JP2020145922A - 二次電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ウェアラブルデバイスへの非接触給電が可能な二次電池モジュールを提供する。また、電子デバイスへの給電システムを提供する。【解決手段】二次電池モジュールにおいて、可撓性を有する二次電池１０２と、非接触電力伝送を行う送電部と、可撓性を有する熱電発電装置１０４と、可撓性を有する二次電池と非接触電力伝送を行う送電部と、を収納するベルト部１０１を有する。また、電子デバイスにおいて、非接触電力伝送を行う受電部を有し、二次電池モジュールが有する前記非接触電力伝送を行う送電部から、電子デバイスが有する非接触電力伝送を行う受電部に送電可能である。。【選択図】図１

Description

本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に
、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、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、二次電池モジ
ュールおよび給電システムに関する。

近年、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が活発に開発されている。さらにスマートグラスやスマー
トウォッチをはじめとする、ウェアラブルデバイスの開発も盛んに行われている。例えば
特許文献１には、ユーザの身体活動をモニターできるスマートウォッチが開示されている
。なお、本明細書等において、携帯情報端末、モバイル機器、ウェアラブルデバイス等は
すべて電子デバイスに含まれる。

これらのユーザは、スマートフォン、タブレット端末およびスマートウォッチといったよ
うに、複数の電子デバイスを持ち歩くことが多い。

これらの電子デバイスは、繰り返し充電または放電が可能な二次電池を搭載することが多
いが、携帯情報端末やウェアラブルデバイスは、軽量化、小型化を求められるがゆえに、
大きく重くなりがちな大容量の電池を搭載することが難しい。そのため継続使用時間が限
られてしまう傾向にあった。

予備の電池を持ち歩き適宜交換する、またはたびたびケーブルを介して充電するといった
方法もあるが、持ち歩く電子デバイスが増えるほど煩雑であり、携帯情報端末やウェアラ
ブルデバイスの利点を損ないかねない。

特開２０１３−１４６５５７号公報

そのため、本発明の一態様では、新規な構造の二次電池モジュールおよび新規な給電シス
テムを提供することを課題とする。具体的には、電子デバイスへの非接触給電が可能な二
次電池モジュールを提供することを課題とする。また、電子デバイスへの給電システムを
提供することを課題とする。

または、本発明の一態様は、新規な蓄電装置、新規な二次電池モジュールを搭載した電子
機器、新規な給電システムを用いた電子機器などを提供することを課題とする。なお、こ
れらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、
必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細
書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求
項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様は、可撓性を有する二次電池と、非接触電力伝送を行う送電部と、可撓性
を有する熱電発電装置と、可撓性を有する二次電池と、非接触電力伝送を行う送電部と、
可撓性を有する熱電発電装置と、を収納するベルト部を有し、ベルト部には、可撓性を有
する二次電池の残量を表示可能な表示部が設けられている、二次電池モジュールである。

また、本発明の別の一態様は、二次電池モジュールと、電子デバイスと、を有し、二次電
池モジュールは、可撓性を有する二次電池と、非接触電力伝送を行う送電部と、可撓性を
有する熱電発電装置と、可撓性を有する二次電池と、非接触電力伝送を行う送電部と、可
撓性を有する熱電発電装置と、を収納するベルト部を有し、ベルト部には、可撓性を有す
る二次電池の残量を表示可能な表示部が設けられ、電子デバイスは、非接触電力伝送を行
う受電部を有し、二次電池モジュールが有する非接触電力伝送を行う送電部から、電子デ
バイスが有する非接触電力伝送を行う受電部に送電可能な、給電システムである。

新規な構造の二次電池モジュールおよび新規な給電システムを提供することができる。具
体的には、ウェアラブルデバイスへの非接触給電が可能な二次電池モジュールを提供する
ことができる。また、ウェアラブルデバイスへの給電システムを提供することができる。

または、新規な蓄電装置、新規な二次電池モジュールを搭載した電子機器、新規な給電シ
ステムを用いた電子機器などを提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他
の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果
の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記
載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら
以外の効果を抽出することが可能である。

本発明の一態様を説明する図。 本発明の一態様を説明する図。 本発明の一態様を説明する図。 本発明の一態様を説明する図。 本発明の一態様を説明する図。 二次電池の構成を説明する図。 二次電池の構成を説明する図。 二次電池の構成を説明する図。 二次電池の作製方法を説明する図。 二次電池の作製方法を説明する図。 二次電池の作製方法を説明する図。 二次電池の構成および作製方法を説明する図。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は
以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれ
ば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈さ
れるものではない。

「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。

図面等において示す各構成の、位置、大きさ、長さ、範囲などは、理解を容易にするため
、実際の位置、大きさ、長さ、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。

「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。

（実施の形態１）
本実施の形態では、図１乃至図３を用いて、本発明の一態様に係る二次電池モジュールお
よび給電システムについて説明する。

まず、二次電池モジュール１００について説明する。図１（Ａ）は二次電池モジュール１
００を湾曲させた場合の斜視図、図１（Ｂ）は二次電池モジュール１００の正面図、図１
（Ｃ）は二次電池モジュール１００の背面図、図１（Ｄ）は二次電池モジュール１００の
上面図である。図１（Ｅ）は、図１（Ｂ）のＸ１−Ｙ１における断面図である。

二次電池モジュール１００は、二次電池１０２と、電力伝送装置１０３を有する。また、
二次電池モジュール１００は発電装置１０４を有することが好ましい。二次電池１０２、
電力伝送装置１０３および発電装置１０４はベルト部１０１に収納される。またベルト部
１０１は、表示部１０５を有することが好ましい。また、表示部１０５はタッチセンサを
有していてもよい。

さらに、二次電池モジュール１００は、カメラ１０７、スピーカー１０８およびモーショ
ンセンサを有していてもよい。

二次電池１０２としては、可撓性を有する二次電池を用いる。二次電池１０２が可撓性を
有することで、ベルト部１０１に収納し、ベルトとして身に着けることができ、携帯が容
易となる。また、二次電池１０２としては一つの二次電池を用いることが好ましい。一つ
の二次電池を用いることで、限られた空間を配線や外装体に占められることなく最大限利
用することができ、二次電池モジュール１００の電池容量を増大させることができる。

なお、本明細書等において一つの二次電池とは、一つの外装体に覆われていることをいう
。一つの二次電池が、複数の正極集電体および複数の負極集電体を有していてもよい。

電力伝送装置１０３は、非接触電力伝送を行う送電部および受電部を有する。電力の伝送
方法としては、非接触電力伝送が好ましい。非接触電力伝送の方式としては、電波方式、
電磁誘導方式、共鳴方式、電界結合方式等を用いることができるが、特に電波方式が好ま
しい。電波方式は、送電側と受電側の位置の自由度が高く、身に着けるため常に位置が動
くウェアラブルデバイスへの送電に好適なためである。

電力伝送装置１０３の送電部は、他の電子デバイスへの送電に用いることができる。また
電力伝送装置１０３の受電部は、二次電池１０２への充電に用いることができる。

発電装置１０４としては、熱電発電装置、太陽電池、圧電発電装置等を用いることができ
る。また発電装置１０４は可撓性を有することが好ましい。特に可撓性を有する熱電発電
装置を用いることが好ましい。二次電池モジュール１００はベルトとして身に着ける際、
内側の温度がユーザの体温により上昇する。そのためベルト部１０１の内側に発電装置１
０４を設けることで、ユーザの体温と外気温との差を利用して発電を行うことができる。
発電装置１０４で発電された電力は、二次電池１０２に充電することができる。

また、発電装置１０４として太陽電池を用いる場合は、図２に示すように、発電装置１０
４を二次電池モジュール１００の表面に設けることが好ましい。図２（Ａ）は、発電装置
１０４として太陽電池を用いる場合の二次電池モジュール１００の正面図、図２（Ｂ）は
背面図、図２（Ｃ）は上面図である。図２（Ｄ）は、図２（Ａ）のＸ２−Ｙ２における断
面図である。

ベルト部１０１は、二次電池１０２、電力伝送装置１０３および発電装置１０４を収納で
きる空間を有する。ベルト部１０１の材料としては、二次電池１０２、電力伝送装置１０
３および発電装置１０４を安全に収納できる強度があればよく、皮革、布、樹脂等を用い
ることができる。また、ベルト部１０１はバックル部と、バックル部で固定するための穴
を有していることが好ましい。

表示部１０５は、ベルト部１０１に設けられ、二次電池１０２の残量、他の電子デバイス
への送電の状況等を表示することができる。また表示部１０５はバリアングル表示部であ
ることが好ましい。表示部１０５とベルト部１０１との角度が可変であることで、二次電
池モジュール１００を身に着けたまま、表示部１０５に示された情報を読み取ることが容
易となる。

次に、図３を用いて給電システムについて説明する。本実施の形態では、二次電池モジュ
ール１００から電力を伝送される電子デバイスとして、眼鏡型デバイス２００と、リスト
バンド型デバイス３００を適用する例について説明する。

眼鏡型デバイス２００は、二次電池２０１、制御部２０３、端子部２０４、電力伝送装置
２０５を有する。また眼鏡型デバイス２００は、表示部２０２を有することが好ましい。

電力伝送装置２０５は、非接触電力伝送を行う受電部を有する。電力伝送装置２０５で受
電した電力は、二次電池２０１に充電することができる。制御部２０３は、二次電池２０
１の充放電、および表示部２０２に表示するデータを制御する。また二次電池２０１は、
端子部２０４からケーブルを介して充電することもできる。

リストバンド型デバイス３００は、二次電池３０１、表示部３０２、電力伝送装置３０３
、操作ボタン３０４、接続部３０５を有する。

電力伝送装置３０３は、非接触電力伝送を行う受電部を有する。電力伝送装置３０３で受
電した電力は、二次電池３０１に充電することができる。またリストバンド型デバイス３
００の端部を環状に接続する接続部３０５は、外部接続端子の機能を有する。従って、リ
ストバンド型デバイス３００に設けられた二次電池３０１は、接続部３０５を介して充電
することもできる。

上記のように、二次電池モジュール１００から、眼鏡型デバイス２００およびリストバン
ド型デバイス３００のような他の電子デバイスに、非接触電力伝送により送電することが
できる。

眼鏡型デバイス２００、リストバンド型デバイス３００をはじめとする多くのウェアラブ
ルデバイスは、重量およびデザイン上の制約から大容量の二次電池を搭載することが難し
い。そこで、二次電池モジュール１００からこれらの電子デバイスに送電することで、電
子デバイスの動作可能時間を延長することができる。さらに、複数の電子デバイスに同時
に送電することができ、利便性が向上する。

なお非接触電力送電だけでなく、ケーブルを介した充電も可能な電子デバイスを用いるこ
とで、電子デバイスを使用しない時に集中して充電することも可能である。

なお、本発明の一態様は、二次電池モジュールおよび給電システムだけでなく、様々な蓄
電装置および蓄電装置を有するシステムに対して適用させることができる。例えば、蓄電
装置の一例としては、電池、一次電池、二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウム空
気電池、固体電池、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、などがあげられる。さらに、蓄電装置の別の例として、キャパシタを適用し
てもよい。例えば、本発明の一態様の蓄電装置には、リチウムイオンキャパシタなどのよ
うなキャパシタを適用してもよい。

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、二次電池モジュールが可撓性を有する二次電池
と、非接触電力伝送を行う送電部と、およびこれらを収納するベルト部を有する場合の例
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、本発明の一態様における電解質は、ポリマー以外の物質を有していてもよい。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、二次電池モジ
ュールが可撓性を有する二次電池、非接触電力伝送を行う送電部、およびこれらを収納す
るベルト部を有していなくてもよい。例えば、本発明の一態様として、可撓性を有する二
次電池を有する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、本発明の一態様では、蓄電装置は曲げる、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く、湾曲させないままの状態と
してもよく、可撓性を有していなくてもよい。

（実施の形態２）
本実施の形態では、図４および図５を用いて、本発明の一態様に係る二次電池モジュール
および給電システムの他の例について説明する。

実施の形態１では、二次電池モジュール１００から電力を伝送される電子デバイスとして
、眼鏡型デバイス２００と、リストバンド型デバイス３００を適用する例について説明し
たが、本発明の一態様の給電システムでは、他のさまざまな形状、機能を有する電子デバ
イスに二次電池モジュール１００から電力を伝送することができる。

例えば図４（Ａ）に示すように、ヘッドセット型デバイス４０１に二次電池モジュール１
００から電力を伝送することができる。ヘッドセット型デバイス４０１は、マイク部４０
１ａ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内またはイヤフォン部４０１ｃ内に、二次電池および電力伝送装置を有す
る。電力伝送装置は、非接触電力伝送を行う受電部を有する。電力伝送装置で受電した電
力は、二次電池に充電することができる。

また、身体に直接取り付け可能なデバイス４０２に二次電池モジュール１００から電力を
伝送することができる。デバイス４０２は、デバイス４０２の薄型の筐体４０２ａの中に
、二次電池４０２ｂおよび電力伝送装置を有する。電力伝送装置は、非接触電力伝送を行
う受電部を有する。電力伝送装置で受電した電力は、二次電池４０２ｂに充電することが
できる。

また、衣服に取り付け可能なデバイス４０３に二次電池モジュール１００から電力を伝送
することができる。デバイス４０３は、デバイス４０３の薄型の筐体４０３ａの中に、二
次電池４０３ｃおよび電力伝送装置を有する。電力伝送装置は、非接触電力伝送を行う受
電部を有する。電力伝送装置で受電した電力は、二次電池４０３ｂに充電することができ
る。

また、腕章型デバイス４０４に二次電池モジュール１００から電力を伝送することができ
る。腕章型デバイス４０４は、本体４０４ａ上に表示部４０４ｂを有し、本体４０４ａの
中に二次電池４０４ｃおよび電力伝送装置を有する。電力伝送装置は、非接触電力伝送を
行う受電部を有する。電力伝送装置で受電した電力は、二次電池４０４ｃに充電すること
ができる。

また、腕時計型デバイス４０５に二次電池モジュール１００から電力を伝送することがで
きる。腕時計型デバイス４０５は、ケース４０５ａおよびバンド４０５ｂを有し、ケース
４０５ａの中に二次電池および電力伝送装置を有する。電力伝送装置は、非接触電力伝送
を行う受電部を有する。電力伝送装置で受電した電力は、二次電池に充電することができ
る。

また、図４（Ｂ）に示すように、二次電池モジュール１００に無線通信モジュール１０６
を搭載してもよい。無線通信モジュール１０６を搭載することで、例えばＤＳＲＣ（Ｄｅ
ｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）により、付
近を通行するＤＳＲＣ対応車載機を搭載した車両４１０と通信を行うことができる。無線
通信モジュール１０６を搭載した二次電池モジュール１００と、車両４１０双方で位置情
報を交換することにより、例えば両者が接触する危険が生じていることを、警告音により
二次電池モジュール１００の着用者および車両４１０の運転者に知らせることができる。
このようにして、歩行者を発見することの遅れ等による歩行者と車両の交通事故を防止す
ることができる。

また、無線通信モジュール１０６としてＧＰＳ受信機を搭載してもよい。ＧＰＳ受信機を
搭載することで、二次電池モジュール１００の着用者の位置を、着用者およびその家族等
が知ることができる。

また、図１乃至図４では二次電池モジュール１００として腰に着用するものについて説明
したが、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、図５（Ａ）に示すように、頭部およ
び首に着用する二次電池モジュール１００としてもよい。これらの場合、腰に着用するも
のと同様の形状である必要はなく、例えば接続部１０９によって二次電池モジュール１０
０の端部を環状に接続する構成としてもよい。

また図５（Ｂ）に示すように、二次電池モジュール１００を有する帽子としてもよい。こ
の場合、接続部を有さない、あらかじめ環状に形成された二次電池モジュール１００とし
てもよい。

また、犬および猫をはじめとする動物が着用する二次電池モジュール１００としてもよい
。例えば図５（Ｃ１）に示すように、二次電池モジュール１００を犬の首輪に適用しても
よいし、二次電池モジュール１００を有するリードとしてもよい。また図５（Ｃ２）に示
すように、二次電池モジュール１００を猫の首輪に適用してもよい。

また、二次電池モジュール１００は玩具に適用してもよい。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る二次電池モジュール１００に搭載することので
きる二次電池１０２の、具体的な構成および材料について、図６乃至図８を用いて説明す
る。本実施の形態では正極もしくは負極の一方が袋状のセパレータで覆われている例を以
下に示す。

図６は二次電池１０２の外観を示す斜視図である。図７（Ａ）は、図６にＡ１−Ａ２の一
点鎖線で示した部位の断面図である。また、図７（Ｂ）は、図６にＢ１−Ｂ２の一点鎖線
で示した部位の断面図である。

本発明の一態様の二次電池１０２は、外装体５０７内に、セパレータ５０３に覆われた正
極５１１と、負極５１５と、電解液５０４を有する。なお、図６および図７では、正極集
電体５０１の片面に正極活物質層５０２を有する正極を１枚、両面に正極活物質層５０２
を有する正極を１枚、負極集電体５０５の片面に負極活物質層５０６を有する負極を１枚
、両面に負極活物質層５０６を有する負極を１枚有する二次電池の例を示す。また、正極
５１１は、正極リード５２１と電気的に接続されており、負極５１５は負極リード５２５
と電気的に接続されている。正極リード５２１および負極リード５２５は、リード電極、
またはリード端子とも呼ばれる。正極リード５２１および負極リード５２５の一部は外装
体の外側に配置される。また、二次電池１０２の充電および放電は、正極リード５２１お
よび負極リード５２５を介して行われる。

なお、図７では、正極５１１はセパレータ５０３に覆われているが、本発明の一態様は、
これに限定されない。例えば、正極５１１は、セパレータ５０３に覆われていなくてもよ
い。例えば、正極５１１の代わりに、負極５１５がセパレータ５０３に覆われていてもよ
い。

また、図８に示すように、一部に穴の開いた形状の二次電池１０２としてもよい。図８（
Ａ）は二次電池１０２の外観を示す斜視図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）にＡ１−Ａ２の一
点鎖線で示した部位の断面図である。穴の開いた形状の二次電池１０２とすることで、ベ
ルト状の二次電池モジュール１００に適用したとき、ベルト部１０１の穴が開いている部
分も有効に活用することができる。

［１．正極］
正極５１１は、正極集電体５０１と、正極集電体５０１上に形成された正極活物質層５０
２などにより構成される。図７ではシート状（又は帯状）の正極集電体５０１の一方の面
のみに正極活物質層５０２を有する正極５１１を１枚、両面に正極活物質層５０２を有す
る正極５１１を１枚有する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。正極集
電体５０１の一方の面のみに正極活物質層５０２を有する正極５１１のみを用いて構成し
てもよい。また３枚以上の正極５１１を有する二次電池１０２としてもよい。二次電池１
０２が有する正極５１１を増やすと、二次電池１０２の容量を大きくすることができる。

正極集電体５０１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５０
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５０１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５０１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。

正極活物質層５０２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５０２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。

正極活物質層５０２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_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｖ_２Ｏ_５、Ｃ
ｒ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２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リチウム含有材
料に、少量のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２やＬｉＮｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_２（０＜ｘ＜１
）（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。

または、複合材料（一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（Ｉ
Ｉ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いることができる。一般式ＬｉＭＰＯ_４の代表例と
しては、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＦｅ
_ａＮｉ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ａＣｏ_ｂ
ＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）、ＬｉＦ
ｅ_ｃＮｉ_ｄＣｏ_ｅＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ｃＮｉ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ｃＣｏ_ｄＭｎ_ｅＰＯ
_４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、ＬｉＦｅ_ｆＮｉ_ｇＣ
ｏ_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、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。特に安全性が高い点において、直接身に着ける二次電池モジュール１００に
用いる二次電池１０２として好ましい。

または、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）}ＦｅＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２
−ｊ）}ＮｉＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}ＣｏＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２−ｊ）}ＭｎＳｉＯ_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_ｋ
Ｍｎ_ｌＳｉＯ_４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ_{（２−ｊ）}Ｆｅ_ｍＮ
ｉ_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、正極活物質として、Ａ_ｘＭ_２（ＸＯ_４）_３（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_２（ＭｎＯ_４）_３、Ｆ
ｅ_２（ＳＯ_４）_３、Ｌｉ_３Ｆｅ_２（ＰＯ_４）_３等がある。また、正極活物質として、Ｌｉ
_２ＭＰＯ_４Ｆ、Ｌｉ_２ＭＰ_２Ｏ_７、Ｌｉ_５ＭＯ_４（Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ）の一般式で表される
化合物、ＮａＦｅＦ_３、ＦｅＦ_３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ_２、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）、ＬｉＭＶＯ_４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_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３、ＬｉＶ_３
Ｏ_８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。

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_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、正極活物質として、上記材料を複数組み合わせた材料を用いてもよい。例えば、上
記材料を複数組み合わせた固溶体を正極活物質として用いることができる。例えば、Ｌｉ
Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｎｉ_１／３Ｏ_２とＬｉ_２ＭｎＯ_３の固溶体を正極活物質として用い
ることができる。

なお、図示しないが、正極活物質層５０２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５０２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５０２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。

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５１１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、正極活物質層５０２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５０２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５０２を実現することができる。

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５０２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５０２の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以
上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。

塗布法を用いて正極活物質層５０２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５０１上に塗布して乾燥させ
ればよい。

［２．負極］
負極５１５は、負極集電体５０５と、負極集電体５０５上に形成された負極活物質層５０
６などにより構成される。図７ではシート状（又は帯状）の負極集電体５０５の一方の面
のみに負極活物質層５０６を有する負極５１５を１枚、両面に負極活物質層５０６を有す
る負極５１５を１枚有する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。負極集
電体５０５の一方の面のみに負極活物質層５０６を有する負極５１５のみを用いてもよい
。この場合、重なり合う２枚の負極５１５の負極集電体５０５の負極活物質層５０６を有
さない面同士が接触するように配置すると、摩擦の少ない接触面を形成することができ、
二次電池１０２を湾曲した際の応力を逃がしやすく好ましい。また負極集電体５０５の両
面に負極活物質層５０６を有する負極５１５のみを用いてもよい。また３枚以上の負極５
１５を有する二次電池１０２としてもよい。二次電池１０２が有する負極５１５を増やす
ことで、二次電池１０２の容量を大きくすることができる。

負極集電体５０５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５０
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５０５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５０５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５０６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５０６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。負極活物質層５０６の材料としては、リチウム金属やチタン
酸リチウムの他、蓄電分野に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。

負極活物質として、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
能な合金系材料または酸化物も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、
Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、ＨｇおよびＩｎ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_２Ｇ
ｅ、Ｍｇ_２Ｓｎ、ＳｎＳ_２、Ｖ_２Ｓｎ_３、ＦｅＳｎ_２、ＣｏＳｎ_２、Ｎｉ_３Ｓｎ_２、Ｃｕ
_６Ｓｎ_５、Ａｇ_３Ｓｎ、Ａｇ_３Ｓｂ、Ｎｉ_２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ_３、ＬａＳｎ_３、Ｌａ_３
Ｃｏ_２Ｓｎ_７、ＣｏＳｂ_３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等が挙げられる。

また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、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）、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、負極活物質として、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
Ｌｉ_３−ｘＭ_ｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ_２．６
Ｃｏ_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。

塗布法を用いて負極活物質層５０６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５０５上に塗布して乾燥させればよい。な
お、負極ペーストに導電助剤を添加してもよい。

また、負極活物質層５０６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５０５と負極活物質層５０６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５０６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５０５と負極活物質層５０６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、負極活物質層５０６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５０６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層５０６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、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。

負極活物質層５０６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５０６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。

［３．セパレータ］
セパレータ５０３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。

［４．電解液］
電解液５０４は、電解質として、キャリアイオンが移動可能であり、且つキャリアイオン
であるリチウムイオンを有する材料を用いる。電解質の代表例としては、ＬｉＰＦ_６、Ｌ
ｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ
、Ｌｉ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２Ｎ、Ｌｉ（ＳＯ_２Ｆ）_２Ｎ等のリチウム塩がある。これらの
電解質は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いても
よい。

また、電解液５０４の溶媒としては、キャリアイオンが移動可能な材料を用いる。電解液
の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましい。非プロトン性有機溶媒の代表例とし
ては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート
、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γーブチロ
ラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等があり、これらの
一つまたは複数を用いることができる。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、電解液にゲル化のための高分子材料を添加する、などにより、漏液性等に対
する安全性が高まる。また、蓄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系ゲル、ポリプロピレンオキサイド系ゲル、フッ素系ポリマーのゲル
等がある。また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体（常温溶融
塩）を一つまたは複数用いることで、蓄電池の内部短絡や、過充電等によって内部温度が
上昇しても、蓄電池の破裂や発火などを防ぐことができる。なお、イオン液体は、流動状
態にある塩であり、イオン移動度（伝導度）が高い。また、イオン液体は、カチオンとア
ニオンとを含む。イオン液体としては、エチルメチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）カチオン
を含むイオン液体、またはＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム（ＰＰ_１３）カチオ
ンを含むイオン液体などがある。

［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５０７の形成
にフィルムを用いる。なお、外装体５０７を形成するためのフィルムは金属フィルム（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、炭素含有無機フィルム（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用いる。金属フィルム
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５０７の表面積が増大するため、放熱効果に優れている。

また、外部から力を加えて二次電池１０２の形状を変化させた場合、二次電池１０２の外
装体５０７に外部から曲げ応力が加わり、外装体５０７の一部が変形または一部破壊が生
じる恐れがある。外装体５０７に凹部または凸部を形成することにより、外装体５０７に
加えられた応力によって生じるひずみを緩和することができる。よって、二次電池１０２
の信頼性を高めることができる。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５０７に凹部または凸部を形成す
ることにより、蓄電体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。よって、信頼性の良い蓄電体を提供することができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る二次電池モジュール１００に搭載することので
きる、図６および図７で示した形状の二次電池１０２の作製方法の一例について、図９乃
至図１１を用いて説明する。

［１．正極を用意し、セパレータで覆う］
まず、セパレータ５０３上に正極活物質層５０２が形成された正極５１１を配置する（図
９（Ａ）参照。）。なお図９（Ａ）では、スリットを形成することにより蛇行形状となっ
た正極集電体５０１の、両面に正極活物質層５０２を有する例を示す。

正極集電体５０１にスリットを形成することにより、二次電池１０２を湾曲させた際、複
数の正極集電体５０１の端部の位置がずれることを抑えることができる。あるいは曲率中
心に遠い集電体に負荷される張力を緩和させることができる。

また、後の工程で、正極５１１が負極５１５と重畳したとき、後述する負極５１５のスリ
ットと重畳する領域５１１ａには、正極活物質層５０２を設けない。仮に正極５１１が負
極５１５のスリットと重畳する領域５１１ａに正極活物質層５０２を設けると、正極活物
質層５０２と重畳する領域に負極活物質層５０６がない状態となり、電池反応の際に不具
合が生じる恐れがある。具体的には正極活物質層５０２から放出したキャリアイオンが、
スリットに最も近い負極活物質層５０６に集中してしまい、負極活物質層５０６に金属が
析出する恐れがある。そのため、負極５１５のスリットと重畳する領域５１１ａに正極活
物質層５０２を設けないことで、負極活物質層５０６への金属の析出を抑制することがで
きる。

次いで、セパレータ５０３を図９（Ａ）の点線で示した部分で折り、セパレータ５０３で
正極５１１を挟む。次に、正極５１１の外側の、セパレータ５０３の外周部分を接合して
、袋状のセパレータ５０３を形成する（図９（Ｂ）参照。）。セパレータ５０３の外周部
分の接合は、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。

本実施の形態では、セパレータ５０３としてポリプロピレンを用いて、セパレータ５０３
の外周部分を加熱により接合する。図９（Ｂ）に接合部５０３ａを示す。このようにして
、正極５１１をセパレータ５０３で覆うことができる。セパレータ５０３は、正極活物質
層５０２を覆うように形成すればよく、正極５１１の全体を覆う必要は無い。

なお、図９では、セパレータ５０３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５１１を挟んで形成してもよい。その場合、
接合部５０３ａが４辺のほとんどを囲う形で形成されていてもよい。

また、セパレータ５０３の外周部分の接合は、断続的に行ってもよいし、一定間隔毎の点
状として接合してもよい。

または、外周部分の１辺にのみ、接合を行ってもよい。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。

なお、図９などでは、正極５１１がセパレータ５０３に覆われている場合について述べて
いるが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、正極５１１は、セパレータ５
０３に覆われていなくてもよい。例えば、正極５１１の代わりに、負極５１５がセパレー
タ５０３に覆われていてもよい。

［２．負極を用意する］
次に、負極５１５を用意する（図９（Ｃ）参照）。図９（Ｃ）では、スリットを形成する
ことにより蛇行形状となった負極集電体５０５の、両面に負極活物質層５０６を有する例
を示す。

負極集電体５０５にスリットを形成することにより、二次電池１０２を湾曲させた際、複
数の集電体の端部の位置がずれることを抑えることができる。あるいは曲率中心に遠い集
電体に負荷される張力を緩和させることができる。

［３．正極と負極を重ねあわせ、リードを接続する］
次に、正極５１１および負極５１５を積み重ねる（図１０（Ａ）参照。）。本実施の形態
では、正極５１１および負極５１５を２枚ずつ用いる例を示す。

次に、複数の正極集電体５０１の正極タブと、封止層５２０を有する正極リード５２１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）。

また、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５２１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むこ
とで、正極タブに接続領域５２２と湾曲部５２３を形成することができる（図１０（Ｂ）
）。

この湾曲部５２３を設けることによって、二次電池１０２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１０２の信頼性を高めることが
できる。

また、正極タブに湾曲部５２３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。

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。

そして正極集電体５０１と同様に、負極集電体５０５の負極タブと、封止層５２０を有す
る負極リード５２５を超音波溶接により電気的に接続する。

［４．外装体を用意し、正極および負極を覆う］
外装体に用いるフィルムを折り曲げ、重なり合った一辺を熱圧着により接合する。図１０
（Ｂ）に外装体５０７の一辺を熱圧着により接合した部位を、接合部５０７ａとして示す
。この外装体５０７で、正極５１１および負極５１５を覆う。

［５．電解液を注入する］
次に、正極リード５２１が有する封止層５２０および負極リード５２５を有する封止層５
２０と重畳する外装体５０７の一辺を、同様に熱溶着する（図１１（Ａ））。その後、図
１１（Ａ）に示す、外装体５０７の封止されていない辺５０７ｂから、電解液５０４を外
装体５０７で覆われた領域に入れる。

そして真空引き、加熱および加圧を行いながら、外装体５０７の封止されていない辺５０
７ｂを封止し、二次電池１０２を得る（図１１（Ｂ））。電解液の注入および封止の操作
は、グローブボックスを用いるなどして酸素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、外装体５０７の上からユニットに加圧してもよい。加圧により、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。

［７．変形例］
二次電池１０２の変形例として、図１２（Ａ）に二次電池１０２を示す。図１２（Ａ）に
示す二次電池１０２は、図６の二次電池１０２と比べて正極リード５２１と負極リード５
２５の配置が異なる。具体的には、図６の二次電池１０２では正極リード５２１および負
極リード５２５が外装体５０７の同じ辺に配置されているが、図１２の二次電池１０２で
は正極リード５２１および負極リード５２５をそれぞれ外装体５０７の異なる辺に配置し
ている。このように、本発明の一態様の二次電池は、リード電極を自由に配置することが
できるため、設計自由度が高い。よって、本発明の一態様の二次電池を用いた製品の設計
自由度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製品の生産性を
高めることができる。

図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の二次電池１０２の作製工程を説明する図である。詳細は
、図６の二次電池１０２の作製方法を参酌することができる。なお、図１２（Ｂ）では、
電解液５０４の記載を省略している。

また、外装体５０７に用いるフィルム表面に予め凹凸を持たせるため、プレス加工、例え
ばエンボス加工を行ってもよい。フィルム表面に凹凸を持たせると、二次電池としてのフ
レキシブル性、応力の緩和効果が向上する。エンボス加工によりフィルム表面（または裏
面）に形成された凹部または凸部は、フィルムを封止構造の壁の一部とする空間の容積が
可変な閉塞空間を形成する。この閉塞空間は、フィルムの凹部または凸部が蛇腹構造、ベ
ローズ構造となって形成されるとも言える。また、プレス加工の一種であるエンボス加工
に限らず、フィルムの一部に浮き彫り（レリーフ）が形成できる手法であればよい。

本実施の形態は、他の実施の形態および実施例と適宜組み合わせて実施することが可能で
ある。

１００ 二次電池モジュール
１０１ ベルト部
１０２ 二次電池
１０３ 電力伝送装置
１０４ 発電装置
１０５ 表示部
１０６ 無線通信モジュール
１０７ カメラ
１０８ スピーカー
１０９ 接続部
２００ 眼鏡型デバイス
２０１ 二次電池
２０２ 表示部
２０３ 制御部
２０４ 端子部
２０５ 電力伝送装置
３００ リストバンド型デバイス
３０１ 二次電池
３０２ 表示部
３０３ 電力伝送装置
３０４ 操作ボタン
３０５ 接続部
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
４０４ 腕章型デバイス
４０４ａ 本体
４０４ｂ 表示部
４０４ｃ 二次電池
４０５ 腕時計型デバイス
４０５ａ ケース
４０５ｂ バンド
４１０ 車両
５０１ 正極集電体
５０２ 正極活物質層
５０３ セパレータ
５０３ａ 接合部
５０４ 電解液
５０５ 負極集電体
５０６ 負極活物質層
５０７ 外装体
５０７ａ 接合部
５０７ｂ 辺
５１１ 正極
５１１ａ 領域
５１５ 負極
５２０ 封止層
５２１ 正極リード
５２２ 接続領域
５２３ 湾曲部
５２５ 負極リード

Claims (4)

1. 可撓性を有する二次電池と、電力伝送装置と、が設けられたベルト部と、を有し、
   前記可撓性を有する二次電池と前記電力伝送装置は重畳し、
   前記可撓性を有する二次電池は、前記ベルト部の表側と前記ベルト部の裏側との間に設けられている、二次電池モジュール。
2. 可撓性を有する二次電池と、電力伝送装置と、が設けられたベルト部と、を有し、
   前記電力伝送装置は、非接触で電力を送電及び受電する機能を有し、
   前記可撓性を有する二次電池と前記電力伝送装置は重畳し、
   前記可撓性を有する二次電池は、前記ベルト部の表側と前記ベルト部の裏側との間に設けられている、二次電池モジュール。
3. 可撓性を有する二次電池と、電力伝送装置と、可撓性を有する発電装置と、が設けられたベルト部と、を有し、
   前記電力伝送装置は、非接触で電力を送電及び受電する機能を有し、
   前記可撓性を有する二次電池と前記電力伝送装置は重畳し、
   前記可撓性を有する二次電池は、前記ベルト部の表側と前記ベルト部の裏側との間に設けられ、
   前記可撓性を有する二次電池は、前記電力伝送装置が受電した電力及び前記可撓性を有する発電装置が発電した電力が充電される機能を有する、二次電池モジュール。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
   前記電力伝送装置は、電子デバイスへ電力を送電する機能を有する、二次電池モジュール。

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