JP2019164957A - 蓄電部品、二次電池、電気二重層キャパシタ、インクジェットプリンタ、及び、製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄い電極を有する蓄電部品等を提供する。【解決手段】二次電池１０は、リチウムイオン電池であり、基材１１と、正極１２と、負極１３と、固体電解質層１４と、被覆層１５と、を備える。正極１２の正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、基材１１上で隣接している。負極１３の負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとも、基材１１上で隣接している。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電部品、二次電池、電気二重層キャパシタ、インクジェットプリンタ、及び、製造方法に関する。

二次電池等に使用される蓄電部品（蓄電可能な部品又は蓄電装置に使用される部品）として、種々の蓄電部品が開発されている。例えば、特許文献１には、基材と、基材の表面に形成された電極であって積層された集電体と活物質とからなる電極と、を備える蓄電部品が開示されている。

特開２０１４−５３２０９号公報

上記蓄電部品では、集電体と活物質とが厚み方向において積層しているため、電極の厚みが厚い。このため、蓄電部品の薄型化が阻害されてしまう。なお、上記蓄電部品の構造（特に電極の構造）は、電気二重層キャパシタにも適用が可能であるが、このような適用を行った場合でも、電極の厚みが厚いという不都合は生じる。

本発明は、薄い電極を有する蓄電部品、二次電池、及び、電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。
また、本発明は、薄い電極を有する蓄電部品を製造できる、インクジェットプリンタ、及び、製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る蓄電部品は、
絶縁性を有する主面を備えた基材と、
前記主面に形成された正極活物質層と、
前記主面に形成され、前記正極活物質層と対向している負極活物質層と、
前記主面に形成され、前記正極活物質層に隣接している正極集電体層と、
前記主面に形成され、前記負極活物質層に隣接している負極集電体層と、
を備える。

本発明の第２の観点に係る二次電池は、
前記蓄電部品と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置された電解質層と、
を有する。

本発明の第３の観点に係る電気二重層キャパシタは、
前記蓄電部品と、
前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置された電解質層と、
を有する。

本発明の第４の観点に係るインクジェットプリンタは、
前記蓄電部品、前記二次電池、又は、前記電気二重層キャパシタの製造方法に使用されるインクジェットプリンタであって、
前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とをインクジェット方式で前記基材に印刷するプリントヘッドを備える。

本発明の第５の観点に係る製造方法は、
前記蓄電部品、前記二次電池、又は、前記電気二重層キャパシタの製造方法であって、
前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とをインクジェット方式で前記基材に印刷する。

本発明の第６の観点に係る蓄電部品は、
基材と、
前記基材に形成され対向している正極及び負極と、を備え、
前記正極と前記負極とは、それぞれが集電体層と活物質層とを備え、
前記正極と前記負極とのうちの少なくとも一方が備える前記集電体層と前記活物質層とは、厚み方向に直交する方向に沿って並んで接触して配置されている。

本発明によれば、電極（正極又は負極の少なくとも一方）を薄くできる。

本発明の一実施形態に係る二次電池の平面図（被覆層を一部取り除いている）。 図１のＡ−Ａ断面図。 本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法の概略を説明する模式図。 変形例に係る二次電池の正極（正極集電体層及び正極活物質層）、負極（負極集電体層及び負極活物質層）、固体電解質層等の平面図。 変形例に係る二次電池の断面図。 変形例に係る二次電池の断面図。 変形例に係る二次電池の平面図（被覆層を一部取り除いている）。

以下、本発明の一実施形態に係る二次電池、二次電池の製造方法等を、図面を参照して説明する。

（二次電池１０の構成）
本発明の一実施形態に係る二次電池１０（蓄電部品）は、リチウムイオン電池であり、図１〜図２に示すように、基材１１と、正極１２と、負極１３と、固体電解質層１４と、被覆層１５と、を備える。

基材１１は、シート状に形成されており、絶縁性を有する。基材１１には、正極１２と、負極１３と、固体電解質層１４とが直接形成されている。基材１１は、例えば、合成樹脂で形成されている。基材１１は、耐熱性に優れるものが好ましく、当該合成樹脂としては、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。基材１１は、セラミック製であってもよい。基材１１は、少なくとも表面（主面）が絶縁性を有するものであればよく、例えば、金属板と、当該金属板の表面に設けられた絶縁層と、から構成されたものでもよい。

基材１１は、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレーム処理、イトロ処理などが施されることで、表面の濡れ性、特に、後述の液滴（インク）の濡れ性が改善されたものであってもよい。また、基材１１は、その表面に、後述の液滴（インク）の濡れ性改善のために形成された、絶縁性のプライマー層を備えてもよい。この場合、基材１１は、基材本体と、基材１１の表面を構成する絶縁性のプライマー層と、を備える。

正極１２は、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとを備える。正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、基材１１の表面（主面）上に形成されている。正極集電体層１２Ａは、正極の集電体（電流を取り出すためのもの）として機能する。正極活物質層１２Ｂは、充放電時に電子の受け渡しを行う。正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、その厚さ方向に重ならないように、側面同士が接触した状態で配置されている。換言すると、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、その側面（厚み方向に延びている面）同士が接触した状態で、基材１１の表面の法線方向と直交する方向に沿って並んで配置されている。正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、側面同士の接触により電気的に接続されている。なお、接触とは、単に触れている状態と、接合した状態との両者を含む（以下、接触について同じ）。このようにして正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、基材１１上で隣接している。

正極集電体層１２Ａは、導電体で形成されている。正極集電体層１２Ａは、例えば、アルミニウム、金、銀、又は、銅等の導電性金属で形成される。

正極活物質層１２Ｂは、正極活物質を含んで形成されている。当該正極活物質が、正極活物質層１２Ｂによる電子の受け渡しに寄与する。当該正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、又は、マンガン酸リチウムがある。

負極１３は、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとを備える。負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとは、基材１１の表面（主面）上に形成されている。負極集電体層１３Ａは、負極の集電体（電流を取り出すためのもの）として機能する。負極活物質層１３Ｂは、充放電時に電子の受け渡しを行う。負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとは、その厚さ方向に重ならないように、側面同士が接触した状態で配置されている。換言すると、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとは、その側面同士が接触した状態で、基材１１の表面の法線方向と直交する方向に沿って並んで配置されている。負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとは、側面同士の接触により電気的に接続されている。このようにして負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとは、基材１１上で隣接している。

負極集電体層１３Ａは、例えば、導電体で形成されている。負極集電体層１３Ａは、例えば、アルミニウム、銀、又は、銅等の導電性金属で形成される。

負極活物質層１３Ｂは、負極活物質を含んで形成されている。当該負極活物質が、負極活物質層１３Ｂによる電子の受け渡しに寄与する。当該負極活物質としては、例えば、黒鉛（例えば、大阪ガスケミカル株式会社のＧｒａｍａｘ（登録商標）、株式会社クラレ製のバイオカーボトロン）、グラファイト、チタン酸リチウム、スズ合金、又は、シリコン系化合物がある。

正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとは、平面視（基材１１の表面の法線ベクトル方向から見た場合）において、櫛形形状を有し、櫛形の歯の部分が互い違いに食い込んだ状態で対向している。正極集電体層１２Ａと負極集電体層１３Ａとは、帯の形状を有し、正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとの外側に配置されている。

固体電解質層１４は、基材１１の表面に形成されており、正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとの間に配置されている。固体電解質層１４と、正極活物質層１２Ｂ及び負極活物質層１３Ｂとは、側面同士で接触している。固体電解質層１４は、酸化物系固体電解質等で形成される。酸化物系固体電解質としては、Ｌｉ_４ＳｉＯ_４−Ｌｉ_３ＢＯ_３、Ｌｉ_５Ｌａ_３Ｎｂ_２Ｏ_１２、Ｌｉ_７Ｌａ_３Ｚｒ_２Ｏ_１２等が挙げられる。

正極集電体層１２Ａ及び負極集電体層１３Ａは、集電体として機能すればよく、当該集電体を構成する金属の他、他の物質を含有してもよい。正極活物質層１２Ｂ及び負極活物質層１３Ｂは、充放電時に電子の受け渡しを行えれば、換言すると、酸化反応や還元反応を起こすことができれば、活物質以外の他の物質を含有してもよい。固体電解質層１４についても、電解質として機能できるなら、電解質を構成する物質以外の他の物質を含有してもよい。前記の他の物質としては、例えば、後述のインクジェット方式の印刷で使用されるインクに含まれ、乾燥等された後にも残る、分散剤、及び、バインダーなどがある。

被覆層１５は、ポリイミド等の合成樹脂で形成されており、絶縁性を有する。被覆層１５は、基材１１の表面に設けられた、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を被覆し、これらを保護する。なお、正極集電体層１２Ａ及び負極集電体層１３Ａの一部は被覆層１５により被覆されずに露出しており、この露出した部分は、外部回路に接続される。

正極活物質層１２Ｂでは、充電時に酸化反応が起こり、放電時に還元反応が起こる。負極活物質層１３Ｂでは、充電時に還元反応が起こり、放電時に酸化反応が起こる。充電時及び放電時には、リチウムイオンが固体電解質層内を移動し、正極集電体層１２Ａ及び負極集電体層１３Ａを介して電流が流れる。

（二次電池１０の製造方法）
二次電池１０は、例えば、図３に例示される方法で製造される。

まず、基材１１を用意する。基材１１の表面は、後述のインクジェットで吐出される液滴（インク）の濡れ性等を向上されるため、必要に応じてコロナ放電処理、プラズマ処理、フレーム処理、イトロ処理、プライマー塗布による処理（プライマー層の形成）等がされてもよい。

基材１１を用意したあと、液滴（インク）の基材１１への接着性の向上のため、基材１１を加熱（プレヒート）する。加熱は、例えば、ヒータ２１により、裏面側から行われる。

その後、インクジェットプリンタ２２（図３ではプリントヘッドとして描かれている）により、基材１１に、インクジェット方式で後述のインクを液滴の状態で吐出し、正極１２（正極集電体層１２Ａ及び正極活物質層１２Ｂ）と、負極１３（負極集電体層１３Ａ及び負極活物質層１３Ｂ）と、固体電解質層１４と、を形成（印刷）する。

インクジェットプリンタ２２は、１つのプリントヘッドに後述のインクそれぞれを吐出するノズルを備えてもよいし、後述のインクそれぞれを吐出する複数のプリントヘッドを備えてもよい。インクジェットプリンタ２２に吐出されるインクは、インクジェットプリンタ２２が備える、又は、インクジェットプリンタ２２に取り付けられたインクタンクに充填される。

インクジェットプリンタ２２のプリントヘッドから基材１１に着弾する液滴の着弾安定性を高めるため、基材１１の裏側には基材１１を支持するプラテン２３が配置されている。プラテン２３は、ヒータを有し、基材１１を加熱する。ヒータ２１、プラテン２３は、インクジェットプリンタ２２の一部として構成されてもよい。

正極１２の正極集電体層１２Ａの形成には、水又は有機溶剤に、平均粒径５００ｎｍ以下の金属粒子（好ましくはアルミニウム粒子）が分散しているインク（以下、第１インクともいう。）が用いられている。なお、第１インクは、金属の前駆体（金属錯体、金属イオン等）が水又は有機溶剤に分散又は溶解しているものでもよい。

正極１２の正極活物質層１２Ｂの形成には、水又は有機溶剤に、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、又は、マンガン酸リチウムが溶解しているか、これらの粒子であって平均粒径５００ｎｍ以下のサイズの粒子が分散しているインク（以下、第２インクともいう。）が用いられている。

負極１３の負極集電体層１３Ａの形成には、水又は有機溶剤に、平均粒径５００ｎｍ以下の金属粒子（好ましくは銅粒子）が分散しているインク（以下、第３インクともいう。）が用いられている。なお、正極集電体層１２Ａと負極集電体層１３Ａとで、同じ金属が用いてもよく、その場合には、第１インクと第３インクを共通にしてもよい。なお、第３インクは、金属の前駆体が水又は有機溶剤に分散又は溶解しているものでもよい。

負極１３の負極活物質層１３Ｂの形成には、水又は有機溶剤に、黒鉛、グラファイト、チタン酸リチウム、スズ合金、又は、シリコン系化合物が溶解しているか、これらの粒子であって平均粒径５００ｎｍ以下のサイズの粒子が分散しているインク（以下、第４インクともいう。）が用いられている。

固体電解質層１４の形成には、水又は有機溶剤に、酸化物系固体電解質が溶解しているか、これらの粒子であって平均粒径５００ｎｍ以下のサイズの粒子が分散しているインク（以下、第５インクともいう。）が用いられている。

上記各平均粒径は、粒径とは、複数（例えば、１００個）の粒子それぞれの粒径の平均値であり、粒子の長径と短径の平均値である。なお、当該平均粒径は、例えば、レーザー回折式粒度分析計で測定することができる。

上記第１インク〜第５インクは、例えば、水又は有機溶剤に原料の固体を入れ、当該固体をインクジェット方式で吐出可能な大きさになるまでボールミルなどにより粉砕することで製造される。第１インク〜第５インクには、前記粒子又は前駆体を分散させる分散剤が添加されてもよい。さらに、第１インク〜第５インクには、前記粒子又は前駆体を定着させるバインダーなどが含まれてもよい。なお、各インクに分散している粒子の平均粒径は、３００ｎｍ以下であるとよりよく、１００ｎｍ以下であるとさらによい。なお、当該平均粒径は、小さければ小さいほどよい。前記粒子の平均粒径は、例えば、１ｎｍ以上としてもよい。なお、平均粒径を極限まで小さくすると、前記粒子を構成する物質を溶媒に溶解させてもよい（むしろ分散よりも好ましい）。

インクジェットプリンタ２２は、画像データに基づいて、第１インク〜第５インクを吐出することで、図１の形状パターンを有する、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を印刷する。なお、インクジェットプリンタ２２は、インク一滴分の厚さの層を繰り返し形成（印刷）することで、当該インク一滴分の厚さの層を積層させ、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を形成する。

その後、定着装置２５（ここでは、乾燥機）により、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４が形成された基材１１を乾燥させる。これにより、インクの液体分が蒸発し、正極集電体層１２Ａ、正極活物質層１２Ｂ、負極集電体層１３Ａ、負極活物質層１３Ｂ、及び、固体電解質層１４の各層が定着する。なお、この乾燥により、各層が隣の層と接合される。例えば、正極集電体層１２Ａの側面と正極活物質層１２Ｂの側面とが接合される。なお、定着装置２５は、焼成装置であってもよい。このような場合、定着装置２５は、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を例えば１５０度で加熱して焼成する。焼成によっても、各層が定着し、各層が隣の層と接合される。当該焼成による接合強度は、上記乾燥による接合強度よりも高い。このため、当該焼成を行った方がよい。なお、第１インク〜第５インクに含まれる粒子の平均粒径が小さいほど、焼成温度を低くできるので、第１インク〜第５インクに含まれる粒子の平均粒径は、５００ｎｍ以下よりも３００ｎｍ以下の方が好ましく、より好ましくは１００ｎｍ以下であるとよい。基材１１が合成樹脂を含む場合、焼成温度を高くすることができないので、平均粒径は小さいほどよい。なお、第１インク〜第５インクに含まれる物質（活物質、固体電解質等）は、溶解していることがより好ましい。正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４の焼成は、金属成分の酸化に伴う導電性低下を避けるために、不活性ガス中、又は減圧下で行うことが好ましい。第１インク及び／又は第３インクに金属の前駆体を用いる場合、前記焼成によって前記前駆体から、正極集電体層１２Ａ、負極集電体層１３Ａに導電性を付与する金属が生成されるとよい。当該金属の生成は、焼成以外の処理により行われてもよい。

その後、コーティング装置２６により、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４が形成された基材１１に合成樹脂を塗布、硬化させ、被覆層１５を形成する。これにより、二次電池１０が製造される。

（本実施の形態における効果）
この実施の形態では、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとは、基材１１上で隣接する。また、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂも、基材１１上で隣接する。従って、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとを積層し、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとを積層した場合に比べて、正極１２及び負極１３を薄くできる。また、積層のための複雑な工程も不要になる。

さらに、インクジェット方式による印刷により、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を形成することにより、これらを１工程で効率良く形成できる。また、インクジェット方式による印刷により、図２のように、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４それぞれの厚みを容易に均一化及び薄型化することができる。また、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を微細化できる。例えば、正極活物質層１２Ｂ及び負極活物質層１３Ｂの各櫛形の歯の部分の幅を、２０〜３０μｍとすることができ、正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとの間隔（固体電解質層１４の幅）を２０μｍとすることができ、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４の厚さを２０μｍとすることができる。

また、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を構成する物質（金属、活物質、電解質）の平均粒径を小さくすること（５００ｎｍ以下、さらに好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下）により、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４の焼成温度を下げることができる。活物質、電解質については、インクの溶媒（水又は有機溶剤）に溶解されると、焼成温度も下げることができる。焼成により、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとが強固に接合され、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとが強固に接合され、これらの電気的接続が確実に得られる。

さらにまた、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を、基材１１の表面（主面）に直接形成することにより、二次電池１０（又は、二次電池１０のうち被覆層１５を除いた残りの部分）の厚みを薄くできる。特に、基材１１に、前記二次電池１０を構成する各層以外の層（例えば、他の二次電池等の他の蓄電部品又は他の部品を構成する集電体層、物質層など）を形成する場合であって、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４の少なくとも１つを当該層の上に設ける場合に比べ、二次電池１０（又は、二次電池１０のうち被覆層１５を除いた残りの部分）の厚みを薄くできる。さらに、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を他と確実に絶縁できる。なお、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を、基材１１の表面（主面）直接形成するとは、基材１１が基材本体と絶縁性のプライマー層とからなる場合などにおいて、絶縁性のプライマー層等の最上層（最も、正極１２等を設ける表面側に位置する層）上に、前記正極１２等を形成することも含む。

また、被覆層１５により、正極１２（特に正極活物質層１２Ｂ）、負極１３（特に負極活物質層１３Ｂ）、及び、固体電解質層１４を外部から電気的に絶縁したり、外部の環境から保護したりすることができる。また、基材１１を可撓性にしてもよく、この場合、被覆層１５による保護により、二次電池１０を円筒型に変形させることもできる。

正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとを櫛形とすることで、対向している部分の長さを長くでき、これらの層を矩形とするときによりも蓄電容量を向上させることができる。

二次電池１０は、薄型が可能なので、ウェアラブルデバイス等、薄型が必須な各種のデバイスに使用することができる。また、二次電池１０は、例えば、太陽電池と組み合わせ、太陽エネルギーで充電可能としてもよい。

（変形例）
本発明は、上記実施の形態には限定されない。上記実施の形態に対して種々の変形を施してもよい。以下、変形例を例示する。なお、上記実施の形態における要素と、同等又は類似の要素については同じ符号を付して説明する。

（変形例１）
正極活物質層１２Ｂ及び負極活物質層１３Ｂは、櫛形以外の例えば矩形等であってもよい。

（変形例２）
固体電解質層１４を、電解液（これも電解質層の一種とする）に変更してもよい。この場合、正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとの間にセパレータを設ける。電解液は、正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとを形成したあとにインクジェットにより塗布してもよいし、その他の方法で正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとの間に充填してもよい。

（変形例３）
二次電池１０は、リチウムイオン電池以外の他の二次電池であってもよい。

（変形例４）
複数組の正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を、例えば、図４に示すように、基材１１上に並べて設けてもよい。この場合、各正極集電体層１２Ａを接続する、紙面上下方向に延びる導電体層３１を設けるとよい。導電体層３１は、各正極集電体層１２Ａと同じ材料で一体的に形成されると、形成が容易である。同様に、各負極集電体層１３Ａを接続する、紙面上下方向に延びる導電体層３２を設けるとよい。導電体層３２は、各負極集電体層１３Ａと同じ材料で一体的に形成されると、形成が容易である。インクジェットにより、正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４の組を一度に大量に作成することもできる。また、複数組の正極１２、負極１３、及び、固体電解質層１４を基材１１上に形成することで、二次電池１０の蓄電容量を増加させることができる。

（変形例５）
複数組の正極１２、負極１３、固体電解質層１４、及び、被覆層１５を、例えば、図５に示すように、基材１１上に積層して設けてもよい。この場合、被覆層１５もインクジェットプリンタ２２で印刷してもよい。正極１２、負極１３、固体電解質層１４、及び、被覆層１５の組を同じ数形成する場合、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂを隣接させ、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂを隣接させたときの方が、これらを積層させたときよりも、全体的な正極１２及び負極１３の厚さを削減することができる。

（変形例６）
正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとの境界、及び、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとの境界の少なくともいずれかに凹凸（凹んだ部分と突き出た部分とのうちの少なくとも一方）を設けてもよい。例えば、図６に示すように、正極集電体層１２Ａを、正極活物質層１２Ｂ側に突出した部分１２ＡＡ（図６の紙面を貫く方向に連続して又は断続的に設けられている）を有する形状に形成し、正極活物質層１２Ｂを、正極集電体層１２Ａ側に突出した部分１２ＢＡ（図６の紙面を貫く方向に連続して又は断続的に設けられている）を有する形状に形成し、部分１２ＡＡと部分１２ＢＡとが組み合わさり、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとの境界を形成してもよい。さらに、図６に示すように、負極集電体層１３Ａを、負極活物質層１３Ｂ側に突出した部分１３ＡＡ（図６の紙面を貫く方向に連続して又は断続的に設けられている）を有する形状に形成し、負極活物質層１３Ｂを、負極集電体層１３Ａ側に突出した部分１３ＢＡ（図６の紙面を貫く方向に連続して又は断続的に設けられている）を有する形状に形成し、部分１３ＡＡと部分１３ＢＡとが組み合わさり、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとの境界を形成してもよい。このような構成により、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとの接触面積、及び、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとの接触面積を大きくすることができる。前記凹凸の他の態様として、例えば図７に示すように、平面視したときに、正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとの境界、及び、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとの境界の少なくともいずれかが、直線状ではなく、凸凹した形状であってもよい。

（変形例７）
正極集電体層１２Ａと正極活物質層１２Ｂとを積層させるか、負極集電体層１３Ａと負極活物質層１３Ｂとを積層させてもよい。この場合であっても、正極１２と負極１３とのうちのいずれかを薄くすることができる。

（変形例８）
本発明は、二次電池１０以外の他の蓄電装置に適用できる。例えば、本発明を電気二重層キャパシタに適用することもできる。この場合、正極活物質及び負極活物質は、活性炭等になる。この場合、正極活物質層１２Ｂと負極活物質層１３Ｂとの間に配置される電解質層として、陽イオンと陰イオン、溶媒から構成される電解液の層が採用されるが、電解液をゲル化したものを電解質層としてもよい（セパレータも必要となる）。また、固体電解質を採用してもよい。正極活物質層１２Ｂ、負極活物質層１３Ｂ、電解質層の材料は、正極活物質層１２Ｂと電解質層との間、負極活物質層１３Ｂと電解質層との間で電気二重層の状態を生じさせるものであれば、どのようなものでもよい。

１０・・・二次電池、１１・・・基材、１２・・・正極、１２Ａ・・・正極集電体層、１２Ｂ・・・正極活物質層、１３・・・負極、１３Ａ・・・負極集電体層、１３Ｂ・・・負極活物質層、１４・・・固体電解質層、１５・・・被覆層

Claims (12)

1. 絶縁性を有する主面を備えた基材と、
   前記主面に形成された正極活物質層と、
   前記主面に形成され、前記正極活物質層と対向している負極活物質層と、
   前記主面に形成され、前記正極活物質層に隣接している正極集電体層と、
   前記主面に形成され、前記負極活物質層に隣接している負極集電体層と、
   を備える蓄電部品。
2. 前記正極活物質層と前記負極活物質層とは、平面視において櫛形形状であり、櫛形の歯の部分が互い違いに配置された状態で対向している、
   請求項１に記載の蓄電部品。
3. 前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とを被覆する被覆層をさらに備える、
   請求項１又は２に記載の蓄電部品。
4. 複数組の前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とが前記基材に形成されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電部品。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電部品と、
   前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置された電解質層と、
   を有する二次電池。
6. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電部品と、
   前記正極活物質層と前記負極活物質層との間に配置された電解質層と、
   を有する電気二重層キャパシタ。
7. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電部品、請求項５に記載の二次電池、又は、請求項６に記載の電気二重層キャパシタの製造方法に使用されるインクジェットプリンタであって、
   前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とをインクジェット方式で前記基材に印刷するプリントヘッドを備える、
   インクジェットプリンタ。
8. 前記正極活物質層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、正極活物質が溶解しているか、正極活物質の粒子であって平均粒径が５００ｎｍ以下の粒子が分散したものであり、
   前記負極活物質層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、負極活物質が溶解しているか、負極活物質の粒子であって平均粒径が５００ｎｍ以下の粒子が分散したものであり、
   前記正極集電体層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、平均粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が分散しているか、金属の前駆体が分散又は溶解したものであり、
   前記負極集電体層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、平均粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が分散しているか、金属の前駆体が分散又は溶解したものである、
   請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
9. 請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電部品、請求項５に記載の二次電池、又は、請求項６に記載の電気二重層キャパシタの製造方法であって、
   前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とをインクジェット方式で前記基材に印刷する、
   製造方法。
10. 前記正極活物質層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、正極活物質が溶解しているか、正極活物質の粒子であって平均粒径が５００ｎｍ以下の粒子が分散したものであり、
    前記負極活物質層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、負極活物質が溶解しているか、負極活物質の粒子であって平均粒径が５００ｎｍ以下の粒子が分散したものであり、
    前記正極集電体層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、平均粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が分散しているか、金属の前駆体が分散又は溶解したものであり、
    前記負極集電体層を印刷するためのインクは、水又は溶剤に、平均粒径が１００ｎｍ以下の金属粒子が分散しているか、金属の前駆体が分散又は溶解したものである、
    請求項９に記載の製造方法。
11. 前記基材に印刷された前記正極活物質層と前記負極活物質層と前記正極集電体層と前記負極集電体層とを加熱して焼成する、
    請求項９又は１０に記載の製造方法。
12. 基材と、
    前記基材に形成され対向している正極及び負極と、を備え、
    前記正極と前記負極とは、それぞれが集電体層と活物質層とを備え、
    前記正極と前記負極とのうちの少なくとも一方が備える前記集電体層と前記活物質層とは、厚み方向に直交する方向に沿って並んで接触して配置されている、
    蓄電部品。

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