JP2019153598A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げなどの変形に対して、壊れにくい構造の蓄電体を提供する。【解決手段】電極板を２つ折りにされた絶縁体でなるシートで覆う。シートは電極板の周辺部で重なっている部分を接合することで、袋状あるいはエンベロープ状に加工されていることが好ましい。電極板は、シート共に外装体に固定されている。外装体が曲げなどにより変形した場合、電極板がシートと共に、外装体内部で滑ることができるため、電極板への曲げによる応力を緩和することが可能である。【選択図】図３

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。例え
ば、本発明の一形態は、蓄電体、およびその作製方法等に関する。例えば、本発明の一形
態は、蓄電体、半導体装置、表示装置、発光装置、記憶装置、それらの駆動方法、または
、それらの製造方法等に関する。

リチウムイオン２次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池等、種々の蓄電体の開発
が盛んに行われている。特に高出力、高エネルギー密度であるリチウムイオン２次電池（
例えば、特許文献１参照）は、半導体産業の発展に伴い急速にその需要が拡大している。
充放電可能な蓄電体は、携帯電話やスマートフォン、ノート型パーソナルコンピュータ等
の携帯情報端末、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ等の電子機器、あるいは医療機器な
どの様々な電子機器の電力の供給源として現代の情報化社会に不可欠なものとなっている
。

また、近年、頭部に装着する表示装置など、人体や湾曲面に装着して使用される可撓性を
有する表示装置が提案されている。また、湾曲面に装着可能な可撓性を有する蓄電体が求
められている。特許文献２には、湾曲または屈曲することが可能な蓄電体が記載されてい
る。

特開２０１２−９４１８号公報 特開２０１３−２１１２６２号公報

本発明の一形態の課題は、新規な蓄電体、または新規なその作製方法等を提供することに
ある。例えば、本発明の一形態の課題は、曲げなどの変形に対して丈夫な蓄電体を提供す
ること、または、不良が起きにくい蓄電体を提供すること等である。

なお、複数の課題の記載は、互いの課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全て解決する必要はない。また、明細書、図面、請求項などの記
載から、列記した以外の課題が自ずと明らかとなるものであり、これらの課題も本発明の
一形態の課題となり得る。

本発明の一形態は、第１の電極板と、第２の電極板と、絶縁体でなる第１のシートと、第
１および第２の電極板を収納する外装体とを有し、２つ折りにされた第１のシートにより
第１の電極板が覆われ、第１の電極板は、第１のシートと共に、外装体に固定されている
蓄電体である。

本発明の一形態は、第１の電極板と、第２の電極板と、絶縁体でなる２枚の第１のシート
と、第１および第２の電極板を収納する外装体とを有し、前記２枚の第１のシートにより
第１の電極板が覆われ、第１の電極板は、２枚の第１のシートと共に、外装体に固定され
ている蓄電体である。

上記形態らにおいて、第２の電極板が外装体に固定されていることが可能である。または
、上記形態らにおいて、絶縁体でなる２つ折りにされた第２のシートまたは、２枚の第２
のシートにより、第２の電極板が覆われ、第２の電極板が、第２のシートと共に、外装体
に固定されていることが可能である。

本発明の一形態により、新規な蓄電体、または新規なその作製方法等を提供することがで
きる。例えば、本発明の一形態により、曲げなどの変形に対して丈夫な蓄電体を提供する
こと、または、不良が起きにくい蓄電体を提供すること等が可能になる。

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。また、本発明の一
形態は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。また、本発明の形態につい
て、上記以外の課題、効果、および新規な特徴については、本明細書の記載および図面か
ら自ずと明らかになるものである。

蓄電体の構成例を示す平面図。 図１の断面図。 図１の断面図。 図１の断面図。 図１の断面図。 正極板の構成例を示す図。 負極板の構成例を示す図。 正極板および負極板の集電体の構成例を示す図。 セパレータの構成例および蓄電体の作製例を示す図。 セパレータの構成例および蓄電体の作製例を示す図。 蓄電体の構成例およびその作製例を示す図。 蓄電体の構成例およびその作製例を示す図。 蓄電体の構成例およびその作製例を示す図。 蓄電体の構成例およびその作製例を示す図。 蓄電体の構成例およびその作製例を示す図。 蓄電体の構成例およびその作製例を示す図。 蓄電体の断面構造を示す図。 蓄電体の断面構造を示す図。 蓄電体の断面構造を示す図。 電子機器の構成例を示す図。 電子機器の構成例を示す図。 電子機器の構成例を示す図。 電子機器の構成例を示す図。

本明細書において、蓄電体とは、蓄電機能を有する素子及び装置全般を指すものである。
例えば、蓄電体として、電池、一次電池、２次電池、リチウムイオン２次電池、リチウム
空気２次電池、キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどがあげられる。また、電気化
学デバイスとは、蓄電体、導電層、抵抗、容量素子などを利用することで機能しうる装置
全般を指している。また、電子機器、電気機器、および機械装置等は、本発明の一形態に
係る蓄電体を有している場合がある。

以下に、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明の
実施の形態は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することな
く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。し
たがって、本発明の形態は、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。

また、以下に複数の実施の形態を示すが、互いの実施の形態を適宜組み合わせることが可
能である。また、１つの実施の形態の中に、いくつかの構成例が示される場合は、互いの
構成例を適宜組み合わせることが可能である。

本発明の一形態に係る蓄電体は、正極および負極を有する。正極、負極は、それぞれ、シ
ート状もしくは平板状の１つまたは複数の電極板（正極板、負極板）を有する。短絡を防
止するため、隣接する２つの電極板の少なくとも一方は、その両面が絶縁体でなるシート
（あるいは、フィルムと呼ぶこともできる。）で覆われている。以下の説明において、電
極板を覆うシートを”セパレータ”と呼ぶ場合がある。
本実施の形態では、蓄電体の構成例、およびその作製方法例などを説明する。

＜＜蓄電体の構成例１＞＞
図１−図１６を参照して、蓄電体の構成例、およびその作製方法例などを説明する。

図１は蓄電体の構成例を示す上面図である。図２−図５は図１の断面図である。図２はＡ
１−Ａ２線断面図であり、図３はＢ１−Ｂ２線断面図であり、図４はＣ１−Ｃ２線断面図
であり、図５はＤ１−Ｄ２線断面図である。図２−図５には、部分拡大図も示している。

図１に示すように、蓄電体３００は、正極１０１、負極１０２、封止体１０４、封止体１
０５、および外装体１０７を有する。ここでは、蓄電体３００の一例として、外装体１０
７の平面形態が四角形である構成を説明する。なお、本発明の形態の理解を容易にするた
め、上、下、左、右、縦、横等の用語を、参照している図面の図示の方法を基準に使用す
る場合がある。例えば、図１においては、正極１０１は外装体１０７の下側側面に存在し
ており、負極１０２は、その側面に対向する上側側面に存在していると、説明することが
できる。

正極１０１および負極１０２は、蓄電体３００の端子として機能する部分（１０１ａ、１
０２ａ）を除いて、外装体１０７内に封入されている。外装体１０７内には、電解液１０
３も封入されている（図２、図３）。以下では、部分１０１ａ、部分１０２ａを、それぞ
れ、”端子部１０１ａ”、”端子部１０２ａ”と呼ぶことにする。

図１、図３に示すように、外装体１０７の対向する２つの側面（下側と上側の側面）の一
方から、端子部１０１ａが出ており、他方から端子部１０２ａが出ている。蓄電体３００
の充電および放電は、端子部１０１ａおよび端子部１０２ａを介して行われる。端子部１
０１ａに正極用リードを接続することができる。端子部１０２ａに負極用リードを接続す
ることができる。

ここでは、蓄電体３００の一例として、正極１０１は３つの正極板（１１１）を有し、負
極１０２は４つの負極板（１２０、１２１）を有する構成を説明する（図２、図３）。正
極板１１１は、正極集電体１１および正極活物質層１２を有し、負極板１２０と負極板１
２１は、それぞれ負極集電体２１および負極活物質層２２を有する。端子部１０１ａは、
互いに電気的に接続された３つの正極集電体１１で構成されている。端子部１０２ａは、
互いに電気的に接続された４つの負極集電体２１で構成されている。複数の正極集電体１
１の電気的な接続、および複数の負極集電体２１の電気的な接続は、例えば、これらを接
合することで行うことができる。

蓄電体３００の各電極板（１１１、１２０、１２１）の両面は、セパレータ１３０で覆わ
れている。セパレータ１３０は、例えば、２つ折りにされた１枚の絶縁体のシート３０で
構成することができる（図９参照）。セパレータ１３０については、後述する。ここでは
、蓄電体３００の一例として、正／負の両方の電極板がセパレータ１３０で覆われている
構成について説明する。もちろん、本発明の一形態は、これに限定されず、正極板または
負極板の何れか一方をセパレータ１３０で覆う構成にすることが可能である。

外装体１０７は、例えば、１枚のフィルム７０を２つに折り曲げることで作製できる（図
１５、図１６）。フィルム７０を袋状にするため、外装体１０７の３辺（左辺、上辺、下
辺）に沿ってフィルム７０同士を固定するための接合部７１が形成されている。外装体１
０７については後述する。

蓄電体３００には、外装体１０７に挟まれた封止体１０４および封止体１０５が設けられ
ている。図１、図３に示すように、封止体１０４は、正極１０１と外装体１０７の隙間を
埋めるように、外装体１０７の下端に設けられている。封止体１０５は、負極１０２と外
装体１０７の隙間を埋めるように、外装体１０７の上端に設けられている。接合部７１の
外装体１０７の下端に形成された部分において、外装体１０７は封止体１０４に固定され
ている。接合部７１の外装体１０７の上端に形成された部分において、外装体１０７は封
止体１０５に固定されている。図４は、接合部７１における封止体１０４および正極１０
１の断面構造を示し、図５は、接合部７１における封止体１０５および負極１０２の断面
構造を示している。

以下、図面を参照して、蓄電体３００の構成要素の構成例、および蓄電体３００の作製方
法例を説明する。

＜電極板＞
図６Ａ−図６Ｃは、正極板の構成例を示す斜視図である。図７Ａ−図７Ｃは、負極板の構
成例を示す斜視図である。図８Ａ−図８Ｃは、正極板、負極板の集電体の構成例を示す平
面図である。

正極板１１０は、正極集電体１１および正極活物質層１２を有する（図６Ａ）。負極板１
２０は、負極集電体２１および負極活物質層２２を有する（図７Ａ）。正極板１１０、負
極板１２０は、片面に活物質層が形成されている電極板である。

正極、負極とも、２つ以上の電極板で構成する場合、両面に活物質層が形成されている電
極板が用いられる。正極板（１１１、１１２）、負極板（１２１、１２２）はこのような
構成を持つ電極板である。正極板１１１には、１つの正極集電体１１の両面に正極活物質
層１２が形成されている（図６Ｂ）。負極板１２１には、１つの負極集電体２１の両面に
負極活物質層２２が形成されている（図７Ｂ）。正極板１１２は、２枚の正極板１１０を
背中合わせにした構造の電極板に相当し、２枚の正極集電体１１を有する（図６Ｃ）。負
極板１２２は、２枚の負極板１２０を背中合わせにした構造の電極板に相当し、２枚の負
極集電体２１を有する（図７Ｃ）。ここでは、正極１０１は、３つの正極板１１１で構成
されており、負極１０２は２つの負極板１２０と２つの負極板１２１で構成されている。

図８Ａは正極集電体１１の構成例を示す平面図である。図８Ｂは負極集電体２１の構成例
を示す平面図である。正極集電体１１は、２つの部分（１１ａ、１１ｂ）を有する。片面
または両面に正極活物質層１２が形成される部分が、部分１１ｂである。部分１１ａには
、正極活物質層１２が形成されない。部分１１ａは、正極１０１の端子部１０１ａを構成
する。負極集電体２１も、同様に、２つの部分（２１ａ、２１ｂ）を有する。片面または
両面に負極活物質層２２が形成される部分が部分２１ｂである。部分２１ａには、負極活
物質層２２が形成されない。部分２１ａは、負極１０２の端子部１０２ａを構成する。こ
こでは、部分１１ａを”タブ１１ａ”と呼び、部分２１ａを”タブ２１ａ”と呼ぶことに
する。

図８Ｃは、電極板（１１１、１２０、１２１）を積層した状態を説明する図であり、集電
体（１１、２１）の平面図である。負極活物質層２２が形成される部分２１ｂの縦、横の
サイズを正極集電体１１の部分１１ｂよりも長くすることにより、正極板１１１、負極板
（１２０、１２１）を積層した状態で、正極集電体１１の周辺端部が、負極集電体２１表
面に存在するようにしている。このような構成により、負極板１２１の周辺端部で電界が
集中するのを緩和することができるため、この領域でのウィスカーの析出が抑制される。
これにより、蓄電体３００の充放電サイクル寿命を延ばすことができる。

或いは、負極活物質層２２が正極活物質層１２と確実に対向するように、部分２１ｂの外
形サイズを部分１１ｂよりも小さくすることで、負極集電体２１の周辺端部が正極集電体
１１と確実に重なるように、電極板（１１１、１２０、１２１）を重ねることが可能であ
る。また、部分１１ｂと部分２１ｂを同じサイズにし、これらの周辺端部が一致するよう
に、電極板（１１１、１２０、１２１）を重ねることも可能である。

電極板（１１１、１２０、１２１）は、集電体、活物質層以外を有してもよい。以下、電
極板（１１１、１２０、１２１）を構成する部材や材料等について説明する。

［正極集電体］
正極集電体１１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、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いる
ことができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐
熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。また、シリ
コンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシ
リサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム
、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある
。正極集電体１１には、箔状、板状、シート状、網状、パンチングメタル状、エキスパン
ドメタル状等の部材を適宜用いることができる。正極集電体１１の厚さは、例えば、５μ
ｍ以上３０μｍ以下とすることができる。厚さを５μｍ以上１０μｍ以下とすることで、
蓄電体３００を薄く、軽量化することができ、また、蓄電体３００を曲げやすくすること
ができるので、好ましい。

また、正極集電体１１の表面に、グラファイト等でなるアンダーコート層を設けもよい。

［正極活物質層］
正極活物質層１２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１２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。

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、ＬｉＦｅＯ２、Ｌ
ｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２等の化合
物を用いる。

特に、ＬｉＣｏＯ_２は、容量が大きいこと、ＬｉＮｉＯ_２に比べて大気中で安定であるこ
と、ＬｉＮｉＯ_２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。

また、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等のマンガンを含むスピネル型の結晶構造を有する化合物に、少量
のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２やＬｉＮｉ_１−ｘＭＯ_２（Ｍ＝Ｃｏ、Ａｌ等））を
混合すると、マンガンの溶出を抑制する、電解液の分解を抑制する等の利点があり好まし
い。

また、正極活物質には、複合材料（一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（Ｉ
Ｉ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いることができる。一般式ＬｉＭＰ
Ｏ_４の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、ＬｉＭｎＰ
Ｏ_４、ＬｉＦｅ_ａＮｉ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４、Ｌ
ｉＮｉ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ
＜１）、ＬｉＦｅ_ｃＮｉ_ｄＣｏ_ｅＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ｃＮｉ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ｃＣ
ｏ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、Ｌｉ
Ｆｅ_ｆＮｉ_ｇＣｏ_ｈＭｎ_ｉＰＯ_４（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。

特にＬｉＦｅＰＯ_４は、安全性、安定性、高容量密度、高電位、初期酸化（充電）時に引
き抜けるリチウムイオンの存在等、正極活物質に求められる事項をバランスよく満たして
いるため、好ましい。

また、正極活物質には、一般式Ｌｉ_{（２−ｊ）}ＭＳｉＯ_４（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_４の代表例としては、Ｌｉ_{（２−ｊ）}ＦｅＳｉ
Ｏ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}ＮｉＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}ＣｏＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｍｎ
ＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｆｅ_ｋＮｉ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｆｅ_ｋＣｏ_ｌＳｉＯ_４
、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｆｅ_ｋＭｎ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｎｉ_ｋＣｏ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（
２−ｊ）}Ｎｉ_ｋＭｎ_ｌＳｉＯ_４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ_{（２
−ｊ）}Ｆｅ_ｍＮｉ_ｎＣｏ_ｑＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｆｅ_ｍＮｉ_ｎＭｎ_ｑＳｉＯ_４、Ｌｉ
_{（２−ｊ）}Ｎｉ_ｍＣｏ_ｎＭｎ_ｑＳｉＯ_４（ｍ＋ｎ＋ｑは１以下、０＜ｍ＜１、０＜ｎ＜１
、０＜ｑ＜１）、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｆｅ_ｒＮｉ_ｓＣｏ_ｔＭｎ_ｕＳｉＯ_４（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。

また、正極活物質には、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（Ａ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ
、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、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、Ｆｅ２（ＭｎＯ４）３
、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３等がある。また、正極活物質として、
Ｌｉ２ＭＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＭＰ２Ｏ７、Ｌｉ５ＭＯ４（Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ）の一般式で表さ
れる化合物、ＮａＦｅＦ３、ＦｅＦ３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ
２等の金属カルコゲナイド（硫化物、セレン化物、テルル化物）、ＬｉＭＶＯ４等の逆ス
ピネル型の結晶構造を有する酸化物、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、Ｌｉ
Ｖ３Ｏ８等）、マンガン酸化物、有機硫黄等の材料を用いることができる。

キャリアイオンが、リチウムイオン以外のアルカリ金属イオンや、アルカリ土類金属イオ
ンの場合、正極活物質として、上記リチウム化合物、リチウム含有複合リン酸塩及びリチ
ウム含有複合ケイ酸塩等において、リチウムの代わりに、アルカリ金属（例えば、ナトリ
ウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ム、ベリリウム、マグネシウム等）を用いてもよい。例えば、ＮａＦｅＯ_２や、Ｎａ_２／
３［Ｆｅ_１／２Ｍｎ_１／２］Ｏ_２などのナトリウム含有層状酸化物を正極活物質として用
いることができる。

また、正極活物質には、上記材料を複数組み合わせた材料を用いてもよい。例えば、上記
材料を複数組み合わせた固溶体を正極活物質として用いることができる。例えば、ＬｉＣ
ｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｎｉ_１／３Ｏ_２とＬｉ_２ＭｎＯ_３の固溶体を用いることができる。

正極活物質層１２の表面に炭素層や、酸化ジルコニウムなどの酸化物層を設けてもよい。
炭素層や酸化物層を設けることで、電極の導電性を向上させることができる。正極活物質
層１２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。

粒状の正極活物質層１２の一次粒子としては、平均粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下の
ものを用いるとよい。

導電助剤としては、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カーボン
ナノチューブ、グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。

導電助剤により、正極活物質層１２中に電子伝導のネットワークを形成することができる
。導電助剤により、正極活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。正極活
物質層１２中に導電助剤を添加することにより、高い電子伝導性を有する正極活物質層１
２を実現することができる。

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。また、グラフェンは、負極活物質層２２の導電助剤とし
ても用いることができる。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。

また、バインダとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリマ
ー、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ
酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いるこ
とができる。

正極活物質層１２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１２の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以上１
０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。

［負極集電体］
負極集電体２１には、ステンレス、金、白金、亜鉛、鉄、銅、タンタル、チタン等の金属
、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材
料を用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデ
ンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。
また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと
反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、
バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケ
ル等がある。負極集電体２１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２１の厚さは、例
えば、５μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。厚さを５μｍ以上２０μｍ以下とす
ることで、蓄電体３００を薄く、かつ軽量化することができ、さらに、蓄電体３００を曲
げやすくすることができるので、好ましい。

また、負極集電体２１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。

［負極活物質層］
負極活物質層２２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２２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。

負極活物質は、リチウムの溶解・析出、又はリチウムイオンの挿入・脱離が可能な材料で
あれば、特に限定されない。負極活物質の材料としては、リチウム金属やチタン酸リチウ
ムの他、蓄電体の分野で一般的な炭素系材料や、合金系材料等が挙げられる。

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^３
）ため、好ましい。

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挙げられる。
黒鉛としては、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、コークス系人造黒鉛、ピッチ
系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然黒鉛等の天然黒鉛が挙げられる。黒鉛は、リチウ
ムイオンが層間に挿入されたときに（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乃至０．３Ｖ ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋）。これによ
り、リチウムイオン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。

負極活物質には、リチウムとの合金化・脱合金化反応により充放電反応を行うことが可能
な合金系材料も用いることができる。例えば、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、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、Ｉｎ、Ｇａ等のうち少なくとも一つを含む材料が挙げられる。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、Ｍｇ_２Ｓｉ、Ｍｇ_２Ｇｅ、Ｍｇ_２Ｓｎ、ＳｎＳ_２、Ｖ_２Ｓｎ_３
、ＦｅＳｎ_２、ＣｏＳｎ_２、Ｎｉ_３Ｓｎ_２、Ｃｕ_６Ｓｎ_５、Ａｇ_３Ｓｎ、Ａｇ_３Ｓｂ、Ｎ
ｉ_２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ_３、ＬａＳｎ_３、Ｌａ_３Ｃｏ_２Ｓｎ_７、ＣｏＳｂ_３、ＩｎＳｂ、
ＳｂＳｎ等が挙げられる。

また、負極活物質には、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、リチウ
ムチタン酸化物（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）、リチウム−黒鉛層間化合物（Ｌｉ_ｘＣ_６）、五
酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化タングステン（ＷＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）
等の酸化物を用いることができる。

また、負極活物質には、リチウムと遷移金属の複窒化物である、Ｌｉ_３Ｎ型構造をもつＬ
ｉ_３−ｘＭ_ｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ_２．６Ｃ
ｏ_０．４Ｎ_３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ^３）を示し
好ましい。

リチウムと遷移金属の複窒化物を用いると、負極活物質中にリチウムイオンを含むため、
正極活物質としてリチウムイオンを含まないＶ_２Ｏ_５、Ｃｒ_３Ｏ_８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。

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_２Ｏ_３、ＣｕＯ、Ｃｕ_２Ｏ、ＲｕＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ
_３等の酸化物、ＣｏＳ_０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ_３Ｎ_２、Ｃｕ_３Ｎ、Ｇ
ｅ_３Ｎ_４等の窒化物、ＮｉＰ_２、ＦｅＰ_２、ＣｏＰ_３等のリン化物、ＦｅＦ_３、ＢｉＦ_３
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。

また、負極活物質の表面に、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２１と負極活物質層２２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ても、負極集電体２１と負極活
物質層２２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。

また、負極活物質の表面に、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。

このような負極活物質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。

例えば、五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）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^２／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。

負極活物質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
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。

＜電極板の作製＞
塗布法等を用いて、正極活物質層１２を形成することができる。例えば、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）を作製する。正極集電体１１を構
成する導電体でなる箔（例えば、アルミニウム箔）の両面に正極ペーストを塗布し、乾燥
させる。正極活物質層１２が形成されたアルミニウム箔を加工する。この加工は、例えば
、打ち抜き器を使用すればよい。以上の工程で、正極板１１１を作製することができる。
負極板１２０、１２１も同様に作製することができる。負極集電体２１には、例えば、銅
箔を用いればよい。負極板１２０を形成する場合は、銅箔の片面に負極ペーストを塗布し
、負極板１２１を形成する場合は、銅箔の両面に負極ペーストを塗布する。

＜セパレータ＞
図９に示すように、セパレータ１３０は、２つ折りにされた１枚の絶縁体でなるシート３
０から作製することができる。シート３０には、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でなるシートを用い
ることができる。また、絶縁材料でなる繊維（ガラス繊維、高分子繊維、セルロース）で
形成された不織布を用いることができる。また、シート３０は、複数のシートを積層した
シートでもよい。また、樹脂材料等で表面をコートして、耐熱性や、親水性を向上させて
もよい。シート３０の厚さは、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下とすればよい。

図９を参照して、正極板１１１を覆うセパレータ１３０の作製方法の一例を説明する。シ
ート３０に折り目３０ａを形成する（図９Ａ）。シート３０上に正極板１１１を重ねる（
図９Ｂ）。次いで、シート３０を折り目３０ａで折り、シート３０で正極板１１１を挟む
（図９Ｃ）。これにより、正極板１１１の両面（上面、下面）がシート３０で覆われた状
態になる。ここでは、この状態を維持するため、シート３０が重なっている領域（正極板
１１１の左、右の外周部）でシート３０同士を接合する。シート３０の接合方法は、加熱
による溶着、超音波接合、接着剤による接着等が挙げられる。接合方法は、シート３０、
電解液１０３等の材料によって適宜選択すればよい。

以上の工程で、セパレータ１３０が完成する。セパレータ１３０は、袋状あるいはエンベ
ロープ状の絶縁体のシート３０と呼ぶことが可能である。接合部３１、３２を形成するこ
とで、セパレータ１３０を正極板１１１により密着することができる。そのため、セパレ
ータ１３０から正極板１１１がずれることを防止することができる。また、セパレータ１
３０にしわが発生することを防止することができる。

図９の例では、１枚のシートからセパレータを形成したが、２枚のシートからセパレータ
を形成することもできる。２枚のシート３０で、正極板１１１を挟む（図１０Ａ）。２枚
のシート３０を接合することで、セパレータ１３１が完成する（図１０Ｂ）。図１０Ｂの
例では、セパレータ１３１には、セパレータ１３０と同様に、接合部３１、３２が形成さ
れ、さらに、図９Ａのシート３０の折り目３０ａに対応する部分に接合部３３が形成され
ている。

なお、シート３０をエンベロープ状（袋状）にするために形成される接合部は、図９Ｄ、
図１０Ｂの構成に限定されるものではない。正極板１１１が１枚または２枚のシート３０
で覆われるように、セパレータ１３０、１３１が作製できればよい。以下、図１１を参照
して、いくつかの構成例を説明する。例えば、セパレータ１３０において、タブ１１ａと
重なる領域以外を除く外周部（シート３０の左右の外周部）に、開口が残らないように、
接合部３１、接合部３２を形成することができる（図１１Ａ）。また、セパレータ１３０
の外周部に、一部に開口３５が存在するように接合部３１、３２を形成することが可能で
ある（図１１Ｂ）。

正／負両方の電極板をセパレータで覆うことで、電極板間の短絡の防止効果が向上する。
この場合、セパレータを構成する絶縁体のシートを、正極用と負極用に異ならせることが
可能である。例えば、負極用では、析出物の除去のため、セルロース等の不織布でなるセ
パレータを使用する。正極用は、シャットダウン機能を有する多孔性の樹脂シートでなる
セパレータを用いる。これにより、蓄電体の安全性を向上することができる。

正／負の一方の電極板をセパレータで覆うことで、正／負両方の電極板をセパレータで覆
うよりも、蓄電体を薄く、軽量化することができる。例えば、蓄電体の製造後の充放電に
よるエージング工程でガスが発生する場合がある。この場合、ガス抜きを容易にするため
に、ガスが発生しやすい方の電極板をセパレータで覆わない構成とすればよい。例えば、
蓄電体３００の使用時では、充放電を繰り返すことで、特性を劣化させるような析出物が
生じやすい場合がある。この場合、正極と負極間の短絡の防止をより効果的にするために
、析出物が生じやすい電極板の方をセパレータで覆う構成とすればよい。例えば、リチウ
ムイオン２次電池の場合は、負極板にリチウムのウィスカーが形成される場合があるので
、負極板をセパレータで覆う構成が好ましい。

＜電極積層体、封止体＞
次に、負極板（１２０、１２１）と正極板（１１１）を交互に積層し、複数の電極板を含
む電極積層体を形成する。本実施の形態では、電極積層体には、封止体１０４を形成する
ための部材を隣接する正極板の間に設け、また、封止体１０５を形成するための部材を負
極板と負極板の間に設ける。ここでは、一例として、封止体１０４、１０５を絶縁体でな
る融着テープで形成する例を説明する。

電極板（１１１、１２０、１２１）を積層する前に、各電極板に融着テープを取り付ける
。ここでは、正極板１１１を例に融着テープを取り付ける方法を説明する。負極板（１２
０、１２１）についても同様である。図１２Ａに示すように、融着テープ５０は、エンベ
ロープ状のセパレータ１３０の解放端部と重なるように正極板１１１に取り付けられてお
り、タブ１１ａおよびセパレータ１３０に取り付けられている。正極板１１１において、
融着テープ５０と重なる部分には正極活物質層１２が形成されていないことが好ましい。
図１２Ａは、正極板１１１の片面に融着テープ５０を取り付ける例を示しており、正極板
１１１の両面を図示している。また、図１２Ｂ、図１２Ｃに示すように、正極板１１１の
両面に融着テープ５０を取り付けることもできる。また、正極板１１１の片面、あるいは
両面に２層以上融着テープ５０を取り付けることができる。正極板１１１、シート３０、
および融着テープ５０の厚さに応じて、融着テープ５０の取り付け方法を決定することが
できる。電極積層体の最上層と最下層の電極板には、両面に融着テープを取り付ける。こ
れにより、外装体と電極板のタブとの隙間を封止体で埋めることができる。

図１３Ａに示すように、融着テープ５０を取り付けた電極板（１１１、１２０、１２１）
を積層する。ここでは、一番上の電極板（１１１、１２０）の両面に融着テープ５０を取
り付けてある。タブ１１ａ同士、タブ２１ａ同士が重なるように、負極板（１２０、１２
１）と正極板（１１１）を交互に積層し、電極積層体１８０（図１３Ｂ）を作製する。電
極積層体１８０において、タブ１１ａに取り付けられた融着テープ５０同士が融着するこ
とで封止体１０４が形成される。タブ２１ａに取り付けられた融着テープ５０同士が融着
することで、封止体１０５が形成される。

また、図１４に示すように、封止体１０４、封止体１０５に、それぞれ、さらに融着テー
プ５１を取り付けてもよい。融着テープ５１は、封止体１０４、封止体１０５を構成する
ことになる。封止体１０４、封止体１０５の何れか一方に融着テープ５１を取り付けるこ
とも可能である。融着テープ５０、５１としては、粘着部が合成ゴム等の絶縁性および防
水性を有する材料でなるテープを用いればよい。

封止体１０４、封止体１０５を構成する部材は、融着テープ５０に限定されるものでない
。隣接する２つの集電体（タブ）間、および集電体（タブ）と外装体の隙間を埋めて、電
解液が漏れないように封止体１０４、１０５が形成できる絶縁体でなる部材、または材料
等であればよい。例えば、絶縁性のシーリング材を用いることができる。シーリング材の
ように流動性を有する部材を用いる場合は、あらかじめ電極板に部材を塗布してもよいし
、電極板を積層しながら、電極板に部材を塗布することもできる。

＜外装体＞
外装体１０７中に、電極積層体１８０を封止する。この封止工程では、タブ１１ａ、２１
ａが外装体１０７の外部に露出するように、外装体１０７が形成される。ここでは、１枚
のフィルム７０を折り、袋状に成形することで、外装体１０７を形成する（図１５、図１
６）。外装体１０７を形成するためのフィルム７０としては、金属フィルム（アルミニウ
ム、ステンレス、ニッケル鋼など）、有機材料からなるプラスチックフィルム、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、および、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を用いることができる。また、フィルム７０としてはこれらのフィル
ムを複数積層させた積層フィルムを用いることができる。フィルム７０として、凹部およ
び／または凸部が形成されたフィルムを用いてもよい。これにより、フィルム７０のフィ
ルムの表面積が増えるため、外装体１０７を放熱効果の高めることができる。凹部および
／または凸部の形成は、例えば、エンボス加工で行うことができる。

蓄電体３００が変形した場合、外装体１０７に曲げ応力が加わり、その一部にしわなどの
変形や、破壊が生じる恐れがある。外装体１０７に凹部および／または凸部を形成するこ
とにより、外装体１０７で生じた応力によるひずみを緩和することができる。これにより
、蓄電体３００の信頼性を高めることができる。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を形成するには、電極積層体１８０の外形に合わせて、フィルム７０を折り
曲げる、または凹部（凸部）を形成する。ここでは、図１５Ａに示すように、フィルム７
０に折り目７０ａを形成する。そして、フィルム７０上に電極積層体１８０を重ね（図１
５Ｂ）、折り目７０ａでフィルムを折り曲げる（図１５Ｃ）。例えば熱圧着等により、フ
ィルム７０の外周部を接合し、外装体１０７を形成する。この工程では、電解液１０３の
導入口７２を残すように、フィルム７０の接合部７１が形成される（図１６Ａ）。この工
程で、フィルム７０が封止体１０４、１０５に接合されるため、電極積層体１８０がフィ
ルム７０（外装体１０７）に固定されることになる。

図１６Ａは、接合部７１は、外装体１０７の周囲の上部と下部の２か所に形成し、外装体
１０７の左側側面は解放端として導入口７２とする作製例を示している。蓄電体３００の
サイズが大きい等、場合によっては、図１６Ｂに示すように、外装体１０７の左側側面の
一部に導入口７２を形成することもできる。

＜端子部＞
外装体１０７の外部に取り出されているタブ１１ａ同士、およびタブ１１ｂ同士を電気的
に接続し、正極１０１の端子部１０１ａ、および負極１０２の端子部１０２ａを形成する
（図１、図３等）。これらの電気的な接続は、超音波溶接で行うとよい。また、端子部１
０１ａおよび端子部１０２ａの形成は、電極積層体１８０を外装体１０７で封止する前に
行うことも可能である。

図３の例では、正極１０１の端子部１０１ａを形成するため、最も左側にある正極板１１
１のタブ１１ａ（正極集電体１１）が位置合わせの基準に用いられている。このタブ１１
ａは曲げずに、他の２つのタブ１１ａを左方向に曲げることで、３つのタブ１１ａ同士を
接合して、端子部１０１ａを形成している。また、負極１０２の端子部１０２ａも同様で
ある。最も左側にある負極板１２０のタブ２１ａ（負極集電体２１）は曲げずに、他の３
つのタブ２１ａを左方向に曲げることで、４つのタブ２１ａ同士を接合して形成されてい
る。この例では、右側２つのタブ１１ａは、封止体１０４の固定部から、タブ１１ａ同士
の接合部にわたって、略Ｓ字状、略円弧状、あるいは弓状の湾曲部を有している。また、
右側３つのタブ２１ａは、タブ２１ａ同士の接合部から封止体１０５による固定部にわた
って、略Ｓ字状、略円弧状、あるいは弓状の湾曲部を有している。もちろん、タブ１１ａ
、２１ａの湾曲形状は、図３の例に限定されるものでない。

このように湾曲部が形成されるように、タブ１１ａ同士、およびタブ２１ａ同士をそれぞ
れ接合することで、曲げに対して壊れにくい蓄電体３００とすることができる。特に、タ
ブ１１ａおよびタブ２１ａの湾曲部を伸張させるような外装体１０７の変形に対して強い
構造となる。図３の図示の方法では、外装体１０７の右側平面が凸状になるように（図２
の図示の方法では、上側が凸になるように）、外装体１０７を曲げる、あるいはたわませ
るような変形に対して、特に強い構造となっている。そのため、蓄電体３００は、蓄電体
７４０７（図２０Ｃ）のように、一方向に曲げることが可能な電子機器の蓄電体に好適で
ある。また、蓄電体３００は、蓄電体７１０４（図２０Ｅ）のように、曲げられた、ある
いはたわませた状態で筐体に組み込まれる蓄電体に好適である。すなわち、蓄電体３００
は、曲げられた電子機器の蓄電体に好適である。

＜電解液＞
減圧雰囲気下、或いは不活性ガス雰囲気下で電解液１０３を導入口７２から外装体１０７
の内部に注入し、セパレータ１３０を電解液１０３に含浸させる。

電解液１０３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（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネ
ート（ＥＭＣ）、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、１，３−ジオキサン、１，４−
ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、
メチルジグライム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、テトラヒドロフラン、スルホラン
、スルトン等の１種、又はこれらのうちの２種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いる
ことができる。

また、電解液１０３の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性等に対
する安全性が高まる。また、２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。

また、電解液１０３の溶媒には、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、蓄電体の破裂や発火などを防ぐことができる。

また、上記の溶媒に溶解させる電解質には、キャリアにリチウムイオンを用いる場合、例
えばＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＳＣ
Ｎ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_１０Ｃｌ_１０、Ｌｉ_２Ｂ_１２Ｃｌ_１２、
ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３、ＬｉＣ（Ｃ_２Ｆ_５
ＳＯ_２）_３、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２）（ＣＦ_３ＳＯ_２）、
ＬｉＮ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２等のリチウム塩を一種、又はこれらのうちの二種以上を任意
の組み合わせ及び比率で用いることができる。

電解液１０３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１０３にビニレンカーボネートなどの
添加剤を加えてもよい。

＜エージング工程＞
導入口７２を仮封止する。次いで、蓄電体３００を実際に使用可能な状態にするため、エ
ージング工程を行う。エージング工程は、例えば、充電と放電を１サイクル以上行う。蓄
電体３００を充電すると、電解液１０３の一部が分解してガスが発生する場合がある。そ
のため、エージング工程の完了後、導入口７２（図１６）を開封して、外装体１０７内部
で発生したガスを抜く。

＜蓄電体の完成＞
ガス抜きを行った後、電解液１０３を補充してもよい。また、エージング工程とガス抜き
工程とを２サイクル以上行ってもよい。導入口７２を封止することで、実際に使用可能な
状態の蓄電体３００が完成する（図１）。

図１−図５に示すように、正／負の電極板（１１１、１２０、１２１）が、セパレータ１
３０と共に、外装体１０７に固定されている構造にすることにより、蓄電体３００を曲げ
に強い蓄電体とすることができる。曲げ等により外装体１０７が変形すると、これに応じ
て、各電極板（１１１、１２０、１２１）がセパレータ１３０とともに外装体１０７内部
で滑るため、電極板（１１１、１２０、１２１）に加わる外装体１０７の変形による応力
が緩和される。また、電極板（１１１、１２０、１２１）の集電体（１１、２１）が外装
体１０７の外側で接続され、内部では、封止体１０４、１０５による固定箇所以外に、集
電体（１１、２１）は固定されている部分を有していない。このため、外装体１０７の内
部で電極板（１１１、１２０、１２１）がより移動しやすくなっているため、外装体１０
７の変形により電極板（１１１、１２０、１２１）に加わる応力を、より緩和することが
できる。蓄電体３００が曲げ等の変形に強い構造を有することは、蓄電体３００の安全性
の向上にもつながる。

また、正極集電体１１のタブ１１ａ、および負極集電体２１のタブ２１ａは、切欠き部が
ないことで、切欠き部がある構造の集電体よりも、破損しにくい。このことも、蓄電体３
００の構造の強さの向上に寄与する。なお、タブ１１ａ、タブ２１ａの一方あるいは双方
に、切欠き部を設けることも可能である。切欠き部を設けた場合、タブ１１ａとタブ２１
ａを、外装体１０７の同じ側面から取り出すことが可能になる。例えば、図１において、
タブ１１ａをタブ２１ａと同じ、外装体１０７の上側側面から取り出せばよい。

また、セパレータ１３０、１３１のように、袋状あるいはエンベロープ状に加工されてい
るセパレータを用いることが好ましい。これにより、電極板（１１１、１２０、１２１）
が外装体１０７内部で移動しても、セパレータ１３０からずれにくくなるため、正極１０
１と負極１０２間の短絡が防止され、蓄電体３００の安全性が向上する。

＜＜蓄電体の構成例２＞＞
図１等には、正極板および負極板の双方とも、セパレータで覆われている蓄電体の構成例
を示したが、正極板または負極板の何れか一方をセパレータで覆い、他方を覆わない構成
とすることができる。そのような構成の一例を、図１７、図１８に示す。図１７、図１８
に示す蓄電体３０１は蓄電体３００の変形例である。蓄電体３０１の平面図は、図１に相
当し、図１７、図１８は蓄電体３０１の構成例を示す断面図であり、それぞれ、Ａ１−Ａ
２線、Ｂ１−Ｂ２線による図１の断面図である。

蓄電体３０１において、正極板１１１はセパレータ１３０で覆われており、負極板（１２
０、１２１）はセパレータ１３０で覆われていない。もちろん、正極板１１１をセパレー
タ１３０で覆わず、負極板（１２０、１２１）をセパレータ１３０で覆う構成とすること
も可能である。

＜＜蓄電体の構成例３＞＞
図１９に蓄電体の他の構成例を示す。図１９に示す蓄電体３０２は、蓄電体３００の変形
例であり、正極および負極の端子部の構造が蓄電体３００（図３）と異なる。蓄電体３０
２の平面図は、図１に相当し、図１９は蓄電体３０２の構成例を示す断面図であり、図１
のＢ１−Ｂ２線断面図である。

図３に示すように、蓄電体３００では、正極１０１の端子部１０１ａは、最も左側にある
正極集電体１１のタブ１１ａが位置合わせのための基準に用いられている。このタブ１１
ａは曲げずに、他の２つのタブ１１ａを左方向に曲げることで、隣接するタブ１１ａ同士
を接触させ、この状態で３つのタブ１１ａ同士を接合している。また、負極１０２の端子
部１０２ａも同様であり、最も左側にある負極集電体２１のタブ２１ａが位置合わせの基
準に用いられている。このタブ２１ａは曲げずに、他の３つのタブ２１ａを左方向に曲げ
ることで、隣接するタブ２１ａ同士を接触させ、この状態で４つのタブ２１ａ同士を接合
している。

蓄電体３００の端子部１０１ａおよび端子部１０２ａは非対称な構造となっていることか
ら、図３において右側を凸状に湾曲させるような外装体１０７の変形に対しては、非常に
強い構造となっている。他方、右側を凹状に湾曲するような外装体１０７の変形には、相
対的に弱い構造となっている。そこで、蓄電体３０２（図１９）は、端子部１０１ａおよ
び端子部１０２ａを対称性の高い構造とすることで、外装体１０７を凸状、凹状のどちら
曲げに対しても、端子部１０１ａおよび端子部１０２ａが同様の強度を有するようにして
いる。そのため、蓄電体３００と比較して、蓄電体３０２は、凹状、凸状の２つの方向に
曲げることが可能な電子機器の蓄電体により好適である。

図１９に示す蓄電体３０２では、端子部１０１ａ、１０２ａを形成するため、外装体１０
７に封止されている複数の電極板の中央の電極板を位置合わせの基準に用いて、その他の
電極板のタブ（１１ａ、２１ａ）を曲げている。ここでは、右から２番目の正極板１１１
の正極集電体１１が位置合わせの基準になっている。正極１０１の端子部１０１ａでは、
中央のタブ１１ａを曲げずに、右側の１つのタブ１１ａが左方向に曲げられ、左側の１つ
のタブ１１ａが右方向に曲げられて、隣接するタブ１１ａ同士が接触させられ、この状態
で３つのタブ１１ａ同士が接合されている。負極１０２の端子部１０２ａでは、右側の２
つのタブ２１ａが左方向に曲げられ、左側の２つのタブ２１ａが右方向に曲げられている
ことで、隣接するタブ２１ａ同士が接触させられ、この状態で４つのタブ２１ａ同士が接
合されている。

（実施の形態２）
本発明の一形態に係る蓄電体は、電力により駆動する様々な電子機器の電源として用いる
ことができる。図２０乃至図２３に、本発明の一形態に係る蓄電体を用いた電子機器の具
体例を示す。

本発明の一形態に係る蓄電体を用いた電子機器として、テレビ、モニタ等の表示装置、照
明装置、デスクトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの記録媒体に記憶された
静止画又は動画を再生する画像再生装置、ポータブルＣＤプレーヤ、ラジオ、テープレコ
ーダ、ヘッドホンステレオ、ステレオ、置き時計、壁掛け時計、コードレス電話子機、ト
ランシーバ、携帯電話、自動車電話、携帯型ゲーム機、タブレット型情報端末、パチンコ
機などの大型ゲーム機、電卓、携帯情報端末、電子手帳、電子書籍端末、電子翻訳機、音
声入力機器、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電気シェーバ、電子レンジ等の高周
波加熱装置、電気炊飯器、電気洗濯機、電気掃除機、温水器、扇風機、毛髪乾燥機、エア
コンディショナー、加湿器、除湿器などの空調設備、食器洗い器、食器乾燥器、衣類乾燥
器、布団乾燥器、電気冷蔵庫、電気冷凍庫、電気冷凍冷蔵庫、ＤＮＡ保存用冷凍庫、懐中
電灯、チェーンソー等の工具、煙感知器、透析装置等の医療機器などが挙げられる。さら
に、誘導灯、信号機、ベルトコンベア、エレベータ、エスカレータ、産業用ロボット、電
力貯蔵システム、電力の平準化やスマートグリッドのための蓄電装置等の産業機器が挙げ
られる。また、燃料を用いたエンジンや、非水系２次電池からの電力を用いて電動機によ
り推進する移動体なども、電子機器の範疇に含まれるものとする。上記移動体として、例
えば、電気自動車（ＥＶ）、内燃機関と電動機を併せ持ったハイブリッド車（ＨＥＶ）、
プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、これらのタイヤ車輪を無限軌道に変えた装軌車
両、電動アシスト自転車を含む原動機付自転車、自動二輪車、電動車椅子、ゴルフ用カー
ト、小型又は大型船舶、潜水艦、ヘリコプター、航空機、ロケット、人工衛星、宇宙探査
機や惑星探査機、宇宙船などが挙げられる。

また、本発明の一形態に係る蓄電体を、家屋やビルの内壁または外壁や、自動車の内装ま
たは外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。

図２０Ａは、携帯電話機（あるいは、スマートフォン）の一例を示している。携帯電話機
７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外
部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携
帯電話機７４００は、蓄電体７４０７を有している。

図２０Ｂは、携帯電話機７４００を湾曲させた状態を示している。携帯電話機７４００を
外部の力により変形させて全体を湾曲させると、その内部に設けられている蓄電体７４０
７も湾曲される。図２０Ｃに、携帯電話機７４００を湾曲させた状態での蓄電体７４０７
を示す。

図２０Ｄは、バングル型の表示装置の一例を示している。携帯表示装置７１００は、筐体
７１０１、表示部７１０２、操作ボタン７１０３、及び蓄電体７１０４を備える。また、
図２０Ｅに、筐体７１０１に組み込まれている状態の蓄電体７１０４を示す。図２０Ｅに
示すように、蓄電体７１０４は、曲がっている状態で筐体７１０１内に収納されている。

図２０Ｆは、腕時計型の携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末７２００は、筐
体７２０１、表示部７２０２、バンド７２０３、バックル７２０４、操作ボタン７２０５
、入出力端子７２０６などを備える。携帯情報端末７２００は、移動電話、電子メール、
文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のア
プリケーションを実行することができる。

表示部７２０２はその表示面が湾曲しており、湾曲した表示面に沿って表示を行うことが
できる。また、表示部７２０２はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れ
ることで操作することができる。例えば、表示部７２０２に表示されたアイコン７２０７
に触れることで、アプリケーションを起動することができる。

操作ボタン７２０５は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ
動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持
たせることができる。例えば、携帯情報端末７２００に組み込まれたオペレーションシス
テムにより、操作ボタン７２０５の機能を自由に設定することもできる。

また、携帯情報端末７２００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能で
ある。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで
通話することもできる。

また、携帯情報端末７２００は入出力端子７２０６を備え、他の情報端末とコネクタを介
して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７２０６を介して充電を
行うこともできる。なお、充電動作は入出力端子７２０６を介さずに無線給電により行っ
てもよい。

携帯情報端末７２００は、蓄電体を有している。例えば、図２０Ｅに示した蓄電体７１０
４を、筐体７２０１の内部に湾曲した状態で、またはバンド７２０３の内部に湾曲可能な
状態で組み込むことができる。

図２０Ｇは、腕章型の表示装置の一例を示している。表示装置７３００は、表示部７３０
４を有し、本発明の一形態の蓄電体７１０４のような蓄電体を有している。また、表示装
置７３００は、表示部７３０４にタッチセンサを備えることもでき、また、携帯情報端末
として機能させることもできる。

表示部７３０４はその表示面が湾曲しており、湾曲した表示面に沿って表示を行うことが
できる。また、表示装置７３００は、通信規格された近距離無線通信などにより、表示状
況を変更することができる。

また、表示装置７３００は入出力端子を備え、他の情報端末とコネクタを介して直接デー
タのやりとりを行うことができる。また入出力端子を介して充電を行うこともできる。な
お、充電動作は入出力端子を介さずに無線給電により行ってもよい。

図２１Ａおよび図２１Ｂに、２つ折り可能なタブレット型情報端末の一例を示す。図２１
Ａは、タブレット型情報端末９６００を開いた状態を示し、図２１Ｂは、タブレット型情
報端末９６００を閉じた状態を示している。タブレット型情報端末９６００は、筐体９６
３０ａ、筐体９６３０ｂ、筐体９６３０ａと筐体９６３０ｂを接続する可動部９６４０、
表示部９６３１ａと表示部９６３１ｂを有する表示部９６３１、表示モード切り替えスイ
ッチ９６２６、電源スイッチ９６２７、省電力モード切り替えスイッチ９６２５、留め具
９６２９、操作スイッチ９６２８等を有する。

タブレット型情報端末９６００は、筐体９６３０ａおよび筐体９６３０ｂの内部に蓄電体
９６３５を有する。蓄電体９６３５は、可動部９６４０を通り、筐体９６３０ａと筐体９
６３０ｂに渡って設けられている。

表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示され
た操作キー９６３８にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部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。

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
９６３２ｂにキーボードボタン９６４１を表示することができる。タッチパネルの領域９
６３２ａ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。

表示モード切り替えスイッチ９６２６により、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、タブレット型情報端末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。タブレット型情報
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。

図２１Ａでは、表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示しているが
特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示の品質も
異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネルとしても
よい。

図２１Ｂは、閉じた状態であり、タブレット型情報端末は、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有する。また、蓄電体
９６３５として、本発明の一形態の蓄電体を用いる。

なお、タブレット型情報端末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、タブレット型情報端末９６
００の耐久性を高めることができる。また、本発明の一形態の蓄電体を用いた蓄電体９６
３５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情報端末を提供できる。

タブレット型情報端末９６００は、この他にも、様々な情報（静止画、動画、テキスト画
像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示
部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、様々なソフトウェア（
プログラム）によって処理を制御する機能等を有することができる。

タブレット型情報端末９６００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９
６３３は、筐体９６３０の片面又は両面に設けることができ、蓄電体９６３５の充電を効
率的に行う構成とすることができるため好適である。なお蓄電体９６３５としては、リチ
ウムイオン電池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。

図２１Ｃは、充放電制御回路９６３４の構成の一例を示すブロック図である。充放電制御
回路９６３４は、蓄電体９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３７、
スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３等を有する。

太陽電池９６３３が発電状態の充放電制御回路９６３４の動作の一例を説明する。太陽電
池９６３３で生成された電力は、蓄電体９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤ
Ｃ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９６
３７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９６
３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにして蓄電体９６３５
の充電を行う構成とすればよい。

ここでは、発電手段の一例として太陽電池９６３３が用いられる例を示したが、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
により蓄電体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。

図２２に、他の電子機器の例を示す。

表示装置８０００は、本発明の一形態に係る蓄電体８００４を用いた電子機器の一例であ
る。具体的に、表示装置８０００は、ＴＶ放送受信用の表示装置に相当し、筐体８００１
、表示部８００２、スピーカ部８００３、蓄電体８００４等を有する。本発明の一形態に
係る蓄電体８００４は、筐体８００１の内部に設けられている。表示装置８０００は、商
用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電体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
、本発明の一形態に係る蓄電体８００４を無停電電源として用いることで、表示装置８０
００の利用が可能となる。

表示部８００２には、液晶表示装置、有機ＥＬ素子などの発光素子を各画素に備えた発光
装置、電気泳動表示装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉ
ｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ
Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置を用いることができる。

なお、表示装置には、ＴＶ放送受信用の他、パーソナルコンピュータ用、広告表示用など
、全ての情報表示用表示装置が含まれる。

据え付け型の照明装置８１００は、本発明の一形態に係る蓄電体８１０３を用いた電子機
器の一例である。具体的に、照明装置８１００は、筐体８１０１、光源８１０２、蓄電体
８１０３等を有する。図２２には、蓄電体８１０３が、筐体８１０１及び光源８１０２が
据え付けられた天井８１０４の内部に設けられている場合を例示しているが、蓄電体８１
０３は、筐体８１０１の内部に設けられていても良い。照明装置８１００は、商用電源か
ら電力の供給を受けることもできるし、蓄電体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、蓄電体
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。

図２２には、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
、本発明の一形態に係る蓄電体は、天井８１０４以外、例えば側壁８１０５、床８１０６
、窓８１０７等に設けられた据え付け型の照明装置に用いることもできるし、卓上型の照
明装置などに用いることもできる。また、光源８１０２には、電力を利用して人工的に光
を得る人工光源を用いることができる。人工光源としては、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などが挙げられる。

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、本発明の一形態に
係る蓄電体８２０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、室内機８２００は、筐体
８２０１、送風口８２０２、蓄電体８２０３等を有する。図２２では、蓄電体８２０３が
、室内機８２００に設けられている場合を例示しているが、蓄電体８２０３は室外機８２
０４に設けられていても良い。或いは、室内機８２００と室外機８２０４の両方に、蓄電
体８２０３が設けられていても良い。エアコンディショナーは、商用電源から電力の供給
を受けることもできるし、蓄電体８２０３に蓄積された電力を用いることもできる。特に
、室内機８２００と室外機８２０４の両方に蓄電体８２０３が設けられている場合、停電
などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一形態に係る蓄電体
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。

図２２には、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、本発明の一形態に係る蓄電体を用いることもできる。

電気冷凍冷蔵庫８３００は、本発明の一形態に係る蓄電体８３０４を用いた電子機器の一
例である。具体的に、電気冷凍冷蔵庫８３００は、筐体８３０１、冷蔵室用扉８３０２、
冷凍室用扉８３０３、蓄電体８３０４等を有する。蓄電体８３０４が、筐体８３０１の内
部に設けられている。電気冷凍冷蔵庫８３００は、商用電源から電力の供給を受けること
もできるし、蓄電体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、本発明の一形態に係る蓄電体８３
０４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。

なお、上述した電子機器のうち、電子レンジ等の高周波加熱装置、電気炊飯器などの電子
機器は、短時間で高い電力を必要とする。よって、商用電源で賄いきれない電力を補助す
るための補助電源として、本発明の一形態に係る蓄電体を用いることで、電子機器の使用
時に商用電源のブレーカーが落ちるのを防ぐことができる。

また、電子機器が使用されない時間帯、特に、商用電源の供給元が供給可能な総電力量の
うち、実際に使用される電力量の割合（電力使用率と呼ぶ）が低い時間帯において、蓄電
体に電力を蓄えておくことで、上記時間帯以外において電力使用率が高まるのを抑えるこ
とができる。例えば、電気冷凍冷蔵庫８３００の場合、気温が低く、冷蔵室用扉８３０２
、冷凍室用扉８３０３の開閉が行われない夜間において、蓄電体８３０４に電力を蓄える
。そして、気温が高くなり、冷蔵室用扉８３０２、冷凍室用扉８３０３の開閉が行われる
昼間において、蓄電体８３０４を補助電源として用いることで、昼間の電力使用率を低く
抑えることができる。

本発明の一形態に係る蓄電体は、電気モーターの電源として用いることができる。電気モ
ーターおよび蓄電体を備えた電子機器の例を図２３に示す。蓄電体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（ＰＨ
ＥＶ）等の次世代クリーンエネルギー自動車を実現できる。

図２３Ａに示す自動車８４００は、走行のための動力源として電気モーターを用いる電気
自動車である。または、走行のための動力源として電気モーターとエンジンを適宜選択し
て用いることが可能なハイブリッド自動車である。自動車８４００に組み込まれている蓄
電体は電気モーターを駆動するだけでなく、ヘッドライト８４０１やルームライト（図示
せず）などの発光装置に電力を供給することができる。また、蓄電体は、自動車８４００
が有するスピードメーター、タコメーターなどの表示装置に電力を供給することができる
。また、蓄電体は、自動車８４００が有するナビゲーションシステムなどの半導体装置に
電力を供給することができる。

図２３Ｂに示す自動車８５００は、自動車８５００が有する蓄電体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構成
を有する。図２３Ｂに、地上設置型の充電装置８０２１から自動車８５００に搭載された
蓄電体に、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に搭載された蓄電体を充電することができる。充電は、ＡＣＤＣコン
バータ等の変換装置を介して、交流電力を直流電力に変換して行うことができる。

また、図示しないが、受電装置を車両に搭載し、地上の送電装置から電力を非接触で供給
して充電することもできる。この非接触給電方式の場合には、道路や外壁に送電装置を組
み込むことで、停車中に限らず走行中に充電を行うこともできる。また、この非接触給電
の方式を利用して、車両どうしで電力の送受信を行ってもよい。さらに、車両の外装部に
太陽電池を設け、停車時や走行時に蓄電体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。

本発明の一態様によれば、蓄電体のサイクル特性が良好となり、信頼性を向上させること
ができる。また、本発明の一態様によれば、蓄電体の特性を向上することができ、よって
、蓄電体自体を小型軽量化することができる。蓄電体自体を小型軽量化できれば、車両の
軽量化に寄与するため、航続距離を向上させることができる。また、車両に搭載した蓄電
体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。

１１ 正極集電体
１１ａ タブ
１２ 正極活物質層
２１ 負極集電体
２１ａ タブ
２２ 負極活物質層
３０ シート
３１−３３ 接合部
５０、５１ 融着テープ
７０ フィルム
７１ 接合部
７２ 導入口
１０１ 正極
１０１ａ 端子部
１０２ 負極
１０２ａ 端子部
１０３ 電解液
１０４、１０５ 封止体
１０７ 外装体
１１０−１１２ 正極板
１２０−１２２ 負極板
１３０、１３１ セパレータ
１８０ 電極積層体
３００、３０１、３０２ 蓄電体

Claims (1)

1. 外装体と、第１の電極板と、第２の電極板と、絶縁シートと、第１の封止体と、第２の封止体と、を有し、
   前記第１の電極板は二つに折られた前記絶縁シートに覆われており、
   前記第２の電極板は、前記絶縁シートの第１の領域を介して前記第１の電極板と隣接し、
   前記外装体は前記第１の電極板、前記絶縁シート及び前記第２の電極板を覆い、
   前記第１の封止体は前記外装体の第１の端部を封止し、
   前記第２の封止体は前記外装体の第２の端部を封止し、
   前記外装体の第２の端部は、前記外装体の第１の端部と向かい合わせであり、
   前記第１の電極板と前記絶縁シートの端部は、前記第１の封止体に覆われており、
   前記第２の電極板は前記第２の封止体に覆われており、
   前記第１の電極板と前記第１の封止体は、前記外装体が曲げられたとき、前記外装体の中で互いに移動する、蓄電装置。

Images