JP6152095B2 - 二次電池 - Google Patents

Description

本発明は二次電池に関し、例えば、金属酸化物の光励起構造変化を利用して、バンドキャップ中に新たなエネルギー準位を形成して電子を捕獲する動作原理に基づく二次電池（以下、量子電池と呼ぶ）に適用し得る。

二次電池としては、ニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）やリチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）などが知られている。一方、近年、小型でかつ大容量の電池が求められている。そのため、単独で二次電池として機能する単位（以下、単層電池と呼ぶ）を、複数重ねるようなことが行われている。

非特許文献１の３１９頁〜３２０頁には、図１及び図２に示すような円筒型及び角型のニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）の構造が記載されている。円筒型電池１Ａは、所定形状の薄板状の正極２及び負極３を、セパレータ４を介して渦巻状に巻き取り（渦巻は単層電池を重ねたと見ることができる）、円筒型のケース５に挿入し、電解液を注入後に密閉して電池として完成させている。角型電池１Ｂは、所定形状の薄板状の正極２及び負極３間にセパレータ４を介した構造を積層し、角型のケース５に挿入し、電解液を注入後に密閉して電池として完成させている。

特許文献１には、図３に示すような角型のリチウムイオン二次電池の内部構造（極板群）が記載されている。ジグザグに折り曲げられたセパレータ４の連続体の谷溝内に正極板２と負極板３とを交互に挿入して、ジグザグ方向に押圧して扁平にした極板群１Ｃが記載されている。このような極板群が、角型の外装缶に挿入され、電解液が注入された後に密閉されて角型電池として完成される。

また、近年、固体薄膜化して構成される全固体型の二次電池が研究、開発されており、小型化を実現する二次電池として期待されている。図４には、全固体型の二次電池の構成を示す斜視図及び断面図を示している。図４は、正極端子及び負極端子などの端子部材、外装部材や被覆部材などの実装部材などを省略している。全固体型の二次電池１Ｄは、負極層３と正極層２との間に充放電時に内部変化を起こす固体の層（以下、蓄電層と呼ぶ）６を有するものである。全固体型の二次電池１Ｄとしては、上述した量子電池や、全固体型のリチウムイオン二次電池などがある。量子電池の場合、負極層３と正極層２との間に、充電動作で電子を蓄積（捕獲）し、放電動作で蓄積した電子を放出する層（後述するようにこの層を充電層と呼ぶ）が設けられており、この充電層が蓄電層６に該当する。また、全固体型のリチウムイオン二次電池の場合、負極層３と正極層２との間に、固体電解質層が設けられており、この固体電解質層が蓄電層６に該当する。なお、図４に示す構造を単層電池として積層するような場合には、蓄電層６の周囲などに、負極層３と正極層２とを絶縁したり、蓄電層６の周囲を保護したりするシール７を設けることが好ましい（但し、シール７は必須の構成要素ではない）。

全固体型の二次電池１Ｄも、周知のように、単層電池を直列に積層することで端子電圧を高めることができ、単層電池を並列に積層することで電流容量を大きくすることができる。

図５は、二次電池１Ｄを単層電池とし、複数の単層電池を直列に接続した、容易に考えられる二次電池１Ｅを示す断面図である。二次電池１Ｅにおける中間の単層電池（１Ｄ）はその負極層３の下面が１段下の単層電池の正極層２の上面と接触しており、最下段の単層電池はその負極層３の下面は負極端子板若しくは負極端子層（以下、負極端子板と呼ぶ）８の上面と接触しており、最上段の単層電池はその正極層２の上面は正極端子板若しくは正極端子層（以下、正極端子板と呼ぶ）９の下面と接触している。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａを有している。二次電池１Ｄの端子電圧がＶｏ、電流容量がＩｏ（＝Ｉ×ｔ（Ａｈ））であり、二次電池１Ｄの積層数（直列接続数）をＮとすると、二次電池１Ｅの端子電圧はＮ×Ｖｏ（例えば、積層数が６であれば６×Ｖｏ）であり、電流容量はＩｏとなる。

図６は、二次電池１Ｄを単層電池とし、複数の単層電池を並列に接続した、容易に考えられる二次電池１Ｆを示す断面図である。二次電池１Ｆにおける各単層電池（１Ｄ）はそれぞれ、負極端子板８及び正極端子板９に挟持されており、ある単層電池に係る正極端子板９と、その上段の単層電池に係る負極端子板８との間には絶縁層１０が設けられている。複数の負極端子板８は負極端子連結部８ｂによって連結されており、複数の正極端子板９は正極端子連結部９ｂによって連結されており、負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂはそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａを有している。二次電池１Ｄの端子電圧がＶｏ、電流容量がＩｏであり、二次電池１Ｄの積層数（並列接続数）をＮとすると、二次電池１Ｆの端子電圧Ｖｏであり、電流容量はＮ×Ｉｏ（例えば、積層数が６であれば６×Ｉｏ）となる。

高い端子電圧で大きな電流容量の二次電池を実現するには、単層電池の直列積層と並列積層とを組み合わせれば良い。例えば、図６の負極端子板８及び正極端子板９に挟持されている単層電池（１Ｄ）の部分を、複数の単層電池を直列的に積層したものと置き換えることにより、高い端子電圧で大きな電流容量の二次電池を構成することができる。

特開２００９−１４０７０７

電気化学会 電池技術委員会編、「電池ハンドブック」、株式会社オーム社、平成２２年２月発行

図１〜図３に示す従来の二次電池では、隣接する単層電池の正極と負極とを絶縁させるためにセパレータを配置させることが必要であり、また、電解液の収容空間を確保するため、電池の全容積を小さくすることが困難であった。また、図１〜図３に示す二次電池では、化学反応を利用しているために、充放電性能が劣化したり、寿命が低下したりする。また、電解液を使用しているので液漏れのリスクを伴っている。さらに、リチウムイオン型の二次電池では、過充電、充放電により信頼性が低下したり、電解液を使用しているため電極間が短絡する恐れがあったりする。

電解液を利用することに伴う不都合は、全固体型の二次電池によりかなりの部分が解決される。

上述したように、複数の単層電池を並列接続させることにより、二次電池の電流容量を大きくすることができる。しかし、このような二次電池１Ｆは、図６に示すように、隣接する単層電池の負極端子板８及び正極端子板９との間に絶縁層１０を設けなければならず、また、単層電池の負極層３の数だけ負極端子板８を設けると共に、単層電池の正極層２の数だけ正極端子板９を設けなければならず、二次電池１Ｆの容積が大きくなる。

一般的に、電池の容積効率は、電池の全容積に対する電池の実効容積の割合で求められる。二次電池の充電周期を考慮すると、二次電池の電流容量を大きくすることが求められるが、電流容量を大きくしても電池の全容積が小さいことが好ましい。また、電池の全容積が小さくなれば、二次電池の小型化にもつながる。負極端子板８及び正極端子板９は電池の構成上必要なものであるが、絶縁層１０は仕方なく設けているものであり、容積効率を低下させる大きな原因となっている。

所望する電流容量が大きくなればなるほど、並列接続する単層電池の積層数を増大させれば良い。しかし、積層数の増大に伴い、絶縁層１０の数も増えてしまい（負極端子板８や正極端子板９の数も増える）、全容積を一段と大きくする。

並列接続でも直列接続でも、複数の単層電池を積層する二次電池では、各単層電池の位置合わせの要求が高い。図６に示す二次電池１Ｆの場合、負極端子連結部８ｂや正極端子連結部９ｂが単層電池１Ｄに近い方（図６の隙間Ｌが短い方）が全容積の軽減面から好ましい。例えば、いずれかの単層電池が図６の右にずれて積層され、その単層電池の負極層３が正極端子連結部９ｂに接した場合には短絡経路が形成されてしまう。そのため、各単層電池の位置合わせの要求が高く、製造効率の低下を招く可能性もある。

また、積層工程では、積層数だけの単層電池を積層処理しなければならず、製造工数が多いものとなっていた。

そのため、蓄電層を正極層と負極層とで挟んだ全固体型の二次電池構造を単層二次電池として適用した二次電池であって、容積面、製造面、位置決め面などの一つ以上の観点で、従来の二次電池より良好な二次電池が望まれている。

かかる課題を解決するため、本発明の二次電池は、全固体型の蓄電層が正電極層及び負電極層で挟まれたシート状の単層二次電池を、２つ折りに折り畳んだ折曲構造の単層二次電池を適用し、折曲構造の複数の単層二次電池を並設させ、隣接する折曲構造の単層二次電池間を、電気的に直接接触させ、又は、正極端子部材若しくは負極端子部材を介して接触させて、電流容量の増大化及び端子電圧の高圧化の少なくとも一方を達成しており、正電極層を内側に２つ折りに折り畳んだ第１折曲構造を有する単層二次電池と、負電極層を内側に２つ折りに折り畳んだ第２折曲構造を有する単層二次電池とを、並設される要素として共に含んでいることを特徴とする。

ここで、折曲構造の複数の単層二次電池を並設させ、隣接する折曲構造の単層二次電池間を、電気的に直接接触させ、又は、正極端子部材若しくは負極端子部材を介して接触させて、電流容量の増大化及び端子電圧の高圧化の少なくとも一方を達成していることが好ましい。

本発明の二次電池によれば、折り畳んだ折曲構造を有する単層二次電池を適用するので、絶縁層を皆無若しくは少なくできて容積を抑えることができる、部品数を抑えることができて製造を効率化できる、正極端子部材若しくは負極端子部材を折り畳んだ内部間隙に挿入して位置決め精度を高めることができる、などの効果のいくつかを達成することができる。

従来の円筒型のニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）の内部構造を一部破断して示す斜視図である。 従来の角型のニッケル水素電池（Ｎｉ−ＭＨ）の内部構造を一部破断して示す斜視図である。 特許文献１に記載の角型のリチウムイオン二次電池の内部構造（極板群）を示す斜視図である。 全固体型の二次電池の構成を示す斜視図及び断面図を示している。 全固体型の二次電池を単層電池とし、複数の単層電池を直列に接続した、考えられる二次電池の構成を示す断面図である。 全固体型の二次電池を単層電池とし、複数の単層電池を並列に接続した、考えられる二次電池の構成を示す断面図である。 第１の実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第２の実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第３の実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第４の実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第４の実施形態を変形した実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第５の実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第６の実施形態の二次電池及びその構成要素である直列接続単位構成の構成を示す断面図である。 第５及び第６の実施形態の技術思想を組み合わせた変形実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 第７の実施形態の二次電池の構成を示す断面図である。 舌片付折曲単層量子電池の第１例を適用した、第８の実施形態の二次電池の構成を示す説明図である。 舌片付折曲単層量子電池の第２例の構成を示す説明図である。 舌片付折曲単層量子電池の第３例の構成を示す説明図である。 舌片付折曲単層量子電池の第４例の構成を示す説明図である。 舌片付折曲単層量子電池の第５例の構成を示す説明図である。 第９の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１０の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１１の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１２の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図及び分解正面図である。 第１３の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図及び分解正面図である。 第１４の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１４の実施形態の変形実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１５の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１６の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１６の実施形態に係る二次電池が適用している不完全４折単層量子電池の形成方法の説明図である。 第１７の実施形態に係る二次電池の構成を示す正面図である。 第１８の実施形態に係る二次電池の構成を示す説明図である。 第１９の実施形態に係る二次電池の構成を示す説明図である。 変形実施形態（その１）の二次電池の説明図である。 変形実施形態（その２）の二次電池の構成を示す断面図である。

（Ａ）量子電池について
以下に説明する各実施形態の二次電池は、量子電池の技術を適用したものである。そこで、各実施形態の説明に先立ち、量子電池について簡単に説明する。

上述したように、量子電池は、金属酸化物の光励起構造変化を利用して、バンドギャップ中に新たなエネルギー準位を形成して電子を捕獲する動作原理に基づく二次電池をいう。

量子電池は、全固体型の二次電池であり、単独で二次電池として機能する構成は上述した図４で表すことができる。すなわち、量子電池（１Ｄ）は、負極層３と正極層２との間に充電層６を有するものである。

充電層６は、充電動作で電子を蓄え、放電動作で蓄電電子を放出し、充放電がなされていない状態で電子を保持（蓄電）している層であり、光励起構造変化技術が適用されて形成されている。

ここで、光励起構造変化は、例えば、国際公開ＷＯ／２００８／０５３５６１に記載されており、その出願の発明者（本願の発明者でもある）である中澤明氏が見出した現象（技術）である。すなわち、中澤明氏は、所定値以上のバンドギャップを持つ半導体であって透光性をもつ金属酸化物が、絶縁被覆された状態で有効な励起エネルギーを与えられると、バンドギャップ内に電子不在のエネルギー準位が多数発生することを見出した。量子電池は、これらのエネルギー準位に電子を捕獲させることで充電し、捕獲した電子を放出させることで放電するものである。

充電層６は、絶縁被膜で覆われたｎ型金属酸化物半導体の微粒子が、負極層３に対して薄膜状に付着され、ｎ型金属酸化物半導体が紫外線照射によって光励起構造変化を起こし、電子を蓄えることができるように変化したものである。

量子電池の場合、正極層２は、電極本体層と、充電層６に接するように形成されたｐ型金属酸化物半導体層とを有する。ｐ型金属酸化物半導体層は、電極本体層から充電層６への電子の注入を防止するために設けられている。負極層３と正極層２の電極本体層とは、導電層として形成されたものであれば良い。

以下に説明する各実施形態の二次電池は、図４に示す単独で量子電池として機能する単位（以下、単層量子電池と呼ぶ）を、１又は複数利用したものである。各実施形態に共通する技術思想は、単層量子電池を２つ折り又は４つ折りに折り畳んで利用するという点にある。そのため、単層量子電池は、折り曲げ方向の長さが、折り曲げ方向に必要な長さの２倍若しくは２倍強程度の長さを有する形状に形成されている。形状としては、矩形が好ましいが、矩形に限定されるものではなく、円形、楕円形、六角形など他の形状であっても良い。ここで、２つ折りでは、上側と下側の図形が完全に重なる線対称図形が好ましいが、これに限定されるものではない。４つ折りの後述する実施形態では、４つ折り後の４つの部分が完全に重なっているものではないが、完全に重なるものを適用することもできる。

例えば、単層量子電池における正極層２及び負極層３の膜厚は１０ｎｍ〜１μｍ程度にでき、充電層６の膜厚は５０ｎｍ〜１０μｍ程度にできる。すなわち、単層量子電池はシート状の電池であって２つ折りや４つ折りに折り畳むことが可能なものである。また、充電層６が、完全固体の層ではあるが粒子を押し固めた層ではないので、折り曲げ部分で損傷したり亀裂が生じたりするようなことはない。

なお、図４についての上述した説明でも言及したように、単層量子電池においても、シール７は必須の構成要素ではない。折り畳んだ後において、負極層３と正極層２との間の短絡などの不要な短絡を空隙などで防止できるのであれば、シール７を省略することができる。

（Ｂ）第１の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図７は、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図７は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１の実施形態に係る二次電池２０Ａは、２つ折りに折り畳まれた１又は複数（図７では３個の例）の単層量子電池（以下、適宜、折曲単層量子電池と呼ぶ）２１を有する。以下では、折曲単層量子電池２１を複数適用した場合の構成、効果を説明する（但し、１個だけ適用した場合にも、そのまま適用できる構成や効果は存在する）。各折曲単層量子電池２１はそれぞれ、正極層２を内側にして折り畳まれたものである。折曲単層量子電池２１の数は、所望する電流容量に応じて選定すれば良い。

単層量子電池の２つ折りの折り畳みにより対向するようになった正極層２の上下の部分間には、正極端子板９が、その先端が折曲部の内面に接するまで挿入されている。折曲単層量子電池２１の数だけ設けられている正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されている。折曲単層量子電池２１は、上下に隣接する負極端子板８間に挿入されている。全ての負極端子板８は負極端子連結部８ｂによって連結されている。なお、図７に示した一部の負極端子板８を省略することも可能である。例えば、図７上、最も上に位置している負極端子板８及び最も下に位置している負極端子板８は省略することもできる。

なお、負極端子板８及び正極端子板９は「板」とネーミングしているが、薄板だけでなく、薄膜状のものであっても良い。また、全面が電気的接触に機能する必要はなく、メッシュ状や櫛歯状などの導電性部材が一部欠落したものであっても良い。また、挿入方向の長さも、その先端が折曲部の内面に接する長さより短くても良い。

負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂはそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａを有している。図７では、負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂが左右に設けられたものを示したが、負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂの位置は任意であっても良い。例えば、紙面の法線方向の手前及び奥側に負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂを設けるようにしても良く、負極端子連結部８ｂを左に、正極端子連結部９ｂを紙面の法線方向の手前に設けるようにしても良い。また、負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂはそれぞれ、板状のものであっても棒状のものであっても良く、また、１つの部材に限定されず、複数の部材が紙面の法線方向に配列されたものであっても良い。

また、図７では、負極端子板８、延長部８ａ及び負極端子連結部８ｂが一体的に構成され、正極端子板９、延長部９ａ及び正極端子連結部９ｂが一体的に構成されているように示したが、当初より一体的な構成である必要はない。例えば、負極端子板８、延長部８ａ及び負極端子連結部８ｂが別部材として構成され、製造の過程で、連結されるものであっても良い。

負極端子板８、延長部８ａ及び負極端子連結部８ｂは、電気的に充分に低い抵抗値で、負極層３と図示しない外部への負極端子とを接続できるならば、形状や材質は限定されるものではない。同様に、正極端子板９、延長部９ａ及び正極端子連結部９ｂは、電気的に充分に低い抵抗値で、正極層２と図示しない外部への正極端子とを接続できるならば、形状や材質は限定されるものではない。

第１の実施形態に係る二次電池２０Ａは、複数の折曲単層量子電池２１の並列接続になっており、電流容量を大きくすることができる。

また、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａは、並列積層構造を適用していても、正極及び負極間の絶縁を確保する絶縁層（図６参照）が不要であり、全容積を小さくすることが可能である。

さらに、単層量子電池は２つ折りにして利用するので、二次電池１Ｆが占有する面積を小さいものとすることができる。例えば、図６に示す二次電池１Ｆの単層電池と同様な面積の単層量子電池を適用したとした場合、二次電池２０Ａが占有する面積を、二次電池２０Ａの半分程度とすることができる。

さらにまた、単層量子電池は２つ折りにして利用するので、積層対象の部品数などを少なくでき、積層工程の工数を軽減することができる。例えば、図６に示す二次電池１Ｆの厚みと同程度の厚みの二次電池２０Ａを形成する場合、必要な折曲単層量子電池２１の数は、二次電池１Ｆにおける単層電池の必要数の半分程度になる。

また、小片化された単層量子電池を選別して折曲単層量子電池２１を形成させた上で二次電池２０Ａを製作させることが可能となり、良品の単層量子電池を適用した大容量の二次電池２０Ａを製作可能となる。

さらに、正極端子板９が、その先端が折曲単層量子電池２１の折曲部の内面に接するまで挿入されるようにしているので、折曲単層量子電池２１の位置のばらつきをなくすことができ、短絡などを未然に防止することができる。

図７は、正極層２を内側にして２つ折りされた折曲単層量子電池２１を適用したものを示したが、第１の実施形態の二次電池２０Ａの変形実施形態として、負極層３を内側にして２つ折りされた折曲単層量子電池を適用したものを挙げることができる。この変形実施形態は、図７における正極要素が負極要素に置き換わり、図７における負極要素が正極要素に置き換わったものとなる。

図７に示す複数の二次電池２０Ａを、１つの実装部材の中に実装するようにしても良く、この場合に、複数の二次電池２０Ａの延長部８ａ及び９ａを直列接続しても良く、また、並列接続しても良く、直並列接続しても良く、さらにまた、個別に外部に露出させるようにしても良い。例えば、折曲単層量子電池２１の面形状が半円形状とし、２つの二次電池２０Ａを、平面形状が概略円となるように実装部材の中に実装するようにしても良い。

（Ｃ）第２の実施形態
次に、本発明による二次電池の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図８は、第２の実施形態に係る二次電池２０Ｂの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図８は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第２の実施形態に係る二次電池２０Ｂは、単層量子電池を２段（この段数は直列接続数となっており、３段以上でも良い）に重ね、その２段重ねの状態で２つ折りに折り畳まれた電池構造（以下、適宜、多段折曲単層量子電池と呼ぶ）２２を１又は複数（図８は２個の例）有する。以下では、多段折曲単層量子電池２２を複数適用した場合の構成、効果を説明する（但し、１個だけ適用した場合にも、そのまま適用できる構成や効果は存在する）。各多段折曲単層量子電池２２はそれぞれ、上段の単層量子電池の正極層２を内側にして折り畳まれたものである。多段折曲単層量子電池２２の数は、所望する電流容量に応じて選定すれば良い。また、折り畳む前の単層量子電池を重ねる段数は、所望する端子電圧に応じて選定すれば良い。

折り畳みにより対向するようになった正極層２の上下の部分間には、正極端子板９が、その先端が折曲部の内面に接するまで挿入されている。多段折曲単層量子電池２２の数だけ設けられている正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されている。多段折曲単層量子電池２２は、上下に隣接する負極端子板８間に挿入されている。なお、図８上、最も上に位置している負極端子板８及び最も下に位置している負極端子板８は省略されていても良い。全ての負極端子板８は負極端子連結部８ｂによって連結されている。負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂはそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａを有している。

第２の実施形態に係る二次電池２０Ｂは、多段折曲単層量子電池２２が単層量子電池の直列接続となっていて端子電圧を高くすることができ、また、複数の多段折曲単層量子電池２２の並列接続になっていて電流容量を大きくすることができる。

また、第２の実施形態に係る二次電池２０Ｂも、第１の実施形態と同様に、絶縁層（図６参照）が不要であって全容積を小さくできる、２つ折りにしているので占有面積を小さくできる、積層対象の部品数などを少なくできて積層作業の工数を軽減できる、小片化された単層量子電池を選別して良品の単層量子電池を適用して二次電池を製作できる、多段折曲単層量子電池２２の位置のばらつきを抑えることができる、などの効果を奏することができる。

詳述は避けるが、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第２の実施形態に係る二次電池２０Ｂに適用可能なものは、第２の実施形態に係る二次電池２０Ｂの変形実施形態となる。

（Ｄ）第３の実施形態
次に、本発明による二次電池の第３の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図９は、第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図９は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃは、正極層２を内側にして２つ折りに折り畳まれた単層量子電池（以下、適宜、第１折曲単層量子電池と呼ぶ）２１Ｐと、負極層３を内側にして２つ折りに折り畳まれた単層量子電池（以下、適宜、第２折曲単層量子電池と呼ぶ）２１Ｎとが、折曲部が逆方向に位置するように積層されているものである。図９の例では、第１折曲単層量子電池２１Ｐの負極層３の面である下面と、第２折曲単層量子電池２１Ｎの正極層２の面である上面とを面接触させている。

折り畳みにより対向するようになった第１折曲単層量子電池２１Ｐの正極層２の上下の部分間には、正極端子板９が、その先端が折曲部の内面に接するまで挿入されている。折り畳みにより対向するようになった第２折曲単層量子電池２１Ｎの負極層３の上下の部分間には、負極端子板８が、その先端が折曲部の内面に接するまで挿入されている。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａと繋がっている。

第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃは、第１折曲単層量子電池２１Ｐの負極層３と第２折曲単層量子電池２１Ｎの正極層２との間で電子を直接授受できる構造となっているので、２つの単層量子電池の直列接続になっている。従って、第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃは、端子電圧を高くすることができる。

また、第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃも、第１の実施形態と同様に、２つ折りにしているので占有面積を小さくできる、積層対象の部品数などを少なくできて積層作業の工数を軽減できる、小片化された単層量子電池を選別して良品の単層量子電池を適用して二次電池を製作できる、第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎの位置のばらつきを抑えることができる、などの効果を奏することができる。

図９では、第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎがそれぞれ、１つ(１段)の単層量子電池を折り畳んだものを示したが、第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎの少なくとも一方が、第２の実施形態で説明した多段折曲単層量子電池であっても良い。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ、２０Ｂの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃに適用可能なものは、第３の実施形態に係る二次電池２０Ｃの変形実施形態となる。

（Ｅ）第４の実施形態
次に、本発明による二次電池の第４の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第４の実施形態に係る二次電池２０Ｄの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図１０は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第４の実施形態に係る二次電池２０Ｄは、正極層２を内側にして２つ折りに折り畳まれた複数（図１０は３個の例）の折曲単層量子電池２１における上折畳部分及び下折畳部分の少なくとも一方を、他の折曲単層量子電池における折り畳みによる内部間隙に挿入しつつ、複数の折曲単層量子電池２１を積み重ねたものである。上折畳部分及び下折畳部分の少なくとも一方を、他の折曲単層量子電池における折り畳みによる内部間隙に挿入できるように、下側から数えて奇数番目の折曲単層量子電池２１における折曲部分と、偶数番目の折曲単層量子電池２１における折曲部分とは左右方向で反対に位置するようにされている。図１０の例では、１番目と３番目の折曲単層量子電池２１−１、２１−３は折曲部分が右側に位置し、２番目の折曲単層量子電池２１−２は折曲部分が左側に位置し、１番目の折曲単層量子電池２１−１の上折畳部分が２番目の折曲単層量子電池２１−２に内部間隙に挿入され、２番目の折曲単層量子電池２１−２の下折畳部分が１番目の折曲単層量子電池２１−１に内部間隙に挿入されると共に、２番目の折曲単層量子電池２１−２の上折畳部分が３番目の折曲単層量子電池２１−３に内部間隙に挿入され、３番目の折曲単層量子電池２１−３の下折畳部分が２番目の折曲単層量子電池２１−２に内部間隙に挿入されている。

各折曲単層量子電池２１の露出面は負極層３の面であり、各折曲単層量子電池２１はそれぞれ、２枚の負極端子板８によって挟まれている。なお、１番目と３番目の折曲単層量子電池２１−１、２１−３のように積み重ねで負極層３同士が隣接する所では、下側の折曲単層量子電池２１−１用の上側の負極端子板８と上側の折曲単層量子電池２１−３用の下側の負極端子板８として共通の負極端子板８が適用される。なお、負極端子板８の一部は省略することもできる（後述する図１１参照）。

隣接する折曲単層量子電池２１の上折畳部分及び下折畳部分が内部間隙に入れ子で挿入されるため（言い換えると、隣接する折曲単層量子電池２１の上折畳部分及び下折畳部分が嵌めあわされるため）、一方の折曲単層量子電池２１の正極層２と負極層３とが対向するようになった部分には、絶縁層１０が設けられている正極端子板９が挿入される。絶縁層１０は、負極層３と接する側に設けられる。

正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されており、負極端子板８は負極端子連結部８ｂによって連結されている。負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂはそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａを有している。

３個の折曲単層量子電池２１は、負極層３が負極端子板８に接続することで負極層３側の並列接続を実現していると共に、正極層２が互いに接続することで正極層２側の並列接続を実現しており、３個の折曲単層量子電池２１は並列接続となっている。

図１０に示す二次電池２０Ｄは、正極層２を内側にして２つ折りに折り畳まれた折曲単層量子電池２１が３個のものであった。図１１は、正極層２を内側にして２つ折りに折り畳まれた折曲単層量子電池２１が５個の二次電池を示しており、技術思想としては、図１０に示す二次電池と同様である。なお、上述したように、図１１に示す二次電池では、省略可能な負極端子板８の一部を省略している。

第４の実施形態に係る二次電池２０Ｄ（図１１に示すものを含む）は、複数の折曲単層量子電池２１の並列接続になっており、電流容量を大きくすることができる。

また、第４の実施形態に係る二次電池２０Ｄ（図１１に示すものを含む）も、絶縁層の数を抑えて全容積を小さくできる、２つ折りにしているので占有面積を小さくできる、積層対象の部品数などを少なくできて積層工程の工数を軽減できる、小片化された単層量子電池を選別して良品の単層量子電池を適用して二次電池を製作できる、折曲単層量子電池２１の位置のばらつきを抑えることができる、などの効果を奏することができる。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｃの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第４の実施形態に係る二次電池２０Ｄに適用可能なものは、第４の実施形態に係る二次電池２０Ｄの変形実施形態となる。

（Ｆ）第５の実施形態
次に、本発明による二次電池の第５の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図１２は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅは、正極層２を内側にして２つ折りに折り畳まれた第１折曲単層量子電池２１Ｐと、負極層３を内側にして２つ折りに折り畳まれた第２折曲単層量子電池２１Ｎとにおける上折畳部分及び下折畳部分の少なくとも一方を、他の折曲単層量子電池における折り畳みによる内部間隙に挿入しつつ、複数（図１２は３個の例）の折曲単層量子電池２１Ｐ及び２１Ｎを積み重ねたものである。図１２に示す二次電池２０Ｅは、下側から１番目及び３番目が第１折曲単層量子電池２１Ｐであり、２番目が第２折曲単層量子電池２１Ｎである。

２つの第１折曲単層量子電池２１Ｐはそれぞれ、２枚の負極端子板８によって挟まれている。なお、下側の第１折曲単層量子電池２１Ｐ用の上側の負極端子板８と上側の第１折曲単層量子電池２１Ｐ用の下側の負極端子板８として共通の負極端子板８が適用されている。この共通の負極端子板８は省略することもできる。第２折曲単層量子電池２１Ｎは、２枚の絶縁層１０が設けられている正極端子板９によって挟まれている。絶縁層１０は、第１折曲単層量子電池２１Ｐの正極層２と接する側に設けられている。

正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されており、負極端子板８は負極端子連結部８ｂによって連結されている。負極端子連結部８ｂ及び正極端子連結部９ｂはそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａを有している。

ここで、第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎを展開したとして接続関係を考える。この展開構成では、負極端子板８に、２つの第１折曲単層量子電池２１Ｐが負極層３を下側にして載置され、これら２つの第１折曲単層量子電池２１Ｐの上に第２折曲単層量子電池２１Ｎが負極層３を下側にして載置され、この第２折曲単層量子電池２１Ｎの上に正極端子板９が載置されている。すなわち、２つの単層量子電池（第１折曲単層量子電池２１Ｐ）の並列回路に、１つの単層量子電池（第２折曲単層量子電池２１Ｎ）が直列に接続された構成になっている。

第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅは、第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎの直列接続になっており、端子電圧を高くすることができる。なお、図１２に示すものは、並列接続によって電流容量を大きくすることもできる。

また、第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅも、絶縁層の数を抑えて全容積を小さくできる、２つ折りにしているので占有面積を小さくできる、積層対象の部品数などを少なくできて積層工程の工数を軽減できる、小片化された単層量子電池を選別して良品の単層量子電池を適用して二次電池を製作できる、折曲単層量子電池２１Ｐ、２１Ｎの位置のばらつきを抑えることができる、などの効果を奏することができる。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｄの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅに適用可能なものは、第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅの変形実施形態となる。

（Ｇ）第６の実施形態
次に、本発明による二次電池の第６の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１３（Ａ）は、第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図１３（Ａ）は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。図１３（Ｂ）は、第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆの直列接続単位構成を示す断面図である。

第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆは、図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成を、１段又は複数段（図１３（Ａ）は３段の例）、絶縁層を介さずに接触させて積み重ねたものである。最上段の外部に露出している正極層２には正極端子板９が接触しており、この正極端子板９は、図示しない実装部材の外部に正極端子を露出させるための延長部９ａに接続している。最下段の露出している負極層３には負極端子板８が接触しており、この負極端子板８は、図示しない実装部材の外部に負極端子を露出させるための延長部８ａに接続している。

図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成は、正極層２を内側にして２つ折りに折り畳まれた第１折曲単層量子電池２１Ｐを下側に、負極層３を内側にして２つ折りに折り畳まれた第２折曲単層量子電池２１Ｎを上側にし、折曲部が逆方向に位置するようにしかも入れ子状態で（嵌め合い状態）で積層されているものである。第１折曲単層量子電池２１Ｐの下折畳部分の正極層２と、第２折曲単層量子電池２１Ｎの下折畳部分の正極層２とは、同じ下側の絶縁層１０の反対の面に接触し、絶縁が確保されている。また、第１折曲単層量子電池２１Ｐの上折畳部分の負極層３と、第２折曲単層量子電池２１Ｎの上折畳部分の負極層３とは、同じ上側の絶縁層１０の反対の面に接触し、絶縁が確保されている。

仮に、図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成を構成している第２折曲単層量子電池２１Ｎ及び第１折曲単層量子電池２１Ｐの折り畳みを展開すると、展開された第２折曲単層量子電池２１Ｎの上に、展開された第１折曲単層量子電池２１Ｐが半分の領域を重ねた状態で接触した状態となる。すなわち、図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成は、第２折曲単層量子電池２１Ｎ及び第１折曲単層量子電池２１Ｐの直列接続構成となっている。

図１３（Ａ）に示す第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆの例は、図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成が３段であるので、６個の折曲単層量子電池２１Ｎ、２１Ｐの直列接続となっている。

第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆは、複数の単層量子電池の直列接続になっているので、端子電圧を高くすることができる。

また、第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆも、第１の実施形態と同様に、２つ折りにしているので占有面積を小さくできる、積層対象の部品数などを少なくできて積層工程の工数を軽減できる、小片化された単層量子電池を選別して良品の単層量子電池を適用して二次電池を製作できる、第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎの位置のばらつきを抑えることができる、などの効果を奏することができる。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｅの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆに適用可能なものは、第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆの変形実施形態となる。

図１４は、上述した第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅの技術思想と、第６の実施形態に係る二次電池２０Ｆの技術思想とを組み合わせた二次電池２０Ｇを示す断面図である。この変形実施形態の二次電池２０Ｇは、第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅの上側の第１折曲単層量子電池２１Ｐの上に、図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成を上下反転して設けた後に上側の負極端子板８を接触させると共に、第５の実施形態に係る二次電池２０Ｅの下側の第１折曲単層量子電池２１Ｐの下に、図１３（Ｂ）に示す直列接続単位構成を設けた後に下側の負極端子板８を接触させたものである。

従って、二次電池２０Ｇは、３つの単層量子電池（下側から、２１Ｐ、２１Ｎ、２１Ｐ）の直列回路を２つ並列に接続した回路に、１つの単層量子電池（２１Ｎ）を直列に接続した構成になっている。

（Ｈ）第７の実施形態
次に、本発明による二次電池の第７の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第７の実施形態に係る二次電池２０Ｈの構成を示す断面図であり、上述した図４（Ｂ）と同様な方向から見た断面図である。図１５は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

上述した第１〜第６の実施形態は、負極層３、充電層６及び正極層２を有する単層量子電池（図４参照）を折り畳んだ折曲単層量子電池を利用するものであった（シール７は必須要件ではない）。負極層３、充電層６及び正極層２を有する単層量子電池は、基板上に対する薄膜形成処理を通じて形成され、基板から離脱されて形成されたものである。若しくは、離脱された後に、所定の形状に切り出されて形成されたものである。量子電池の場合、上述した基板として、絶縁性基板が適用できるだけでなく、銅やステンレスなどの導電性材料でなる薄い導電性基板を適用することができる。

この第７の実施形態に係る二次電池２０Ｈは、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａ（図７参照）の一部を変更したものである。導電性基板１２の上に負極層３、充電層６及び正極層２を積層し、短絡防止のシール７（但し、シール７は必須の構成要件ではない）を有する構成を単位構成（以下、適宜、基板付単層量子電池と呼ぶ）とし、この基板付単層量子電池を、正極層２を内側にして折り畳んだ折曲基板付単層量子電池２３を、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａの折曲単層量子電池２１に代えて適用したものである。その他の構成は、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａと同様である。

第７の実施形態の二次電池２０Ｈによれば、折り畳む前の単位構成が基板付単層量子電池であるため、基板から、電池構成部分を剥離するような製造工程を不要とすることができる。その他の効果は、第１の実施形態と同様である。

折曲基板付単層量子電池２３が有する基板が導電性基板１２であるので、導電性基板１２に負極層３の機能を担当させ、負極層３を省略することも可能である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｆの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第７の実施形態に係る二次電池２０Ｈの技術思想を適用可能なものは、第７の実施形態に係る二次電池２０Ｈの変形実施形態となる。

第７の実施形態に係る二次電池２０Ｈは、第１の実施形態に係る二次電池２０Ａの折曲単層量子電池２１の部分を、折曲基板付単層量子電池２３に置き換えたものであった。図示は省略するが、第２の実施形態〜第６の実施形態に係る二次電池２０Ｂ〜２０Ｆの折曲単層量子電池２１、２１Ｐの部分を、折曲基板付単層量子電池２３に置き換えた二次電池を実現しても良い。

図１５に示す二次電池で２０Ｈは、導電性基板１２が負極層３側に設けられたものであったが、導電性基板１２が正極層２側に設けられた場合にも同様に、導電性基板１２が残ったまま二次電池を構成するようにしても良い。

（Ｉ）第８の実施形態
次に、本発明による二次電池の第８の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１６（Ｃ）は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図１６（Ｃ）は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉは、例えば、以下のように形成される。最初に、図１６（Ａ）の平面図に示すように、単層量子電池に対して、折り畳みが実行される線近傍まで延びる１本又は複数本（図１６（Ａ）は４本の例）のスリット２４を設ける。スリット２４は、完成された単層量子電池に対するカッティングにより設けるようにしても良く、薄膜の順次形成による単層量子電池の形成過程においてスリット２４となる部分の膜形成を阻害するようにして設けるようにしても良い。次に、図１６（Ｂ）の平面図に示すように、スリット２４で切り分けられた部分の中から予め定まっている部分を、正極層２を内側にして折り畳む。図１６（Ｂ）の例は、一番奥側の部分と、奥側から２番目及び３番目のスリット２４間の部分と、一番手前側の部分とが折り畳まれた例である。折り畳まれない部分は、折り畳み後の全体として見た場合、折り畳み本体から引き出した舌片２５を構成しており、折り畳み本体における、舌片２５の延長部分は溝２６となっている。以下、図１６（Ｂ）に示すような舌片２５を有する折り畳まれた単層量子電池２７を、以下、適宜、舌片付折曲単層量子電池と呼ぶ。

なお、以下の各実施形態の説明において、説明に用いている図面で舌片及び溝が見えない場合にも、文章では符号「２５」や「２６」を付して説明していることもある。

図１７（Ｂ）は、唯一の舌片２５及びその延長の溝２６が手前側に設けられている舌片付折曲単層量子電池を示し、図１７（Ａ）は、その舌片付折曲単層量子電池の折り畳む前の状態を示している。図１８（Ｂ）は、唯一の舌片２５及びその延長の溝２６が奥行方向の中央に設けられている舌片付折曲単層量子電池を示し、図１８（Ａ）は、その舌片付折曲単層量子電池の折り畳む前の状態を示している。

図１６〜図１８に示すように、舌片付折曲単層量子電池２７は、舌片２５の数や舌片２５の位置は限定されない。また、舌片２５の幅も限定されるものではない。舌片２５の長さは、スリット２４の長さに応じて定まるが、折り畳んだ後、舌片２５の長手方向に直交する方向に沿ってカットすることにより、スリット２４の長さより短くするようにしても良い。

第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉにおいて、正極端子板９は、少なくとも舌片２５における正極層２と接触している。さらに、正極端子板９が溝２６の表面に露出している正極層２と接触するように延びているものであっても良く、図１６（Ｃ）はこのような場合を示している。負極端子板８は、少なくとも折り畳み本体における下折畳部分の下側の負極層３に接触している。さらに、負極端子板８は、舌片２５における負極層３と接触するように延びているものであっても良く、図１６（Ｃ）はこのような場合を示している。また、折り畳み本体における上折畳部分の上側の負極層３に接触するような他の負極端子板８が設けられていても良い。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａに接続されている。

図１６では、舌片２５が折り畳み本体における下折畳部分と同一平面上に延びているものを示したが、舌片２５が折り畳み本体における下折畳部分に対して１８０度以外の角度を持つように折り曲げられたものであっても良く、それに応じて、正極端子板９の延長方向を選定しても良い。また、舌片２５がその途中で折り曲げられ、折り曲げられた先端側で正極端子板９と接触するものであっても良い。

また、図１６では、スリット２４と折り曲げ線とが直交する場合を示したが、これに限定されず、例えば、図１９に示すように、スリット２４と折り曲げ線とが９０度以外の角度で交わるものであっても良い。

さらに、図１６では、スリット２４を設けて折り畳むことにより舌片付折曲単層量子電池２７を形成する場合を示したが、他の方法によって、舌片付折曲単層量子電池２７を形成するようにしても良い。例えば、図２０に示すように、折り畳む前の単層量子電池として、既に舌片２５が形成されている形状のものを用い、舌片２５の長手方向と平行な折り曲げ線ＬＮ１若しくはＬＮ２に沿って、舌片２５以外の部分を折り畳むことにより、舌片付折曲単層量子電池２７を形成するようにしても良い。なお、折り曲げ線ＬＮ１によって折り畳んだ場合には上述した溝２６に相当する部分ができ、折り曲げ線ＬＮ２によって折り畳んだ場合には上述した溝２６に相当する部分はできない。

第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉによれば、舌片２５を設けたので、正極層２そのものを引出電極の構成要素として利用でき、電極分の容積や体積などを削減することができる。

単層量子電池を折り畳んで利用することの効果は、既述した実施形態で説明した通りである。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｈの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉに適用可能なものは、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの変形実施形態となる。

（Ｊ）第９の実施形態
次に、本発明による二次電池の第９の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２１は、第９の実施形態に係る二次電池２０Ｊの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図や図１６（Ｃ）の正面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２１は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第９の実施形態に係る二次電池２０Ｊは、単層量子電池を２段（この段数は直列接続数となっており、３段以上でも良い）に重ね、その２段重ねの状態で、スリット２４（例えば、図１８（Ａ）参照）を入れた後に、上段の単層量子電池の正極層２を内側に、しかも、舌片２５が形成されるように２つ折りに折り畳んだ電池構造を有する。

第９の実施形態に係る二次電池２０Ｊにおいて、正極端子板９は、少なくとも舌片２５における最上段の単層量子電池の正極層２と接触している。負極端子板８は、少なくとも折り畳み本体における下折畳部分の最下段の単層量子電池の下側の負極層３に接触している。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａに接続されている。

第９の実施形態に係る二次電池２０Ｊは、上下の向き（天地）が揃っている多段の単層量子電池を折り畳んでいるので、複数の単層量子電池の直列接続となっていて端子電圧を高くすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｉの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第９の実施形態に係る二次電池２０Ｊに適用可能なものは、第９の実施形態に係る二次電池２０Ｊの変形実施形態となる。

（Ｋ）第１０の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１０の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２２は、第１０の実施形態に係る二次電池２０Ｋの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図や図１６（Ｃ）の正面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２２は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１０の実施形態に係る二次電池２０Ｋは、２つの単層量子電池を、下段の単層量子電池は正極層２を下側にし、上段の単層量子電池は正極層２を上側にし、しかも、負極端子板８を挟んで重ね、その負極端子板８を挟んだ２段重ねの状態で、スリット２４（例えば、図１８（Ａ）参照）を入れた後に、上段の単層量子電池の正極層２を内側に、しかも、舌片２５が形成されるように２つ折りに折り畳んだ電池構造を有する。

第１０の実施形態に係る二次電池２０Ｋにおいて、２つの正極端子板９はそれぞれ、少なくとも舌片２５における上段及び下段の単層量子電池の正極層２と接触しており、これら２つの正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されており、この正極端子連結部９ｂは、図示しない実装部材の外部に正極端子を露出させるための延長部９ａを有している。２つの単層量子電池に挟まれた負極端子板８は、折り畳みにより、折り畳み本体の上下２箇所から外部に突出し、２箇所から突出した負極端子板８は、負極端子連結部８ｂによって連結されており、この負極端子連結部８ｂは、図示しない実装部材の外部に負極端子を露出させるための延長部８ａを有している。

第１０の実施形態に係る二次電池２０Ｋは、２つ単層量子電池の並列接続となっていて単層量子電池１つの場合より電流容量を大きくすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｊの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１０の実施形態に係る二次電池２０Ｋに適用可能なものは、第１０の実施形態に係る二次電池２０Ｋの変形実施形態となる。

（Ｌ）第１１の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２３は、第１１の実施形態に係る二次電池２０Ｌの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図や図１６（Ｃ）の正面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２３は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１１の実施形態に係る二次電池２０Ｌは、図１６（Ｃ）に示すような舌片付折曲単層量子電池を２つ適用したものであり、２つの舌片付折曲単層量子電池は、概ね、上下方向の位置が異なり、左右方向及び奥行方向の位置は揃っている。なお、各舌片付折曲単層量子電池における舌片の数や舌片の奥行方向の位置などは限定されるものではない。２つの舌片付折曲単層量子電池の舌片の数や舌片の奥行方向の位置などが揃っていることが好ましいが、異なっていても良い（位置が揃うとは対称関係の場合を含む）。

第１１の実施形態に係る二次電池２０Ｌは、負極端子板８の上側に、負極層３が接するように舌片付折曲単層量子電池２７−１が設けられ、負極端子板８の下側に、舌片付折曲単層量子電池２７−１と上下が逆転している舌片付折曲単層量子電池２７−２が、負極層３が負極端子板８の下側に接するように設けられている。各舌片付折曲単層量子電池２７−１、２７−２の少なくとも舌片における正極層２にはそれぞれ、異なる正極端子板９が接触している。これら２つの正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されており、この正極端子連結部９ｂは、図示しない実装部材の外部に正極端子を露出させるための延長部９ａを有している。２つの舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２が共通に接触している負極端子板８は、図示しない実装部材の外部に負極端子を露出させるための延長部８ａを有している。

第１１の実施形態に係る二次電池２０Ｌは、２つ舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２の並列接続となっていて舌片付折曲単層量子電池１つの場合より電流容量を大きくすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｋの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１１の実施形態に係る二次電池２０Ｌに適用可能なものは、第１１の実施形態に係る二次電池２０Ｌの変形実施形態となる。

（Ｍ）第１２の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２４（Ａ）は、第１２の実施形態に係る二次電池２０Ｍの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図や図１６（Ｃ）の正面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２４（Ｂ）は、二次電池２０Ｍの構成要素を上下方向に分解して位置させた正面図である。図２４は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１２の実施形態に係る二次電池２０Ｍは、図１６（Ｃ）に示すような舌片付折曲単層量子電池を２つ適用したものであり、２つの舌片付折曲単層量子電池は、概ね、左右方向、上下方向及び奥行方向の位置が揃っている。なお、各舌片付折曲単層量子電池における舌片の数や舌片の奥行方向の位置などは限定されるものではない。２つの舌片付折曲単層量子電池の舌片の数や舌片の奥行方向の位置などが揃っていることが好ましい。

第１２の実施形態に係る二次電池２０Ｍは、図２４（Ｂ）から明らかなように、負極端子板８の上側に、負極層３が接するように舌片付折曲単層量子電池２７−１が設けられている。舌片付折曲単層量子電池２７−１の舌片２５から溝２６にかけての正極層２には、正極端子板９の下面が接触している。舌片付折曲単層量子電池２７−２は、舌片付折曲単層量子電池２７−１と点対称のように設けられており、舌片付折曲単層量子電池２７−２の舌片２５から溝２６にかけての正極層２には、上述した正極端子板９の上面が接触している。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａに接続されている。

第１２の実施形態に係る二次電池２０Ｍは、２つ舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２の並列接続となっていて舌片付折曲単層量子電池１つの場合より電流容量を大きくすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｌの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１２の実施形態に係る二次電池２０Ｍに適用可能なものは、第１２の実施形態に係る二次電池２０Ｍの変形実施形態となる。

（Ｎ）第１３の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１３の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２５（Ａ）は、第１３の実施形態に係る二次電池２０Ｎの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図や図１６（Ｃ）の正面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２５（Ｂ）は、二次電池２０Ｎの構成要素を上下方向に分解して位置させた正面図である。図２５は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１３の実施形態に係る二次電池２０Ｎは、図１６（Ｃ）に示すような舌片付折曲単層量子電池を２つ適用したものであり、２つの舌片付折曲単層量子電池は、概ね、左右方向の位置が異なり、上下方向及び奥行方向の位置は揃っている。なお、各舌片付折曲単層量子電池における舌片の数や舌片の奥行方向の位置などは限定されるものではない。２つの舌片付折曲単層量子電池の舌片の数や舌片の奥行方向の位置などが揃っていることが好ましい。

第１３の実施形態に係る二次電池２０Ｎは、右寄りに折り畳み本体を有する２つの舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２が左右方向に並設されている。右側の舌片付折曲単層量子電池２７−１は、舌片２５が折り畳み本体の下側の折り畳み部分から左方に延びたものであり、左側の舌片付折曲単層量子電池２７−２は、舌片２５が折り畳み本体の上側の折り畳み部分から左方に延びたものである。

右側の舌片付折曲単層量子電池２７−１の舌片２５は、左側の舌片付折曲単層量子電池２７−２の溝２６に入り込んでいる。正極端子板９は、左側の舌片付折曲単層量子電池２７−２の舌片２５の正極層２の下面と、右側の舌片付折曲単層量子電池２７−１の舌片２５の正極層２の上面とに接触している。負極端子板８は、２つの舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２の折り畳み本体の下側の折り畳み部分の負極層３の下面に接触している。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａに接続されている。

第１３の実施形態に係る二次電池２０Ｎは、２つ舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２の並列接続となっていて舌片付折曲単層量子電池１つの場合より電流容量を大きくすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｍの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１３の実施形態に係る二次電池２０Ｎに適用可能なものは、第１３の実施形態に係る二次電池２０Ｎの変形実施形態となる。

（Ｏ）第１４の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１４の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２６は、第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図や図１６（Ｃ）の正面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２６は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏは、図１６（Ｃ）に示すような舌片付折曲単層量子電池を２つ適用したものであり、２つの舌片付折曲単層量子電池は、概ね、左右方向及び上下方向の位置が異なり、奥行方向の位置は揃っている。なお、各舌片付折曲単層量子電池における舌片の数や舌片の奥行方向の位置などは限定されるものではない。少なくとも下段に位置する舌片付折曲単層量子電池２７−１は、舌片の数が多い、舌片の奥行方向の幅が広いなど、上段に位置する舌片付折曲単層量子電池２７−２を載置しても安定性が高くなるような舌片の構成が好ましい。

第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏは、左側に舌片２５を有する舌片付折曲単層量子電池２７−１の正極層２の上面に、他の舌片付折曲単層量子電池２７−２が、下側に位置する負極層３を接触するような形態で載置されたものである。舌片付折曲単層量子電池２７−２も左方に向かって舌片２５が延びているものである。

正極端子板９は、左上側の舌片付折曲単層量子電池２７−２の舌片２５の正極層２の上面に接触している。負極端子板８は、右下側の舌片付折曲単層量子電池２７−１の少なくとも折り畳み本体の下側の折り畳み部分の負極層３の下面に接触している。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａに接続されている。

なお、第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏの場合、２つの舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２は中心位置がずれている上に接触面積が少ないので、例えば、実装部材などに、２つの舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２の位置関係を意図的に安定させるような構成を設けるようにしても良い。

第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏは、２つ舌片付折曲単層量子電池２７−１及び２７−２の直列接続となっていて舌片付折曲単層量子電池１つの場合より端子電圧を大きくすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

図２７は、第１４の実施形態の変形実施形態に係る二次電池２０Ｐの構成を示す正面図であり、上述した図２６と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。

図２６及び図２７の比較から明らかなように、図２７に示す二次電池２０Ｐは、第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏに比較し、上側に位置する舌片付折曲単層量子電池２７−２の舌片２５が延びている方向が逆方向であり、この点以外は同様なものである。図２７に示す二次電池２０Ｐでは、上側に位置する舌片付折曲単層量子電池２７−２の舌片２５は右方向に延びており、下側に位置する舌片付折曲単層量子電池２７−１の溝２６に入り込んでいる。その結果、第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏより、左右方向に必要な長さが短いものとなっている。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｎの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏ（並びに２０Ｐ）に適用可能なものは、第１４の実施形態に係る二次電池２０Ｏ（並びに２０Ｐ）の変形実施形態となる。

（Ｐ）第１５の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１５の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２８は、第１５の実施形態に係る二次電池２０Ｑの構成を示す正面図であり、上述した図２６と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２８は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１５の実施形態に係る二次電池２０Ｑは、折り畳みにより内面側となった電極層が異なる２つの舌片付折曲単層量子電池を適用したものであり、２つの舌片付折曲単層量子電池は、概ね、左右方向の位置が異なり、上下方向及び奥行方向の位置は揃っている。なお、各舌片付折曲単層量子電池における舌片の数や舌片の奥行方向の位置などは限定されるものではない。２つの舌片付折曲単層量子電池の舌片の数や舌片の奥行方向の位置などが揃っていることが好ましい。

第１５の実施形態に係る二次電池２０Ｑは、正極層２を内側にして折り畳んだ舌片付折曲単層量子電池２７Ｐと、負極層３を内側にして折り畳んだ舌片付折曲単層量子電池２７Ｎとを１個ずつ適用する。舌片付折曲単層量子電池２７Ｎは、折り畳み本体の上側の折り畳み部分から左方へ舌片２５が延びている。他方の舌片付折曲単層量子電池２７Ｐは、折り畳み本体の下側の折り畳み部分から左方へ舌片２５が延び、その舌片２５が舌片付折曲単層量子電池２７Ｎの溝２６に入り込んで、溝２６内で露出している負極層３と接触している。

正極端子板９は、左側の舌片付折曲単層量子電池２７Ｎの舌片２５の正極層２の上面に接触している。負極端子板８は、右側の舌片付折曲単層量子電池２７Ｐの折り畳み本体下側の折り畳み部分の負極層３の下面に接触している。負極端子板８及び正極端子板９はそれぞれ、図示しない実装部材の外部に負極端子、正極端子を露出させるための延長部８ａ、９ａに接続されている。

第１５の実施形態に係る二次電池２０Ｑは、２つ舌片付折曲単層量子電池２７Ｐ及び２７Ｎの直列接続となっていて舌片付折曲単層量子電池１つの場合より端子電圧を大きくすることができる。その他の効果は、第８の実施形態に係る二次電池２０Ｉの効果と同様である。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｐの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１５の実施形態に係る二次電池２０Ｑに適用可能なものは、第１５の実施形態に係る二次電池２０Ｑの変形実施形態となる。

（Ｑ）第１６の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１６の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図２９は、第１６の実施形態に係る二次電池２０Ｒの構成を示す正面図であり、上述した図４（Ｂ）の断面図と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図２９は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

上述した各実施形態の二次電池は、単層量子電池を２つ折りに折り畳んだ折曲単層量子電池や舌片付折曲単層量子電池を適用したものであった（単層量子電池に代え、多段単層量子電池を折り畳むこともあった）。第１６の実施形態以降の各実施形態の二次電池は、単層量子電池を意図的に位置ずれが生じるように４つ折りに折り畳んだ不完全４折単層量子電池を適用したものである（単層量子電池に代え、多段単層量子電池を折り畳むこともある）。

まず、図３０を参照しながら、不完全４折単層量子電池２８の形成方法を説明する。図３０（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）はそれぞれ平面図であり、図３０（Ａ２）、（Ｂ２）、（Ｃ２）はそれぞれ正面図であり、図３０（Ａ１）及び（Ａ２）、図３０（Ｂ１）及び（Ｂ２）、図３０（Ｃ１）及び（Ｃ２）は同じ対象物を描画したものである。

まず、図３０（Ａ１）及び（Ａ２）に示すような単層量子電池（図４の単層量子電池１Ｄと同一）を、左右方向の中心よりずれた位置の折り曲げ線ＬＮ３に沿って、正極層２を内側に２つ折りに折り畳むことにより、図３０（Ｂ１）及び（Ｂ２）に示すように、折り畳んだ後においても、正極層２の一部が外部に露出している状態にする。次に、図３０（Ｂ１）及び（Ｂ２）に示す２つ折り状態の単層量子電池を、奥行方向の中心に位置する折り曲げ線ＬＮ４に沿って、図３０（Ｂ２）で下側に位置している負極層３を内側に２つ折りに折り畳むことにより、図３０（Ｃ１）及び（Ｃ２）に示すように、折り畳んだ後においても、正極層２の一部が上方及び下方に露出している状態にする。

このような正極層２の一部が外部に露出する単層量子電池が、不完全４折単層量子電池２８である。図３０では、正極層２の大半が４つ折りで隠れ、一部が外部に露出する不完全４折単層量子電池２８を示しているが、逆に、負極層３の大半が４つ折りで隠れ、一部が外部に露出する不完全４折単層量子電池を形成して二次電池で利用するようにしても良い。

第１６の実施形態に係る二次電池２０Ｒは、不完全４折単層量子電池２８の正極層２の上方露出面及び下方露出面にそれぞれ、異なる正極端子板９が接触している。これら２つの正極端子板９は、正極端子連結部９ｂによって連結されており、この正極端子連結部９ｂは、図示しない実装部材の外部に正極端子を露出させるための延長部９ａを有している。不完全４折単層量子電池２８の最も下側で露出している負極層３の下側には負極端子板８が接触しており、負極端子板８は、図示しない実装部材の外部に負極端子を露出させるための延長部８ａを有している。

第１６の実施形態に係る二次電池２０Ｒによれば、正極層２そのものを引出電極の構成要素として利用でき、電極分の容積や体積などを削減することができる。

第１６の実施形態に係る二次電池２０Ｒに関しても、単層量子電池を折り畳んで利用することによる効果は、既述した実施形態で説明した通りであるが、２つ折りではなく、４つ折りであるので、必要面積などの削減効果は既述した実施形態より大きい。

上記では、単層量子電池を意図的に位置ずれが生じるように４つ折りに折り畳んだ不完全４折単層量子電池を示したが、線対称の対称軸に沿って折り畳む２つ折りを、対称軸の方向を変えて２回繰り返した４つ折りで形成される完全４折単層量子電池を適用するようにしても良い。この完全４折単層量子電池では、正極層２及び負極層３の一方は外部に露出しないので、折り畳まされた隙間にその電極層の端子板を挿入することを要する。

詳述は避けるが、既述した各実施形態に係る二次電池２０Ａ〜２０Ｑの説明で適宜言及した変形実施形態のうち、第１６の実施形態に係る二次電池２０Ｒに適用可能なものは、第１６の実施形態に係る二次電池２０Ｒの変形実施形態となる。

（Ｒ）第１７の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１７の実施形態について、図面を参照しながら簡単に説明する。図３１は、第１７の実施形態に係る二次電池２０Ｓの構成を示す正面図であり、上述した図２９と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図３１は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１７の実施形態に係る二次電池２０Ｓは、２つの不完全４折単層量子電池２８−１、２８−２を上下方向に重ね、各不完全４折単層量子電池２８−１、２８−２の正極層２の外部露出面に異なる正極端子板９を接触させると共に、各不完全４折単層量子電池２８−１、２８−２の負極層３の外部露出面に異なる負極端子板８を接触させたものである。

同一の不完全４折単層量子電池２８−１及び２８−２を重ねているので、接触面は同一電極層となり、２つの不完全４折単層量子電池２８−１及び２８−２の並列接続となって電流容量を、第１６の実施形態の二次電池２０Ｒより大きくすることができる。

なお、図示は省略するが、３つ以上の不完全４折単層量子電池を並列接続させて二次電池を構成するようにしても良いことは勿論である。また、２つ以上の不完全４折単層量子電池を直列接続させて二次電池を構成するようにしも良いことは勿論である。さらに、複数の不完全４折単層量子電池を直並列接続させて二次電池を構成するようにしても良いことは勿論である。

第１７の実施形態に係る二次電池２０Ｓについての、その他の効果や変形実施形態の説明は省略する。

（Ｓ）第１８の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１８の実施形態について、図面を参照しながら簡単に説明する。図３２（Ｂ）は、第１８の実施形態に係る二次電池２０Ｔの構成を示す正面図であり、上述した図２９と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図３２（Ａ）及び（Ｂ）は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１８の実施形態に係る二次電池２０Ｔは、図３２（Ａ）に示すように、上下を同じにしている２つの単層量子電池（図４の単層量子電池１Ｄと同一）を上下方向に２段（３段以上であっても良い）に重ね、この状態から、図３０を参照して説明した不完全な４つ折りを行って、不完全４折順多段単層量子電池２９を形成し、形成された不完全４折順多段単層量子電池２９に適宜、正極端子板９及び負極端子板８を接触させたものである。

第１８の実施形態に係る二次電池２０Ｔは、２つの単層量子電池の順方向の２段重ね状態（単層量子電池の直列接続状態）から形成した不完全４折順多段単層量子電池２９を適用しているので、端子電圧を、第１６の実施形態の二次電池２０Ｒより大きくすることができる。

第１８の実施形態に係る二次電池２０Ｔについての、その他の効果や変形実施形態の説明は省略する。

（Ｔ）第１９の実施形態
次に、本発明による二次電池の第１９の実施形態について、図面を参照しながら簡単に説明する。図３３（Ｂ）は、第１９の実施形態に係る二次電池２０Ｕの構成を示す正面図であり、上述した図２９と同様な方向から見た正面図である（本来見える手前側のシール７については除外して示した正面図である）。図３３（Ａ）及び（Ｂ）は、面方向の寸法より厚み方向の寸法を強調して示している。

第１９の実施形態に係る二次電池２０Ｕは、図３３（Ａ）に示すように、上下が反転している２つの単層量子電池（図４の単層量子電池１Ｄと同一）を、下側の単層量子電池の上側の負極層３と上側の単層量子電池の下側の負極層３とが接するように上下方向に２段に重ね（この状態で負極端子板８を２つの負極層３の間に途中まで挟むようにしても良い）、この状態から、図３０を参照して説明した不完全な４つ折りを行って、不完全４折逆多段単層量子電池３０を形成し、形成された不完全４折逆多段単層量子電池３０に適宜、正極端子板９及び負極端子板８を接触させたものである。

第１９の実施形態に係る二次電池２０Ｕは、２つの単層量子電池を、上下方向の層配置が逆方向として２段重ねた状態（単層量子電池の並列接続状態）から形成した不完全４折逆多段単層量子電池３０を適用しているので、電流容量を、第１６の実施形態の二次電池２０Ｒより大きくすることができる。

なお、２つの単層量子電池を重ねて２つ折りした多段単層量子電池を形成する場合にも、２つの単層量子電池を、上下方向の層配置が逆方向して２段重ねた状態（単層量子電池の並列接続状態）から形成するようにしても良い。

第１９の実施形態に係る二次電池２０Ｕについての、その他の効果や変形実施形態の説明は省略する。

（Ｕ）他の実施形態
上記各実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。

（Ｕ−１）第１の実施形態に係る二次電池２０Ａの変形例として、複数の二次電池２０Ａを、１つの実装部材の中に実装することを上述したが、１つの実装部材の中に実装する複数の二次電池が、上述した異なる実施形態の二次電池であっても良い。この場合にも、複数の二次電池の延長部８ａ及び９ａを直列接続しても良く、また、並列接続しても良く、直並列接続しても良く、さらにまた、個別に外部に露出させるようにしても良い。所望する端子電圧や電流容量に応じて、直列接続、並列接続又は直並列接続する二次電池を選定すれば良い。

上記各実施形態の技術思想を、１つの構造体としての二次電池に混在させるようにしても良い。例えば、図７に示す第１の実施形態に係る折曲単層量子電池２１（２１Ｐ、２１Ｎ）の並列接続構造と、図９に示す第１折曲単層量子電池２１Ｐ及び第２折曲単層量子電池２１Ｎとの直列接続構造とを組み合わせるようにしても良い。具体例で説明すれば、３つの第１折曲単層量子電池２１Ｐの並列接続構造と、３つの第２折曲単層量子電池２１Ｎの並列接続構造とを、上下にして、直列接続させるように接触させるようにすれば良い。

（Ｕ−２）上記各実施形態では、単層量子電池（図４参照）が折り畳みを考慮した特別な工夫を備えないものであったが、折り畳みを考慮した特別な工夫がなされた単層量子電池を折り畳むようにしても良い。図３４は、このような変形実施形態に係る単層量子電池の断面図（図４（Ｂ）参照）である。２つ折りの折曲部分となる紙面の法線方向に延びる帯状の領域３１は、負極層３（導電性基板１２の上に設けられている負極層であっても良い）だけが設けられ、充電層６や正極層２が設けられていない、折り畳みに対する力学的な抵抗が弱くされたものであっても良い。この変形例の場合には、充電層６や正極層２が設けられていないために窪みになっている帯状領域に、円状の絶縁棒体を位置させて折り畳むようにしても良い。また、図示は省略するが、折り曲げ線上に、負極層３、充電層６及び正極層２が設けられた場合であっても、折り曲げ線に沿って、ミシン目を入れて、折り畳みに対する力学的な抵抗が弱くするようにしても良い。

（Ｕ−３）上記各実施形態では、積層されるものが全て、単層量子電池を折り畳んだものであったが、一部の積層要素が、折り畳まれていない単層量子電池であっても良い。図３５は、この変形実施形態に係る二次電池２０Ｖの構成を示す断面図である。この二次電池２０Ｖは、図７に示した第１の実施形態に係る二次電池２０Ａに対する変形実施形態となっており、最上部側に２つの単層量子電池３２が、正極層２側が対向するに積層されている。対向する正極層２に挟まれるように正極端子板９が設けられている。また、２つの単層量子電池３２の負極層３はそれぞれ、異なる負極端子板８に接触している。折り畳まない小面積の単層量子電池を積層対象とする場合、元の大きなシートから、折り畳み用の単層量子電池を切り出して検査した場合、それが不良品であっても、その半分の領域が正常であれば、二次電池２０Ｖで利用することができる。

（Ｕ−４）上記各実施形態では、複数の折曲単層量子電池を上下に並設（積層）するものを示したが、複数の折曲単層量子電池を左右に並設するもの（例えば、図７の状態を反時計回り若しくは時計回りに９０度だけ回転させたような二次電池）であっても良い。すなわち、各図の左右方向を上下方向に回転したような状態で並設されている複数の折曲単層量子電池を実装部材内に実装するようにしても良い。同様に、折曲単層量子電池を１個だけ適用している各実施形態の二次電池も、各図の左右方向を上下方向に回転したような状態の折曲単層量子電池を実装部材内に実装するようにしても良い。

（Ｕ−５）上記各実施形態では、積層される単層電池が量子電池であるものを示したが、量子電池に限定されるものではなく、シート状（平行平板状）の二次電池であれば良い。例えば、固体リチウムイオン二次電池も、折り畳むことができるものであれば、上記各実施形態の積層対象とすることができる。

Claims (6)

1. 全固体型の蓄電層が正電極層及び負電極層で挟まれたシート状の単層二次電池を、２つ折りに折り畳んだ折曲構造の単層二次電池を適用し、
   折曲構造の複数の単層二次電池を並設させ、隣接する折曲構造の単層二次電池間を、電気的に直接接触させ、又は、正極端子部材若しくは負極端子部材を介して接触させて、電流容量の増大化及び端子電圧の高圧化の少なくとも一方を達成しており、
   上記正電極層を内側に２つ折りに折り畳んだ第１折曲構造を有する単層二次電池と、上記負電極層を内側に２つ折りに折り畳んだ第２折曲構造を有する単層二次電池とを、並設される要素として共に含んでいる
   ことを特徴とする二次電池。
2. ２つ折りに折り畳んだ折曲構造を有する第１及び第２の単層二次電池が隣り合う並設要素になっている部分を含み、第１及び第２の単層二次電池は、折曲部分が面方向の逆方向になるように配置され、第１の単層二次電池における折り畳みによる二つの部分のうち一方が、第２の単層二次電池における折り畳みによる内部間隙に挿入され、第２の単層二次電池における折り畳みによる２部分のうち一方が、第１の単層二次電池における折り畳みによる内部間隙に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
3. 折曲構造を有する上記単層二次電池は、２つ折りされていない非折畳部分である舌片を含み、この舌片における正電極層及び負電極層の少なくとも一方が、正極端子部材若しくは負極端子部材と接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池。
4. 折曲構造を有する上記単層二次電池は、正電極層及び負電極層の一方が該当する第１電極層を内側にして折り畳んでもその内側の第１電極層の一部が露出するようにシート状の単層二次電池を２つ折りした後、折り畳みによる二つの部分のうち、正電極層及び負電極層の他方が該当する第２電極層だけが外部に露出している部分を内側にして２つ折りに折り畳んで形成された４つ折りの折曲構造を有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
5. 折曲構造を有する上記単層二次電池が、複数の単層二次電池を多段に重ねた状態で、２つ折り若しくは４つ折りに折り畳んだ折曲体に置き換えられたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の二次電池。
6. 折曲構造を有する上記単層二次電池が、上記負電極層若しくは上記正電極層の一方の部分が、導電性基板とその上に設けられた上記負電極層との組、若しくは、導電性基板とその上に設けられた上記正電極層との組に置き換えられたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の二次電池。

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