(57)【要約】【課題】十分な容量や電圧を有する電池及びその製造方法を提供する。【解決手段】電池３０は、支持基板３２と、支持基板３２上に配され、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第１の樹脂層４４を介して積み重ねられた複数の薄型電池２０とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板上に配され、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第１の樹脂層を介して積み重ねられた複数の薄型電池と
を有することを特徴とする電池。
【請求項２】
支持基板と、
前記支持基板上に配され、第１の樹脂層を介して積み重ねられた複数の薄型電池とを有し、
前記第１の樹脂層の引張強さは、積み重ねられた前記複数の薄型電池を前記支持基板に固定する接着層の引張強さよりも小さい
ことを特徴とする電池。
【請求項３】
請求項１記載の電池において、
積み重ねられた前記複数の薄型電池は、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第２の樹脂層により覆われている
ことを特徴とする電池。
【請求項４】
請求項２記載の電池において、
積み重ねられた前記複数の薄型電池は、前記接着層より引張強さの小さい第２の樹脂層により覆われている
ことを特徴とする電池。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池において、
積み重ねられた前記複数の薄型電池は、前記第１の樹脂層より引張強さの大きいモールド樹脂層によりモールドされている
ことを特徴とする電池。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電池において、
前記支持基板により支持され、積み重ねられた複数の前記薄型電池の上方を覆う部材を更に有する
ことを特徴とする電池。
【請求項７】
支持基板上に、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第１の樹脂層を介して複数の薄型電池を積み重ねる工程を有する
ことを特徴とする電池の製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の電池の製造方法において、
前記複数の薄型電池を、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第２の樹脂層により覆う工程を更に有する
ことを特徴とする電池の製造方法。
【請求項９】
支持基板上に、第１の樹脂層を介して複数の薄型電池を積み重ねる工程を有し、
前記第１の樹脂層の引張強さは、積み重ねられた前記複数の薄型電池を前記支持基板に固定する接着層の引張強さよりも小さい
ことを特徴とする電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の電池の製造方法において、
前記複数の薄型電池を、前記接着層よりも引張強さが小さい第２の樹脂層により覆う工程を更に有する
ことを特徴とする電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、薄型電池として、基板上に、アノード電流コレクタと、カソード電流コレクタと、カソード電流コレクタ上に位置するカソード物質と、アノード電流コネクタに接続されているアノード物質と、カソード物質とアノード物質間の電解物質層とを有する薄型電池が知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１３９１４号公報
【特許文献２】米国特許第５，７０５，２９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の薄型電池は、必ずしも十分な容量や電圧が得られない場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、十分な容量や電圧を有する電池及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一観点によれば、支持基板と、前記支持基板上に配され、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第１の樹脂層を介して積み重ねられた複数の薄型電池と
を有することを特徴とする電池が提供される。
【０００７】
実施形態の一観点によれば、支持基板上に、引張強さが０．５〜１０．０ＭＰａである第１の樹脂層を介して複数の薄型電池を積み重ねる工程を有することを特徴とする電池の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
開示の電池及びその製造方法によれば、十分な容量や電圧を有する電池及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に用いられる薄型電池を示す断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態による電池を示す断面図及び斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態による電池の回路図である。
【図４】図４は、第１実施形態による電池の製造方法（その１）を示す工程断面図（その１）である。
【図５】図５は、第１実施形態による電池の製造方法（その１）を示す工程断面図（その２）である。
【図６】図６は、第１実施形態による電池の製造方法（その２）を示す工程断面図（その１）である。
【図７】図７は、第１実施形態による電池の製造方法（その２）を示す工程断面図（その２）である。
【図８】図８は、第２実施形態による電池を示す断面図である。
【図９】図９は、第３実施形態による電池を示す斜視図及び回路図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態による電池を示す断面図及び回路図である。
【図１１】図１１は、第５実施形態による電池を示す断面図である。
【図１２】図１２は、第６実施形態による電池を示す断面図である。
【図１３】図１３は、第７実施形態による電池を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
第１実施形態による電池について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本実施形態による電池に用いられる薄型電池を示す断面図であり、図２は本実施形態による電池を示す断面図及び斜視図であり、図３は本実施形態による電池の回路図である。
【００１１】
本実施形態による電池は、複数の薄型電池を積み重ね、積み重ねた複数の薄型電池間を電気的に接続して、ひとつの電池としたものである。
【００１２】
（薄型電池）
まず、本実施形態の電池に用いられる薄型電池について図１を用いて説明する。
【００１３】
薄型電池１０では、図１に示すように、支持基板１２上に、正極側集電体層１４と負極側集電体層１６が形成されている。
【００１４】
正極側集電体層１４上には正極層１８が形成されている。正極層１８上には電解質層２０が形成されている。電解質層２０上には負極層２２が形成されている。負極層２２は負極側集電体層１６に接続されている。
【００１５】
薄型電池１０の全体は保護層２４により覆われている。保護層２４は、正極側集電体層１４上の一部領域が開口しており、その開口部分が正極側パッド部２６となる。保護層２４は、負極側集電体層１６上の一部領域が開口しており、その開口部分が負極側パッド部２８となる。
【００１６】
本実施形態の薄型電池１０は、平面視で矩形形状である。矩形形状の４辺のうちの一辺に正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を配置している。
【００１７】
本実施形態の薄型電池１０は、例えば、起電力は約３．８ボルト、容量は約５０μＡｈである。
【００１８】
本実施形態の薄型電池１０の各構成要素の材料、厚さ等について説明する。
【００１９】
支持基板１２は、例えば、サファイア、セラミック、プラスティック、ポリマー絶縁体等の物質、シリコン等の半導体物質、非半導体物質、半導体および非半導体物質の組み合わせを含んだ導電性物質（銅、ステンレススチール、アルミニウム等を含む）により形成されている。支持基板１２は、例えば、約５０〜１０００μｍ厚さを有する。
【００２０】
正極側集電体層１４は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀、プラチナ、モリブデン、マンガン、金属合金、導電性セラミックス、不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコン等の導電性物質により形成されている。正極側集電体層１４は、例えば、約３〜５μｍの厚さである。
【００２１】
負極側集電体層１６は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀、プラチナ、モリブデン、チタン、マンガン、金属合金、導電性セラミックス等の導電性物質、不純物が高濃度にドープされた多結晶シリコン等の導電性半導体等により形成されている。負極側集電体層１６は、例えば、約０．１〜１．０μｍの厚さである。
【００２２】
正極層１８は、例えば、リチウムコバルト酸化物、ＬｉＣｏＯ２、リチウムマンガン酸化物、リチウム燐酸鉄、リチウムバナジウム酸化物、リチウムニッケル酸化物等により形成されている。正極層１８は、例えば、約１〜３μｍの厚さである。
【００２３】
電解質層１８は、正極層１８と負極層２２の間でのイオンの移動を可能にしている。電解質層２０は電子を通さない。電解質層２０は液体であってもよい。電解質層２０は固体、半固体、またはイオンが通過可能な多孔性固体および液体の組み合わせであってもよい。電解質層２０は、ＬｉＰＯＮ等の任意の電解物材であってもよい。電解質層２０は、例えば、約０．１〜１０μｍの厚さである。
【００２４】
負極層２０は、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属、リチウム及びその合金等により形成される。負極層２０は、例えば、約１〜３μｍの厚さである。
【００２５】
保護層２２は、水蒸気、酸素、他の環境的汚染に曝されることを防ぐために形成されている。保護層２２は、例えば、シリコーン、ポリイミド、エポキシ、窒化珪素、他のポリマー等の有機物質により形成されている。保護層２２は、例えば、０．５〜１μｍの厚さである。
【００２６】
（電池）
次に、本実施形態の電池について図２及び図３を用いて説明する。
【００２７】
本実施形態による電池３０は、図２に示すように、配線基板３２上に、複数の薄型電池１０を積み重ね、積み重ねた複数の薄型電池１０間を電気的に接続して、ひとつの電池としたものである。
【００２８】
本実施形態の電池３０に用いられる薄型電池１０は充放電により体積が変化する。薄型電池１０を充電すると膨らんで体積が増加し、薄型電池１０を放電すると縮んで体積が減少する。
【００２９】
このように充放電により体積が変化する薄型電池１０を剛性の高い樹脂を介して積み重ねると、電池の充放電による体積変化を樹脂が吸収することができず、電池が破壊するおそれある。
【００３０】
本実施形態では、薄型電池１０を剛性の低い樹脂を介して積み重ねることにより、電池の充放電による体積変化を剛性の低い樹脂により吸収させ、電池が破壊することを防止して、高い信頼性の電池を実現するものである。
【００３１】
支持基板である配線基板３２内部には配線（図示せず）が形成されている。配線基板３２の上面には、図示しない配線に接続された電極３４、３５が形成されている。配線基板３２の上面は、ソルダレジスト層３６により被覆されている。ソルダレジスト層３６は、電極３４、３５の一部領域を開口している。
【００３２】
配線基板３２の下面には、図示しない配線に接続された電極３８が形成されている。配線基板３２の下面は、ソルダレジスト層４０により被覆されている。ソルダレジスト層４０は、電極３８の一部領域を開口している。
【００３３】
配線基板３２上面の所定位置には薄型電池１０が接着層４２により接着されている。薄型電池１０は平面視で矩形形状であり、図２において左側の一辺に正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を配置している。
【００３４】
配線基板３２上面に接着された薄型電池１０上に、低剛性樹脂（低剛性樹脂層）４４を介して複数の薄型電池１０が順次積み重ねられている。薄型電池１０の左側の一辺に配置された正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を、積み重ねる上方の薄型電池１０により覆わないように、順次、紙面右側にずらして積み重ねられている。積み重ねられた薄型電池１０の間には低剛性樹脂４４が介在している。
【００３５】
積み重ねられた複数の薄型電池１０は、図２（ｂ）に示すように電気的に接続されている。積み重ねられた複数の薄型電池１０の正極側パッド部２６は、ワイヤ４６により共通接続され、配線基板３２の電極３４に接続されている。積み重ねられた複数の薄型電池１０の負極側パッド部２８は、ワイヤ４８により共通接続され、配線基板３２の電極３５に接続されている。
【００３６】
その結果、本実施形態の電池３０は、図３の回路図に示すように、各薄型電池１０を並列接続した大容量の電池を実現している。
【００３７】
本実施形態の電池３０は、例えば、起電力は約３．８ボルト、容量は約２００μＡｈである。
【００３８】
電気的に接続され、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体が低剛性樹脂（低剛性樹脂層）５０により覆われている。図２の左側方においては、低剛性樹脂５０は、ワイヤ４６、４８の内側に充填されている。
【００３９】
なお、低剛性樹脂５０を、ワイヤ４６、４８の内側に充填するだけでなく、ワイヤ４６、４８を完全に被覆するように設けてもよい。
【００４０】
複数の薄型電池１０間の低剛性樹脂４４及び複数の薄型電池１０を覆う低剛性樹脂５０は、例えば、シリコーン、ウレタン、ポリオレフィン等のゴム弾性を有する樹脂により形成されている。
【００４１】
低剛性樹脂４４、５０は、充放電により薄型電池１０の体積変化を吸収しうるのに十分に低い剛性、すなわち十分に小さな引張強さ、であることが望ましい。例えば、低剛性樹脂４４、５０の引張強さは、０．５〜１０．０ＭＰａであることが望ましい。
【００４２】
なお、「低剛性樹脂」における「低剛性」とは、硬化させた後において低剛性であることを意味する。「低剛性樹脂」には、いわゆるゲル状の樹脂も含まれる。
【００４３】
複数の薄型電池１０のうちの最下部の薄型電池１０を配線基板３２に接着する接着層４２は、例えば、エポキシ等の樹脂フィルムやペースト、又は、エポキシ等の樹脂に導電性フィラーを含有させたフィルムやペーストにより形成されている。
【００４４】
接着層４２の剛性、すなわち引張強さは、低剛性樹脂４４、５０よりも大きい。充放電により体積変化する電池部分は、図１に示すように、薄型電池１０上面側に形成されているので、薄型電池１０下面側の接着層４２の剛性が高くても、電池が破壊されることはないからである。例えば、接着層４２の引張強さは、５０ＭＰａ以上であることが望ましい。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、複数の薄型電池を、低剛性樹脂を介して積み重ねることにより、電池の充放電による体積変化を低剛性樹脂により吸収させ、電池が破壊することを防止して、高い信頼性の電池を実現することができる。
【００４６】
（電池の製造方法（その１））
第１実施形態による電池の製造方法（その１）について図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５は第１実施形態による電池の製造方法（その１）を示す工程断面図である。
【００４７】
まず、配線基板３２上面の所定位置に接着層４２により１段目の薄型電池１０を接着する（図４（ａ）。
【００４８】
次に、配線基板３２上面に接着された１段目の薄型電池１０の上面、すなわち、電池が形成される電池形成面上に低剛性樹脂４４を塗布する（図４（ｂ））。例えば、１段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を覆わないように、１段目の薄型電池１０の電池部分上に低剛性樹脂４４を滴下する。
【００４９】
次に、１段目の薄型電池１０に積み重ねられる２段目の薄型電池１０を、１段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が露出するように紙面右側にずらして位置合わせして、低剛性樹脂４４上に載置する（図４（ｂ））。
【００５０】
次に、２段目の薄型電池１０を上方から加圧しながら、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂４４を硬化させ、２段目の薄型電池１０を１段目の薄型電池１０上に積み重ねる（図４（ｃ））。
【００５１】
次に、２段目の薄型電池１０上に低剛性樹脂４４を塗布する（図４（ｄ））。例えば、２段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を覆わないように、２段目の薄型電池１０の電池部分上に低剛性樹脂４４を滴下する。
【００５２】
次に、２段目の薄型電池１０に積み重ねられる３段目の薄型電池１０を、２段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が露出するように紙面右側にずらして位置合わせして、低剛性樹脂４４上に載置する（図４（ｄ））。
【００５３】
次に、３段目の薄型電池１０を上方から加圧しながら、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂４４を硬化させ、３段目の薄型電池１０を２段目の薄型電池１０上に積み重ねる（図５（ａ））。
【００５４】
次に、３段目の薄型電池１０上に低剛性樹脂４４を塗布する（図５（ａ））。例えば、３段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を覆わないように、３段目の薄型電池１０の電池部分上に低剛性樹脂４４を滴下する。
【００５５】
次に、３段目の薄型電池１０に積み重ねられる４段目の薄型電池１０を、３段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が露出するように紙面右側にずらして位置合わせして、低剛性樹脂４４上に載置する（図５（ａ））。
【００５６】
次に、４段目の薄型電池１０を上方から加圧しながら、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂４４を硬化させ、４段目の薄型電池１０を３段目の薄型電池１０上に積み重ねる（図５（ｂ））。
【００５７】
このようにして、複数の薄型電池１０が低剛性樹脂４４を介して積み重ねた後に、ワイヤボンディング装置（図示せず）により、積み重ねられた複数の薄型電池１０間を電気的に接続する。
【００５８】
すなわち、ワイヤボンディング装置を用い、ワイヤ４６により、積み重ねられた複数の薄型電池１０の正極側パッド部２６と配線基板３２の電極３４とをそれぞれ接続する。
【００５９】
また、ワイヤボンディング装置を用い、ワイヤ４８により、積み重ねられた複数の薄型電池１０の負極側パッド部２８と配線基板３２の電極３５とをそれぞれ接続する（図５（ｃ））。
【００６０】
次に、電気的に配線され、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体を覆うように低剛性樹脂５０を塗布する。低剛性樹脂５０は、積み重ねられた複数の薄型電池１０の左側方を覆い、ワイヤ４６、４８内側に充填され、積み重ねられた複数の薄型電池１０の上方及び右側方を覆う（図５（ｄ））。次に、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂５０を硬化させる。
【００６１】
このようにして、低剛性樹脂を介して複数の薄型電池が積み重ねられた電池を製造する。
【００６２】
（電池の製造方法（その２））
第１実施形態による電池の製造方法（その２）について図６及び図７を用いて説明する。図６及び図７は第１実施形態による電池の製造方法（その２）を示す工程断面図である。
【００６３】
上述した電池の製造方法（その１）では、固定された薄型電池１０の上面、すなわち、電池が形成される電池形成面上に低剛性樹脂４４を塗布する。その低剛性樹脂４４上に薄型電池１０を載置し、加圧、加熱して低剛性樹脂４４を硬化させ、薄型電池１０を積み重ねている。
【００６４】
この電池の製造方法（その２）では、固定された薄型電池１０に積み重ねる予定の薄型電池１０の下面、すなわち、電池が形成される電池形成面の反対側の面に低剛性樹脂４４を塗布する。その薄型電池１０を位置合わせして固定された薄型電池１０上に載置し、加圧、加熱して低剛性樹脂４４を硬化させ、薄型電池１０を積み重ねるようにしている。
【００６５】
まず、配線基板３２上面の所定位置に接着層４２により１段目の薄型電池１０を接着する（図６（ａ）。
【００６６】
次に、配線基板３２に接着された１段目の薄型電池１０に積み重ねる予定の２段目の薄型電池１０の下面、すなわち、電池が形成される電池形成面の反対側の面に低剛性樹脂４４を塗布する（図６（ｂ））。例えば、積み重ねる予定の２段目の薄型電池１０を反転させて低剛性樹脂４４を滴下する。
【００６７】
次に、２段目の薄型電池１０を再度反転させる。続いて、配線基板３２に接着された１段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が露出するように紙面右側にずらして位置合わせして、１段目の薄膜電池４４上に２段目の薄型電池１０を載置する（図６（ｂ））。
【００６８】
次に、載置した２段目の薄型電池１０を上方から加圧しながら、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂４４を硬化させ、１段目の薄型電池１０上に２段目の薄型電池１０を積み重ねる（図６（ｃ））。
【００６９】
次に、積み重ねられた２段目の配線基板３２に積み重ねる予定の３段目の薄型電池１０の下面、すなわち、電池が形成される電池形成面の反対側の面に低剛性樹脂４４を塗布する（図６（ｄ））。例えば、積み重ねる予定の３段目の薄型電池１０を反転させて低剛性樹脂４４を滴下する。
【００７０】
次に、３段目の薄型電池１０を再度反転させる。続いて、積み重ねられた２段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が露出するように紙面右側にずらして位置合わせして、２段目の薄型電池１０上に３段目の薄膜電池４４に載置する（図６（ｄ））。
【００７１】
次に、載置した３段目の薄型電池１０を上方から加圧しながら、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂４４を硬化させ、２段目の薄型電池１０上に３段目の薄型電池１０を積み重ねる（図７（ａ））。
【００７２】
次に、積み重ねられた３段目の配線基板３２に積み重ねる予定の４段目の薄型電池１０の下面、すなわち、電池が形成される電池形成面の反対側の面に低剛性樹脂４４を塗布する（図７（ｂ））。例えば、積み重ねる予定の４段目の薄型電池１０を反転させて低剛性樹脂４４を滴下する。
【００７３】
次に、４段目の薄型電池１０を再度反転させる。続いて、積み重ねられた３段目の薄型電池１０の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が露出するように紙面右側にずらして位置合わせして、３段目の薄膜電池４４上に４段目の薄型電池１０を載置する（図７（ｂ））。
【００７４】
次に、載置した４段目の薄型電池１０を上方から加圧しながら、例えば、５０〜１７０℃に加熱して、低剛性樹脂４４を硬化させ、３段目の薄型電池１０上に４段目の薄型電池１０を積み重ねる（図７（ｃ））。
【００７５】
その後は、電池の製造方法（その１）と同様にして、積み重ねられた複数の薄型電池１０間と配線基板３２の電極３４、３５とをワイヤ４６、４８により電気的に接続する（図５（ｃ））。次に、電気的に配線され、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体を覆うように低剛性樹脂５０を塗布する（図５（ｄ））。
【００７６】
このようにして、低剛性樹脂を介して複数の薄型電池が積み重ねられた電池を製造する。
【００７７】
（電池の製造方法の変形例）
上述した電池の製造方法（その１）では、固定された薄型電池１０の上面、すなわち、電池形成面上に低剛性樹脂４４を塗布する。また、上述した電池の製造方法（その２）では、固定された薄型電池１０に積み重ねる予定の薄型電池１０の下面、すなわち、電池形成面の反対側の面に低剛性樹脂４４を塗布する。
【００７８】
電池の製造方法はこれに限らない。例えば、固定された薄型電池１０に積み重ねる予定の薄型電池１０の上面及び下面、すなわち、電池形成面及び電池形成面の反対側の面の両方に低剛性樹脂４４を塗布してもよい。薄型電池１０の電池形成面に対しては、正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を覆わないように低剛性樹脂４４を塗布する。
【００７９】
また、固定された薄型電池１０に積み重ねる予定の薄型電池１０の全面に低剛性樹脂４４を塗布してもよい。薄型電池１０の電池形成面の正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を覆わないようする。
【００８０】
また、上述した電池の製造方法（その１）及び電池の製造方法（その１）では、低剛性樹脂４４を滴下することにより塗布したが、これに限らない。
【００８１】
例えば、型枠内へ低剛性樹脂４４を流し込むことにより、低剛性樹脂４４を塗布してもよい。また、低剛性樹脂のスクリーン印刷や、低剛性樹脂フィルムの貼着により、低剛性樹脂４４を形成してもよい。
【００８２】
また、低剛性樹脂４４を介して複数の薄型電池１０を積み重ねた後に、積み重ねられた複数の薄型電池１０を接着層４２により配線基板３２に固定するようにしてもよい。
【００８３】
［第２実施形態］
第２実施形態による電池について図８を用いて説明する。図８は本実施形態による電池を示す断面図である。
【００８４】
上述した第１実施形態では、配線基板３２上面に１段目の薄型電池１０が接着層４２により接着され、接着された１段目の薄型電池１０上に、低剛性樹脂４４を介して２段目以降の複数の薄型電池１０が順次積み重ねられている。
【００８５】
本実施形態では、配線基板３２上面に１段目の薄型電池１０を接着するのにも低剛性樹脂４４を用いている。
【００８６】
図８に示すように、配線基板３２上面の所定位置には、１段目の薄型電池１０が低剛性樹脂４４により接着されている。配線基板３２上面に接着された１段目の薄型電池１０上に、低剛性樹脂４４を介して２段目以降の複数の薄型電池１０が順次積み重ねられている。薄型電池１０の左側の一辺に配置された正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を、積み重ねる上方の薄型電池１０により覆わないように、順次、紙面右側にずらして積み重ねられている。積み重ねられた薄型電池１０の間には低剛性樹脂４４が介在している。
【００８７】
積み重ねられた複数の薄型電池１０は、ワイヤ４６、４８により電気的に接続されている。電気的に接続され、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体が低剛性樹脂５０により覆われている。
【００８８】
配線基板３２と薄型電池１０間及び複数の薄型電池１０間の低剛性樹脂４４及び複数の薄型電池１０を覆う低剛性樹脂５０は、例えば、シリコーン、ウレタン、ポリオレフィン等のゴム弾性を有する樹脂により形成されている。
【００８９】
低剛性樹脂４４、５０は、充放電により薄型電池１０の体積変化を吸収しうるのに十分に低い剛性、すなわち十分に小さな引張強さ、であることが望ましい。例えば、低剛性樹脂４４、５０の引張強さは、０．５〜１０．０ＭＰａであることが望ましい。
【００９０】
このように、本実施形態によれば、複数の薄型電池を低剛性樹脂を介して積み重ね、１段目の薄型電池を配線基板に接着する際にも低剛性樹脂を用いることにより、電池の充放電による体積変化をより効果的に低剛性樹脂により吸収させる。これにより、電池が破壊することをより確実に防止して、より高い信頼性の電池を実現することができる。
【００９１】
［第３実施形態］
第３実施形態による電池について図９を用いて説明する。図９は本実施形態による電池を示す斜視図及び回路図である。
【００９２】
上述した第１の実施形態では、積み重ねられた複数の薄型電池１０を並列接続して大容量の電池を実現している。
【００９３】
本実施形態では、積み重ねられた複数の薄型電池１０を直列接続して高電圧の電池を実現している。
【００９４】
積み重ねられた複数の薄型電池１０は、図９（ａ）に示すように電気的に接続されている。配線基板３２の電極３４と、積み重ねられた複数の薄型電池１０のうちの最も下にある１段目の薄型電極１０の正極側パッド部２６とが、ワイヤ５２により接続されている。１段目の薄型電極１０の負極側パッド部２８と、２段目の薄型電極１０の正極側パッド部２６とが、ワイヤ５４により接続されている。２段目の薄型電極１０の負極側パッド部２８と、３段目の薄型電極１０の正極側パッド部２６とが、ワイヤ５６により接続されている。３段目の薄型電極１０の負極側パッド部２８と、最も上にある４段目の薄型電極１０の正極側パッド部２６とが、ワイヤ５８により接続されている。４段目の薄型電極１０の負極側パッド部２８と、配線基板３２の電極３５とが、ワイヤ６０により接続されている。
【００９５】
その結果、本実施形態の電池３０は、図９（ｂ）の回路図に示すように、複数の薄型電池１０を直列接続した回路構成となっている。
【００９６】
本実施形態の電池３０は、例えば、起電力は約１５．２ボルト、容量は約５０μＡｈである。
【００９７】
このように、本実施形態によれば、複数の薄型電池１０を直列接続した高電圧の電池を実現することができる。
【００９８】
なお、第１の実施形態における図２に示す複数の薄型電池１０の接続形態（並列接続）と、本実施形態のおける図９に示す複数の薄型電池１０の接続形態（直列接続）とを組み合わせてよい。例えば、複数の薄型電池１０の一部を直列接続し、直列接続した複数の薄型電池１０を並列接続して、所望の起電力で所望の容量の電池を実現するようにしてもよい。
【００９９】
［第４実施形態］
第４実施形態による電池について図１０を用いて説明する。図１０は本実施形態による電池を示す断面図及び回路図である。
【０１００】
上述した第１実施形態では、配線基板３２上に、積み重ねられた複数の薄型電池１０だけを設けている。
【０１０１】
本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、配線基板３２上に、積み重ねられた複数の薄型電池１０と共に、他の回路である制御回路／レギュレータ６２を設けている。
【０１０２】
制御回路／レギュレータ６２におけるレギュレータは、電池から所望の電圧を生成するための回路である。制御回路は、例えば、電池の充放電のための回路である。
【０１０３】
制御回路／レギュレータ６２は、例えば、配線基板３２に電気的に接続されている。積み重ねられた複数の薄型電池１０と制御回路／レギュレータ６２とは、例えば、配線基板３２の配線により電気的に接続されている。
【０１０４】
このように、本実施形態によれば、レギュレータや制御回路等の周辺回路が内蔵された電池を実現することができる。
【０１０５】
［第５実施形態］
第５実施形態による電池について図１１を用いて説明する。図１１は本実施形態による電池を示す断面図である。
【０１０６】
上述した第１実施形態では、配線基板３２上に、低剛性樹脂４４を介して複数の薄型電池１０が順次積み重ね、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体を低剛性樹脂５０により覆っている。低剛性樹脂５０は、電池の充放電による体積変化を吸収するのには適しているが、必ずしも十分な強度を有していない。
【０１０７】
本実施形態では、図１１に示すように、低剛性樹脂５０により覆われた積み重ねられた複数の薄型電池１０を更にモールド樹脂６４により覆っている。
【０１０８】
モールド樹脂６４は、例えば、エポキシ等の樹脂により形成されている。
【０１０９】
モールド樹脂６４の剛性、すなわち引張強さは、低剛性樹脂４４、５０の剛性よりも大きい。例えば、モールド樹脂６４の引張強さは、１００ＭＰａ以上であることが望ましい。
【０１１０】
このように、本実施形態によれば、十分な強度を有する電池を実現することができる。
【０１１１】
［第６実施形態］
第６実施形態による電池について図１２を用いて説明する。図１２は本実施形態による電池を示す断面図である。
【０１１２】
上述した第１実施形態では、配線基板３２上に、低剛性樹脂４４を介して複数の薄型電池１０が順次積み重ね、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体を低剛性樹脂５０により覆っている。低剛性樹脂５０は、電池の充放電による体積変化を吸収するのには適しているが、必ず十分な強度を有していない。
【０１１３】
本実施形態では、図１２に示すように、低剛性樹脂５０により覆われた積み重ねられた複数の薄型電池１０の上方にモジュール（部材）６６を設け、積み重ねられた複数の薄型電池１０をモジュール６６により保護する。モジュール６６は、配線基板３２上に設けられたコネクタ６８により支持されている。モジュール６６はコネクタ６８により配線基板３２に電気的に接続されている。
【０１１４】
モジュール６６としては、例えば、電池から所望の電圧を生成するためのレギュレータ、電池の充放電のための制御回路、電池により駆動する回路等である。
【０１１５】
このように、本実施形態によれば、十分な強度を有する電池を実現することができる。
【０１１６】
なお、本実施形態において、図１２におけるモジュール６６と配線基板３２の間を、エポキシ等の樹脂により封止してもよい。
【０１１７】
［第７実施形態］
第７実施形態による電池について図１３を用いて説明する。図１３（ａ）は本実施形態による電池に用いられる薄型電池を示す断面図であり、図１３（ｂ）は本実施形態による電池を示す断面図である。
【０１１８】
上述した第１実施形態では、薄型電池１０の紙面左側の一辺に配置された正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を、当該薄型電池１０上に積み重ねる薄型電池１０により覆わないように、順次、紙面右側にずらして薄型電池１０を積み重ねている。
【０１１９】
本実施形態では、複数の薄型電池１０の位置をずらすことなく真っ直ぐ上方に積み重ねている。
【０１２０】
薄型電池１０では、図１３（ａ）に示すように、支持基板１２上に、正極側集電体層１４と負極側集電体層１６が形成されている。
【０１２１】
正極側集電体層１４上には正極層１８が形成されている。正極層１８上には電解質層２０が形成されている。電解質層２０上には負極層２２が形成されている。負極層２２は負極側集電体層１６に接続されている。
【０１２２】
薄型電池１０の全体は保護層２４により覆われている。保護層２４は、正極側集電体層１４上の一部領域が開口しており、その開口部分が正極側パッド部２６となる。保護層２４は、負極側集電体層１６上の一部領域が開口しており、その開口部分が負極側パッド部２８となる。
【０１２３】
支持基板１２には貫通電極７０、７２が形成されている。貫通電極７０は正極側集電体層１４の正極側パッド部２６に接続されている。貫通電極７２は負極側集電体層１６の負極側パッド部２８に接続されている。これにより、薄型電池１０の上面及び下面に正極側パッド部２６と負極側パッド部２８が設けられることになる。
【０１２４】
本実施形態による電池は、図１３（ｂ）に示すように、複数の薄型電池１０は、位置をずらすことなく真っ直ぐ上方に積み重ねられている。
【０１２５】
配線基板３２上面の所定位置には１段目の薄型電池１０が接着層４２により接着されている。薄型電池１０は矩形形状であり、図２において左側の一辺近傍の上面及び下面に正極側パッド部２６と負極側パッド部２８を配置している。
【０１２６】
配線基板３２上面に接着された１段目の薄型電池１０上に、低剛性樹脂４４を介して複数の薄型電池１０が真っ直ぐ上方に順次積み重ねられている。積み重ねられた複数の薄型電池１０の間には低剛性樹脂４４と導電体７４とが介在している。積み重ねられた複数の薄型電池１０間は導電体７４により電気的に接続されている。
【０１２７】
電気的に接続され、積み重ねられた複数の薄型電池１０の全体が低剛性樹脂５０により覆われている。低剛性樹脂５０は、積み重ねられた複数の薄型電池１０の側方を覆い、導電体７４近傍まで内側に充填されている。導電体７４としては、例えば、はんだボール等が用いられている。
【０１２８】
このように、本実施形態によれば、複数の薄型電池が真っ直ぐ上方に積み重ねられているので、電池の強度を向上することができる。
【０１２９】
［変形実施形態］
上記実施形態は一例であって、必要に応じて種々の変形が可能である。
【０１３０】
例えば、上記実施形態では、４つの薄型電池を積み重ねたが、積み重ねる薄型電池の数は必要に応じていくつでもよい。
【０１３１】
また、上記実施形態における薄型電池は一例であって、他の態様の薄型電池であってもよい。
【０１３２】
また、上記実施形態における薄型電池は充電式薄型電池であったが、充電式でない薄型電池であってもよい。
【０１３３】
以上、好適な実施形態について詳述したが、これら特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１０…薄型電池
１２…支持基板
１４…正極側集電体層
１６…負極側集電体層
１８…正極層
２０…電解質層
２２…負極層
２４…保護層
２６…正極側パッド部
２８…負極側パッド部
３０…電池
３２…配線基板
３４、３５…電極
３６…ソルダレジスト層
３８…電極
４０…ソルダレジスト層
４２…接着層
４４…低剛性樹脂
４６…ワイヤ
４８…ワイヤ
５０…低剛性樹脂
５２、５４、５６、５８、６０…ワイヤ
６２…制御回路／レギュレータ
６４…モールド樹脂
６６…モジュール
６８…コネクタ
７０、７２…貫通電極
７４…導電体
【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】
2014241242.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014241242.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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