(57)【要約】【課題】従来のリチウムイオン二次電池よりも安全性の高い二次電池を提供する。リチウムイオン二次電池の製造工程を短縮する方法も提供する。ロールツーロール方式の製造装置を用いて、リチウムイオン二次電池を生産性よく製造する方法も提供する。【解決手段】第１の集電体上に活物質の粒子を含む層を形成し、活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第１のゲルポリマー層を形成し、第１のゲルポリマー層上に電解液を含んだ第２のゲルポリマー層を形成し、第２のゲルポリマー層上に第２の活物質を含む層を形成した集電体を重ねた後、加熱加圧することによって、第１のゲルポリマー層を一時的にゾル化させて活物質の粒子間に配置し、第２のゲルポリマー層と活物質の粒子とが接する状態とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の集電体上に活物質の粒子を含む層を形成し、
前記活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第１のゲルポリマー層を形成し、
前記第１のゲルポリマー層上に電解液を含んだ第２のゲルポリマー層を形成し、前記第２のゲルポリマー層上に第２の活物質を含む層を形成した集電体を重ねた後、加熱加圧することによって、前記第１のゲルポリマー層を一時的にゾル化させて前記活物質の粒子間に配置し、前記第２のゲルポリマー層と前記活物質の粒子とが接する状態とする二次電池の製造方法。
【請求項２】
第１の集電体上に活物質の粒子を含む層を形成し、前記活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第１のゲルポリマー層を形成し、前記第１のゲルポリマー層上に電解液を含んだ第２のゲルポリマー層を形成し、前記第２のゲルポリマー層上に第２の集電体を重ねた後、前記第１のゲルポリマー層を一時的にゾル化させて前記活物質の粒子間に配置し、
前記第１の集電体と前記第２の集電体の間を加圧することで前記第２のゲルポリマー層と前記活物質の粒子とが接する状態とする二次電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第１のゲルポリマー層は、イオン液体電解液とゲル化剤とを含み、溶融状態となるある温度において前記第２のゲルポリマー層の粘度よりも低粘度である二次電池の製造方法。
【請求項４】
第１の集電体上に正極活物質の粒子を含むスラリーを塗布し、乾燥させて正極活物質の粒子を含む層を形成し、
前記正極活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第１のゲルポリマーを含むスラリーを加熱状態で塗布し、冷却することで第１のゲルポリマーを含む層を形成し、前記第１のゲルポリマーを含む層上に電解液を含んだ第２のゲルポリマーを含むスラリーを加熱状態で塗布し、冷却することで電解液を含んだ第２のゲルポリマーを含む層を形成し、
第２の集電体上に負極活物質の粒子を含むスラリーを塗布し、乾燥させて負極活物質の粒子を含む層を形成し、
前記負極活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第３のゲルポリマーを含むスラリーを塗布し、乾燥させて電解液を含んだ第３のゲルポリマーを含む層を形成し、前記第３の電解液を含んだゲルポリマーを含む層上に電解液を含んだ第４のゲルポリマーを含むスラリーを塗布し、乾燥させて電解液を含んだ第４のゲルポリマーを含む層を形成し、前記第１の集電体と前記第２の集電体の間に前記電解液を含んだ第２のゲルポリマーを含む層及び前記電解液を含んだ第４のゲルポリマーを含む層を挟んだ状態で一対の加圧ロール間を通過させる二次電池の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、前記第２のゲルポリマーを含む層及び前記第４のゲルポリマーを含む層は、同一材料である二次電池の製造方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記第１のゲルポリマーを含むスラリーは、イオン液体電解液とゲル化剤とを含み、該ゲル化剤は、溶融状態となるある温度において前記第２のゲルポリマーを含むスラリーに含まれるゲル化剤よりも低粘度である二次電池の製造方法。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか一において、前記第３のゲルポリマーを含むスラリーは、イオン液体電解液とゲル化剤とを含み、該ゲル化剤は、溶融状態となるある温度において前記第４のゲルポリマー層よりも低粘度である二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一様態は、物、方法、又は、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、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。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、照明装置または電子機器の製造方法に関する。特に、電子機器およびそのオペレーティングシステムに関する。
【０００２】
なお、本明細書中において電子機器とは、蓄電装置を有する装置全般を指し、蓄電装置を有する電気光学装置、蓄電装置を有する情報端末装置などは全て電子機器である。
【背景技術】
【０００３】
使用者が携帯する電子機器や、使用者が装着する電子機器が盛んに開発されている。
【０００４】
使用者が携帯する電子機器や、使用者が装着する電子機器は、蓄電装置の一例である一次電池または二次電池を電源として動作する。使用者が携帯する電子機器は、長時間使用することが望まれ、そのために大容量の二次電池を用いればよい。電子機器に大容量の二次電池を内蔵させると大容量の二次電池は大きく、重量がかさむ問題がある。そこで携帯する電子機器に内蔵できる小型または薄型で大容量の二次電池の開発が進められている。
【０００５】
リチウムイオンを移動させるための媒体として有機溶媒などの液体を用いるリチウムイオン二次電池が一般に普及している。しかし、液体を用いる二次電池においては、液体を用いているため使用温度範囲、使用電位による電解液の分解反応の問題や二次電池外部への漏液の問題がある。また、電解質に液体を用いる二次電池は、漏液による発火のリスクが有る。
【０００６】
液体を用いない二次電池として燃料電池があるが、電極に貴金属を用い、固体電解質の材料も高価なデバイスである。
【０００７】
また、液体を用いない二次電池として固体電解質を用いる固体電池と呼ばれる蓄電装置が知られている。例えば、特許文献１、特許文献２などが開示されている。また、特許文献３にはリチウムイオン二次電池の電解質に溶媒、ゲル、或いは固体電解質のいずれか一を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２３０８８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０２３０３２号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２９３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のリチウムイオン二次電池よりも安全性の高い二次電池を提供する。リチウムイオン二次電池の製造工程を短縮する方法も提供する。ロールツーロール方式の製造装置を用いて、リチウムイオン二次電池を生産性よく製造する方法も提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の集電体上に活物質の粒子を含む層を形成し、その上に第１の固体電解質層を塗布法により形成する。また、第２の集電体上に第２の固体電解質層を塗布法により形成する。それぞれの固体電解質層を向い合せに接触させた積層体を加熱プレスする。第１の固体電解質が一時的に溶融（ゾル化）し、低粘度の流動体となる加熱温度で加熱プレスし、且つ、その加熱温度では、高粘度状態、或いは第２の固体電解質層を溶融しないようにする。
【００１１】
そうすることで第１の固体電解質層の流動性を高くし、流動性の高い第１の固体電解質層を活物質の粒子間に侵入させて密着性（集電体と活物質の密着性や、活物質と第２の固体電解質層の密着性）を向上させることができる。活物質の粒子を含む層と第１の固体電解質層との積層を加熱プレスによって単一の層とすることができる。単一の層とすることによってトータルの厚さを薄くすることができる。第２の固体電解質層はセパレータとして機能し、第２の固体電解質層を第１の集電体と第２の集電体の間に配置させた二次電池が作製できる。
【００１２】
本明細書中において、溶融状態とは、熱をかけることで外力を加えた時に高い流動性を有する状態であることを示している。また、本明細書中において、流動性を有するとは、液状またはゲル状のことをいい、加熱温度範囲（具体的には４０℃以上１２０℃以下の温度範囲）での粘度が２５０００ｍＰａ・ｓ以下の状態である。
【００１３】
上記作製方法において、製造工程を短縮するため、加熱プレスを行うことが好ましいが、同時に限定されず加熱した後にプレスを行ってもよい。
【００１４】
本明細書で開示する二次電池の製造方法は、第１の集電体上に活物質の粒子を含む層を形成し、活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第１のゲルポリマー層を形成し、第１のゲルポリマー層上に電解液を含んだ第２のゲルポリマー層を形成し、第２のゲルポリマー層上に第２の活物質を含む層を形成した集電体を重ねた後、加熱加圧することによって、第１のゲルポリマー層を一時的にゾル化させて活物質の粒子間に配置し、第２のゲルポリマー層と活物質の粒子とが接する状態とする二次電池の製造方法である。また、第１の集電体と第２の集電体の間を加圧することで第２のゲルポリマー層と活物質の粒子とが接する状態とすることもできる。
【００１５】
上記構成において、電解液を含んだ第１のゲルポリマー層は、イオン液体電解液と第１のゲル化剤とを含み、該第１のゲル化剤は、溶融状態となるある温度において第２の固体電解質層に含まれる第２のゲル化剤よりも低粘度である。加熱を加えた時に第１のゲル化剤の流動性が低下し、第２のゲル化剤がほとんど流動化せず第２の固体電解質層の形状が維持されればよい。ゲル化剤の粘度に差をつけることによって二次電池において、第２の固体電解質層はセパレータの機能を有し、活物質が第２の固体電解質層を通過しないように構成することが好ましい。第２の固体電解質層（電解液を含んだ第２のゲルポリマー層）に酸化アルミニウムなど酸化物の微粒子を分散させる事で強度を強くしても良い。ゲルポリマー層とは、電解液と反応させてゲル化させることでゲル型高分子電解質を形成でき、互いに連結している開放型３次元気孔構造により注入される電解液を満たす空間が多数存在する。ゲルポリマー層の材料としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−２００℃以上２００℃以下のものを用いる。ゲルポリマー層の材料例としては、ＰＶＤＦ、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、またはこれらの混合体などを挙げることができる。
【００１６】
本明細書で開示する二次電池は、ロールツーロール方式の製造装置で製造することができるため、生産性よく製造することができる。ロールツーロール方式においては、部分的に加熱可能であるため、例えば一方の加圧ロールのみを加熱させることもできる。１０ｋＮ／ｍ以上１５００ｋＮ／ｍ以下の線圧でロールプレスする。なお、また、線圧とは、プレスを行うロールの幅方向の単位長さあたりの成形圧力を示す指標である。
【００１７】
ロールツーロール方式の製造装置においては、一方の帯状のフィルムともう一方の帯状のフィルムを重ねるため、上流側において第１の材料層が塗布された面が上面を向いているフィルムが搬送されている間、第２の材料層が塗布された面が下面を向いているフィルムが搬送される。固体電解質層がフレキシブルである場合には、フィルムを重ねて加圧した後は、下流側でロール状に巻き取る形態としてもよい。二次電池を形成する場合には、帯状のフィルムとして金属箔を用い、例えば、一方のフィルムはアルミニウムフィルムとし、もう一方のフィルムは銅フィルムとする。
【００１８】
搬送時には、重力のほかに振動も加わる場合があるため、第２の固体電解質層が塗布された面が下面を向いているフィルムにおいては、フィルムと第２の固体電解質層の密着性が高いことが望ましい。また、第２の固体電解質層は、上流側において、ノズルから押し出されるスラリーをフィルム面に塗布し、乾燥させることで形成する。
【００１９】
スラリーとは、フィルム表面に塗布した後、乾燥してフィルム上に活物質層を形成するために用いられる分散液である。スラリーは、活物質と液状媒体を少なくとも含み、必要に応じて他の成分（増粘剤、非水系媒体など）を含有していてもよい。従って、本明細書においてスラリーとは分散液のみを指すのではなく、液体中に固体粒子が懸濁している流動体や、固体粒子とゲルとゾルの混合材料、加熱によって一時的にゾル状態となっている材料などであり、少なくともスラリー付着手段（液槽を用いるロールコータ、滴下ノズル、スプレーノズルなど）によって塗布できる材料全般を指すこととし、乾燥または加熱につるゲルポリマー層を形成する前の状態も含む。
【００２０】
本明細書で開示する二次電池の製造方法は、第１の集電体上に正極活物質の粒子を含むスラリーを塗布し、乾燥させて正極活物質の粒子を含む層を形成し、正極活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第１のゲルポリマーを含むスラリーを加熱状態で塗布し、冷却することで第１のゲルポリマーを含む層を形成し、第１のゲルポリマーを含む層上に電解液を含んだ第２のゲルポリマーを含むスラリーを加熱状態で塗布し、冷却することで電解液を含んだ第２のゲルポリマーを含む層を形成し、第２の集電体上に負極活物質の粒子を含むスラリーを塗布し、乾燥させて負極活物質の粒子を含む層を形成し、負極活物質の粒子を含む層上に電解液を含んだ第３のゲルポリマーを含むスラリーを塗布し、乾燥させて電解液を含んだ第３のゲルポリマーを含む層を形成し、第３の電解液を含んだゲルポリマーを含む層上に電解液を含んだ第４のゲルポリマーを含むスラリーを塗布し、乾燥させて電解液を含んだ第４のゲルポリマーを含む層を形成し、第１の集電体と第２の集電体の間に電解液を含んだ第２のゲルポリマーを含む層及び電解液を含んだ第４のゲルポリマーを含む層を挟んだ状態で一対の加圧ロール間を通過させる二次電池の製造方法である。
【００２１】
上記製造方法において、第２の固体電解質を含む層及び第４の固体電解質を含む層は、同一材料である。同一材料である場合、加圧後、第２の固体電解質を含む層と第４の固体電解質を含む層の境界は不明瞭となりやすい。第２の固体電解質を含む層と第４の固体電解質を含む層は、加圧時に衝撃吸収用スペーサとしても機能する。
【００２２】
上記製造方法において、第３の固体電解質を含むスラリーは、イオン液体電解液とゲル化剤とを含み、該ゲル化剤は、溶融状態となるある温度において第４の固体電解質を含むスラリーに含まれるゲル化剤よりも低粘度とする。
【００２３】
本明細書中において、固体電解質としては、リチウムイオンを伝導でき、固体成分を含む電解質であればよく、特に限定されない。例えば、セラミックス、高分子電解質などが挙げられる。高分子電解質は、電解液を含む高分子ゲル電解質と、電解液を含まない高分子固体電解質に大きく分けることができる。
【００２４】
本明細書中において、ゲルとは、三次元網目構造に溶剤が取り込まれた状態を指す。物理ゲルとは、ゲル状態から溶液状態（ゾル状態）への変化が可能なものを指す。ゲル状態から溶液状態への変化が可能であれば、三次元網目構造の架橋部分の構造には限定を受けないが、その架橋構造は共有結合以外の二次的結合力による場合が多い。二次的結合力とは分子間力結合、イオン結合によるものである。分子間力結合によるゲルの溶液への変化は、温度を上げることによって引き起こすことができる。しかしながら、本実施の形態においては必ずしもゲル化している必要はなく、能力としてゲル化能を有している物質という意味である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様により、電池を全固体化した全固体リチウムイオン二次電池を実現できる。電池を全固体化すると、有機電解液の不使用が実現できるため、液漏れや、有機電解液の気化による電池の膨張などの問題が解決できる。本発明の一態様により、安全性の高い二次電池を実現できる。
【００２６】
本発明の一態様により、ロールツーロール方式の製造装置を用いて、効率よく全固体リチウムイオン二次電池を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一態様を示す断面工程図である。
【図２】本発明の一態様を示す斜視図である。
【図３】本発明の一態様を示す断面工程図である。
【図４】本発明の一態様を示すフロー図の一例である。
【図５】本発明の一態様を示す製造工程における断面工程図である。
【図６】本発明の一態様の二次電池に用いる正極活物質の作製方法の一例を説明する図。
【図７】本発明の一態様の二次電池に用いる正極活物質の作製方法の他の一例を説明する図。
【図８】本発明の一態様の二次電池およびその作製方法の例を説明する図。
【図９】本発明の一態様の二次電池およびその作製方法の例を説明する図。
【図１０】本発明の一態様の二次電池を有する小型電子機器および車両の例を説明する図。
【図１１】本発明の一態様の二次電池を有する車両および住宅の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
（実施の形態１）
図１（Ａ１）に示すように第１の集電体３０１上に活物質の粒子を含む活物質層３０２を形成し、その上に第１の固体電解質層３０３を塗布法により形成する。なお、拡大模式図を図（Ａ２）に示す。
【００３０】
次いで図１（Ｂ）に示すように第２の集電体４０１上に第２の固体電解質層４０２を塗布法により形成する。
【００３１】
第１の固体電解質層３０３と第２の固体電解質層４０２に用いる固体電解質材料としては、後に行われる加熱の温度によって異なる挙動を示す材料を用いる。第１の固体電解質層３０３の材料としては、具体的には加熱の温度で溶融（ゾル化）する材料を用いる。第２の固体電解質層４０２の材料としては、具体的には加熱の温度でほとんど溶融（ゾル化）しない材料を用いる。さらに具体的にはビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）−ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）共重合体を用いることができる。また、加工性改善や物性調節等を目的として必要に応じて加工助剤（液状ゴム、オイル、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤など）、酸化防止剤、加硫促進剤、老化防止剤、安定剤、シランカップリング剤、難燃剤、離型剤、ゲル化剤、ワックス類などの添加剤を含ませてもよい。添加剤は１種のみを用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。ゲル化剤として化学ゲルは、例えば熱や光などのエネルギーを加えて重合させた高分子材料と架橋剤で作製できる。
【００３２】
ゲルポリマー層を構成する電解液を含むポリマーは、電解液にゲル化剤を混合、溶解させることで得られる。その際、加熱しながら溶解させる。
【００３３】
次いで、図１（Ｃ）に示すように第１の集電体３０１と第２の集電体４０１とを重ね、固体電解質層が形成されている面を向い合せる。
【００３４】
そして、加熱プレスを行うと、図１（Ｄ１）に示す積層構造とすることができる。第１の固体電解質が一時的に溶融（ゾル化）し、低粘度の流動体となる加熱温度で加熱プレスし、且つ、その加熱温度では、高粘度状態、或いは第２の固体電解質層を溶融しないようにする。加熱温度は、例えば８０℃以上１２０℃以下とする。溶融した第１の固体電解質は活物質の粒子間以外の外側にも広がり、一部が第１の集電体や第２の集電体に接した状態となり、加熱プレス後に冷却されると固化するため、第１の集電体と第２の集電体を固定する接着剤の機能を有する。第１の固体電解質が一時的に溶融（ゾル化）するため、活物質の粒子間に入り込み、新たな活物質層３０２ｂとなる。結果的に第１の集電体と第２の集電体の間には２層、即ち、第２の固体電解質層４０２と新たな活物質層３０２ｂが配置される。
【００３５】
なお、拡大模式図が図１（Ｄ２）である。実際には、第１の電解質は、回り込んで一部が第１の集電体や第２の集電体に接した状態となる。ロールトゥロール方式の製造装置においては、第１の集電体や第２の集電体がテープ状であり、搬送時において加熱プレスによって十分に固着していることは有用である。
【００３６】
図２（Ａ）は二次電池４１０の斜視図を示している。矩形の金属板を第１の集電体４１１とし、第２の集電体４１２として矩形の金属板を用いて上述の作製方法により作製すると、図２（Ａ）に示す第１の固体電解質層と第２の固体電解質層を有する二次電池を作製することができる。さらに重ねて積層することもできる。積層の例として３つの二次電池を積層した図２（Ｂ）に展開図を示す。図２（Ｂ）に示す集電体は一部突出して電極タブとして機能する形状となっている。第１の集電体４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃと第２の集電体４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃを合計３組積層している。なお、図２（Ｂ）では簡略化のため、集電体のみを図示している。
【００３７】
これらの集電体を重ね、電極タブ以外をラミネートフィルムなどの外装体で包み、電池モジュールとすることができる。なお、この外装体で包む工程は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。
【００３８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１と一部異なる例を図３に示す。また、工程のフローを図４に示す。
【００３９】
実施の形態１では負極用集電体としてリチウム箔を用いる例を示したが、本実施の形態では銅箔などを用い、銅箔上に負極活物質用のスラリーを塗布する例を図３に示す。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように第１の集電体３０１上に活物質の粒子を含む活物質層３０２を形成、乾燥Ｓ１を行い、その上に第１の固体電解質層３０３を塗布法により形成する。なお、図３（Ａ）は図１（Ａ１）と同一である。図３（Ａ）において、図１（Ａ１）と同じ箇所には同じ符号を用いる。
【００４１】
次いで図３（Ｂ）に示すように第２の集電体４０１上に負極活物質の粒子を含む活物質層４０３を形成、乾燥Ｓ２を行い、その上に第２の固体電解質層４０２を塗布法により形成する。
【００４２】
次いで、図３（Ｃ）に示すように第１の集電体３０１と第２の集電体４０１とを重ね、固体電解質層が形成されている面を向い合せる。
【００４３】
そして、貼り合わせ後、または貼り合わせと同時に加熱プレスを行うと、図３（Ｄ）に示す積層構造とすることができる。加熱プレスによって第１の固体電解質が一時的に溶融（ゾル化）し、結果的に第１の集電体と第２の集電体の間には３層、即ち、負極活物質の粒子を含む層４０３と第２の固体電解質層４０２と新たな活物質層３０２ｂが配置される。また、図４に示す作製フローに従えば、蓄電装置が実現できる。
【００４４】
本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【００４５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に示す蓄電池用電極の製造方法を、図５に示す製造装置を用いて量産に適用する場合について説明する。
【００４６】
実施の形態２に示す蓄電池用電極の製造方法において、集電体にスラリーを塗布してから蓄電池用電極を完成させるまでの工程は、ロールツーロール方式の製造装置などによって連続的に行うことが望ましい。
【００４７】
以下、本発明の一態様に係る蓄電装置の製造方法について、図５を参照して説明する。
【００４８】
図５に示す蓄電池用電極の製造工程では、第１の集電体３０１上にスラリーを塗布する工程３１０と、スラリーを乾燥させて活物質層３０２を形成する工程３２０と、活物質層３０２上に第１の固体電解質層３０３を重ね合わせる工程３３０と、活物質層３０２が形成された第１の集電体３０１を第１の固体電解質層３０３とともに一対の加圧ロール３２５、３２６の間を通過させる工程３４０と、を有する。
【００４９】
工程３１０では、送り出し機構３１２（アンワインダーともいう）に、第１の集電体３０１が巻かれた第１のボビン３１１を設置し、ローラ３１３の回転を利用して、第１のスラリー付着手段３１４ａによって、第１の集電体３０１の一方の面上にスラリーを塗布する。そしてローラ３１３によりプレス含浸を行う。
【００５０】
第１のスラリー付着手段３１４ａとしては、例えば、スロットダイコータ、リップコータ、ブレードコータ、リバースコータ、グラビアコータなどを用いることができる。なお、用いるコータの種類によって、第１の集電体３０１を反転するためのローラを増やしてもよい。また、ディップ法やスプレー法などの手法を用いることもできる。また、用いる材料によっては加熱させた状態のスラリーを塗布する。
【００５１】
工程３２０では、吸気口３２２、排気口３２３、及び乾燥手段３２４を有する加熱室３２１ａにおいて、第１の集電体３０１上に塗布されたスラリーを乾燥させる。スラリーを乾燥させることにより、第１の集電体３０１上に、活物質層３０２を形成することができる。第１のスラリーの乾燥手段３２４ａとしては、温風加熱、ランプ加熱、誘導加熱、送風などの一つ、またはそれらを２つ以上組み合わせた方法を用いることができる。
【００５２】
工程３２０では、スラリーの乾燥後に自然冷却させる例を示しているが、強制的に冷却してもよい。
【００５３】
工程３３０では、活物質層３０２上に、第２のスラリー付着手段３１４ｂによってスラリーを塗布して第１の固体電解質層３０３を形成する。また、用いる材料によっては加熱させた状態のスラリーを塗布する。
【００５４】
また、第１の集電体３０１の処理と並行して、第２の集電体４０１にも処理を行う。第２の集電体４０１が巻かれた第２のボビン４０５を設置し、ローラ３１３の回転を利用して、第３のスラリー付着手段３１４ｃによって、第２の集電体４０１の一方の面上にスラリーを塗布する。
【００５５】
第３のスラリー付着手段３１４ｃとしては、例えば、スロットダイコータ、リップコータ、ブレードコータ、リバースコータ、グラビアコータなどを用いることができる。なお、用いるコータの種類によって、第２の集電体４０１を反転するためのローラを増やしてもよい。また、ディップ法やスプレー法などの手法を用いることもできる。また、用いる材料によっては加熱させた状態のスラリーを塗布する。
【００５６】
次いで、加熱室３２１ｂにおいて、第２の集電体４０１上に塗布されたスラリーを乾燥させる。スラリーを乾燥させることにより、第２の集電体４０１上に活物質層４０３を形成することができる。そして、スラリーの乾燥後に自然冷却させる例を示しているが、強制的に冷却してもよい。その後、ローラ３１３によりプレス含浸を行う。
【００５７】
また、活物質層４０３上に、第４のスラリー付着手段３１４ｄによってスラリーを塗布して、加熱室３２１ｃを通過させて、第２の固体電解質層４０２を形成する。そしてローラ４０６を通過した後、工程３４０に進む。
【００５８】
第４のスラリー付着手段３１４ｄとしては、例えば、スロットダイコータ、リップコータ、ブレードコータ、リバースコータ、グラビアコータなどを用いることができる。なお、用いるコータの種類によって、第２の集電体４０１を反転するためのローラを増やしてもよい。また、ディップ法やスプレー法などの手法を用いることもできる。また、用いる材料によっては加熱させた状態のスラリーを塗布する。
【００５９】
工程３４０では、加圧ロール３２５、３２６の回転を利用して、第１の集電体３０１を第２の集電体４０１と重ねあわせて加熱プレスを行う。加熱プレスによって第１の固体電解質が一時的に溶融（ゾル化）し、結果的に第１の集電体３０１と第２の集電体４０１の間には３層、即ち、負極活物質の粒子を含む活物質層４０３と第２の固体電解質層４０２と新たな層が配置される。
【００６０】
最後に、巻き取り機構３２７（ワインダーともいう）に設置された第２のボビン３２８に、２つの集電体で３層が挟まれた積層体を巻き取る。第２のボビン３２８に、２つの集電体及び積層体を所定の回数巻き取る。そして、図示していないレーザーカットや、カッターなどの切断手段により、２つの集電体を所望の形状に切断する。
【００６１】
また、図５では積層体を巻き取る例を示したが、巻き取らずに図示していないレーザーカットや、カッターなどの切断手段により、２つの集電体を所望の形状に切断してもよい。
【００６２】
以上の工程により、蓄電装置を製造することができる。
【００６３】
また、図５に示す製造装置に限定されず、連続的に搬送されるテープ状の集電体ではなく、個々の集電体上に電極層を形成し、それぞれを組み合わせて積層すればよい。
【００６４】
また、本実施の形態に示す蓄電装置の製造方法は、量産性に優れた製造方法である。
【００６５】
本発明の一態様に係る蓄電装置の製造方法は、様々な態様で行うことができる。
【００６６】
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。
【００６７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１に示す、活物質の粒子を含む活物質層３０２に用いる正極活物質の作製方法の一例について説明する。また図６及び図７により具体的な作製方法の他の一例を示す。
【００６８】
＜Ｓ１１＞
図６のＳ１１に示すように、第１の混合物の材料として、フッ素等のハロゲン源およびマグネシウム源を用意する。またリチウム源も用意する。
【００６９】
ハロゲン源としては、例えばフッ化リチウム、フッ化マグネシウム等を用いることができる。なかでも、フッ化リチウムは融点が８４８℃と比較的低く、後述するアニール工程で溶融しやすいため好ましい。ハロゲン源としては、例えば塩化リチウム、塩化マグネシウム等を用いることができる。マグネシウム源としては、例えばフッ化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等を用いることができる。リチウム源としては、例えばフッ化リチウム、炭酸リチウムを用いることができる。つまり、フッ化リチウムはリチウム源としてもハロゲン源としても用いることができる。またフッ化マグネシウムはハロゲン源としてもマグネシウム源としても用いることができる。
【００７０】
本実施の形態では、ハロゲン源およびリチウム源としてフッ化リチウムを用意し、ハロゲン源およびマグネシウム源としてフッ化マグネシウムを用意することとする（図７Ｓ１１）。フッ化リチウムＬｉＦとフッ化マグネシウムＭｇＦ２は、ＬｉＦ：ＭｇＦ２＝６５：３５（モル比）程度で混合すると融点を下げる効果が最も高くなる。一方、フッ化リチウムが多くなると、リチウムが過剰になりすぎサイクル特性が悪化する懸念がある。そのため、フッ化リチウムＬｉＦとフッ化マグネシウムＭｇＦ２のモル比は、ＬｉＦ：ＭｇＦ２＝ｘ：１（０≦ｘ≦１．９）であることが好ましく、ＬｉＦ：ＭｇＦ２＝ｘ：１（０．１≦ｘ≦０．５）がより好ましく、ＬｉＦ：ＭｇＦ２＝ｘ：１（ｘ＝０．３３近傍）がさらに好ましい。なお本明細書等において近傍とは、その値の０．９倍より大きく１．１倍より小さい値の範囲とする。
【００７１】
また、次の混合および粉砕工程を湿式で行う場合は、溶媒を用意する。溶媒としてはアセトン等のケトン、エタノールおよびイソプロパノール等のアルコール、エーテル、ジオキサン、アセトニトリル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等を用いることができる。リチウムと反応が起こりにくい、非プロトン性溶媒を用いることがより好ましい。本実施の形態では、アセトンを用いることとする（図７Ｓ１１参照）。
【００７２】
＜Ｓ１２＞
次に、上記の第１の混合物の材料を混合および粉砕する（図６および図７のＳ１２）。混合は乾式または湿式で行うことができるが、湿式で行うとより小さく粉砕することができるため好ましい。混合には例えばボールミル、ビーズミル等を用いることができる。ボールミルを用いる場合は、たとえばメディアとしてジルコニアボールを用いることが好ましい。この混合および粉砕工程を十分に行い、第１の混合物を微粉化することが好ましい。
【００７３】
＜Ｓ１３、Ｓ１４＞
上記で混合、粉砕した材料を回収し（図６および図７のＳ１３）、第１の混合物を得る（図６および図７のＳ１４）。
【００７４】
第１の混合物は、たとえば平均粒子径（Ｄ５０）が６００ｎｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。このように微粉化された第１の混合物ならば、後の工程でリチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物と混合したときに、複合酸化物の粒子の表面に第１の混合物を均一に付着させやすい。複合酸化物の粒子に第１の混合物が均一に付着していると、加熱後に複合酸化物粒子の表層部にもれなくハロゲンおよびマグネシウムを分布させやすいため好ましい。表層部にハロゲンおよびマグネシウムが含まれない領域があると、充電状態においてＣｄＣｌ２型結晶構造に類似した結晶構造になりにくくなるおそれがある。
【００７５】
＜Ｓ２１＞
次に、図６のＳ２１に示すように、リチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物の材料として、リチウム源および遷移金属源を用意する。
【００７６】
リチウム源としては、例えば炭酸リチウム、フッ化リチウム等を用いることができる。
【００７７】
遷移金属としては、コバルト、マンガン、ニッケルの少なくとも一を用いることができる。リチウム、遷移金属および酸素を有する酸化物は層状岩塩型の結晶構造を有することが好ましいため、当該酸化物が層状岩塩型の結晶構造をとりうるコバルト、マンガン、ニッケルの混合比であることが好ましい。また、層状岩塩型の結晶構造をとりうる範囲で、これらの遷移金属にアルミニウムを加えてもよい。
【００７８】
遷移金属源としては、上記遷移金属の酸化物、水酸化物等を用いることができる。コバルト源としては、例えば酸化コバルト、水酸化コバルト等を用いることができる。マンガン源としては、酸化マンガン、水酸化マンガン等を用いることができる。ニッケル源としては、酸化ニッケル、水酸化ニッケル等を用いることができる。アルミニウム源としては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム等を用いることができる。
【００７９】
＜Ｓ２２＞
次に、上記のリチウム源および遷移金属源を混合する（Ｓ２２）。混合は乾式または湿式で行うことができる。混合には例えばボールミル、ビーズミル等を用いることができる。ボールミルを用いる場合は、たとえばメディアとしてジルコニアボールを用いることが好ましい。
【００８０】
＜Ｓ２３＞
次に、上記で混合した材料を加熱する。本工程は、後の加熱工程との区別のために、焼成または第１の加熱という場合がある。加熱は８００℃以上１１００℃未満で行うことが好ましく、９００℃以上１０００℃以下で行うことがより好ましく、９５０℃程度がさらに好ましい。温度が低すぎると、出発材料の分解および溶融が不十分となるおそれがある。一方、温度が高すぎると、遷移金属が過剰に還元される、リチウムが蒸散するなどの原因で欠陥が生じるおそれがある。たとえばコバルトが２価となる欠陥が生じうる。
【００８１】
加熱時間は、２時間以上２０時間以下とすることが好ましい。焼成は、乾燥空気等の水が少ない雰囲気（たとえば露点−５０℃以下、より好ましくは−１００℃以下）で行うことが好ましい。たとえば１０００℃で１０時間加熱することとし、昇温は２００℃／ｈ、乾燥雰囲気の流量は１０Ｌ／ｍｉｎとすることが好ましい。その後加熱した材料を室温まで冷却する。たとえば規定温度から室温までの降温時間を１０時間以上５０時間以下とすることが好ましい。
【００８２】
＜Ｓ２４、Ｓ２５＞
上記で焼成した材料を回収し（Ｓ２４）、リチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物を得る（Ｓ２５）。具体的には、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、コバルトの一部がマンガンで置換されたコバルト酸リチウム、またはニッケル−マンガン−コバルト酸リチウムを得る。
【００８３】
また、Ｓ２５においてあらかじめ合成されたリチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物を用いてもよい（図７参照）。この場合、Ｓ２１乃至Ｓ２４を省略することができる。
【００８４】
あらかじめ合成されたリチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物を用いる場合、不純物の少ないものを用いることが好ましい。ここでは、主成分をリチウム、遷移金属（コバルト、ニッケル、マンガン）、アルミニウムおよび酸素とし、上記主成分以外の元素を不純物とする。たとえばグロー放電質量分析法で分析したとき、不純物元素の濃度があわせて１０，０００ｐｐｍ  ｗｔ以下であることが好ましく、５０００ｐｐｍ  ｗｔ以下がより好ましい。特に、チタンおよびヒ素等の遷移金属の不純物濃度があわせて３０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１５００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００８５】
Ｓ２５のリチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物は欠陥およびひずみの少ない層状岩塩型の結晶構造を有することが好ましい。そのため、不純物の少ない複合酸化物であることが好ましい。リチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物に不純物が多く含まれると、欠陥またはひずみの多い結晶構造となる可能性が高い。
【００８６】
＜Ｓ３１＞
次に、第１の混合物と、リチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物と、を混合する（Ｓ３１）。リチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物中の遷移金属ＴＭと、第１の混合物Ｍｉｘ１が有するマグネシウムとの原子数ＭｇＭｉｘ１の比は、ＴＭ：ＭｇＭｉｘ１＝１：ｙ（０．０００５≦ｙ≦０．０３）であることが好ましく、ＴＭ：ＭｇＭｉｘ１＝１：ｙ（０．００１≦ｙ≦０．０１）であることがより好ましく、ＴＭ：ＭｇＭｉｘ１＝１：０．００５程度がさらに好ましい。
【００８７】
Ｓ３１の混合は、複合酸化物の粒子を破壊しないためにＳ１２の混合よりも穏やかな条件とすることが好ましい。混合は乾式または湿式で行うことができる。混合には例えばボールミル、ビーズミル等を用いることができる。ボールミルを用いる場合は、たとえばメディアとしてジルコニアボールを用いることが好ましい。
【００８８】
＜Ｓ３２、Ｓ３３＞
上記で混合した材料を回収し（Ｓ３２）、第２の混合物を得る（Ｓ３３）。
【００８９】
なお、本実施の形態ではフッ化リチウムおよびフッ化マグネシウムの混合物を、不純物の少ないコバルト酸リチウムに添加する方法について説明しているが、本発明の一態様はこれに限らない。Ｓ３３の第２の混合物の代わりに、コバルト酸リチウムの出発材料にマグネシウム源およびハロゲン源を添加して焼成したものを用いてもよい。この場合は、Ｓ１１乃至Ｓ１４の工程と、Ｓ２１乃至Ｓ２５の工程を分ける必要がないため簡便で生産性が高い。
【００９０】
または、あらかじめマグネシウムおよびフッ素が添加されたコバルト酸リチウムを用いてもよい。マグネシウムおよびフッ素が添加されたコバルト酸リチウムを用いれば、Ｓ３２までの工程を省略することができより簡便である。
【００９１】
さらに、あらかじめマグネシウムおよびフッ素が添加されたコバルト酸リチウムに、さらにマグネシウム源およびハロゲン源を添加してもよい。
【００９２】
＜Ｓ３４＞
次に、第２の混合物を加熱する。本工程は、先の加熱工程との区別のために、アニールまたは第２の加熱という場合がある。
【００９３】
アニールは、適切な温度および時間で行うことが好ましい。適切な温度および時間は、Ｓ２５のリチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物の粒子の大きさおよび組成等の条件により変化する。粒子が小さい場合は、大きい場合よりも低い温度または短い時間がより好ましい場合がある。
【００９４】
たとえばＳ２５の粒子の平均粒子径（Ｄ５０）が１２μｍ程度の場合、アニール温度はたとえば６００℃以上９５０℃以下が好ましい。アニール時間はたとえば３時間以上が好ましく、１０時間以上がより好ましく、６０時間以上がさらに好ましい。
【００９５】
一方、Ｓ２５の粒子の平均粒子径（Ｄ５０）が５μｍ程度の場合、アニール温度はたとえば６００℃以上９５０℃以下が好ましい。アニール時間はたとえば１時間以上１０時間以下が好ましく、２時間程度がより好ましい。
【００９６】
アニール後の降温時間は、たとえば１０時間以上５０時間以下とすることが好ましい。
【００９７】
第２の混合物をアニールすると、まず第１の混合物のうち融点の低い材料（たとえばフッ化リチウム、融点８４８℃）が溶融し、複合酸化物粒子の表層部に分布すると考えられる。次に、この溶融した材料の存在により他の材料の融点降下が起こり、他の材料が溶融すると推測される。たとえばフッ化マグネシウム（融点１２６３℃）が溶融し、複合酸化物粒子の表層部に分布すると考えられる。
【００９８】
そして表層部に分布した第１の混合物が有する元素は、リチウム、遷移金属および酸素を有する複合酸化物中に固溶すると考えられる。
【００９９】
この第１の混合物が有する元素の拡散は、複合酸化物粒子の内部よりも、表面および粒界の方が速い。そのためマグネシウムおよびハロゲンは、表面および粒界において、内部よりも高濃度となる。後述するが表面および粒界のマグネシウム濃度が高いと、結晶構造の変化をより効果的に抑制することができる。
【０１００】
＜Ｓ３５＞
上記でアニールした材料を回収し、本発明の一態様である正極活物質１１１を得る。
【０１０１】
図６および図７のような方法で作製すると、高電圧で充電したときに欠陥の少ないＣｄＣｌ２型結晶構造に類似した結晶構造をとる正極活物質を作製できる。リートベルト解析したときＣｄＣｌ２型結晶構造に類似した結晶構造が５０％以上になる正極活物質は、サイクル特性およびレート特性に優れた正極活物質である。
【０１０２】
高電圧充電後にＣｄＣｌ２型結晶構造に類似した結晶構造を有する正極活物質を作製するには、正極活物質がマグネシウムおよびフッ素を有すること、および適切な温度および時間でアニールして作製することが有効である。マグネシウムおよびフッ素は、複合酸化物の出発材料に添加してもよい。しかし、複合酸化物の出発材料に添加する場合、マグネシウム源およびハロゲン源の融点が焼成温度より高いと、マグネシウム源およびハロゲン源が溶融せず、拡散が不十分になるおそれがある。すると、層状岩塩型の結晶構造に多くの欠陥またはひずみが生じる可能性が高い。そのため、高電圧充電後のＣｄＣｌ２型結晶構造に類似した結晶構造にも、欠陥またはひずみが生じるおそれがある。
【０１０３】
そこで、まずは不純物が少なく、欠陥またはひずみの少ない層状岩塩型の結晶構造を有する複合酸化物を得ることが好ましい。そしてその後の工程で複合酸化物とマグネシウム源およびハロゲン源を混合し、アニールして、複合酸化物の表層部にマグネシウムとフッ素を固溶させることが好ましい。このようにして作製することで、高電圧充電後に、欠陥またはひずみの少ないＣｄＣｌ２型結晶構造に類似した結晶構造をとる正極活物質を作製することができる。
【０１０４】
（実施の形態５）
ラミネート型の二次電池およびその作製例を図８および図９に示す。
【０１０５】
図８（Ａ）は正極５０３及び負極５０６の外観図である。正極５０３は正極集電体５０１を有し、正極活物質層５０２は正極集電体５０１の表面に形成されている。また、正極５０３は、端部に正極集電体５０１が一部露出する領域（以下、タブ領域という）を有する。負極５０６は負極集電体５０４を有し、負極活物質層５０５は負極集電体５０４の表面に形成されている。また、負極５０６は、端部に負極集電体５０４が一部露出する領域、すなわちタブ領域を有する。なお正極５０３及び負極５０６が有するタブ領域の面積や形状は、図８（Ａ）に示す例に限られない。
【０１０６】
そして負極５０６、固体電解質層５０７及び正極５０３を積層する。図８（Ｂ）に積層された負極５０６、固体電解質層５０７及び正極５０３を示す。ここでは負極を５組、正極を４組使用する例を示す。次に、正極５０３のタブ領域同士の接合と、最表面の正極のタブ領域への正極リード電極５１０の接合を行う。接合には、例えば超音波溶接等を用いればよい。同様に、負極５０６のタブ領域同士の接合と、最表面の負極のタブ領域への負極リード電極５１１の接合を行う。
【０１０７】
次に図８（Ｃ）に示すように、外装体５０９上に、負極５０６、固体電解質層５０７及び正極５０３の積層体を配置し、外装体５０９を破線で示した部分で折り曲げる。その後、外装体５０９の外周部を接合する。外装体５０９は金属箔と有機樹脂フィルムとを積層したラミネートフィルム、例えば、アルミニウム箔やステンレス箔を用い、接合には、例えば熱圧着等を用いればよい。このようにして、図８（Ｄ）に示すラミネート型の二次電池５００を作製することができる。また、ここでは１枚のラミネートフィルムを用いて接合する例を示したが、２枚のラミネートフィルムを重ねて周縁部を接着させて封止する構成としてもよい。
【０１０８】
複数のラミネート型の二次電池５００を１個のバッテリーモジュールとして電気自動車などに搭載することができる。
【０１０９】
図９（Ａ）は、３個のラミネート型の二次電池５００を第１のプレート５２１と第２のプレート５２４の間に挟み、固定する様子を示す斜視図である。図９（Ｂ）に示すように固定器具５２５ａおよび固定器具５２５ｂを用いて第１のプレート５２１と第２のプレート５２４との間の距離を固定することで、３個の二次電池５００を加圧することができる。
【０１１０】
図９（Ａ）、及び図９（Ｂ）では３個のラミネート型の二次電池５００を用いる例を示したが、特に限定されず、４個以上の二次電池５００を用いることもでき、１０個以上を用いれば、小型車両の電源として利用することができ、１００個以上用いれば車載用の大型電源として利用することもできる。また、過充電を防ぐために保護回路や、温度上昇をモニタするための温度センサをラミネート型の二次電池５００に設けてもよい。
【０１１１】
全固体電池においては、積層した正極や負極の積層方向に所定の圧力を加えることで、内部における界面の接触状態を良好に保つことができる。正極や負極の積層方向に所定の圧力を加えることで、全固体電池の充放電によって積層方向に膨張することを抑えることができ、全固体電池の信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、図１０および図１１を用いて、先の実施の形態で説明した二次電池を電子機器に実装する例について説明する。
【０１１４】
まず図１０（Ａ）乃至図１０（Ｃ）を用いて、本発明の一態様である全固体二次電池を小型電子機器に実装する例について説明する。
【０１１５】
図１０（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機２１００は、筐体２１０１に組み込まれた表示部２１０２の他、操作ボタン２１０３、外部接続ポート２１０４、スピーカ２１０５、マイク２１０６などを備えている。なお、携帯電話機２１００は、二次電池２１０７を有している。上記の二次電池２１０７に本発明の一態様の全固体二次電池を用いることで、安全性が高く、軽量で長寿命な携帯電話機を提供できる。
【０１１６】
携帯電話機２１００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。
【０１１７】
操作ボタン２１０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯電話機２１００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン２１０３の機能を自由に設定することもできる。
【０１１８】
また、携帯電話機２１００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。
【０１１９】
また、携帯電話機２１００は外部接続ポート２１０４を備え、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また外部接続ポート２１０４を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は外部接続ポート２１０４を介さずに無線給電により行ってもよい。
【０１２０】
携帯電話機２１００はセンサを有することが好ましい。センサとして例えば、指紋センサ、脈拍センサ、体温センサ等の人体センサや、タッチセンサ、加圧センサ、加速度センサ、等が搭載されることが好ましい。
【０１２１】
図１０（Ｂ）はタバコ収容喫煙装置（電子タバコ）とも呼ばれる装置の斜視図である。図１０（Ｂ）において電子タバコ２２００は、加熱素子２２０１と、加熱素子２２０１に電力を供給する二次電池２２０４を有する。これにスティック２２０２を挿入すると、スティック２２０２は加熱素子２２０１により加熱される。安全性を高めるため、二次電池２２０４の過充電や過放電を防ぐ保護回路を二次電池２２０４に電気的に接続してもよい。図１０（Ｂ）に示した二次電池２２０４は、充電機器と接続できるように外部端子を有している。二次電池２２０４は持った場合に先端部分となるため、トータルの長さが短く、且つ、重量が軽いことが望ましい。本発明の一態様の全固体二次電池は安全性が高く、高容量、良好なサイクル特性を有するため、長期間に渡って長時間の使用ができる小型であり、且つ、軽量の電子タバコ２２００を提供できる。
【０１２２】
図１０（Ｃ）は複数のローター２３０２を有する無人航空機２３００である。無人航空機２３００は、本発明の一態様である二次電池２３０１と、カメラ２３０３と、アンテナ（図示しない）を有する。無人航空機２３００はアンテナを介して遠隔操作することができる。本発明の一態様の全固体二次電池は安全性が高く、高容量、良好なサイクル特性を有するため、無人航空機２３００に搭載する全固体二次電池として好適である。
【０１２３】
次に図１０（Ｄ）、図１０（Ｅ）および図１１を用いて、本発明の一態様である二次電池を車両に実装する例について説明する。
【０１２４】
図１０（Ｄ）は本発明の一態様の全固体二次電池を用いた電動二輪車２４００である。電動二輪車２４００は、本発明の一態様である二次電池２４０１、表示部２４０２、ハンドル２４０３を備える。二次電池２４０１は、動力となるモーターに電気を供給することができる。表示部２４０２は、二次電池２４０１の残量、電動二輪車２４００の速度、水平状態等を表示することができる。
【０１２５】
図１０（Ｅ）は本発明の一態様の二次電池を用いた電動自転車の一例である。電動自転車２５００は、電池パック２５０２を備える。電池パック２５０２は、本発明の一態様の全固体二次電池を有する。
【０１２６】
電池パック２５０２、運転者をアシストするモーターに電気を供給することができる。また、電池パック２５０２は、電動自転車２５００から取り外して持ち運びができる。また電池パック２５０２および電動自転車２５００は、電池残量などを表示できる表示部を有していてもよい。
【０１２７】
また図１１（Ａ）に示すように、本発明の一態様の二次電池２６０１を複数有する二次電池モジュール２６０２を、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、その他電子機器に搭載してもよい。
【０１２８】
図１１（Ｂ）に、二次電池モジュール２６０２が搭載された車両の一例を示す。車両２６０３は、走行のための動力源として電気モーターを用いる電気自動車である。または、走行のための動力源として電気モーターとエンジンを適宜選択して用いることが可能なハイブリッド自動車である。本発明の一態様を用いることで、安全性が高く、航続距離の長い車両を実現することができる。
【０１２９】
二次電池は電気モーター（図示せず）を駆動するだけでなく、ヘッドライトやルームライトなどの発光装置に電力を供給することができる。また、二次電池は、車両２６０３が有するスピードメーター、タコメーター、ナビゲーションシステムなどの表示装置および半導体装置に電力を供給することができる。
【０１３０】
車両２６０３は、二次電池モジュール２６０２が有する二次電池にプラグイン方式や非接触給電方式等により外部の充電設備から電力供給を受けて、充電することができる。
【０１３１】
図１１（Ｃ）は地上設置型の充電装置２６０４から、ケーブルを介して車両２６０３に充電している状態を示している。充電に際しては、充電方法やコネクターの規格等はＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）やコンボ等の所定の方式で適宜行えばよい。例えば、プラグイン技術によって、外部からの電力供給により車両２６０３に搭載された二次電池モジュール２６０２を充電することができる。充電は、ＡＣＤＣコンバータ等の変換装置を介して、交流電力を直流電力に変換して行うことができる。充電装置２６０４は、図１１（Ｃ）のように住宅に備えられたものであってもよいし、商用施設に設けられた充電ステーションでもよい。
【０１３２】
また、図示しないが、受電装置を車両に搭載し、地上の送電装置から電力を非接触で供給して充電することもできる。この非接触給電方式の場合には、道路や外壁に送電装置を組み込むことで、停車中に限らず走行中に充電を行うこともできる。また、この非接触給電の方式を利用して、車両どうしで電力の送受信を行ってもよい。さらに、車両の外装部に太陽電池を設け、停車時や走行時に二次電池の充電を行ってもよい。このような非接触での電力の供給には、電磁誘導方式や磁界共鳴方式を用いることができる。
【０１３３】
また図１１（Ｃ）に示す住宅は、本発明の一態様である全固体二次電池を有する蓄電システム２６１２と、ソーラーパネル２６１０を有する。蓄電システム２６１２は、ソーラーパネル２６１０と配線２６１１等を介して電気的に接続されている。また蓄電システム２６１２と地上設置型の充電装置２６０４が電気的に接続されていてもよい。ソーラーパネル２６１０で得た電力は、蓄電システム２６１２に充電することができる。また蓄電システム２６１２に蓄えられた電力は、充電装置２６０４を介して車両２６０３が有する二次電池モジュール２６０２に充電することができる。
【０１３４】
蓄電システム２６１２に蓄えられた電力は、住宅内の他の電子機器にも電力を供給することができる。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システム２６１２を無停電電源として用いることで、電子機器の利用が可能となる。
【０１３５】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【０１３６】
３０１    集電体
３０２    活物質層
３０３    固体電解質層
３１０    工程
３１１    ボビン
３１２    機構
３１３    ローラ
３１４ａ    スラリー付着手段
３１４ｂ    スラリー付着手段
３１４ｃ    スラリー付着手段
３１４ｄ    スラリー付着手段
３２０    工程
３２１ａ    加熱室
３２１ｂ    加熱室
３２１ｃ    加熱室
３２２    吸気口
３２３    排気口
３２４    乾燥手段
３２４ａ    乾燥手段
３２５    加圧ロール
３２６    加圧ロール
３２７    機構
３２８    ボビン
３３０    工程
３４０    工程
４０１    集電体
４０２    固体電解質層
４０３    活物質層
４０５    ボビン
４０６    ローラ
４１０    二次電池
４１１    集電体
４１１ａ    集電体
４１１ｂ    集電体
４１１ｃ    集電体
４１２    集電体
４１２ａ    集電体
４１２ｂ    集電体
４１２ｃ    集電体
５００    二次電池
５０１    正極集電体
５０２    正極活物質層
５０３    正極
５０４    負極集電体
５０５    負極活物質層
５０６    負極
５０７    固体電解質層
５０９    外装体
５１０    正極リード電極
５１１    負極リード電極
５２１    プレート
５２４    プレート
５２５ａ    固定器具
５２５ｂ    固定器具
２１００    携帯電話機
２１０１    筐体
２１０２    表示部
２１０３    操作ボタン
２１０４    外部接続ポート
２１０５    スピーカ
２１０６    マイク
２１０７    二次電池
２２００    電子タバコ
２２０１    加熱素子
２２０２    スティック
２２０４    二次電池
２３００    無人航空機
２３０１    二次電池
２３０２    ローター
２３０３    カメラ
２４００    電動二輪車
２４０１    二次電池
２４０２    表示部
２４０３    ハンドル
２５００    電動自転車
２５０２    電池パック
２６０１    二次電池
２６０２    二次電池モジュール
２６０３    車両
２６０４    充電装置
２６１０    ソーラーパネル
２６１１    配線
２６１２    蓄電システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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