JP6181948B2 - 蓄電装置及び電気機器 - Google Patents

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本発明は、物（プロダクト。機械（マシン）、製品（マニュファクチャ）、組成物（コンポジション・オブ・マター）を含む。）、及び方法（プロセス。単純方法及び生産方法を含む。）に関する。特に、本発明の一形態は、蓄電装置及びその製造方法に関する。
近年、携帯電話やスマートフォンに代表される情報端末、液晶テレビ等の表示装置、ゲーム機等の民生用電気機器の電源として、リチウム二次電池等の非水系二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池等の蓄電装置が広く利用されている。
特にリチウム二次電池はニッケルカドミウム電池等の従来の電池よりも高いエネルギー密度を有するため、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気機器等への、充電可能なエネルギー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。
例えば、従来の非水系二次電池であるリチウム二次電池は、一般にシート状のアルミニウム等からなる正極集電体の両面にリチウムイオンを吸蔵・放出する正極活物質を含む正極合剤を塗布した正極と、シート状の銅等からなる負極集電体の両面にリチウムイオンを吸蔵放出する負極活物質を含む負極合剤を塗布した負極とを有する。これら正極と負極を、セパレータを間に挟んで複数重ねて捲いた捲回体を形成し、正極及び負極の各所定部にそれぞれ正極タブ及び負極タブを接続して、これを円筒形や角形、コイン型等の一定の形状の外装体に有機電解液とともに封入している。
また、近年、特許文献１で開示されるような固体二次電池の研究が盛んになっている。固体二次電池は、従来の非水系の電解液を無機系固体電解質や有機高分子系固体電解質で置き替えた構造であり、材料として液体を使わない。このため液漏れのおそれがなく、また固体電解質は不燃性であるため発火の危険性を回避することができる。このように固体二次電池を用いることで安全性が向上する他、構造上電池の強度を高めることができる。さらに、外装体の簡略化や大面積化が可能となり、量産性の点においても電解液を用いた場合に比べて優位である。
特開２００７−１２３０８１号公報
しかし、リチウム二次電池を始めとする実用化されている蓄電装置は、有機電解液又は固体電解質のいずれを使う場合であっても、正極や負極、外装缶等、蓄電装置を構成する部材に非透光性の材料が用いられているため、光を透過する蓄電装置を製造することは難しい。このため、透明な蓄電装置の製造は行われていないのが現状である。従って、例えば液晶テレビや太陽電池などの電気機器と従来の蓄電装置とを組み合わせた場合、蓄電装置が光を遮るため電気機器内における蓄電装置の配置場所が制限され、電気機器の設計の自由度が制約されていた。
そこで、本発明の一態様は、高い放電容量を有する蓄電装置を提供することを課題の一とする。また本発明の一態様は、透明な蓄電装置を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、新規な蓄電装置を提供することを課題の一とする。
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、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。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。
本明細書で開示する本発明の一態様は、平面形状が網状の第１の集電体と、第１の集電体上の第１の活物質層と、第１の活物質層上の固体電解質層と、固体電解質層上の第２の活物質層と、第２の活物質層上の第２の集電体と、を有する蓄電装置である。
また、本発明の他の一態様は、平面形状が網状の第１の集電体と、第１の集電体上の第１の活物質層と、第１の活物質層上の固体電解質層と、固体電解質層上の第２の活物質層と、第２の活物質層上の第２の集電体と、を有し、第１の集電体の断面において、幅に対する高さの比が１よりも大きい部分を有する蓄電装置である。
本発明の一態様にかかる蓄電装置は、正極、負極と、その間に設けられた固体電解質を少なくとも有する。正極と負極は、固体電解質を介して対向しており、いずれか一方が下方に位置し、他方が上方に位置する。従って、正極が下方に位置する場合には、第１の集電体は正極集電体であり、第１の活物質層は、正極活物質層である。第２の集電体は負極集電体であり、第２の活物質層は、負極活物質層である。また、負極が下方に位置する場合には、第１の集電体は負極集電体であり、第１の活物質層は、負極活物質層である。第２の集電体は正極集電体であり、第２の活物質層は、正極活物質層である。
第１の集電体には、平面形状が網状の導電性部材を用いる。すなわち、第１の集電体はシート状あるいは薄板状であり、上面を俯瞰したときに、網状に見える部材である。ここで「網状」とは、例えば細長い導電性部材を平面的に縦横に張り巡らした形状をいい、メッシュ又はグリッドともいう。「網状」は、必ずしも独立した細長い導電性部材を複数用いて編んだものに限られず、細長い部分（以下、細線部という。）が一体となった部材も含む用語として用いる。換言すると、「網状」とは複数の網の目を有する形状であり、網の目とは光が通過することのできる導電性部材の開口部を指す。開口部が周期的に配列していることから、網状の導電性部材は開口アレイと呼ぶこともできる。
本発明の一態様にかかる網状の第１の集電体は、蓄電装置を透明なものとするための構成であり、網の目の面積は広いほど透明性が向上する。別言すると、第１の集電体の細線部の幅が小さいほど透明性が向上する。
第１の集電体は、平面形状において、例えば細線部の幅が１μｍ以上２０００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下、開口率が２０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下とするとよい。ここで開口率η（開孔率ともいう）は、開口部が周期的に配列する最小単位面積における、開口部の面積比をいう。具体的には以下の数式１で示される。
ここで、ｓは開口部の面積、Ｓは網状形状の周期的配列の最小単位面積であり、開口率を百分率で表すために１００を乗算している。
例えば、第１の集電体の網状の形状が、図１（Ａ）に示す格子状の場合、開口部１０２の面積ｓは開口部の縦横二辺の積となり、網状形状の周期的配列の最小単位面積Ｓは、縦方向の細線部 １０１及びこれと隣り合う縦方向の細線部１０１とのピッチ（細線間隔）と、横方向の細線部１０１及びこれと隣り合う横方向の細線部１０１とのピッチとの積となる。
一方で、蓄電装置の基本的機能である放電容量は、網状の第１の集電体の直上に形成され、第１の集電体の網の目の部分（開口部）では容量は形成されない。従って、網の目を形成した面積の分だけ放電容量は損失する。そこで、蓄電装置の放電容量を増加させるために、網状の第１の集電体の断面形状を、網状の平面に対する縦方向の断面において、高さの高いものとする。第１の集電体の高さを高くすることで、第１の集電体の側面の面積が広がるため、当該側面の部分に放電容量を形成することで、放電容量の大きい蓄電装置を作製することができる。
第１の集電体上には、第１の活物質層、固体電解質層、第２の活物質層、第２の集電体を形成する。これらの形成には、スパッタ法、蒸着法、メッキ法、化学気相成長法等を用いる。このため、第１の集電体の縦断面方向における高さは、これらの方法によって各層の形成が可能な高さに設計する。第１の集電体の細線部の高さは、例えば１μｍ以上５０００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０００μｍ以下とするとよい。特に、第１の集電体の側面の面積を広げて蓄電装置の放電容量を高めるため、第１の集電体の高さを高く設計することが好ましく、第１の集電体の縦方向の断面において、細線部の幅に対する第１の集電体の高さの比（細線部のアスペクト比）が１よりも大きい部分を有するとよい。
本発明の一態様にかかる蓄電装置は、上述の第１の集電体の上に、第１の活物質層、固体電解質層、第２の活物質層、第２の集電体が積層して設けられ、所定の放電容量を有することができる。
以上のような本発明の一形態にかかる蓄電装置は、第１の集電体の平面形状が網状であるため、開口部を介して外光を通過させることができる。よって、蓄電装置の向こう側にある物体を、蓄電装置を介して透けて見ることができる。
高い放電容量を有し、かつ透光性を有する蓄電装置を提供することができる。
また、固体電解質を用いることにより、電池の強度や安全性が向上する他、外装体の簡略化や大面積化が可能となり、さらに量産性の高い蓄電装置を提供することができる。
蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 集電体の平面形状を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 蓄電装置を説明する図。 電池パックを説明する図。 電気機器を説明する図。
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及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。従って、本発明は、以下の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。
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、膜の厚さ又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されるものではない。
（実施の形態１）
本実施の形態においては、透明な蓄電装置として透明なリチウム二次電池について、図１乃至図３を用いて説明する。
なお、リチウム二次電池とは、キャリアイオンとしてリチウムイオンを用いる二次電池をいう。また、リチウムイオンの代わりに用いることが可能なキャリアイオンとしては、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属イオン、ベリリウムイオン、またはマグネシウムイオン等がある。
図１は、本実施の形態に示す蓄電装置を説明する図である。蓄電装置１００は、少なくとも正極、負極とその間に挟まれた固体電解質を有する構造体である。図１（Ａ）に蓄電装置１００の平面図を、図１（Ｂ）に蓄電装置１００の鳥瞰図を示す。図１（Ａ）の平面図に示すように、蓄電装置は、網状に形成された細線部（網状の構造体）１０１を有する平面形状であり、細線部１０１の形成されていない箇所は、開口部１０２が設けられている。図１（Ａ）においては、細線部１０１は複数の縦線と横線からなり周期的な格子状のパターンを形成している。換言すると、複数の正方形の開口部１０２の配列によって平面の大部分が空隙として存在し、細線部１０１が格子状のパターンとして残存している。
ここで「網状」とは、例えば細い長い導電性部材を平面的に縦横に張り巡らした形状をいい、メッシュ又はグリッドともいう。「網状」は、必ずしも独立した細長い導電性部材を複数用いて編んだものに限られず、細線部が一体となった部材も含む用語として用いる。換言すると、「網状」とは複数の網の目を有する形状であり、網の目とは光が通過することのできる導電性部材の開口部を指す。
また、図１（Ｂ）に示す鳥瞰図のように、細線部１０１は所定の高さを有しているため、蓄電装置１００は立体的な構造を形成している。すなわち、細線部１０１が高さを有することにより、開口部１０２は、四方を４つの壁で囲まれた構造となる。このように細線部１０１に高さをもうけることで、細線部１０１の側面に所定の領域を設け、該領域において放電容量を形成する。
図２（Ａ）は、図１（Ｂ）の一部を拡大し、さらに断面形状を加えた模式図である。外光１０３は、高さを有する細線部１０１の側面によって四方を囲まれた開口部１０２を通過する。一方、細線部１０１自体に透光性は無いため、外光の一部は細線部１０１によって反射又は吸収される。
従って、網状の蓄電装置１００において、網の目に相当する開口部１０２の面積が広いほど、透明性が向上する。別言すると、細線部１０１の幅が小さいほど透明性が向上する。
このような点から、蓄電装置の平面形状において、細線部の幅が１μｍ以上２０００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下、開口率が２０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下とするとよい。
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）で示した細線部１０１の断面１０４の拡大図である。複数の細線部１０１が周期的に配列し、細線部１０１間の開口部１０２を外光１０３が通過する。
細線部１０１は、第１の集電体１１０上に第１の活物質層１１１、固体電解質層１１２、第２の活物質層１１３、第２の集電体１１４の順に積層されている。第１の集電体１１０は、細線部１０１の積層を形成する基礎部として機能し、上に設けられた各層に比べ幅が厚い。また上述のように細線部１０１は所定の高さを有し、当該高さは第１の集電体１１０の高さによって概略決定される。
図２（Ｂ）に示す第１の集電体の形状は、上に凸の放物線状（またはアーチ状）である。このような形状とすることで、第１の集電体１１０上の各層の積層を容易にすることができる。すなわち、第１の集電体１１０上には、第１の活物質層１１１、固体電解質層１１２、第２の活物質層１１３、第２の集電体１１４を形成する。これらの形成には、スパッタ法、蒸着法、メッキ法、化学気相成長法等を用いる。このため、第１の集電体１１０の高さや傾斜角（テーパー角ともいう。）等の形状は、これらの方法によって各層の形成が可能な範囲で設計する。第１の集電体１１０の細線部の高さは、例えば１μｍ以上５０００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２０００μｍ以下とするとよい。また、第１の集電体の側面の傾斜角は、６０°以上９０°以下、好ましくは６５°以上９０°以下とするとよい。さらに、上述の開口部１０２のサイズ（面積）も同様に積層形成の方法や条件に応じて定めるとよく、例えば開口部ひとつの面積を９μｍ２以上とするとよい。
また、細線部１０１の最表面の部材が反射性の高いものである場合、外光の細線部１０１における反射により、蓄電装置１００の透明性が低下するおそれがある。このため、第１の集電体１１０の傾斜角を、反射を低減するように大きく設計してもよい。
図２（Ｂ）には第１の集電体の断面形状として放物線状の形状を示したが、断面形状はこれに限られず、上に凸のドーム状、半球状、錐体状、板状等の異なる形状であってもよい。また、蓄電装置１００が容量を形成するためには、第１の集電体１１０の側面に積層構造が形成されればよく、第１の集電体１１０の頂部近傍において第１の活物質層１１１以降の各膜が積層されていなくてもよい。但し、固体電解質層１１２が第１の集電体１１０の頂部近傍を覆うことができていない場合には、正極と負極とが短絡し容量の形成ができなくなる。このことは第１の集電体１１０の頂部に限られず、他の部分であっても正極負極の短絡は回避する必要があるため、短絡を招来するおそれのない断面形状を適宜設計する必要がある。
第１の集電体１１０又は第２の集電体１１４（正極集電体及び負極集電体）として、正極集電体の場合には、ステンレス、金、白金、アルミニウム、チタン、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫）、酸化錫、酸化インジウム等の金属膜や金属箔、負極集電体の場合には、ステンレス、金、白金、銅、ニッケル、コバルト、チタン、モリブデン等の金属膜や金属箔を用いることができる。さらに、これらの積層若しくはこれらの合金等の、導電性の高い材料を用いることができる。多種金属の積層の例として、銅製のメッシュの表面を金メッキしたものを用いてもよい。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。
特に、第１の集電体１１０は、網状の平面形状を有する導体であるいわゆる金属メッシュである。このため、銅等の加工性に優れた材料を用いることが好ましい。
第１の活物質層１１１又は第２の活物質層１１３の一方である正極活物質層には、リチウムイオンの挿入及び脱離が可能な材料を用いることができ、例えば、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の結晶構造、又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物等が挙げられる。
オリビン型構造のリチウム含有複合酸化物としては、例えば、一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上）で表される複合酸化物が挙げられる。一般式ＬｉＭＰＯ４の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＦｅａＮｉｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＭｎｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＭｎｂＰＯ４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅｃＮｉｄＣｏｅＰＯ４、ＬｉＦｅｃＮｉｄＭｎｅＰＯ４、ＬｉＮｉｃＣｏｄＭｎｅＰＯ４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、ＬｉＦｅｆＮｉｇＣｏｈＭｎｉＰＯ４（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉは１以下、０＜ｆ＜１、０＜ｇ＜１、０＜ｈ＜１、０＜ｉ＜１）等が挙げられる。
特にＬｉＦｅＰＯ４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。
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２等のＮｉＣｏ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＣｏ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２等のＮｉＭｎ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等のＮｉＭｎＣｏ系（ＮＭＣともいう。一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏ１−ｘ−ｙＯ２（ｘ＞０、ｙ＞０、ｘ＋ｙ＜１））が挙げられる。さらに、Ｌｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５）Ｏ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３−ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ）等も挙げられる。
特に、ＬｉＣｏＯ２は、容量が大きい、ＬｉＮｉＯ２に比べて大気中で安定である、ＬｉＮｉＯ２に比べて熱的に安定である等の利点があるため、好ましい。
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘＯ４、Ｌｉ（ＭｎＡｌ）２Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。
ＬｉＭｎ２Ｏ４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複合酸化物に、少量のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２やＬｉＮｉ１−ｘＭＯ２（Ｍ＝Ｃｏ、Ａｌ等））を混合すると、マンガンの溶出を抑制する等の利点があり好ましい。
また、正極活物質として、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、０≦ｊ≦２）で表される複合酸化物を用いることができる。一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４の代表例としては、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＣｏＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＮｉｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＭｎｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｋＭｎｌＳｉＯ４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＣｏｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＭｎｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｍＣｏｎＭｎｑＳｉＯ４（ｍ＋ｎ＋ｑは１以下、０＜ｍ＜１、０＜ｎ＜１、０＜ｑ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｒＮｉｓＣｏｔＭｎｕＳｉＯ４（ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕは１以下、０＜ｒ＜１、０＜ｓ＜１、０＜ｔ＜１、０＜ｕ＜１）等が挙げられる。
また、正極活物質として、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等が挙げられる。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、ＮａＦ３、ＦｅＦ３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２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リチウム含有複合酸化物、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＬｉＶ３Ｏ８等）、マンガン酸化物系、有機硫黄系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、アルカリ土類金属イオン、ベリリウムイオン、またはマグネシウムイオンの場合、正極活物質層として、上記リチウム化合物及びリチウム含有複合酸化物において、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、バリウム等）、ベリリウム、またはマグネシウムを用いてもよい。
第１の活物質層１１１又は第２の活物質層１１３の一方である負極活物質層には、リチウム金属との合金化・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、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、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、ＳｉＯ、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｇｅ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＳ２、Ｖ２Ｓｎ３、ＦｅＳｎ２、ＣｏＳｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ３Ｓｂ、Ｎｉ２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ３、ＬａＳｎ３、Ｌａ３Ｃｏ２Ｓｎ７、ＣｏＳｂ３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等が挙げられる。
また、負極活物質として、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、リチウムチタン酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、リチウム−黒鉛層間化合物（ＬｉｘＣ６）、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）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窒化物である、Ｌｉ３Ｎ型構造を持つＬｉ３−ｘＭｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ２．６Ｃｏ０．４Ｎ３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ）を示し好ましい。
リチウムと遷移金属の窒化物を用いると、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Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ３Ｏ８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、あらかじめリチウムイオンを脱離させることでリチウムと遷移金属の窒化物を用いることができる。
負極活物質をシリコンとする場合には、非晶質（アモルファス）シリコン、微結晶シリコン、多結晶シリコン又はこれらの組み合わせを用いることができる。一般に結晶性が高い程シリコンの電気伝導度が高いため、導電率の高い電極として、蓄電装置に利用することができる。一方、シリコンが非晶質の場合には、結晶質に比べてリチウム等のキャリアイオンを吸蔵することができるため、放電容量を高めることができる。
固体電解質層１１２は、スパッタ法、蒸着法、化学気相成長法（具体的には有機金属気相成長法）で形成することのできる無機系固体電解質を用いる。無機系固体電解質は、硫化物系固体電解質や酸化物系固体電解質を用いることができる。
硫化物系固体電解質としては、例えば、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｇａ２Ｓ３、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｂ２Ｓ３、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ３ＰＯ４−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ４ＳｉＯ４−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２等の材料が挙げられる。
また、酸化物系固体電解質としては、ＬｉＰＯＮ、Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ３ＶＯ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４、ＬＬＴ（Ｌａ２／３−ｘＬｉ３ｘＴｉＯ３）、ＬＬＺ（Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２）等の材料が挙げられる。
また、塗布法等により形成するＰＥＯ（ポリエチレンオキシド）等の高分子系固体電解質を用いてもよい。さらに、上述した無機系固体電解質と高分子系固体電解質を含む複合的な固体電解質を用いてもよい。
次に図３において、図１及び図２に示した平面形状とは異なる平面形状を有する蓄電装置について説明する。
図３（Ａ）は、細線部１２１ａが横方向にのみ複数等間隔に配置された蓄電装置１２０ａの平面図である。細線部１２１ａが設けられていない開口部がスリットのように機能し、そこから外光が通過する。
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の平面形状に縦方向の細線部が加わり、格子状の細線部１２１ｂを形成する蓄電装置１２０ｂの平面図である。縦方向の細線部を設けたことにより、図３（Ａ）に示す蓄電装置１２０ａよりも機械的強度が向上するとともに、形成される放電容量が増加する。
図３（Ｃ）は、細線部１２１ｃを斜めに配置し交差させた平面形状の蓄電装置１２０ｃである。図１及び図２に示した蓄電装置を４５°回転させたものに相当する。
図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）の平面形状に加えて、横方向に延びる細線部を付加した細線部１２１ｄを有する平面形状の蓄電装置１２０ｄを示す平面図である。図３（Ｃ）に示した蓄電装置１２０ｃよりも機械的強度が増すとともに、形成される放電容量が増加する。
図３（Ｅ）は、開口部の形状が正六角形となるように細線部１２１ｅを設けた、ハニカム構造の平面形状を有する蓄電装置１２０ｅを示す平面図である。当該構造は開口部を広く採ることができるため蓄電装置１２０ｅの透明性を確保することができるとともに、機械的強度の高い蓄電装置とすることができる。
図３（Ｆ）は、開口部の形状が円形となるように細線部１２１ｆを設けた平面形状を有する蓄電装置１２０ｆを示す平面図である。当該蓄電装置は既述の形状とは異なり、細線部１２１ｆの幅が場所によって異なる。
以上のように、本発明における蓄電装置の平面形状は、上述した平面形状に限られることなく、外光を透過する開口部を複数有することを前提に、多様な形状を採用することができる。
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２）
本実施の形態では、実施の形態１で示した蓄電装置に基板を用いた例について、図４に基づき説明する。
本実施の形態にかかる蓄電装置２００は、蓄電装置２００の斜視図である図４（Ａ）に示すように、実施の形態１で示した蓄電装置１００の下部に基板２０５が配置されている。換言すると、基板２０５上に細線部２０１が形成されている。基板２０５は透光性を有する部材からなる。このため、細線部２０１上から入射する外光２０３は、開口部２０２を通過し、さらに基板２０５を透過して蓄電装置２００の外部へ抜ける。逆に、蓄電装置２００の下部から入射する外光（図示せず）は、基板２０５を透過し、開口部２０２を通って蓄電装置２００の上部へ抜ける。
基板２０５は、透光性を有する部材であればよく、例えばガラス、石英を材料として用いることができる。また、フィルム状のプラスチック、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を用いてもよく、蓄電装置に軽量性や可撓性を持たせることができる。
基板２０５を蓄電装置２００に用いることで、蓄電装置２００の機械的強度を向上させることができる。
基板２０５は、細線部２０１の製造時から用いてもよく、細線部２０１の製造後に貼り合わせてもよい。また、細線部２０１の製造時に用い、その後に除去してもよい。
図４（Ｂ）に、細線部２０１の断面２０４を含む蓄電装置２００の縦断面を示す。基板２０５上には、第１の集電体２１０、第１の活物質層２１１、固体電解質層２１２、第２の活物質層２１３、第２の集電体２１４の順に積層して構成される、平面形状が網状の細線部２０１を有する。
ここで、本実施の形態においては、細線部２０１上に封止層２１５を有する。封止層２１５は、キャッピング層ともいう。封止層２１５は、細線部２０１の露出する表面を完全に覆って設けられている。これにより、電池構造を大気から遮断することができる。封止層２１５としては、例えば樹脂、ガラス、アモルファス化合物、セラミックス等の絶縁性材料を用いることができる。封止層２１５は、これら絶縁性材料の単層又は積層構造とする。
なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）において、封止層２１５は細線部２０１上のみに設けているが、細線部２０１上に限らず、開口部２０２に位置する基板２０５上にも設けた一続きの層としてもよい。この場合、封止層２１５は透光性を有する材料からなるものである必要がある。
また、封止層２１５に黒色の顔料や染料を分散させてもよく、封止層２１５とは異なる膜として封止層２１５上に黒色の顔料や染料を分散させた層（図示せず）を形成してもよい。黒色顔料等を加えた層を細線部２０１上に形成することで、第２の集電体２１４にアルミニウム等の反射性の高い部材を用いた場合であっても反射を抑制することができるため、透明性の高い蓄電装置２００を作製することができる。
本実施の形態においては、細線部２０１の下部に基板２０５を設け、また細線部２０１を覆って封止層２１５を設けたが、このうち一方のみを設けた蓄電装置の構成としてもよい。
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３）
本実施の形態では、実施の形態２で示した蓄電装置の開口部を埋めるように絶縁層を設けた例について、図５を用いて説明する。
図５（Ａ）は本実施の形態にかかる蓄電装置３００を示す斜視図である。実施の形態２で示した蓄電装置と同様に、基板３０５上に細線部３０１と開口部３０２を有する。当該構成に加え、さらに絶縁層３１６が開口部３０２を埋めるように、細線部３０１及び開口部３０２上に設けられている。絶縁層３１６は透光性を有する材料からなる。従って、外光３０３は絶縁層３１６を通過し、開口部３０２から基板３０５を経て蓄電装置３００の下方へ抜ける。
図５（Ｂ）に細線部３０１の断面３０４を含む蓄電装置３００の縦断面構造を示す。基板３０５上に、第１の集電体３１０、第１の活物質層３１１、固体電解質層３１２、第２の活物質層３１３、第２の集電体３１４の順に積層された細線部３０１が設けられ、細線部３０１上に封止層３１５が設けられている。なお封止層３１５は、実施の形態１で示した蓄電装置１００のように、省略することができる。細線部３０１又は封止層３１５上と、開口部３０２上とに絶縁層３１６が設けられている。図５（Ｂ）では絶縁層３１６の表面を平坦に記載しているが、特にこの形状に限らず、例えば細線部３０１の表面形状を反映するように凹凸形状であってもよい。
絶縁層３１６を、開口部３０２を埋めて設けることで、蓄電装置３００の機械的強度を向上させることができる。また、絶縁層３１６を封止層３１５と同様の材料とすることで、細線部３０１の電池構造を大気から遮断することができる。さらに、基板３０５に可撓性を有する材料を選択するとともに、絶縁層３１６にゴムのような弾性のある材料を用いることで、湾曲又は屈曲が可能なフレキシブルな蓄電装置を実現することもできる。
絶縁層３１６としては、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機材料（有機樹脂材料）（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテンなど）の一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シロキサン樹脂を用いてもよい。
なお、絶縁層３１６中に顔料又は染料を分散させてもよい。この場合、開口部３０２を通過する外光３０３の所定の波長を吸収することで、着色された半透明の蓄電装置を製造することができる。
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）
次に、実施の形態１で説明した蓄電装置の代表的な製造方法について、本実施の形態において図２（Ｂ）を用いて説明する。なお、本実施の形態においては、第１の集電体１１０を正極集電体、第２の集電体１１４を負極集電体、第１の活物質層１１１を正極活物質層、第２の活物質層１１３を負極活物質層とした場合について説明する。
（第１の集電体の形成）
まず、第１の集電体１１０である正極集電体となる金属メッシュを形成する。金属メッシュは、所望の面積を有するシート状又は板状の導電性部材にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を行い、網状の平面形状に加工する。
シート状又は板状の導電性部材には、ステンレス、金、白金、銅、鉄、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化錫）、酸化錫、酸化インジウム等の金属又はこれらの積層若しくはこれらの合金等、導電性の高い材料を用いることができる。導電性部材の厚みは、第１の集電体１１０の細線部１０１の高さとなるため、所望する放電容量や以降に積層する各種薄膜の生産性を考慮して適宜設定すればよい。例えば、導電性部材に１μｍ以上５０００μｍ以下の厚みのシート、膜又は板を用いることができる。
導電性部材の加工は、フォトリソグラフィ工程により行うことができる。すなわち、導電性部材上にポジ型又はネガ型のフォトレジストを塗布形成し、石英基板上に予め所望のパターンに形成したクロム膜を有するフォトマスクを用いて、該フォトレジストを露光する。フォトレジストの現像及びベーク後、パターン化されたフォトレジストをマスクに導電性部材を湿式エッチングし、導電性部材に複数の開口部を設ける。これにより平面形状において網状の金属薄膜である第１の集電体１１０が形成される。開口部形成後、アッシング処理等によりフォトレジストマスクを除去する。
このようなフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程は、導電性部材の両面において同時に行うとよい。両面に同一のフォトレジストパターンを形成しても良いが、異なるパターンを形成することで図２（Ｂ）に示すような、放物線状の縦断面形状を形成することもできる。
本工程により、平面形状において、例えば細線部の幅が１μｍ以上２０００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下、開口率が２０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下の第１の集電体を形成することができる。
なお、本フォトリソグラフィ工程やエッチング工程等において導電性部材を支持するために、導電性部材の裏面に支持基板を設け、工程終了後に除去してもよい。
また、形成した網状の導電性部材の表面をメッキ処理などにより、他の金属薄膜でコートしてもよい。
また、導電性部材の加工前又は加工後に、導電性部材を薄型化又は平坦化するための研磨処理を施してもよい。
以上のように、導電性部材にフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を行って網状の平面形状を有する第１の集電体を作製したが、第１の集電体の作製方法はこれに限られない。例えば、ナノインプリント法により形成したフォトレジストパターンをマスクに導電性部材を湿式エッチングして網状の金属メッシュを形成してもよい。また、フォトリソグラフィ工程やエッチング工程を用いずに、ナノインプリント法や印刷法、インクジェット法等を用いて直接網状の導電性部材を形成してもよい。さらに、刃型を用いて導電性部材に切れ目を入れ、これを押し延ばすことで網状の金属メッシュを形成してもよい。その他、レーザー照射、プレスによる押抜、型抜により開口部を形成することもできる。
（細線部の形成）
次に、上記のようにして形成した網状の正極集電体（第１の集電体１１０）上に、正極活物質層（第１の活物質層１１１）、固体電解質層１１２、負極活物質層（第２の活物質層１１３）、負極集電体（第２の集電体１１４）の順にこれらを積層し、細線部１０１を形成する。
細線部１０１を構成する正極活物質層、負極活物質層、負極集電体は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等の各種気相成長法や、メッキ法、ゾルゲル溶液を用いたゾルゲル法、微粒子分散溶液を塗布後焼成する方法等の薄膜形成方法により形成することができる。特に、本発明にかかる蓄電装置は、所定の高さを有する網状の集電体の上に各種薄膜を堆積させるものであるから、形成された薄膜の膜厚の均一性や、該集電体の深部（根元部分）への被覆性の高い方法を適宜選択すればよい。例えば、これらの層の形成にスパッタリング法の一種であるＲＦマグネトロンスパッタ法を用いる。
固体電解質層１１２は、正極活物質層上に、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法等の薄膜形成方法を用いて形成することができる。固体電解質層１１２の膜厚は、５００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることが好ましい。固体電解質は一般にイオン伝導性が低いため薄膜化して抵抗を下げる必要があるが、薄すぎるとピンホールが発生し正極負極がショートするおそれがあるためである。固体電解質層１１２をスパッタリング法等の気相成長法により形成する場合には、正極活物質層や負極活物質層と同様、薄膜の膜厚の均一性や網状の集電体の深部（根元部分）への被覆性の高い方法を適宜選択すればよい。
固体電解質層１１２の材料として、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｇａ２Ｓ３、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−Ｂ２Ｓ３、ＬｉＩ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ３ＰＯ４−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ４ＳｉＯ４−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２等の硫化物系固体電解質材料や、ＬｉＰＯＮ、Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｌｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ３ＶＯ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４、ＬＬＴ（Ｌａ２／３−ｘＬｉ３ｘＴｉＯ３）、ＬＬＺ（Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２）等の酸化物系固体電解質材料が挙げられる。
ＰＥＯ（ポリエチレンオキシド）等の高分子系固体電解質を用いる場合には、塗布法等により形成する。
以上の作製方法により、金属メッシュ上に正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、負極集電体を順次積層形成することができる。
金属メッシュ上のこれらの積層構造は、枚葉式のスパッタリング装置を用いることで大気に曝すことなく連続して形成することができる。このような連続形成によって、蓄電装置の生産性を大幅に向上させることができる。
すなわち、本発明にかかる蓄電装置の構造は、金属メッシュ等の網状の第１の集電体を基材として第１の集電体より上の薄膜を順次積層することで製造可能であるから、各種薄膜のパターンニング工程は不要である。このため、合理的に透明な蓄電装置を製造することができ、量産性に極めて優れるものである。
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５）
次に、実施の形態１乃至４で説明した蓄電装置を搭載した電池パックについて、図６を用いて説明する。
図６は、板状の電池パック９００の一例を示す模式図である。本発明にかかる電池パック９００は、電池部９０１と回路部９０２とに大別される。電池部９０１は透明領域９０４と、該透明領域９０４を囲む外枠９０３等からなる。透明領域９０４に、実施の形態１乃至４で説明した蓄電装置を用いる。本発明にかかる蓄電装置は光を透過するため、電池パック９００の大部分が透明となる。外枠９０３は、薄型の蓄電装置を支持・固定する機能がある他に、蓄電装置が透明であるから取り扱いのためにその外郭を示す機能を有する。また、蓄電装置の端部を保護する役割も合わせて果たす。
透明領域９０４に設けられた蓄電装置は一つでもよいし、小型の蓄電装置を複数配列させてもよい。
蓄電装置は、薄くかつ強度が高いものではないため、外部応力に対し強いものではない。このため、蓄電装置の両面をガラス基板や透明樹脂等の部材で覆うことで、蓄電装置の保護と強化を図るとよい。
蓄電装置の第１の集電体および第２の集電体は、回路部９０２に接続する。回路部９０２は、蓄電装置のセル電圧やセル温度データの収集、過充電及び過放電の監視、過電流の監視、電池劣化状態の管理、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）の算出、故障検出の制御などを行うバッテリマネージメントユニット（ＢＭＵ）を実現する回路等を設けることができる。また、回路部９０２には、蓄電装置の温度が上昇した場合に抵抗が増大する熱感抵抗素子であるＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を設け、抵抗の増大により電流量を制限して異常発熱を防止することも有効である。ＰＴＣ素子には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体セラミックス等を用いることができる。回路部９０２は、正極端子９０５ａ及び負極端子９０５ｂに接続される。
図６に示した板状の電池パック９００は矩形であるが、電池パックの形状はこれに限られず、三角形、正方形や六角形等の多角形、円形、楕円形など一定の面積を有する任意の平面形状とすることができる。このためには、電池部９０１に設けられる蓄電装置の基礎となる第１の集電体を上記の形状とすればよい。
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６）
本発明の一態様に係る蓄電装置は、電力により駆動する様々な電気機器の電源として用いることができる。特に、蓄電装置が透明である利点を活かし、デザイン性を向上することができる電気機器への適用が好ましい。
本発明の一態様に係る蓄電装置を用いた電気機器の具体例として、テレビ、モニタ等の表示装置、照明装置、デスクトップ型ある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、携帯無線機、携帯電話、自動車電話、携帯型ゲーム機、玩具、電卓、携帯情報端末、電子手帳、電子書籍、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、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、電気工具、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、蓄電装置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、電気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。
なお、上記電気機器は、消費電力の殆ど全てを賄うための主電源として、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることができる。あるいは、上記電気機器は、上記主電源や商用電源からの電力の供給が停止した場合に、電気機器への電力の供給を行うことができる無停電電源として、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることができる。あるいは、上記電気機器は、上記主電源や商用電源からの電気機器への電力の供給と並行して、電気機器への電力の供給を行うための補助電源として、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることができる。
図７に、上記電気機器の具体的な構成を示す。図７（Ａ）において、表示装置１０００は、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いた電気機器の一例である。具体的に、表示装置１０００は、ＴＶ放送受信用の表示装置に相当し、表示部１００１、蓄電装置１００２ａ、１００２ｂ、チューナを含む回路部１００３等を有する。
表示部１００１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 Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの、半導体表示装置を用いることができる。
表示装置１０００は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置１００２ａ、１００２ｂに蓄積された電力を用いることもできる。よって、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一態様に係る蓄電装置を無停電電源として用いることで、表示装置１０００の利用が可能となる。
本発明の一態様に係る蓄電装置１００２ａ、１００２ｂは、表示部１００１の直下に配置されている。回路部１００３は筐体で覆われているが、蓄電装置１００２ａ、１００２ｂは筐体に覆われず、露出している。蓄電装置１００２ａ、１００２ｂは透明であるため、蓄電装置１００２ａ、１００２ｂを介して表示装置１０００の後方が透けて見え、表示装置１０００は全体としてスリムな印象を与えるデザインにすることができる。
なお、表示装置１０００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。特に、本発明の一態様に係る蓄電装置が透光性を有することを利用して、透明な情報表示用表示装置を実現することができる。
図７（Ｂ）に、蓄電装置が透明であることを利用した時計の例を示す。図７（Ｂ）に示す時計１１００は置き時計型の時計であり、光が透過しない外周部１１０２と、外周部１１０２に囲まれた透明部１１０１とにより構成される。
透明部１１０１は時刻を表示する表示板と、本発明にかかる透明な蓄電装置が重ねあわされている。表示板は、例えばセグメント方式の液晶表示装置などを用いることができる。表示板および蓄電装置のいずれもが透明であるから、時計１１００は時刻の表示部分が宙に浮いたようなデザインにすることができる。表示板の駆動回路など透光性のない構成部材は、外周部１１０２に配置すれば良い。
なお、本発明の一態様の蓄電装置を具備していれば、上記で示した電気機器に特に限定されないことは言うまでもない。
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。
１００ 蓄電装置
１０１ 細線部
１０２ 開口部
１０３ 外光
１０４ 断面
１１０ 第１の集電体
１１１ 第１の活物質層
１１２ 固体電解質層
１１３ 第２の活物質層
１１４ 第２の集電体
１２０ａ 蓄電装置
１２０ｂ 蓄電装置
１２０ｃ 蓄電装置
１２０ｄ 蓄電装置
１２０ｅ 蓄電装置
１２０ｆ 蓄電装置
１２１ａ 細線部
１２１ｂ 細線部
１２１ｃ 細線部
１２１ｄ 細線部
１２１ｅ 細線部
１２１ｆ 細線部
２００ 蓄電装置
２０１ 細線部
２０２ 開口部
２０３ 外光
２０４ 断面
２０５ 基板
２１０ 第１の集電体
２１１ 第１の活物質層
２１２ 固体電解質層
２１３ 第２の活物質層
２１４ 第２の集電体
２１５ 封止層
３００ 蓄電装置
３０１ 細線部
３０２ 開口部
３０３ 外光
３０４ 断面
３０５ 基板
３１０ 第１の集電体
３１１ 第１の活物質層
３１２ 固体電解質層
３１３ 第２の活物質層
３１４ 第２の集電体
３１５ 封止層
３１６ 絶縁層
９００ 電池パック
９０１ 電池部
９０２ 回路部
９０３ 外枠
９０４ 透明領域
９０５ａ 正極端子
９０５ｂ 負極端子
１０００ 表示装置
１００１ 表示部
１００２ａ 蓄電装置
１００２ｂ 蓄電装置
１００３ 回路部
１１００ 時計
１１０１ 透明部
１１０２ 外周部

Claims (5)

  1. 平面形状が網状の第１の集電体と、
    前記第１の集電体の上面及び側面に設けられた第１の活物質層と、
    前記第１の活物質層の上面及び側面に設けられた固体電解質層と、
    前記固体電解質層の上面及び側面に設けられた第２の活物質層と、
    前記第２の活物質層の上面及び側面に設けられた第２の集電体と、を有し、
    前記固体電解質層は、前記第１の活物質層を介して前記第１の集電体の上面及び側面に設けられ、
    前記第１の集電体が有する網状開口部から光が通過することを特徴とする蓄電装置。
  2. 透光性基板に接して設けられた、平面形状が網状の第１の集電体と、
    前記透光性基板に接し、かつ前記第１の集電体の上面及び側面に設けられた第１の活物質層と、
    前記透光性基板に接し、かつ前記第１の活物質層の上面及び側面に設けられた固体電解質層と、
    前記透光性基板に接し、かつ前記固体電解質層の上面及び側面に設けられた第２の活物質層と、
    前記透光性基板に接し、かつ前記第２の活物質層の上面及び側面に設けられた第２の集電体と、を有し、
    前記固体電解質層は、前記第１の活物質層を介して前記第１の集電体の上面及び側面に設けられ、
    前記第１の集電体が有する網状開口部から光が通過することを特徴とする蓄電装置。
  3. 請求項２において、前記透光性基板に接し、かつ前記第２の集電体の上面及び側面に設けられた封止層を有することを特徴とする蓄電装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか一において、
    前記第１の集電体は、金属メッシュであることを特徴とする蓄電装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蓄電装置を有する電気機器。
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