TWI670883B - 片狀二次電池、電池構造體以及片狀二次電池的製造方法 - Google Patents

片狀二次電池、電池構造體以及片狀二次電池的製造方法 Download PDF

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Abstract

本實施形態之片狀二次電池具備：具有基部(32)及開口部(31)之基材(11)、包圍開口部(31)之分割線(33)、形成於分割線(33)之內側區域(36)之基部(32)的內側充電層(14b)及形成於分割線(33)之外側區域(35)之基部(32)的外側充電層(14a)、以及形成於外側充電層(14a)上之第二電極(17)。藉由分割線(33)將外側充電層(14a)與內側充電層(14b)加以電絕緣。

Description

片狀二次電池、電池構造體以及片狀二次電池的製造方法
本發明係關於一種用以高效率地配置片狀二次電池之技術。
於專利文獻1中揭示有一種片狀電池的試驗裝置。專利文獻1之試驗裝置中，使用將片狀二次電池捲繞成捲筒狀之片材捲筒。試驗裝置具備自片材捲筒供給片材之片材供給部、將自片材供給部供給之片材折疊之片材折疊機構部、及切斷片材之片材切斷部。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2016-520254號公報。
於自片材捲筒將片狀電池切斷之情形時，片狀電池之平面形狀(簡稱為形狀)成為矩形狀。再者，利用片狀電池之應用係多種 多樣。尤其，有時亦將片狀二次電池用於可穿戴機器等需要小型化之機器、POP廣告(Point Of Purchase advertising；購買點廣告)、指示板等般的需要薄型化之機器等。
尤其於要求設計性之應用中，有時配置片狀二次電池之空間受到限制。片狀二次電池係由規格決定形狀，故而於存在空間上之限制之情形時，無法於該空間配置片狀二次電池。因此，期望根據應用之設計將片狀二次電池高效率地配置於應用之內部。
本發明係鑒於上述課題而成，目的在於提供一種用以高效率地配置片狀二次電池之技術。
本實施形態之一態樣之片狀二次電池具備：基材，具有基部及開口部；分割線，包圍前述開口部；內側充電層，形成於前述分割線之內側區域之基部；外側充電層，形成於前述分割線之外側區域之基部；以及電極，形成於前述外側充電層上；藉由前述分割線將前述外側充電層與前述內側充電層加以電絕緣。
上述片狀二次電池中亦可為：前述外側充電層上之前述電極成為正極，配置於前述外側充電層之下部的基部成為負極，至少，於前述正極與前述外側充電層之間形成有p型氧化物半導體層，於前述負極與前述外側充電層之間形成有n型氧化物半導體層。
本實施形態之一態樣之電池構造體具備：上述片狀二次電池；以及殼體，具備配置於前述開口部內之凸部且保持前述片狀二次電池。
本實施形態之一態樣之電池構造體具備：片狀二次電池，具備：基材，具有基部及開口部；充電層，形成於前述基部上且含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料；以及電極，形成於前述充電層上；以及殼體，具備配置於前述開口部內之凸部且收容前述片狀二次電池。
本實施形態之一態樣之片狀二次電池的製造方法具備：充電層形成步驟，於基材上形成含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層；以及分割線形成步驟，形成貫穿前述充電層之分割線。
上述製造方法亦可於於前述分割線形成步驟中對前述充電層照射雷射光，由此分割成前述分割線之內側區域之內側充電層與前述分割線之外側區域之外側充電層。
上述製造方法亦可進一步具備：開口部形成步驟，在位於前述分割線之內側的內側區域，形成貫穿前述充電層及前述基材之開口部。
上述製造方法亦可於前述開口部形成步驟後，進一步具備：電極形成步驟，使用覆蓋前述分割線之遮罩於前述外側充電層 上形成電極。
本實施形態之一態樣之片狀二次電池的製造方法具備：充電層形成步驟，於基材上形成含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層；電極形成步驟，於前述充電層上形成電極；以及分割線形成步驟，形成貫穿前述電極及前述充電層之分割線。
上述製造方法亦可進一步具備：開口部形成步驟，在位於前述分割線之內側的內側區域形成貫穿前述電極、前述充電層及前述基材之開口部。
根據本發明，可提供一種用以高效率地配置片狀二次電池之技術。
10、10A、10B、10C‧‧‧片狀電池
11‧‧‧基材
13‧‧‧n型氧化物半導體層
14‧‧‧充電層
14a‧‧‧外側充電層
14b‧‧‧內側充電層
16‧‧‧p型氧化物半導體層
17‧‧‧第二電極
20‧‧‧積層體
21‧‧‧負極層
22‧‧‧正極層
31‧‧‧開口部
32‧‧‧基部
33、33D‧‧‧分割線
35‧‧‧外側區域
36‧‧‧內側區域
38、38B、39、39B‧‧‧引線片
45‧‧‧遮罩
50、50A、50B‧‧‧殼體
51‧‧‧凸部
60‧‧‧蓋體
100、100A、100B‧‧‧電池構造體
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1為表示片狀電池之基本剖面構成的圖。
圖2為示意性地表示片狀電池之構成的俯視圖。
圖3為圖2之III-III線剖面圖。
圖4為示意性地表示於殼體配置有片狀的二次電池之電池構造體的剖面圖。
圖5為示意性地表示實施例1之電池構造體的俯視圖。
圖6為示意性地表示實施例2之電池構造體的俯視圖。
圖7為示意性地表示實施例2之片狀電池之構成的俯視圖。
圖8為表示片狀電池的製造方法之流程圖。
圖9為示意性地表示形成開口部前之片狀電池之構成的剖面圖。
圖10為表示變形例之片狀電池的製造方法的流程圖。
圖11為示意性地表示形成分割線後之片狀電池之構成的剖面圖。
圖12為示意性地表示形成開口部後之片狀電池之構成的剖面圖。
圖13為示意性地表示形成正極後之片狀電池之構成的剖面圖。
圖14為表示分割線之形狀之一例的俯視圖。
以下，參照圖式對本發明之實施形態之一例進行說明。以下之說明表示本發明之較佳實施形態，本發明之技術範圍不限定於以下之實施形態。
(二次電池之積層構造)
以下，使用圖1對本實施形態之二次電池之基本構成進行說明。圖1為表示二次電池之基本積層構造的剖面圖。再者，為了明確說明，以下之圖中適當示出XYZ三維正交坐標系。Z方向成為片狀的二次電池(以下亦簡稱為片狀電池)之厚度方向(積層方向)，XY平面成為與片狀電池平行之平面。另外，於XY平面中，片狀電池為矩形狀，X方向及Y方向成為與片狀電池之端邊平行之方向。
圖1中，片狀電池10具有於基材11上依序積層有n型氧化物半 導體層13、充電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17之積層體20。
基材11係由金屬等導電性物質等所形成，作為第一電極發揮功能。本實施形態中，基材11成為負極。作為基材11，例如可使用SUS(Stainless steel；不鏽鋼)片材或鋁片材等金屬箔片材。
亦可準備由絕緣材料所構成之基材11，並於基材11上形成第一電極。亦即，基材11只要為包含第一電極之構成即可。於在基材11上形成第一電極之情形時，可使用鉻(Cr)或鈦(Ti)等金屬材料作為第一電極之材料。亦可使用含有鋁(Al)、銀(Ag)等之合金膜作為第一電極之材料。於將第一電極形成於基材11上之情形時，可與後述第二電極17同樣地形成。
於基材11上形成有n型氧化物半導體層13。n型氧化物半導體層13係包含n型氧化物半導體材料(第二n型氧化物半導體材料)而構成。作為n型氧化物半導體層13，例如可使用二氧化鈦(TiO2)、氧化錫(SnO2)或氧化鋅(ZnO)等。例如，n型氧化物半導體層13可藉由濺鍍或蒸鍍而於基材11上成膜。較佳為使用二氧化鈦(TiO2)作為n型氧化物半導體層13之材料。
於n型氧化物半導體層13上形成有充電層14。充電層14係由將絕緣材料與n型氧化物半導體材料混合而成之混合物所形成。例如，可使用微粒子之n型氧化物半導體作為充電層14之n型氧化物半導體材料(第一n型氧化物半導體材料)。n型氧化物半導體藉由紫外線照射而發生光激發構造變化，成為具有充電功 能之層。作為充電層14之絕緣材料，可使用矽酮樹脂。例如，作為絕緣材料，較佳為使用矽氧化物等具有矽氧烷鍵之主骨架的矽化合物(矽酮)。
例如，充電層14係將第一n型氧化物半導體材料設為二氧化鈦，藉由氧化矽與二氧化鈦而形成。除此以外，作為充電層14中可使用之n型氧化物半導體材料，較佳為氧化錫(SnO2)或氧化鋅(ZnO)。亦可使用將二氧化鈦、氧化錫及氧化鋅中之兩種或全部組合而成之材料。
對充電層14之製造步驟加以說明。首先，準備於氧化鈦、氧化錫或氧化鋅之前驅物與矽油之混合物中混合溶劑而成之塗佈液。準備將脂肪酸鈦與矽油混合於溶劑中之塗佈液。繼而，藉由旋轉塗佈法、狹縫塗佈法等將塗佈液塗佈於n型氧化物半導體層13上。對塗佈膜進行乾燥及燒成，由此可於n型氧化物半導體層13上形成充電層14。再者，作為前驅物之一例，例如可使用作為氧化鈦之前驅物的硬脂酸鈦。氧化鈦、氧化錫、氧化鋅係由作為金屬氧化物之前驅物的脂肪族酸鹽分解而形成。亦可對經乾燥及燒成後之充電層14進行紫外線照射而進行UV(ultra violet；紫外線)硬化。
再者，關於氧化鈦、氧化錫、氧化鋅等，亦可不使用前驅物而使用氧化物半導體之微細粒子。藉由將氧化鈦或氧化鋅之奈米粒子與矽油混合，而生成混合液。進而，藉由在混合液中混合溶劑，而生成塗佈液。藉由旋轉塗佈法、狹縫塗佈法等將塗佈液塗佈於n型氧化物半導體層13上。對塗佈膜進行乾燥、燒成 及UV照射，由此可形成充電層14。
充電層14所含之第一n型氧化物半導體材料、與n型氧化物半導體層13所含之第二n型氧化物半導體材料可相同，亦可不同。例如，於n型氧化物半導體層13所含之n型氧化物半導體材料為氧化錫之情形時，充電層14之n型氧化物半導體材料既可為氧化錫，亦可為氧化錫以外之n型氧化物半導體材料。
於充電層14上形成有p型氧化物半導體層16。p型氧化物半導體層16係含有p型氧化物半導體材料而構成。作為p型氧化物半導體層16之材料，可使用氧化鎳(NiO)及銅鋁氧化物(CuAlO2)等。例如，p型氧化物半導體層16成為厚度400nm之氧化鎳膜。p型氧化物半導體層16係藉由蒸鍍或濺鍍等成膜方法而於充電層14上成膜。
第二電極17只要藉由導電膜而形成即可。另外，作為第二電極17之材料，可使用鉻(Cr)或銅(Cu)等金屬材料。作為其他金屬材料，有含有鋁(Al)之銀(Ag)合金等。作為該第二電極17之形成方法，可列舉濺鍍、離子鍍、電子束蒸鍍、真空蒸鍍、化學蒸鍍等氣相成膜法。另外，金屬電極可藉由電解鍍覆法、非電解鍍覆法等而形成。作為用於鍍覆之金屬，通常可使用銅、銅合金、鎳、鋁、銀、金、鋅或錫等。例如，第二電極17成為厚度300nm之Al膜。
如此，積層體20具有基材11、n型氧化物半導體層13、充電層14、p型氧化物半導體層16及第二電極17。因此，於片狀電池 10之最表面配置有第二電極17。基材(第一電極)11及n型氧化物半導體層13構成負極層21。p型氧化物半導體層16、第二電極17構成正極層22。
上述說明中，設為於充電層14下配置有n型氧化物半導體層13，於充電層14上配置有p型氧化物半導體層16之構成，但n型氧化物半導體層13與p型氧化物半導體層16亦可成為相反之配置。亦即，亦可為於充電層14上配置有n型氧化物半導體層13，於充電層14下配置有p型氧化物半導體層16之構成。於該情形時，基材11成為正極，第二電極17成為負極。亦即，只要為充電層14由n型氧化物半導體層13與p型氧化物半導體層16所夾持之構成，則於充電層14上可配置有n型氧化物半導體層13，亦可配置有p型氧化物半導體層16。換言之，片狀電池10只要為將第一電極(基材11)、第一導電型氧化物半導體層(n型氧化物半導體層13或p型氧化物半導體層16)、充電層14、第二導電型半導體層(p型氧化物半導體層16或n型氧化物半導體層13)、第二電極17依序積層之構成即可。
進而，片狀電池10亦可為含有第一電極(基材11)、第一導電型氧化物半導體層(n型氧化物半導體層13或p型氧化物半導體層16)、充電層14、第二導電型半導體層(p型氧化物半導體層16或n型氧化物半導體層13)、第二電極17以外之層的構成。
將基材11及n型氧化物半導體層13設為負極層21。將p型氧化物半導體層16、第二電極17設為正極層22。圖1所示之積層體20中，亦可省略一部分層，或亦可追加其他層。具體而言，只要 為至少具備正極、負極及充電層之構成即可。因此，負極層21可僅為基材11，亦可具有除此以外之層。另外，正極層22可僅為第二電極17，亦可具有除此以外之層。
(實施形態)
使用圖2及圖3對本實施形態之片狀電池10之構成加以說明。圖2為表示片狀電池10之構成的俯視圖，圖3為圖2之III-III線剖面圖。
片狀電池10於XY平面視時，具有矩形狀之外形。另外，片狀電池10具有將該片狀電池10之內部切去而成之開口部31。如圖3所示，開口部31貫穿第二電極17、p型氧化物半導體層16、充電層14、n型氧化物半導體層13及基材11。於XY平面視時，開口部31之外形成為矩形狀，但亦可設為圓形狀或三角形狀之任意形狀。此處，將基材11中之開口部31以外之部分設為基部32。亦即，基部32為基材11中之未被切去之部分。於基部32形成有充電層14等。
進而，於片狀電池10形成有分割線33。分割線33係以包圍開口部31之方式形成為矩形狀。分割線33將充電層14及正極層22分割。將位於矩形狀之分割線33之內側的區域設為內側區域36，將位於外側之區域設為外側區域35。內側區域36係以由分割線33包含在內之方式配置。因此，內側區域36係形成為矩形狀，外側區域35係形成為矩形框狀。內側區域36之中心與開口部31之中心一致。將形成於外側區域35之基部32上的充電層14設為外側充電層14a，將形成於內側區域36之基部32上的充電層 14設為內側充電層14b。充電層14係藉由分割線33而分割成外側充電層14a與內側充電層14b。形成於外側充電層14a上之第二電極17成為正極，配置於外側充電層14a下之基部32成為負極。
分割線33可藉由雷射照射而形成。具體而言，自正極層22側照射雷射光，並沿著矩形掃描雷射光。藉由分割線33，充電層14及正極層22被分割成位於內側區域36之圖案與位於外側區域35之圖案。亦即，位於內側區域36之正極層22及內側充電層14b成為與位於外側區域35之正極層22及外側充電層14a分離之圖案。如此，藉由形成分割線33，可將外側區域35之外側充電層14a與內側區域36之內側充電層14b加以電絕緣。再者，片狀電池10之容量係根據外側區域35之面積而決定，故而較佳為盡可能減小內側區域36。
如此，藉由在片狀電池10之內側區域36形成開口部31，可將片狀電池10加工成與欲設置片狀電池10之機器之內部形狀匹配的形狀。例如，於收容片狀電池10之殼體有凹凸之情形時，將內側區域36及開口部31形成於與凸部對應之部位。藉由如此般設定，可與機器之形狀匹配而適當內置片狀電池10。無需使用經分割成複數個的片狀電池10，可削減連接零件數。因此，可降低製造成本。
具有上述構成之片狀電池10能以與使用機器相應之形狀製作。例如，對於內置二次電池之電子機器，根據電子機器之殼體之形狀而製作片狀電池10。由於可將片狀電池10設為任意形狀，故而可實現電子機器之設計性之提升、小型化。例如，片 狀電池10適合用於可穿戴機器等需要小型化之機器、電子POP廣告等要求設計性之機器。
圖4中表示收容於殼體之片狀電池10之構成。圖4為示意性地表示具有片狀電池10之電池構造體100之構成的側面剖面圖。電池構造體100具備殼體50、蓋體60及片狀電池10。
殼體50收容片狀電池10。殼體50具有凸部51。而且，藉由將凸部51配置於片狀電池10之開口部31內，而將片狀電池10收容於殼體50之內部。蓋體60覆蓋殼體50之前表面側(+Z側)。蓋體60係安裝於殼體50。於蓋體60與殼體50之間，以展開狀態保持有片狀電池10。
藉由如此般設定，即便於殼體50具有凹凸之情形時，亦可不浪費空間地將片狀電池10收容於殼體50之內部。藉由在與殼體50之形狀相應的位置設置開口部31，可避開殼體50之凸部51。因此，可於殼體50之內部保持片狀電池10。圖4中，由於凸部51為一個，因而開口部31之個數亦成為一個，但凸部51及開口部31之個數亦可為兩個以上。
藉由如此般設定，例如無需以避開殼體50之凸部51之方式配置片狀電池10。亦即，無需將各種形狀之片狀電池10組合。因此，根據本發明，可使用經一體化之片狀電池10，故而可減少連接零件之數量。另外，根據本發明，可於任意形狀之殼體50適當配置片狀電池10，故而可實現電子機器之設計性之提升、小型化。
如上所述，內側區域36內之內側充電層14b係與外側區域35之外側充電層14a絕緣，僅對外側區域35之外側充電層14a供給電力。因此，片狀電池10之實質上之電池容量係由外側區域35之外側充電層14a之總量決定。因而，根據配置片狀電池10之電子機器所需要之電池容量來設定外側區域35之容量，決定內側區域36之個數、大小、形狀。進而，可藉由將片狀電池10積層而使電池容量增加。亦即，於一片片狀電池10對於電子機器而言電池容量不足之情形時，將相同形狀之片狀電池10重疊配置複數片。藉由如此般設定，可滿足電子機器所需要之電池容量。
(實施例1)
使用圖5對使用實施例1之片狀電池之構成加以說明。圖5為示意性地表示使用實施例1之片狀電池10A的電池構造體100A之構成的俯視圖。具體而言，實施例1成為於電腦之鍵盤內部(殼體50A之內部)設置有片狀電池10之例。配置片狀二次電池10之鍵盤可為有線式亦可為無線式。再者，圖5中省略設於片狀電池10A之分割線33。
片狀電池10A成為可收容於殼體50A之內部的大小及形狀。殼體50A規定鍵盤之外形，中心具有複數個與鍵盤之形狀相應的凸部51。例如，於凸部51配置有鍵盤之文字鍵或數字鍵(ten key)等。因此，殼體50A具有與鍵數相應之複數個凸部51。而且，片狀電池10A以避開複數個凸部51的方式具有複數個開口部31。
各開口部31之平面形狀係與鍵之形狀相應地成為正方形或長方形。於XY平面視時，開口部31係形成得較凸部51更大。而且，凸部51係配置於開口部31中。
另外，對於片狀電池10A，連接有正極之引線片38及負極之引線片39。例如，於片狀電池10之端部貼合有引線片38、39。引線片38、39例如係連接於未圖示之配線或電路基板。因此，片狀電池10可對鍵盤或該鍵盤之無線通信電路供給電力。
藉由如此般設定，無需於殼體50A設置電池專用之空間。因此，可實現內置電池之電子機器之設計性之提升及小型化。尤其藉由將開口部31設為與文字或圖形相應之形狀，可提高設計性。進而，可根據殼體50A之形狀而使用經一體化之片狀電池10A。由於可於凸部51之間的空間設置充電層，故而可有效地利用殼體50A內之空間。可將電子機器所需要之電池容量之片狀電池10A收容於殼體50A內。
(實施例2)
使用圖6及圖7對實施例2之片狀電池10B及電池構造體100B加以說明。圖6為示意性地表示電池構造體100B之構成的俯視圖。圖7為示意性地表示電池構造體100B中所用之片狀電池10B之構成的俯視圖。再者，圖6中省略設於片狀電池10B之分割線33。
於實施例2中，於鍵盤之數字鍵部分配置有片狀電池10B。與實施例1同樣地，於殼體50之凸部51配置有片狀電池10B之開 口部31。而且，片狀電池10B具備伸出至殼體50之外側的觸片部41。觸片部41向-Y側延伸。
如圖7所示，於觸片部41連接有引線片38B、39B。正極之引線片38B係貼附於片狀電池10之表面，引線片39B係貼附於片狀電池10之背面。亦即，正極之引線片38B連接於第二電極17(參照圖1)，負極之引線片39B連接於作為第一電極之基材11(參照圖1)。藉由實施例2之構成，亦可獲得與實施例1同樣之效果。
(製造方法)
以下，使用圖8對本實施形態之片狀電池10的製造方法加以說明。圖8為表示片狀電池10的製造方法之流程圖。
首先，於作為第一電極之基材11上形成n型氧化物半導體層13(S11)。另外，於基材11為絕緣材料之情形時，於基材11上形成第一電極(負極)後，形成n型氧化物半導體層13。繼而，於n型氧化物半導體層13上形成充電層14(S12)。於充電層14上形成p型氧化物半導體層16(S13)。於p型氧化物半導體層16上形成第二電極17(S14)。
如此，於基材11上依序積層n型氧化物半導體層13、充電層14、p型氧化物半導體層16、第二電極17，由此形成圖1所示之剖面構造之積層體20。再者，積層體20只要至少具備基材11、充電層14及第二電極17即可，可適當省略或追加步驟。例如，亦可省略n型氧化物半導體層13、p型氧化物半導體層16中之至少一者。另外，關於各層之具體形成方法，由於可使用上述方 法故省略說明。
繼而，藉由雷射照射而於片狀電池10形成分割線33(S15)。例如，藉由雷射切割裝置等雷射加工裝置將雷射光照射於片狀電池10。繼而，以逐漸改變片狀電池10中之雷射光之照射位置之方式掃描雷射光。藉此，於片狀電池10形成分割線33，成為圖9所示般之積層構造。分割線33係以分割第二電極17、p型氧化物半導體層16、充電層14之方式，到達n型氧化物半導體層13之表面。n型氧化物半導體層13及基材11未經分割。再者，n型氧化物半導體層13亦可經分割。
分割線33係以貫穿充電層14之方式形成。分割線33係形成為封閉形狀。具體而言，分割線33係以於XY平面視時，包圍形成有充電層14之開口部31的特定區域之方式形成。藉此，將充電層14分割為分割線33之內側區域36之內側充電層14b與分割線33之外側區域35之外側充電層14a。內側充電層14B與外側充電層14a係電絕緣。
具體而言，於+X方向、+Y方向、-X方向、-Y方向依序逐漸掃描雷射光，由此形成圖2所示般之矩形狀之分割線33。分割線33例如可設為寬度40μm至150μm。分割線33之寬度可藉由雷射光之光點之大小而調整。再者，分割線33較佳為設為封閉形狀。藉此，外側區域35之充電層14及正極層22形成為成為一體之圖案。為了將分割線33設為封閉形狀，只要使雷射照射之起點與終點一致即可。
此處，將用以形成分割線33之雷射加工之製程條件之一例示於以下，但不限定於以下之製程條件。
雷射功率：0.236W(樣本照射實測值)。
雷射光點徑：20μm。
掃描速度：約1000mm/sec。
繼而，於片狀電池10形成開口部31(S16)。藉此，如圖3所示，形成貫穿積層體20之開口部31。如上所述，開口部31係形成於位於分割線33之內側的內側區域36。開口部31小於內側區域36，並未伸出至外側區域35。
開口部31例如係藉由利用金屬刀等對內側區域36之積層體20進行加工而形成。藉由金屬刀將位於內側區域36之基材11或內側充電層14b等切去，而形成開口部31。具體而言，可藉由超音波切斷等而形成開口部31。或者，亦可藉由雷射加工而形成開口部31。充電層14及正極層22係分離成內側區域36與外側區域35，故而可防止切斷時之短路。亦即，即便於藉由雷射或金屬刀貫穿基材11之情形時，亦可防止外側區域35中之負極層21與正極層22之短路。再者，開口部31亦可由片狀電池10之用戶進行。亦即，亦可使片狀電池10之廠商實施直至S15之步驟，將片狀電池10出貨。繼而，片狀電池10之用戶、亦即搭載片狀電池10之電子機器之廠商根據電子機器之設計而形成開口部31。
(製造方法之變形例1)
使用圖10對片狀電池10的製造方法之變形例加以說明。圖10為表示變形例之製造方法的流程圖。變形例中，形成開口部 31後，形成第二電極17。再者，各步驟係與上述步驟相同，故而適當省略說明。
於作為第一電極之基材11上形成n型氧化物半導體層13(S21)。另外，於基材11為絕緣材料之情形時，於基材11上形成第一電極(負極)後，形成n型氧化物半導體層13。繼而，於n型氧化物半導體層13上形成充電層14(S22)。於充電層14上形成p型氧化物半導體層16(S23)。
繼而，藉由雷射照射而於p型氧化物半導體層16及充電層14形成分割線33(S24)。藉此，成為圖11所示之剖面構造。如此，於變形例中，於形成第二電極17之前形成分割線33。藉由分割線33將充電層14分割成內側充電層14b與外側充電層14a。
然後，於p型氧化物半導體層16、充電層14、n型氧化物半導體層13及基材11形成開口部31(S25)。藉此，成為圖12所示之剖面構造。開口部31係形成於內側區域36，貫穿p型氧化物半導體層16、內側充電層14b、n型氧化物半導體層13及基材11。開口部31之形成可使用與S16同樣之方法。將基材11中之開口部31以外之部位設為基部32。
繼而，於p型氧化物半導體層16上使用遮罩形成第二電極17(S26)。具體而言，如圖13所示，於在p型氧化物半導體層16上配置有遮罩45之狀態下，藉由蒸鍍或濺鍍等將第二電極17成膜。遮罩45係配置於內側區域36。遮罩45係以覆蓋分割線33之方式配置。進而，遮罩45係以覆蓋開口部31之方式配置。第二 電極17係形成於未經遮罩45覆蓋之外側區域35。亦即，於外側充電層14a上形成第二電極17。若形成第二電極17，則片狀電池10C完成。
於變形例1中，使用遮罩45形成第二電極17。因此，亦可設為如圖13般第二電極17未經分割線33分割之構成。亦即，藉由使用覆蓋內側區域36及分割線33之遮罩45，可僅於外側區域35形成第二電極17。此種製造方法中亦可獲得與上述效果同樣之效果。
再者，關於各製造步驟，可適當替換順序。例如，於圖10之流程中，亦可於開口部31之形成步驟(S25)後，形成p型氧化物半導體層16。於該情形時，只要與第二電極17同樣地使用遮罩45形成p型氧化物半導體層16即可。
或者，亦可替換S25與S26。亦即，亦可使用遮罩45形成第二電極17後，於積層體20形成貫穿第二電極17、p型氧化物半導體層16、充電層14、n型氧化物半導體層13及基材11之開口部31。
另外，分割線33之形狀亦可成為於XY平面視時並非封閉形狀。例如，藉由自基材11之端部開始形成分割線33，可將分割線33設為開放形狀。圖14中示出具有開放形狀之分割線33D的片狀電池10D之一例。如圖14所示，分割線33D於XY平面視時呈「ㄈ」字形狀，-Y側成為開放部分。而且，分割線33D之開放部分係設於基材11之端部。如此，即便分割線33D未成為封閉形狀，亦可藉由將分割線33D配置於基材11之端部，而將形成於分 割線33D之內部之內側區域36的內側充電層、與形成於分割線之外部的外側充電層加以電絕緣。
以上，對本發明之實施形態之一例進行了說明，但本發明包含不損及其目的及優點之適當變形，進而不受上述實施形態之限定。
本申請案主張以2017年6月20日提出申請之日本發明專利申請案2017-120440為基礎之優先權，將該申請案揭示之所有內容併入至本文中。

Claims (10)

  1. 一種片狀二次電池，係具備：基材，具有基部及開口部；分割線，包圍前述開口部；內側充電層，係形成於前述分割線之內側區域之基部；外側充電層，係形成於前述分割線之外側區域之基部；以及電極，形成於前述外側充電層上；藉由前述分割線將前述外側充電層與前述內側充電層加以電絕緣。
  2. 如請求項1所記載之片狀二次電池，其中形成於前述外側充電層上之前述電極成為正極；形成於前述外側充電層之下部之基部成為負極；至少於前述正極與前述外側充電層之間形成有p型氧化物半導體層，於前述負極與前述外側充電層之間形成有n型氧化物半導體層。
  3. 一種電池構造體，係具備：如請求項1或2所記載之片狀二次電池；以及殼體，具備配置於前述開口部內之凸部且保持前述片狀二次電池。
  4. 一種電池構造體，係具備：片狀二次電池，具備：基材，具有基部及開口部；充電層，形成於前述基部上且含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料；以及電極，形成於前述充電層上；以及殼體，具備配置於前述開口部內之凸部且收容前述片狀二次電池。
  5. 一種片狀二次電池的製造方法，係具備：充電層形成步驟，於基材上形成含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層；以及分割線形成步驟，形成貫穿前述充電層之分割線。
  6. 如請求項5所記載之片狀二次電池的製造方法，其中於前述分割線形成步驟中，藉由對前述充電層照射雷射光而分割成前述分割線之內側區域之內側充電層與前述分割線之外側區域之外側充電層。
  7. 如請求項5或6所記載之片狀二次電池的製造方法，其中進一步具備：開口部形成步驟，在位於前述分割線之內側的內側區域形成貫穿前述充電層及前述基材之開口部。
  8. 如請求項7所記載之片狀二次電池的製造方法，其中於前述開口部形成步驟後，進一步具備：電極形成步驟，使用覆蓋前述分割線之遮罩於前述分割線之外側之外側充電層上形成電極。
  9. 一種片狀二次電池的製造方法，係具備：充電層形成步驟，於基材上形成含有n型金屬氧化物材料及絕緣材料之充電層；電極形成步驟，於前述充電層上形成電極；以及分割線形成步驟，形成貫穿前述電極及前述充電層之分割線。
  10. 如請求項9所記載之片狀二次電池的製造方法，其中進一步具備：開口部形成步驟，在位於前述分割線之內側的內側區域形成貫穿前述電極、前述充電層及前述基材之開口部。
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