an outdoor unit 8204 includes:
FIG. 6 is an example of an electronic device using the secondary battery 8203 according to one embodiment of the present invention. Specifically, the indoor unit 8200 includes a housing 8201, an air outlet 8202, a secondary battery 8203, and the like. Although FIG. 33 illustrates the case where the secondary battery 8203 is provided in the indoor unit 8200, the secondary battery 8203 may be provided in the outdoor unit 8204. Alternatively, the secondary battery 8203 may be provided in both the indoor unit 8200 and the outdoor unit 8204. The air conditioner can receive power from a commercial power supply. Alternatively, the air conditioner can use power stored in the secondary battery 8203. In particular, the secondary battery 82 is provided in both the indoor unit 8200 and the outdoor unit 8204.
When 03 is provided, the air conditioner can be used by using the secondary battery 8203 according to one embodiment of the present invention as an uninterruptible power supply even when power cannot be supplied from a commercial power supply due to a power failure or the like. It becomes.

なお、図33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つの筐体に有する一体型のエアコン
ディショナーに、本発明の一態様に係る二次電池を用いることもできる。
Note that FIG. 33 illustrates a separate type air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit. However, an integrated air conditioner having the functions of the indoor unit and the outdoor unit in one housing is illustrated. The secondary battery according to one embodiment of the present invention can also be used.

図33において、電気冷凍冷蔵庫8300は、本発明の一態様に係る二次電池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、二次電池8304等を有する。図33では、二
次電池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、二次電池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二次電池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。
In FIG 33, an electric refrigerator-freezer 8300 is an example of an electronic device including the secondary battery 8304 according to one embodiment of the present invention. Specifically, the electric refrigerator-freezer 8300 includes a housing 8301, a refrigerator door 8302, a refrigerator door 8303, a secondary battery 8304, and the like. In FIG. 33, the secondary battery 8304 is provided inside the housing 8301. Electric refrigerator-freezer 8300
Electric power can be supplied from a commercial power supply, or electric power stored in the secondary battery 8304 can be used. Therefore, the electric refrigerator-freezer 8300 can be used by using the secondary battery 8304 according to one embodiment of the present invention as an uninterruptible power supply even when electric power cannot be supplied from the commercial power supply due to a power failure or the like.

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。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments.

(実施の形態8)
本実施の形態では、車両に実施の形態1で説明した二次電池を搭載する例を示す。
(Embodiment 8)
In this embodiment, an example in which the secondary battery described in Embodiment 1 is mounted on a vehicle is shown.

また、二次電池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。
When a secondary battery is mounted on a vehicle, a hybrid vehicle (HEV), an electric vehicle (EV),
Alternatively, a next-generation clean energy vehicle such as a plug-in hybrid vehicle (PHEV) can be realized.

図34において、本発明の一態様を用いた車両を例示する。図34(A)に示す自動車8
400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は二次電池を有する。二次電池は電気モーターを
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。
FIG. 34 illustrates a vehicle using one embodiment of the present invention. Car 8 shown in FIG.
Reference numeral 400 denotes an electric vehicle using an electric motor as a power source for traveling. Or
This is a hybrid vehicle in which an electric motor and an engine can be appropriately selected and used as a power source for traveling. By using one embodiment of the present invention, a vehicle having a long cruising distance can be realized. The automobile 8400 includes a secondary battery. The secondary battery can not only drive an electric motor but also supply power to a light-emitting device such as a headlight 8401 and a room light (not shown).

また、二次電池は、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、二次電池は、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。
The secondary battery can supply power to a display device such as a speedometer or a tachometer included in the automobile 8400. The secondary battery can supply power to a semiconductor device such as a navigation system included in the automobile 8400.

図34(B)に示す自動車8500は、自動車8500が有する二次電池にプラグイン方
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34(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CHAdeMO(登録商標)やコンボ等の所定の方式で適
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に搭載された二次電池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。
A car 8500 illustrated in FIG. 34B can charge a secondary battery included in the car 8500 by receiving power from an external charging facility by a plug-in method, a non-contact power feeding method, or the like. FIG. 34B illustrates a state in which the power storage device mounted on the automobile 8500 is charged through the cable 8022 from the ground-installed charging device 8021. When charging, the charging method, connector standard, and the like may be appropriately performed by a predetermined method such as CHAdeMO (registered trademark) or a combo. The charging device 8021 may be a charging station provided in a commercial facility,
It may also be a household power source. For example, a secondary battery mounted on an automobile 8500 can be charged by an external power supply by plug-in technology. Charging is ACDC
AC power can be converted into DC power through a converter such as a converter.

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、停車時や走行時に二次電池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。
In addition, although not shown, the power receiving device can be mounted on the vehicle, and electric power can be supplied from the ground power transmitting device in a contactless manner and charged. In the case of this non-contact power supply method, charging can be performed not only when the vehicle is stopped but also during traveling by incorporating a power transmission device on a road or an outer wall. In addition, this non-contact power feeding method may be used to transmit and receive power between vehicles. Furthermore, a solar battery may be provided in the exterior part of the vehicle, and the secondary battery may be charged when the vehicle is stopped or traveling. An electromagnetic induction method or a magnetic field resonance method can be used for such non-contact power supply.

また、車両に搭載した二次電池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。
Moreover, the secondary battery mounted in the vehicle can also be used as a power supply source other than the vehicle. In this case, it is possible to avoid using a commercial power source at the peak of power demand.

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。 This embodiment can be implemented in appropriate combination with any of the other embodiments.

100 二次電池
100a 二次電池
100b 二次電池
100c 二次電池
100c1 二次電池
100d 二次電池
100e 二次電池
100f 二次電池
100g 二次電池
100h 二次電池
100i 二次電池
100j 二次電池
100k 二次電池
100m 二次電池
100n 二次電池
100p 二次電池
100q 二次電池
101 正極集電体
102 正極活物質層
103 セパレータ
103a 領域
103b 領域
104 電解液
105 負極集電体
106 負極活物質層
107 外装体
107a フィルム
107b 領域
107c 領域
107d 領域
107e 外装体
107f 外装体
111 正極
111a 正極
113 負極
115 負極
115a 負極
120 封止層
121 正極リード
125 負極リード
130 樹脂
130a 樹脂
130b 樹脂
130c 樹脂
140 電極組立体
141 電極組立体
151 スイッチ
152 電流制御スイッチ
154 スイッチ対
221 穴
250 領域
321 グラフェン
322 正極活物質
323 導電助剤
331 領域
332 領域
333 領域
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 二次電池
403 デバイス
403a 筐体
403b 二次電池
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 二次電池
407c 表示部
407d 接続部
407e ヒンジ部
410 ウェアラブルデバイス
411 本体
412 二次電池
413 センサ部
414 バンド部
415 表示部
7100 携帯表示装置
7101 筐体
7102 表示部
7103 操作ボタン
7104 二次電池
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 二次電池
7408 リード電極
7409 集電体
7500 ストーブ
7501 二次電池
7510 ストーブ
7511 モジュール
7511a 送風口
7511b 外部端子
7512 本体
7512a 開口部
7513 グリル
8000 表示装置
8001 筐体
8002 表示部
8003 スピーカ部
8004 二次電池
8021 充電装置
8022 ケーブル
8100 照明装置
8101 筐体
8102 光源
8103 二次電池
8104 天井
8105 側壁
8106 床
8107 窓
8200 室内機
8201 筐体
8202 送風口
8203 二次電池
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 二次電池
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 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 二次電池
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
BT00 蓄電装置
BT01 端子対
BT02 端子対
BT03 制御回路
BT04 回路
BT05 回路
BT06 変圧制御回路
BT07 変圧回路
BT08 電池部
BT09 電池セル
BT10 トランジスタ
BT11 バス
BT12 バス
BT13 トランジスタ
BT14 電流制御スイッチ
BT15 バス
BT16 バス
BT17 スイッチ対
BT18 スイッチ対
BT21 トランジスタ対
BT22 トランジスタ
BT23 トランジスタ
BT24 バス
BT25 バス
BT31 トランジスタ対
BT32 トランジスタ
BT33 トランジスタ
BT34 バス
BT35 バス
BT41 電池制御ユニット
BT51 絶縁型DC−DCコンバータ
BT52 スイッチ部
BT53 トランス部
S1 制御信号
S2 制御信号
S3 変圧信号
SW1 スイッチ
SW3 スイッチ
12 BT
16 BT
100 Secondary battery 100a Secondary battery 100b Secondary battery 100c Secondary battery 100c1 Secondary battery 100d Secondary battery 100e Secondary battery 100f Secondary battery 100g Secondary battery 100h Secondary battery 100i Secondary battery 100j Secondary battery 100k Secondary battery 100m Secondary battery 100n Secondary battery 100p Secondary battery 100q Secondary battery 101 Positive electrode current collector 102 Positive electrode active material layer 103 Separator 103a Region 103b Region 104 Electrolytic solution 105 Negative electrode current collector 106 Negative electrode active material layer 107 Exterior body 107a film 107b region 107c region 107d region 107e exterior body 107f exterior body 111 positive electrode 111a positive electrode 113 negative electrode 115 negative electrode 115a negative electrode 120 sealing layer 121 positive electrode lead 125 negative electrode lead 130 resin 130a resin 130b resin 130c resin 140 Assembly 141 Electrode assembly 151 Switch 152 Current control switch 154 Switch pair 221 Hole 250 Region 321 Graphene 322 Positive electrode active material 323 Conductive aid 331 Region 332 Region 333 Region 400 Eyeglass-type device 400a Frame 400b Display unit 401 Headset device 401a Microphone unit 401b Flexible pipe 401c Earphone unit 402 Device 402a Case 402b Secondary battery 403 Device 403a Case 403b Secondary battery 405 Wristwatch type device 405a Display unit 405b Belt unit 406 Belt type device 406a Belt unit 406b Wireless power feeding / receiving unit 407 Type device 407a case 407b secondary battery 407c display unit 407d connection unit 407e hinge unit 410 wearable device 411 412 Secondary battery 413 Sensor unit 414 Band unit 415 Display unit 7100 Portable display device 7101 Case 7102 Display unit 7103 Operation button 7104 Secondary battery 7300 Armband device 7301 Arm 7400 Mobile phone 7401 Case 7402 Display unit 7403 Operation button 7404 External Connection port 7405 Speaker 7406 Microphone 7407 Secondary battery 7408 Lead electrode 7409 Current collector 7500 Stove 7501 Secondary battery 7510 Stove 7511 Module 7511a Air outlet 7511b External terminal 7512 Main body 7512a Opening 7513 Grill 8000 Display device 8001 Housing 8002 Display unit 8003 Speaker unit 8004 Secondary battery 8021 Charging device 8022 Cable 8100 Lighting device 8101 Case 8102 Light source 8103 Secondary battery 81 4 Ceiling 8105 Side wall 8106 Floor 8107 Window 8200 Indoor unit 8201 Case 8202 Air outlet 8203 Secondary battery 8204 Outdoor unit 8300 Electric refrigerator / freezer 8301 Case 8302 Refrigeration room door 8303 Freezer compartment door 8304 Secondary battery 8400 Car 8401 Headlight 8500 Car 9600 Tablet type terminal 9625 Switch 9626 Switch 9627 Power switch 9628 Operation switch 9629 Tool 9630 Case 9630a Case 9630b Case 9631 Display unit 9631a Display unit 9631b Display unit 9632a Region 9632b Region 9633 Solar cell 9634 Charge / discharge control circuit 9635 Two Secondary battery 9636 DCDC converter 9637 Converter 9638 Operation key 9539 Button 9640 Movable part BT00 Power storage device BT01 Terminal pair BT 02 Terminal pair BT03 Control circuit BT04 Circuit BT05 Circuit BT06 Transformer control circuit BT07 Transformer circuit BT08 Battery part BT09 Battery cell BT10 Transistor BT11 Bus BT12 Bus BT13 Transistor BT14 Current control switch BT15 Bus BT16 Bus BT17 Switch pair BT22 Transistor pair BT21 Transistor pair BT23 Transistor BT24 Bus BT25 Bus BT31 Transistor pair BT33 Transistor BT33 Transistor BT34 Bus BT35 Bus BT41 Battery control unit BT51 Insulation type DC-DC converter BT52 Switch part BT53 Transformer part S1 Control signal S2 Control signal S3 Transform signal SW1 Switch SW3 Switch 12 BT
16 BT

Claims (3)

湾曲した二次電池と、湾曲した表示部と、を有し、
前記二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、を有する電極部と、前記電極部を覆う外装体と、を有し、
前記外装体は、封止領域を有し、
前記二次電池は、前記封止領域において、前記外装体に挟まれた樹脂を有し、
前記樹脂の一部は、前記外装体の外面に接し、
前記外装体の摩擦係数μよりも、前記外装体の前記封止領域の外側に位置する前記樹脂の摩擦係数μが小さい電子機器。
A curved secondary battery, and a curved display portion;
The secondary battery includes an electrode part having a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and an exterior body covering the electrode part,
The exterior body has a sealing region,
The secondary battery has a resin sandwiched between the exterior bodies in the sealing region,
A part of the resin is in contact with the outer surface of the exterior body,
Than said friction coefficient mu 2 of the exterior body, the outer body the sealing area of friction coefficient mu 1 is small electronic apparatus of the resin located outside of.
請求項1において、
前記樹脂の前記外装体に挟まれた部分の厚さTは、前記電極部の厚さTの0.8倍以上1.2倍以下である電子機器。
In claim 1,
A thickness T 1 of a portion of the resin sandwiched between the exterior bodies is 0.8 to 1.2 times the thickness T 2 of the electrode portion.
請求項1または請求項2において、
前記外装体は、凹凸を有する電子機器。
In claim 1 or claim 2,
The exterior body is an electronic device having irregularities.
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