(57)【要約】      （修正有）【課題】可撓性を有する新規な構造の二次電池の提供。【解決手段】封止領域に樹脂１３０を挟むことで、電極部の厚さと外装体１０７の封止領域の厚さを近づけ、外装体１０７に生じるしわを抑制する。【選択図】図１
2019145521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲した二次電池と、湾曲した表示部と、を有し、
前記二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、を有する電極部と、前記電極部を覆う外装体と、を有し、
前記外装体は、封止領域を有し、
前記二次電池は、前記封止領域において、前記外装体に挟まれた樹脂を有し、
前記樹脂の一部は、前記外装体の外面に接し、
前記外装体の摩擦係数μ２よりも、前記外装体の前記封止領域の外側に位置する前記樹脂の摩擦係数μ１が小さい電子機器。
【請求項２】
請求項１において、
前記樹脂の前記外装体に挟まれた部分の厚さＴ１は、前記電極部の厚さＴ２の０．８倍以上１．２倍以下である電子機器。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記外装体は、凹凸を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法、または、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、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に
、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、撮像装置、それらの
駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、二次電池およ
び二次電池の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、小型、軽量かつエネルギー密度が高いという特徴を有し、ス
マートフォンやタブレット端末に代表される携帯情報端末や、ノートＰＣ、携帯ゲーム機
といったモバイル機器をはじめ、幅広い電子機器に広く用いられている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池は、一般的に、電極（正極および負極）を巻回または積層した電
極部と、電極部を覆う外装体と、を有する。
【０００４】
リチウムイオン二次電池の外装体には、鉄やアルミニウムの缶の他に、金属箔にプラステ
ィックフィルムを積層した、金属箔ラミネートフィルムが広く用いられている。金属箔ラ
ミネートフィルムは熱圧着することで封止が可能であり、形状の自由度が高く、軽量であ
る、可撓性を有するといった利点がある。
【０００５】
例えば、金属箔ラミネートフィルムを外装体に用い、さらに外装体の封止領域の強度を補
うために補強用の樹脂を用いた二次電池が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
一方、近年モバイル機器の中でもウェアラブルデバイスが盛んに開発されている。ウェア
ラブルデバイスは身に着けるという性質から、身体の曲面に沿った形状であることが好ま
しい。そのため、ウェアラブルデバイスに搭載する二次電池も、ディスプレイやそのほか
の筐体と同様に、身体の曲面に沿った形状にすることが求められている。
【０００７】
例えば、特許文献２および特許文献３には、湾曲した形状を有する二次電池が開示されて
いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１８１３１０号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０１０８９０７号明細書
【特許文献３】特開２０１２−１５１１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
金属箔ラミネートフィルムは、上記のような利点があるものの、湾曲した二次電池、また
は可撓性を有する二次電池の外装体に用いる場合、強度に問題が生じることがあった。
【００１０】
具体的には、外装体として金属箔ラミネートフィルムを用いた、湾曲した二次電池、また
は可撓性を有する二次電池では、図３５で示す領域２５０のような、外装体の封止領域、
およびその付近にストレスがかかり、しわが生じやすいことが判明した。
【００１１】
過剰なストレスにより生じた外装体のしわは、外装体の亀裂、破断等の重大な不良につな
がる恐れがある。
【００１２】
そのため、本発明の一態様では、新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製方法を
提供する。具体的には、可撓性を有する新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製
方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
外装体の封止領域、およびその付近にストレスがかかるのは、電極部の厚さと、封止領域
の厚さに大きな差があることが原因の一つである。
【００１４】
そこで上記課題を解決するため、本発明の一態様では、電極部の厚さと、外装体の封止領
域の厚さを近づけることで、外装体に生じるしわを抑制することとする。
【００１５】
本発明の一態様は、正極と、負極と、セパレータと、を有する電極部と、電極部を覆う外
装体と、を有する二次電池であって、二次電池は可撓性を有し、外装体は、封止領域を有
し、二次電池は、封止領域において、外装体に挟まれた樹脂を有し、樹脂の一部は、外装
体の外面に接することを特徴とする二次電池である。
【００１６】
また、上記において、樹脂の外装体に挟まれた部分の厚さＴ１は、電極部の厚さＴ２の０
．８倍以上１．２倍以下であることが好ましい。
【００１７】
また、上記において、外装体は凹凸を有することが好ましい。
【００１８】
また、上記において、樹脂として、ポリプロピレンを用いることが好ましい。
【００１９】
また、上記において、外装体の摩擦係数μ２よりも、外装体の封止領域の外側に位置する
樹脂の摩擦係数μ１が小さいことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製方法を提供することができる。具体的に
は、可撓性を有する新規な構造の二次電池、および該二次電池の作製方法を提供すること
ができる。さらに具体的には、電極部の厚さと、外装体の封止領域の厚さを近づけること
で、外装体に生じるしわが抑制された二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。
【図２】二次電池の構成の例を説明する斜視図。
【図３】二次電池の構成の例を説明する断面図。
【図４】二次電池の構成の例を説明する断面図。
【図５】二次電池の構成の例を説明する上面図。
【図６】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図７】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図８】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図９】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図１０】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図１１】二次電池に用いることのできる正極活物質を説明する断面図。
【図１２】二次電池に用いることのできる導電助剤等を説明する断面図。
【図１３】二次電池の構成の例を説明する断面図。
【図１４】二次電池の構成の例を説明する断面図。
【図１５】二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。
【図１６】二次電池の構成の例を説明する斜視図、上面図および断面図。
【図１７】二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。
【図１８】二次電池の構成の例を説明する上面図、断面図および斜視図。
【図１９】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図２０】二次電池の構成の例を説明する上面図および断面図。
【図２１】二次電池の作製方法の例を説明する図。
【図２２】蓄電装置の電池制御ユニットを説明するブロック図。
【図２３】蓄電装置の電池制御ユニットを説明する概念図。
【図２４】蓄電装置の電池制御ユニットを説明する回路図。
【図２５】蓄電装置の電池制御ユニットを説明する回路図。
【図２６】蓄電装置の電池制御ユニットを説明する概念図。
【図２７】蓄電装置の電池制御ユニットを説明するブロック図。
【図２８】蓄電装置の電池制御ユニットを説明するフローチャート。
【図２９】電子デバイスの例を説明する図。
【図３０】電子デバイスの例を説明する図。
【図３１】電子デバイスの例を説明する図。
【図３２】電子デバイスの例を説明する図。
【図３３】電子機器の例を説明する図。
【図３４】電子機器の例を説明する図。
【図３５】二次電池の従来例を説明する上面図。
【図３６】導電助剤等の従来例を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
「電気的に接続」には、「何らかの電気的作用を有するもの」を介して接続されている場
合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの」は、接続対象間での電気信
号の授受を可能とするものであれば、特に制限はない。
【００２４】
図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解を容易にするため、実際
の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ず
しも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
【００２５】
「第１」、「第２」、「第３」などの序数詞は、構成要素の混同を避けるために付すもの
である。
【００２６】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応
じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜
」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用
語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、図１乃至図５を用いて、本発明の一態様に係る二次電池の構成の例に
ついて説明する。
【００２８】
［１．代表的な構成］
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および図２に二次電池１００の代表的な構成の例を示す。図
１（Ａ）は二次電池の上面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一点破線Ａ１−Ａ２に
おける断面図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の一点破線Ｂ１−Ｂ２における断面図で
ある。図２は、二次電池１００の斜視図である。二次電池１００は、図２に示すように、
少なくとも一軸方向に可撓性を有する、または湾曲させることができる。
【００２９】
なお、本明細書等において、あるものが湾曲を有するという場合、あるものが、曲がる、
凹面を有する、凸面を有する、反る、変形する等と換言することができる。また、そのも
の全体にこれらの特徴があることに限られず、少なくとも一部にこれらの特徴があればよ
い。
【００３０】
図１および図２に示す二次電池１００は、複数の正極１１１、複数の正極１１１と電気的
に接続された正極リード１２１、複数の負極１１５、複数の負極１１５と電気的に接続さ
れた負極リード１２５を有する。また、正極１１１はそれぞれ、セパレータ１０３で覆わ
れている。本明細書等では、複数の正極１１１、複数の負極１１５および複数のセパレー
タ１０３を合わせて電極部と呼ぶこととする。また、図１（Ｂ）および（Ｃ）で示すよう
に、電極部の厚さをＴ２と呼ぶこととする。
【００３１】
二次電池１００は、電極部を覆う外装体１０７を有する。また二次電池１００は、外装体
１０７で覆われた領域に、電解液１０４を有する。
【００３２】
また、二次電池１００は、樹脂１３０を有する。樹脂１３０は、封止領域において、電極
部の上側の外装体１０７と、電極部の下側の外装体１０７に挟まれて位置し、電極部の上
側の外装体１０７と、電極部の下側の外装体１０７の間隔を保つ機能を有する。また、樹
脂１３０の一部は、外装体１０７の外面に接して設けられている。
【００３３】
本明細書等において、封止領域とは、二次電池１００の端部に設けられ、電極部の上側の
外装体１０７と、電極部の下側の外装体１０７とを接着する機能を有する領域をいう。ま
た、樹脂１３０の外装体１０７に挟まれた部分の厚さを、図１（Ｂ）および（Ｃ）で示す
ようにＴ１と呼ぶこととする。なお、外装体１０７が変形している、またはエンボス加工
等により凹部または凸部を有する場合は、樹脂１３０の外装体１０７に挟まれた部分のう
ち、最も厚い部分の厚さをＴ１と呼ぶこととする。また、外装体１０７は、内面、外面、
および側面を有し、一部が電解液に接する面を内面、内面と接していない面を外面、内面
と外面に挟まれた面を側面と呼ぶこととする。
【００３４】
樹脂１３０の外装体１０７に挟まれた部分の厚さＴ１は、電極部の厚さＴ２の０．７倍以
上１．３倍以下であることが好ましく、０．８倍以上１．２倍以下であることがより好ま
しい。電極部の厚さと、外装体の封止領域の厚さを上述のように近づけることで、二次電
池１００を湾曲させた際に外装体１０７に生じるしわを抑制することができる。
【００３５】
外装体１０７に生じるしわを抑制することで、外装体１０７の亀裂、破断等を防止し、信
頼性の高い二次電池１００とすることができる。
【００３６】
また、外装体１０７の摩擦係数μ２よりも、樹脂１３０の摩擦係数μ１が小さいことが好
ましい。特に、外装体１０７の摩擦係数μ２よりも、外装体１０７の封止領域の外側に位
置する樹脂１３０の摩擦係数μ１が小さいことが好ましい。
【００３７】
本発明の一態様の二次電池１００は、二次電池１００の最も外側に樹脂１３０が設けられ
ている。また図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように、二次電池１００の最も厚みのあ
る部分に、樹脂１３０が設けられている場合がある。そのため二次電池１００を湾曲した
際に、周囲の部材等と接触する主な部分が、樹脂１３０となる場合がある。
【００３８】
そのため、樹脂１３０の摩擦係数を、外装体１０７の摩擦係数よりも小さくすることで、
二次電池１００を湾曲した際の周囲の部材等との摩擦を減少させることができる。そのた
め、より湾曲しやすい二次電池１００とすることができる。
【００３９】
なお、樹脂１３０の摩擦係数μ１および外装体１０７の摩擦係数μ２は、静止摩擦係数を
指すものとする。静摩擦係数は、例えばＪＩＳ  Ｋ  ７１２５またはＩＳＯ８２９５に準
拠した方法で測定することができる。
【００４０】
また、正極リード１２１および負極リード１２５は、封止層１２０を有する。樹脂１３０
と封止層１２０は一部が重畳していてもよい。
【００４１】
なお、図１の二次電池１００は、正極集電体１０１の片面に正極活物質層１０２が形成さ
れた正極１１１を３枚、負極集電体１０５の片面に負極活物質層１０６が形成された負極
１１５を３枚有している。これらの電極を、正極活物質層１０２と負極活物質層１０６が
、セパレータ１０３を介して対向するように配置する。また、負極１１５の負極活物質層
１０６が形成されていない面同士が接するように配置する。
【００４２】
このような配置とすることで、負極１１５の負極活物質層１０６を有さない面同士という
、金属同士の接触面をつくることができる。金属同士の接触面は、活物質層とセパレータ
１０３との接触面と比較して摩擦係数を小さくすることができる。
【００４３】
そのため、正極１１１および負極１１５を湾曲したとき、負極１１５の負極活物質層１０
６を有さない面同士が滑ることで、湾曲の内径と外径の差により生じる応力を逃がすこと
ができる。そのため、正極１１１および負極１１５の劣化を抑制することができる。また
、信頼性の高い二次電池１００とすることができる。
【００４４】
なお、正極１１１および負極１１５を、１枚または２枚ずつ積層した二次電池１００とし
てもよい。積層数を減らすことで、より薄く、湾曲しやすい二次電池１００とすることが
できる。また正極１１１および負極１１５を、それぞれ４枚以上積層してもよい。積層数
を増やすことで、二次電池１００の容量を大きくすることができる。
【００４５】
また、図１の二次電池１００ではセパレータ１０３が正極１１１を覆う例について説明し
たが、本発明の一態様はこれに限らない。セパレータ１０３が負極１１５を覆う構成とし
てもよい。またセパレータ１０３は、正極活物質層１０２および負極活物質層１０６の間
に設けられればよいため、正極１１１または負極１１５を覆わない構成としてもよい。
【００４６】
また、一般的に二次電池は、充放電サイクルを繰り返す中で、電解液等の分解により生じ
たガスが外装体に覆われた領域にたまる、等の理由で膨らむ場合がある。本発明の一態様
の二次電池１００は、樹脂１３０により電極の上側の外装体と下側の外装体の間隔が保た
れているため、二次電池が膨らんだ場合でも、その影響を少なくすることができる。
【００４７】
［２．封止の変形例１］
図３（Ａ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ａ
を示す。図３（Ａ）は二次電池１００ａの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００４８】
図３（Ａ）に示す二次電池１００ａは、樹脂１３０の形状が図１および図２に示す二次電
池１００と異なる。図３（Ａ）に示すように、樹脂１３０は一部に曲面を有していてもよ
い。樹脂１３０が曲面を有することで、二次電池１００ａを湾曲した際の周囲の部材等と
の摩擦をさらに減少させることができる。
【００４９】
［３．封止の変形例２］
図３（Ｂ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｂ
を示す。図３（Ｂ）は二次電池１００ｂの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００５０】
図３（Ｂ）に示す二次電池１００ｂは、外装体１０７の形状が図１および図２に示す二次
電池１００と異なる。図３（Ｂ）の二次電池１００ｂは、電極部の上側の外装体１０７と
、電極部の下側の外装体１０７の他に、電極部の側面にも外装体１０７を有する。そして
電極部の上側の外装体１０７と電極部の側面の外装体１０７は、領域１０７ｂにおいて接
着されている。また電極部の下側の外装体１０７と電極部の側面の外装体１０７は、領域
１０７ｃにおいて接着されている。電極部の側面にも外装体１０７を有することで、水を
はじめとする二次電池の劣化要因になりうる物質の電極部への侵入をさらに抑制し、また
電解液１０４が外部に漏れる可能性をさらに減少させることができる。
【００５１】
［４．封止の変形例３］
図３（Ｃ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｃ
を示す。図３（Ｃ）は二次電池１００ｃの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００５２】
図３（Ｃ）に示す二次電池１００ｃは、樹脂１３０の構成が図１および図２に示す二次電
池１００と異なる。図３（Ｃ）の二次電池１００ｃは、樹脂１３０として、材料の異なる
２種類の樹脂、樹脂１３０ａおよび樹脂１３０ｂを有する。ここでは外装体１０７に挟ま
れた領域の樹脂を樹脂１３０ａ、外装体１０７に挟まれていない領域の樹脂を樹脂１３０
ｂとする。
【００５３】
材料の異なる２種類の樹脂を用いることで、たとえば樹脂１３０ａに接着に適した材料ま
たは外装体１０７同士の間隔の保持に適した材料を用い、樹脂１３０ｂに水をはじめとす
る二次電池の劣化要因になりうる物質が透過しにくい材料を用いる、等のように場所に応
じて材料を使い分けることができる。そのためより信頼性が高く、劣化しにくい二次電池
１００ｃとすることができる。
【００５４】
なお図３（Ｃ）では２種の異なる材料の樹脂を用いる例について説明したが、本発明の一
態様はこれに限らない。３種以上の異なる材料の樹脂を用いてもよい。また、複数の樹脂
が混合された領域を有していてもよい。
【００５５】
［５．封止の変形例４］
図４（Ａ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｄ
を示す。図４（Ａ）は二次電池１００ｄの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００５６】
図４（Ａ）に示す二次電池１００ｄは、外装体１０７の形状が図１および図２に示す二次
電池１００と異なる。図４（Ａ）に示す二次電池１００ｄは、外装体１０７の一部が電極
部に向かって変形している。
【００５７】
［６．封止の変形例５］
図４（Ｂ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｅ
を示す。図４（Ｂ）は二次電池１００ｅの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００５８】
図４（Ｂ）に示す二次電池１００ｅは、外装体１０７の形状が図１および図２に示す二次
電池１００と異なる。図４（Ｂ）に示す二次電池１００ｅは、外装体１０７の一部が電極
部と逆側に向かって変形している。
【００５９】
［７．封止の変形例６］
図４（Ｃ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｃ
１を示す。図４（Ｃ）は二次電池１００ｃ１の断面図であり、二次電池１００における図
１（Ｂ）に相当する断面図である。
【００６０】
図４（Ｃ）に示す二次電池１００ｃ１は、樹脂１３０の構成が図１および図２に示す二次
電池１００と異なる。図４（Ｃ）に示す二次電池１００ｃ１は、材料の異なる３種類の樹
脂、樹脂１３０ａ、樹脂１３０ｂおよび樹脂１３０ｃを有する。樹脂１３０ａおよび樹脂
１３０ｂについては、図３（Ｃ）についての記載を参酌することができる。
【００６１】
樹脂１３０ｃとしては、ガラスフリット、ガラスファイバー、スペーサまたはギャップ材
として用いられるシリカ等の無機材料等を適用することができる。樹脂１３０が無機材料
を有することで、より信頼性の高い二次電池１００ｃ１とすることができる。
【００６２】
［８．封止の変形例７］
図５（Ａ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｆ
を示す。図５（Ａ）は二次電池１００ｆの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００６３】
図５（Ａ）に示す二次電池１００ｆは、樹脂１３０が設けられている位置が図１および図
２に示す二次電池１００と異なる。図５（Ａ）に示す二次電池１００ｆでは、外装体１０
７の辺のうち、湾曲の軸と平行な２辺に樹脂１３０が設けられている。また、外装体１０
７の辺のうち、湾曲の軸と垂直な辺は、外装体１０７同士を直接接着することで封止され
ている。
【００６４】
このような構成としても、電極部の厚さと、外装体の封止領域の厚さを近づけることがで
きる。そのため、二次電池１００を湾曲させた際に外装体１０７に生じるしわを抑制する
ことができる。
【００６５】
［９．封止の変形例８］
図５（Ｂ）に、図１および図２に示す二次電池１００の変形例として、二次電池１００ｇ
を示す。図５（Ｂ）は二次電池１００ｇの断面図であり、二次電池１００における図１（
Ｂ）に相当する断面図である。
【００６６】
図５（Ｂ）に示す二次電池１００ｇは、樹脂１３０が設けられている位置が図１および図
２に示す二次電池１００と異なる。図５（Ｂ）に示す二次電池１００ｆでは、外装体１０
７の辺のうち、湾曲の軸と垂直な辺に樹脂１３０が設けられている。また、外装体１０７
の辺のうち、湾曲の軸と平行な２辺は、外装体１０７同士を直接接着することで封止され
ている。
【００６７】
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態
において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定さ
れない。例えば、本発明の一態様として、樹脂を有する湾曲した二次電池について示した
が、本発明の一態様はこれに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本
発明の一態様では、蓄電装置を、曲げる、伸ばす等、随時変形してもよいし、何らかの形
状のままに固定してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本
発明の一態様では、蓄電装置を、湾曲させないままの状態としてもよい。例えば、本発明
の一態様として、リチウムイオン二次電池に適用した場合の例を示したが、本発明の一態
様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は
、様々な二次電池、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素蓄電池
、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・
亜鉛蓄電池、固体電池、空気電池、亜鉛空気電池、一次電池、キャパシタ、または、電気
二重層キャパシタ、ウルトラ・キャパシタ、スーパー・キャパシタ、リチウムイオンキャ
パシタ、などに適用してもよい。または例えば、場合によっては、または、状況に応じて
、本発明の一態様は、リチウムイオン二次電池に適用しなくてもよい。
【００６８】
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。また本
実施の形態の変形例は、他の変形例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００６９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図６乃至図１０を用いて、本発明の一態様に係る二次電池、特に図３
（Ｃ）に示す二次電池１００ｃの作製方法の例について説明する。
【００７０】
［１．正極を用意し、セパレータで覆う］
まず、正極集電体１０１上に正極活物質層１０２を形成し、正極１１１の形状に加工する
。次いで、折り曲げたセパレータ１０３で正極１１１を挟む（図６（Ａ））。
【００７１】
そして正極１１１の外側の、セパレータ１０３の外周部分を接着して、袋状のセパレータ
１０３を形成する（図６（Ｂ））。セパレータ１０３の外周部分の接着は、接着材などを
用いて行ってもよいし、超音波溶接や、加熱による融着により行ってもよい。
【００７２】
本実施の形態では、セパレータ１０３としてポリプロピレンを用いて、セパレータ１０３
の外周部分を加熱により接着する。図６（Ｂ）に接着部分を、領域１０３ａとして示す。
このようにして、正極１１１をセパレータ１０３で覆うことができる。セパレータ１０３
は、正極活物質層１０２を覆うように形成すればよく、正極１１１の全体を覆う必要は無
い。
【００７３】
なお、図６（Ａ）では、セパレータ１０３を折り曲げているが、本発明の一態様は、これ
に限定されない。例えば、２枚のセパレータで正極１１１を挟んで形成してもよい。その
場合、領域１０３ａが４辺のほとんどを囲う形で形成されていてもよい。
【００７４】
また、セパレータ１０３の外周部分の接着は、断続的に行ってもよいし、図６（Ｂ）のよ
うに一定間隔毎の点状として接着してもよい。
【００７５】
または、外周部分の１辺にのみ、接着を行ってもよい。または、外周部分の２辺にのみ、
接合を行ってもよい。または、外周部分の４辺に、接合を行ってもよい。これにより、４
辺を均等な状態にすることが出来る。
【００７６】
［２．負極を用意する］
次に、負極集電体１０５上に負極活物質層１０６を形成し、負極１１５の形状に加工する
（図６（Ｃ））。
【００７７】
［３．正極と負極を積み重ねる］
次に、正極１１１および負極１１５を積み重ねる（図７（Ａ））。本実施の形態では、片
面に正極活物質層１０２を形成した正極１１１を３枚、片面に負極活物質層１０６を形成
した負極１１５を３枚積層することとする。これらを、正極活物質層１０２と負極活物質
層１０６が、セパレータ１０３を介して対向するように配置する。また、負極１１５の負
極活物質層１０６が形成されていない面同士が接するように配置する。
【００７８】
［４．正極リードと負極リードを接続する］
次に、複数の正極集電体１０１の正極タブと、封止層１２０を有する正極リード１２１を
、圧力を加えながら超音波を照射して電気的に接続する（超音波溶接）。
【００７９】
リード電極は、蓄電体の作製後に外から力が加えられて生じる応力により、ヒビや切断が
生じやすい。そこで、正極リード１２１を超音波溶接する際、突起を有するボンディング
ダイで挟み、正極タブに接続領域は別に湾曲部を形成してもよい。湾曲部を設けることに
よって、二次電池１００の作製後に外から力が加えられて生じる応力を緩和することがで
きる。よって、二次電池１００の信頼性を高めることができる。
【００８０】
また、正極タブに湾曲部を形成することに限定されず、正極集電体の材料をステンレス、
チタンなどの強度のあるものとし、正極集電体の膜厚を１０μｍ以下とすることで二次電
池の作製後に外から外力が加えられ生じる応力を緩和しやすくする構成としてもよい。
【００８１】
勿論、これらを複数組み合わせて正極タブの応力集中を緩和してもよいことは言うまでも
ない。
【００８２】
そして正極集電体１０１と同様に、複数の負極集電体１０５の負極タブと、封止層１２０
を有する負極リード１２５を超音波溶接により電気的に接続する（図７（Ｂ））。このと
き、正極タブと同様に、負極タブに湾曲部を設ける、集電体の材料を強度のあるものにす
る等、応力を緩和しやすくする構成としてもよい。
【００８３】
［５．外装体用フィルム上に樹脂と電極部を配置する］
次に、外装体に用いるフィルム１０７ａを用意し、フィルム１０７ａ上に樹脂１３０ａを
配置する（図８（Ａ））。
【００８４】
次に、正極リード１２１および負極リード１２５が接続された電極部（複数の正極１１１
および複数の負極１１５）を、フィルム１０７ａ上に配置する（図８（Ｂ））。
【００８５】
［６．外装体の一辺を接着する］
次に、フィルム１０７ａを折り曲げ、折り曲げたフィルム１０７ａで、樹脂１３０ａおよ
び電極部を挟む。そして、フィルム１０７ａの一辺（図８（Ｃ）における領域１０７ｄ）
において、電極部の上側のフィルム１０７ａと、樹脂１３０ａと、電極部の下側のフィル
ム１０７ａと、を接着する（図８（Ｃ））。接着は、例えば熱溶着により行うことができ
る。
【００８６】
［７．外装体の他の一辺を接着する］
次に、フィルム１０７ａの他の一辺（図９（Ａ）における領域１０７ｄ）において、電極
部の上側のフィルム１０７ａと、樹脂１３０ａと、電極部の下側のフィルム１０７ａと、
を接着する（図９（Ａ））。
【００８７】
［８．電解液を注入する］
次に、フィルム１０７ａが接着されていない部分から、フィルム１０７ａで覆われた領域
に、電解液１０４を注入する（図９（Ｂ））。
【００８８】
［９．封止する］
そして真空引きを行いながら、加熱および加圧によりフィルム１０７ａの残りの辺（図９
（Ｃ）における領域１０７ｄ）を接着し、フィルム１０７ａを封止された外装体１０７と
する（図９（Ｃ））。これらの操作は、グローブボックスを用いるなどして酸素や水を排
除した環境にて行う。真空引きは、脱気シーラー、注液シーラー等を用いて行うとよい。
またシーラーが有する加熱可能な２本のバーで挟むことにより、加熱および加圧を行うこ
とができる。それぞれの条件は、例えば真空度は６０ｋＰａ、加熱は１９０℃、加圧は０
．１ＭＰａにおいて３秒とすることができる。このとき、フィルム１０７ａの上から正極
および負極を加圧してもよい。加圧により、電解液注入の際に混入した気泡を正極と負極
の間から排除することができる。
【００８９】
［１０．樹脂を設ける］
次に、外装体１０７に挟まれていない領域に、樹脂１３０ｂを設ける。上記の工程で、二
次電池１００を作製することができる（図１０）。
【００９０】
なお、上記の樹脂１３０ｂを設ける前の工程で、エージングの充放電を行うことが好まし
い。さらに、エージングの際に電解液の分解等で生じたガスを抜いてから再封止し、その
後樹脂１３０ｂを設けることがより好ましい。
【００９１】
なお、本明細書等において、エージングとは、二次電池の初期不良を検出するため、また
初期の充放電で負極活物質上に安定な被膜を形成させるために行う工程をいう。具体的に
は、電池使用温度範囲の上限に近い温度で、長時間充電状態で保持する、１サイクル以上
の充放電を伴う、等の工程である。さらに、外装体で覆われた領域に発生したガスを抜く
工程を含めてもよい。
【００９２】
初期の充放電で負極活物質上に安定な被膜を形成することで、その後の充放電における、
さらなる被膜の形成に起因するキャリアイオンの消費を抑止することができる。そのため
エージングを行うことで、二次電池の性能をより安定させ、不良セルを選別することがで
きる。
【００９３】
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。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、図１１、図１２および図３６を用いて、本発明の一態様に係る二次電
池に用いることのできる材料の詳細について説明する。
【００９５】
［１．正極］
正極１１１は、正極集電体１０１と、正極集電体１０１上に形成された正極活物質層１０
２などにより構成される。
【００９６】
正極集電体１０１には、ステンレス、金、白金、アルミニウム、チタン等の金属、及びこ
れらの合金など、導電性が高く、正極の電位で溶出しない材料を用いることができる。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。また、シリコンと反応してシ
リサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成す
る金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。正極集電体１０
１は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の
形状を適宜用いることができる。正極集電体１０１は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下の
ものを用いるとよい。また、正極集電体１０１の表面に、グラファイトなどを用いてアン
ダーコート層を設けてもよい。
【００９７】
正極活物質層１０２は、正極活物質の他、正極活物質の密着性を高めるための結着剤（バ
インダ）、正極活物質層１０２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。
【００９８】
正極活物質層１０２に用いる正極活物質としては、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の
結晶構造、またはスピネル型の結晶構造を有する複合酸化物等がある。正極活物質として
、例えば、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｖ２Ｏ５、Ｃ
ｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２等の化合物を用いる。
【００９９】
特に、ＬｉＣｏＯ２は、容量が大きいこと、ＬｉＮｉＯ２に比べて大気中で安定であるこ
と、ＬｉＮｉＯ２に比べて熱的に安定であること等の利点があるため、好ましい。
【０１００】
また、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材
料化物に、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、これを用いた二次電池の特性を向上させることができ好まし
い。
【０１０１】
また、正極活物質として、組成式ＬｉａＭｎｂＭｃＯｄで表すことができるリチウムマン
ガン複合酸化物を用いることができる。ここで、元素Ｍは、リチウム、マンガン以外から
選ばれた金属元素、またはシリコン、リンを用いることが好ましく、ニッケルであること
がさらに好ましい。また、リチウムマンガン複合酸化物の粒子全体を測定する場合、放電
時に０＜ａ／（ｂ＋ｃ）＜２、かつｃ＞０、かつ０．２６≦（ｂ＋ｃ）／ｄ＜０．５を満
たすことが好ましい。なお、リチウムマンガン複合酸化物の粒子全体の金属、シリコン、
リン等の組成は、例えばＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析計）を用いて測定する
ことができる。またリチウムマンガン複合酸化物の粒子全体の酸素の組成は、例えばＥＤ
Ｘ（エネルギー分散型Ｘ線分析法）を用いて測定することが可能である。また、ＩＣＰ−
ＭＳ分析と併用して、融解ガス分析、ＸＡＦＳ（Ｘ線吸収微細構造）分析の価数評価を用
いることで求めることができる。なお、リチウムマンガン複合酸化物とは、少なくともリ
チウムとマンガンとを含む酸化物をいい、クロム、コバルト、アルミニウム、ニッケル、
鉄、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、インジウム、ガリウム、銅、チタン、ニオブ、シ
リコン、およびリンなどからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含んでいてもよ
い。
【０１０２】
なお、高容量を発現させるために、表層部と中心部で、結晶構造、結晶方位または酸素含
有量が異なる領域を有するリチウムマンガン複合酸化物とすることが好ましい。このよう
なリチウムマンガン複合酸化物とするために、組成式がＬｉａＭｎｂＮｉｃＯｄ（１．６
≦ａ≦１．８４８、０．１９≦ｃ／ｂ≦０．９３５、２．５≦ｄ≦３）の範囲とすること
が好ましい。さらに、Ｌｉ１．６８Ｍｎ０．８０６２Ｎｉ０．３１８Ｏ３の組成式であら
わされるリチウムマンガン複合酸化物を用いることが特に好ましい。本明細書等において
、Ｌｉ１．６８Ｍｎ０．８０６２Ｎｉ０．３１８Ｏ３の組成式であらわされるリチウムマ
ンガン複合酸化物とは、原料材料の量の割合（モル比）を、Ｌｉ２ＣＯ３：ＭｎＣＯ３：
ＮｉＯ＝０．８４：０．８０６２：０．３１８とすることにより形成したリチウムマンガ
ン複合酸化物をいう。そのため該リチウムマンガン複合酸化物は、組成式Ｌｉ１．６８Ｍ
ｎ０．８０６２Ｎｉ０．３１８Ｏ３で表されるが、この組成からずれることもある。
【０１０３】
結晶構造、結晶方位または酸素含有量が異なる領域を有するリチウムマンガン複合酸化物
の粒子の断面図の例を図１１に示す。
【０１０４】
図１１（Ａ）に示すように、結晶構造、結晶方位または酸素含有量が異なる領域を有する
リチウムマンガン複合酸化物は、第１の領域３３１と、第２の領域３３２と、第３の領域
３３３を有することが好ましい。第２の領域は、第１の領域の外側の少なくとも一部に接
する。ここで、外側とは、粒子の表面により近いことを示す。また、第３の領域は、リチ
ウムマンガン複合酸化物を有する粒子の、表面と一致する領域を有することが好ましい。
【０１０５】
また、図１１（Ｂ）に示すように、第１の領域３３１は、第２の領域３３２に覆われない
領域を有してもよい。また、第２の領域３３２は、第３の領域３３３に覆われない領域を
有してもよい。また、例えば第１の領域３３１に第３の領域３３３が接する領域を有して
もよい。また、第１の領域３３１は、第２の領域３３２および第３の領域３３３のいずれ
にも覆われない領域を有してもよい。
【０１０６】
第２の領域は、第１の領域と異なる組成を有することが好ましい。
【０１０７】
例えば、第１の領域と第２の領域の組成を分けて測定し、第１の領域がリチウム、マンガ
ン、元素Ｍおよび酸素を有し、第２の領域がリチウム、マンガン、元素Ｍおよび酸素を有
し、第１の領域のリチウム、マンガン、元素Ｍ、および酸素の原子数比はａ１：ｂ１：ｃ
１：ｄ１で表され、第２の領域のリチウム、マンガン、元素Ｍ、および酸素の原子数比は
ａ２：ｂ２：ｃ２：ｄ２で表される場合について説明する。なお、第１の領域と第２の領
域のそれぞれの組成は、例えばＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いたＥＤＸ（エネルギー
分散型Ｘ線分析法）で測定することができる。ＥＤＸを用いた測定では、リチウムの組成
の測定が困難な場合がある。そのため、以下では、第１の領域と第２の領域の組成の違い
は、リチウム以外の元素について述べる。ここで、ｄ１／（ｂ１＋ｃ１）は２．２以上が
好ましく、２．３以上であることがより好ましく、２．３５以上３以下であることがさら
に好ましい。また、ｄ２／（ｂ２＋ｃ２）は２．２未満であることが好ましく、２．１未
満であることがより好ましく、１．１以上１．９以下であることがさらに好ましい。また
この場合でも、第１の領域と第２の領域を含むリチウムマンガン複合酸化物粒子全体の組
成は、前述の０．２６≦（ｂ＋ｃ）／ｄ＜０．５を満たすことが好ましい。
【０１０８】
また、第２の領域が有するマンガンは、第１の領域が有するマンガンと異なる価数を有し
てもよい。また、第２の領域が有する元素Ｍは、第１の領域が有する元素Ｍと異なる価数
を有してもよい。
【０１０９】
より具体的には、第１の領域３３１は、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウムマンガン
複合酸化物であることが好ましい。また第２の領域３３２は、スピネル型の結晶構造を有
するリチウムマンガン複合酸化物であることが好ましい。
【０１１０】
ここで、各領域の組成や、元素の価数に空間的な分布がある場合には、例えば複数の箇所
についてその組成や価数を評価し、その平均値を算出し、該領域の組成や価数としてもよ
い。
【０１１１】
また、第２の領域と第１の領域との間に、遷移層を有してもよい。ここで遷移層とは、例
えば組成が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、遷移層とは、結晶構
造が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、遷移層とは、結晶の格子定
数が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、第２の領域と第１の領域と
の間に、混合層を有してもよい。ここで混合層とは、例えば異なる結晶方位を有する２以
上の結晶が混合する場合を指す。あるいは、混合層とは、例えば異なる結晶構造を有する
２以上の結晶が混合する場合を指す。あるいは、混合層とは、例えば異なる組成を有する
２以上の結晶が混合する場合を指す。
【０１１２】
第３の領域には、炭素または金属化合物を用いることができる。ここで、金属としては例
えばコバルト、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガン、チタン、亜鉛、リチウム等が挙
げられる。金属化合物の一例として、第３の領域はこれらの金属との酸化物や、フッ化物
などを有してもよい。
【０１１３】
第３の領域は、上記の中でも、炭素を有することが特に好ましい。炭素は導電性が高いた
め、炭素で被覆された粒子を蓄電池の電極に用いることにより、例えば電極の抵抗を低く
することができる。また、第３の領域が炭素を有することで、第３の領域と接する第２の
領域を酸化することができる。また、第３の領域はグラフェンを有してもよく、酸化グラ
フェンを有してもよく、還元した酸化グラフェンを有してもよい。グラフェンおよび還元
された酸化グラフェンは、高い導電性を有するという優れた電気特性、および柔軟性並び
に機械的強度が高いという優れた物理特性を有する。またリチウムマンガン複合酸化物の
粒子を効率よく被覆することができる。
【０１１４】
第３の領域が、グラフェンをはじめとする炭素を有することで、リチウムマンガン複合酸
化物を正極材料に用いた二次電池の、サイクル特性を向上させることができる。
【０１１５】
炭素を含む層の膜厚は、０．４ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【０１１６】
また、リチウムマンガン複合酸化物は、例えば、一次粒子の平均粒子径が、５ｎｍ以上５
０μｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ま
しい。また比表面積が５ｍ２／ｇ以上１５ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。また、二
次粒子の平均粒子径は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。なお平均粒子径
は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）またはＴＥＭによる観察、またはレーザ回折・散乱法を
用いた粒度分布計等によって測定することができる。また比表面積は、ガス吸着法により
測定することができる。
【０１１７】
または、正極活物質として、複合材料（一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ
（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いることができる。一般式Ｌｉ
ＭＰＯ４の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭ
ｎＰＯ４、ＬｉＦｅａＮｉｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＭｎｂＰＯ４
、ＬｉＮｉａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＭｎｂＰＯ４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０
＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅｃＮｉｄＣｏｅＰＯ４、ＬｉＦｅｃＮｉｄＭｎｅＰＯ４、ＬｉＮｉ
ｃＣｏｄＭｎｅＰＯ４（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）等のリチウム化合物を材料として用いることができる。
【０１１８】
特にＬｉＦｅＰＯ４は、安全性、安定性、高容量密度、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。
【０１１９】
または、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（
ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、０≦ｊ≦２）等の複合材料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）Ｎｉｋ
ＭｎｌＳｉＯ４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮ
ｉｎＣｏｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＭｎｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）Ｎｉ
ｍＣｏｎＭｎｑＳｉＯ４（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）等のリチウム化合物を材料として用いるこ
とができる。
【０１２０】
また、正極活物質として、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（Ａ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、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、Ｆ
ｅ２（ＳＯ４）３、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３等がある。また、正極活物質として、Ｌｉ
２ＭＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＭＰ２Ｏ７、Ｌｉ５ＭＯ４（Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ）の一般式で表される
化合物、ＮａＦｅＦ３、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酸化物、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＬｉＶ３
Ｏ８等）、マンガン酸化物、有機硫黄化合物等の材料を用いることができる。
【０１２１】
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や、アルカリ土類金
属イオンの場合、正極活物質として、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、ベリリウム、マグネシウム等）を用いてもよい。例えば、ＮａＦｅＯ２や、Ｎａ２
／３［Ｆｅ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２などのナトリウム含有層状酸化物を正極活物質として
用いることができる。
【０１２２】
なお、図示しないが、正極活物質層１０２の表面に炭素層などの導電性材料を設けてもよ
い。炭素層などの導電性材料を設けることで、電極の導電性を向上させることができる。
例えば、正極活物質層１０２への炭素層の被覆は、正極活物質の焼成時にグルコース等の
炭水化物を混合することで形成することができる。
【０１２３】
粒状の正極活物質層１０２の一次粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上１００μｍ以下のもの
を用いるとよい。
【０１２４】
導電助剤としては、例えば炭素材料、金属材料、又は導電性セラミックス材料等を用いる
ことができる。また、導電助剤として繊維状の材料を用いてもよい。活物質層の総量に対
する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ
％以下がより好ましい。
【０１２５】
導電助剤により、電極中に電気伝導のネットワークを形成することができる。導電助剤に
より、活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。活物質層中に導電助剤を
添加することにより、高い電気伝導性を有する活物質層を実現することができる。
【０１２６】
導電助剤としては、例えば天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ等の人造黒鉛、炭素繊
維などを用いることができる。炭素繊維としては、例えばメソフェーズピッチ系炭素繊維
、等方性ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維を用いることができる。また炭素繊維として、カ
ーボンナノファイバーやカーボンナノチューブなどを用いることができる。カーボンナノ
チューブは、例えば気相成長法などで作製することができる。また、導電助剤として、例
えばカーボンブラック（アセチレンブラック（ＡＢ）など）、グラファイト（黒鉛）粒子
、グラフェン、フラーレンなどの炭素材料を用いることができる。また、例えば、銅、ニ
ッケル、アルミニウム、銀、金などの金属粉末や金属繊維、導電性セラミックス材料等を
用いることができる。
【０１２７】
薄片状のグラフェンは、高い導電性を有するという優れた電気特性、及び柔軟性並びに機
械的強度という優れた物理特性を有する。そのため、グラフェンを、導電助剤として用い
ることにより、活物質同士の接触点や、接触面積を増大させることができる。
【０１２８】
なお、本明細書において、グラフェンは、単層のグラフェン、又は２層以上１００層以下
の多層グラフェンを含む。単層グラフェンとは、π結合を有する１原子層の炭素分子のシ
ートのことをいう。また、酸化グラフェンとは、上記グラフェンが酸化された化合物のこ
とをいう。なお、酸化グラフェンを還元してグラフェンを形成する場合、酸化グラフェン
に含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素はグラフェンに残存する。グラフェンに
酸素が含まれる場合、酸素の割合は、ＸＰＳで測定した場合にグラフェン全体の２ａｔｏ
ｍｉｃ％以上１１ａｔｏｍｉｃ％以下、好ましくは３ａｔｏｍｉｃ％以上１０ａｔｏｍｉ
ｃ％以下である。
【０１２９】
グラフェンは、接触抵抗の低い面接触を可能とするものであり、また、薄くても導電性が
非常に高く、少ない量でも効率よく活物質層内で導電パスを形成することができる。
【０１３０】
平均粒径の小さい活物質、例えば１μｍ以下の活物質を用いる場合には、活物質の比表面
積が大きく、活物質同士を繋ぐ導電パスがより多く必要となる。このような場合には、導
電性が非常に高く少ない量でも効率よく導電パスを形成することができるグラフェンを用
いることが、特に好ましい。
【０１３１】
以下では、正極活物質層に、導電助剤としてグラフェンを用いる場合の断面構成例を説明
する。なお、負極活物質層に導電助剤としてグラフェンを用いてもよい。
【０１３２】
図１２（Ａ）に、正極活物質層１０２および正極集電体１０１の縦断面図を示す。正極活
物質層１０２は、粒状の正極活物質３２２と、導電助剤としてのグラフェン３２１と、結
着剤（バインダともいう。図示せず）と、を含む。
【０１３３】
正極活物質層１０２の縦断面においては、図１２（Ａ）に示すように、正極活物質層１０
２の内部において概略均一にシート状のグラフェン３２１が、面接触する程度に正極活物
質を覆っている。図１２（Ａ）においてはグラフェン３２１を模式的に太線で表している
が、実際には炭素分子の単層又は多層の厚みを有する薄膜である。複数のグラフェン３２
１は、複数の粒状の正極活物質３２２を包むように、覆うように、あるいは複数の粒状の
正極活物質３２２の表面上に張り付くように形成されているため、互いに面接触している
。また、グラフェン３２１どうしも互いに面接触することで、複数のグラフェン３２１に
より三次元的な電気伝導のネットワークを形成している。
【０１３４】
これはグラフェン３２１の形成に、極性溶媒中での分散性が極めて高い酸化グラフェンを
用いるためである。均一に分散した酸化グラフェンを含有する分散媒から溶媒を揮発除去
し、酸化グラフェンを還元してグラフェンとするため、正極活物質層１０２に残留するグ
ラフェン３２１は部分的に重なり合い、互いに面接触する程度に正極活物質を覆うことで
電気伝導の経路を形成している。なお、酸化グラフェンの還元は、例えば熱処理により行
ってもよいし、還元剤を用いて行ってもよい。
【０１３５】
従って、活物質と点接触するアセチレンブラック等の粒状の導電助剤と異なり、グラフェ
ン３２１は接触抵抗の低い面接触を可能とするものであるから、導電助剤の量を増加させ
ることなく、粒状の正極活物質３２２とグラフェン３２１との電気伝導性を向上させるが
できる。よって、正極活物質３２２の正極活物質層１０２における比率を増加させること
ができる。これにより、蓄電装置の放電容量を増加させることができる。
【０１３６】
また、グラフェン同士が結合することにより、網目状のグラフェン（以下グラフェンネッ
トと呼ぶ）を形成することができる。活物質をグラフェンネットが被覆する場合に、グラ
フェンネットは粒子間を結合するバインダとしても機能することができる。よって、バイ
ンダの量を少なくすることができる、又は使用しないことができるため、電極体積や電極
重量に占める活物質の比率を向上させることができる。すなわち、蓄電装置の容量を増加
させることができる。
【０１３７】
上記のような、正極活物質層または負極活物質層に、導電助剤としてグラフェンを用いる
構成は、湾曲または可撓性を有する二次電池において特に有効である。
【０１３８】
図３６（Ａ）に、従来例として、導電助剤にアセチレンブラックをはじめとする粒子状の
導電助剤３２３を用いた場合の正極活物質層１０２および正極集電体１０１の縦断面図を
示す。正極活物質３２２同士は、粒子状の導電助剤３２３との接触によって電気伝導のネ
ットワークが形成されている。
【０１３９】
図３６（Ｂ）に、図３６（Ａ）の正極活物質層１０２および正極集電体１０１を湾曲させ
た場合を示す。図３６（Ｂ）のように、導電助剤に粒子状の導電助剤３２３を用いると、
正極活物質層１０２の湾曲に伴って、正極活物質３２２同士の距離が変化し、正極活物質
３２２同士の電気伝導のネットワークの一部が切れてしまう恐れがある。
【０１４０】
一方、導電助剤としてグラフェンを用いた図１２（Ａ）の正極活物質層１０２および正極
集電体１０１を湾曲させた場合を図１２（Ｂ）に示す。グラフェンは柔軟性を有するシー
トであるため、図１２（Ｂ）のように正極活物質層１０２の湾曲に伴って、正極活物質３
２２同士の距離が変化しても、電気伝導のネットワークを維持することができる。
【０１４１】
本発明の一態様の二次電池に用いる電極は様々な方法で作製することができる。例えば、
塗布法を用いて集電体上に活物質層を形成する場合は、活物質とバインダと導電助剤と分
散媒（溶媒ともいう）を混合してペーストを作製し、集電体上にペーストを塗布して、分
散媒を気化させればよい。その後、必要があれば、ロールプレス法や平板プレス法等の圧
縮方法によりプレスして圧密化してもよい。
【０１４２】
分散媒としては、例えば、水や、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）やジメチルホルムアミ
ド等の極性を有する有機溶媒等を用いることができる。安全性とコストの観点から、水を
用いることが好ましい。
【０１４３】
バインダとしては、例えば水溶性の高分子を含むことが好ましい。水溶性の高分子として
は、例えば多糖類などを用いることができる。多糖類としては、カルボキシメチルセルロ
ース（ＣＭＣ）、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース
、ジアセチルセルロース、再生セルロースなどのセルロース誘導体や、澱粉などを用いる
ことができる。
【０１４４】
また、バインダとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・イソプレン
・スチレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、エ
チレン・プロピレン・ジエン共重合体などのゴム材料を用いることが好ましい。これらの
ゴム材料は、前述の水溶性の高分子と併用して用いると、さらに好ましい。
【０１４５】
または、バインダとしては、ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メ
チル（ＰＭＭＡ）、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ
エチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、イソブチレン、ポリエチ
レンテレフタレート、ナイロン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニト
リル（ＰＡＮ）、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリマー、ポリ酢酸
ビニル、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース等の材料を用いることが好ましい
。
【０１４６】
バインダは上記のうち二種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１４７】
正極活物質層１０２の総量に対するバインダの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が
好ましく、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がさら
に好ましい。また、正極活物質層１０２の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以
上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。
【０１４８】
塗布法を用いて正極活物質層１０２を形成する場合は、正極活物質とバインダと導電助剤
を混合して正極ペースト（スラリー）を作製し、正極集電体１０１上に塗布して乾燥させ
ればよい。
【０１４９】
［２．負極］
負極１１５は、負極集電体１０５と、負極集電体１０５上に形成された負極活物質層１０
６などにより構成される。
【０１５０】
負極集電体１０５には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、チタン等の金属、及びこれらの
合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いること
ができる。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。負極集電体１０
５は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の
形状を適宜用いることができる。負極集電体１０５は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下の
ものを用いるとよい。また、負極集電体１０５の表面に、グラファイトなどを用いてアン
ダーコート層を設けてもよい。
【０１５１】
なお、負極集電体の材料をステンレス、チタンなどの強度のあるものとすると、負極活物
質層の膨張に伴う負極集電体の変形に耐えることができ、好ましい。これは、負極活物質
として、ケイ素を含む材料をはじめとする充放電に伴う体積の変化が大きい材料を用いる
場合に特に好適である。
【０１５２】
負極活物質層１０６は、負極活物質の他、負極活物質の密着性を高めるための結着剤（バ
インダ）、負極活物質層１０６の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。負極
活物質層に用いるバインダおよび導電助剤の材料は、正極活物質層に用いるバインダおよ
び導電助剤の材料を参酌することができる。
【０１５３】
負極活物質としては、リチウムの溶解・析出、又はリチウムイオンとの可逆的な反応が可
能な材料を用いることができ、リチウム金属、炭素系材料、合金系材料等を用いることが
できる。
【０１５４】
リチウム金属は、酸化還元電位が低く（標準水素電極に対して−３．０４５Ｖ）、重量及
び体積当たりの比容量が大きい（それぞれ３８６０ｍＡｈ／ｇ、２０６２ｍＡｈ／ｃｍ３
）ため、好ましい。
【０１５５】
炭素系材料としては、黒鉛、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化性炭素（ハー
ドカーボン）、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンブラック等がある。
【０１５６】
黒鉛としては、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、コークス系人造黒鉛、ピッチ
系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然黒鉛等の天然黒鉛がある。
【０１５７】
黒鉛はリチウムイオンが黒鉛に挿入されたとき（リチウム−黒鉛層間化合物の生成時）に
リチウム金属と同程度に卑な電位を示す（０．１〜０．３Ｖ  ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）。こ
れにより、リチウムイオン二次電池は高い作動電圧を示すことができる。さらに、黒鉛は
、単位体積当たりの容量が比較的高い、体積膨張が小さい、安価である、リチウム金属に
比べて安全性が高い等の利点を有するため、好ましい。
【０１５８】
また、負極活物質には上述の炭素材の他、キャリアイオンとの合金化、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を用いることができる。キャリアイオンがリ
チウムイオンである場合、合金系材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ
、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、及びＩｎ等のうちの
少なくとも一つを含む材料を用いることができる。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、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｇｅ、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＳ２、Ｖ２Ｓｎ３、ＦｅＳｎ２、
ＣｏＳｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ３Ｓｂ、Ｎｉ２ＭｎＳｂ、
ＣｅＳｂ３、ＬａＳｎ３、Ｌａ３Ｃｏ２Ｓｎ７、ＣｏＳｂ３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等があ
る。
【０１５９】
また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、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（ＭｏＯ
２）等の酸化物を用いることができる。
【０１６０】
なお、ＳｉＯとは、ケイ素酸化物の粉末を指しており、ＳｉＯｙ（２＞ｙ＞０）とも表記
できる。ＳｉＯは、ケイ素リッチの部分を含んでいてもよい。例えばＳｉＯは、Ｓｉ２Ｏ
３、Ｓｉ３Ｏ４、またはＳｉ２Ｏから選ばれた単数または複数を含む材料や、Ｓｉの粉末
と二酸化ケイ素ＳｉＯ２の混合物も含む。また、ＳｉＯは他の元素（炭素、窒素、鉄、ア
ルミニウム、銅、チタン、カルシウム、マンガンなど）を含む場合もある。即ち、単結晶
Ｓｉ、アモルファスＳｉ、多結晶Ｓｉ、Ｓｉ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｏ４、Ｓｉ２Ｏ、ＳｉＯ２か
ら選ばれる複数を含む材料を指しており、ＳｉＯは有色材料である。ＳｉＯではないＳｉ
Ｏｘ（Ｘは２以上）であれば無色透明、或いは白色であり、区別することができる。ただ
し、二次電池の材料としてＳｉＯを用いて二次電池を作製した後、充放電を繰り返すなど
によって、ＳｉＯが酸化した場合には、ＳｉＯ２に変質する場合もある。
【０１６１】
また、負極活物質として、リチウムと遷移金属の複窒化物である、Ｌｉ３Ｎ型構造をもつ
Ｌｉ３−ｘＭｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ２．６
Ｃｏ０．４Ｎ３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ３）を示
し好ましい。
【０１６２】
リチウムと遷移金属の複窒化物を用いると、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
、あらかじめ正極活物質に含まれるリチウムイオンを脱離させておくことで負極活物質と
してリチウムと遷移金属の複窒化物を用いることができる。
【０１６３】
また、コンバージョン反応が生じる材料を負極活物質として用いることもできる。例えば
、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ）等の、リチウム
と合金化反応を行わない遷移金属酸化物を負極活物質に用いてもよい。コンバージョン反
応が生じる材料としては、さらに、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＲｕＯ２、Ｃｒ２Ｏ
３等の酸化物、ＣｏＳ０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ３Ｎ２、Ｃｕ３Ｎ、Ｇ
ｅ３Ｎ４等の窒化物、ＮｉＰ２、ＦｅＰ２、ＣｏＰ３等のリン化物、ＦｅＦ３、ＢｉＦ３
等のフッ化物でも起こる。なお、上記フッ化物の電位は高いため、正極活物質として用い
てもよい。
【０１６４】
塗布法を用いて負極活物質層１０６を形成する場合は、負極活物質と結着剤を混合して負
極ペースト（スラリー）を作製し、負極集電体１０５上に塗布して乾燥させればよい。
【０１６５】
また、負極活物質層１０６の表面に、グラフェンを形成してもよい。例えば、負極活物質
をシリコンとした場合、充放電サイクルにおけるキャリアイオンの吸蔵・放出に伴う体積
の変化が大きいため、負極集電体１０５と負極活物質層１０６との密着性が低下し、充放
電により電池特性が劣化してしまう。そこで、シリコンを含む負極活物質層１０６の表面
にグラフェンを形成すると、充放電サイクルにおいて、シリコンの体積が変化したとして
も、負極集電体１０５と負極活物質層１０６との密着性の低下を抑制することができ、電
池特性の劣化が低減されるため好ましい。
【０１６６】
また、負極活物質層１０６の表面に、酸化物等の被膜を形成してもよい。充電時において
電解液の分解等により形成される被膜は、その形成時に消費された電荷量を放出すること
ができず、不可逆容量を形成する。これに対し、酸化物等の被膜をあらかじめ負極活物質
層１０６の表面に設けておくことで、不可逆容量の発生を抑制又は防止することができる
。
【０１６７】
このような負極活物質層１０６を被覆する被膜には、ニオブ、チタン、バナジウム、タン
タル、タングステン、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウム、クロム、アルミニウム若
しくはシリコンのいずれか一の酸化膜、又はこれら元素のいずれか一とリチウムとを含む
酸化膜を用いることができる。このような被膜は、従来の電解液の分解生成物により負極
表面に形成される被膜に比べ、十分緻密な膜である。
【０１６８】
例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）は、電気伝導度が１０−９Ｓ／ｃｍと低く、高い絶縁
性を示す。このため、酸化ニオブ膜は負極活物質と電解液との電気化学的な分解反応を阻
害する。一方で、酸化ニオブのリチウム拡散係数は１０−９ｃｍ２／ｓｅｃであり、高い
リチウムイオン伝導性を有する。このため、リチウムイオンを透過させることが可能であ
る。また、酸化シリコンや酸化アルミニウムを用いてもよい。
【０１６９】
負極活物質層１０６を被覆する被膜の形成には、例えばゾル−ゲル法を用いることができ
る。ゾル−ゲル法とは、金属アルコキシドや金属塩等からなる溶液を、加水分解反応・重
縮合反応により流動性を失ったゲルとし、このゲルを焼成して薄膜を形成する方法である
。ゾル−ゲル法は液相から薄膜を形成する方法であるから、原料を分子レベルで均質に混
合することができる。このため、溶媒の段階の金属酸化膜の原料に、黒鉛等の負極活物質
を加えることで、容易にゲル中に活物質を分散させることができる。このようにして、負
極活物質層１０６の表面に被膜を形成することができる。当該被膜を用いることで、蓄電
体の容量の低下を防止することができる。
【０１７０】
［３．セパレータ］
セパレータ１０３を形成するための材料として、セルロースや、ポリプロピレン（ＰＰ）
、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリア
クリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等の多孔性絶縁体を用
いることができる。また、ガラス繊維等の不織布や、ガラス繊維と高分子繊維を複合した
隔膜を用いてもよい。また、耐熱性を高めるために、ポリエステル不織布に、セラミック
塗布やアラミドのコーティングを行ったセパレータを用いてもよい。
【０１７１】
［４．電解液］
二次電池１００に用いる電解液１０４の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましく
、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレン
カーボネート、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、γ−バレロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（Ｄ
ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、
１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメチルスル
ホキシド、ジエチルエーテル、メチルジグライム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、テ
トラヒドロフラン、スルホラン、スルトン等の１種、又はこれらのうちの２種以上を任意
の組み合わせ及び比率で用いることができる。
【０１７２】
また、電解液の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性に対する安全
性が高まる。また、二次電池の薄型化及び軽量化が可能である。ゲル化される高分子材料
の代表例としては、シリコーンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリエチレ
ンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、フッ素系ポリマー等がある。
【０１７３】
また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体（常温溶融塩）を一つ
又は複数用いることで、蓄電体の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、
二次電池の破裂や発火などを防ぐことができる。
【０１７４】
また、上記の溶媒に溶解させる電解質としては、キャリアにリチウムイオンを用いる場合
、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ
ＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、Ｌｉ２Ｂ１２Ｃｌ１
２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２
Ｆ５ＳＯ２）３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２
）、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等のリチウム塩を一種、又はこれらのうちの二種以上を
任意の組み合わせ及び比率で用いることができる。
【０１７５】
また、二次電池に用いる電解液は、粒状のごみや電解液の構成元素以外の元素（以下、単
に「不純物」ともいう。）の含有量が少ない高純度化された電解液を用いることが好まし
い。具体的には、電解液に対する不純物の重量比を１％以下、好ましくは０．１％以下、
より好ましくは０．０１％以下とすることが好ましい。また、電解液にビニレンカーボネ
ートなどの添加剤を加えてもよい。
【０１７６】
［５．外装体］
二次電池の構造としては、様々な構造があるが、本実施の形態では、外装体１０７の形成
にフィルムを用いる。なかでも金属箔にプラスティックフィルムを積層した、金属箔ラミ
ネートフィルムは、熱圧着することで封止が可能であり、形状の自由度が高く、軽量であ
る、可撓性を有するといった利点があり好ましい。金属箔ラミネートフィルムが有する金
属箔の材料としては、アルミニウム、ステンレス、錫、ニッケル鋼などを用いることがで
きる。該金属箔に積層するプラスティックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン、ポリエチレン等を用いることができる。
【０１７７】
なお本明細書等において、ラミネートとは、金属箔やプラスティックフィルム等の薄い材
料を貼りあわせて積層する加工法をいうこととする。
【０１７８】
また外装体１０７に用いるフィルムとしては、金属箔に、有機材料（有機樹脂や繊維など
）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有フィルム
（カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど）から選ばれる単層フィルムまたはこれ
ら複数からなる積層フィルムを積層したものを用いてもよい。
【０１７９】
また、外装体１０７はエンボス加工等により、凹部、凸部、または凹部および凸部が形成
されていることが好ましい。
【０１８０】
金属箔を有するフィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部また
は凸部を形成すると外気に触れる外装体１０７の表面積が増大するため、放熱効果に優れ
ている。
【０１８１】
また、外部から力を加えて二次電池１００の形状を変化させた場合、二次電池１００の外
装体１０７のうち、曲げ中心から近い内側の外装体１０７には圧縮応力がかかり、曲げ中
心から遠い外側の外装体１０７には引っ張り応力がかかる。これらの応力によって外装体
がひずみ、外装体１０７の一部が変形または一部破壊が生じる恐れがある。
【０１８２】
外装体１０７にエンボス加工等で凹部または凸部を形成することにより、外装体１０７の
沿面距離を増大させ、単位長さ当たりの圧縮応力および引っ張り応力を緩和することがで
きる。よって、二次電池１００の信頼性を高めることができる。
【０１８３】
なお、ひずみとは物体の基準（初期状態）長さに対する物体内の物質点の変位を示す変形
の尺度である。外装体１０７に凹部または凸部を形成することにより、二次電池の外部か
ら力を加えて生じるひずみによる影響を許容範囲内に抑えることができる、とも言うこと
ができる。
【０１８４】
［６．樹脂］
二次電池１００に用いる樹脂１３０には、接着性、熱融着性、弾性または耐透過性を有す
る樹脂を用いることが好ましく、また電解液との接触で分解生成物が発生しないものを用
いることが好ましい。例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ゴム、シ
リコーン樹脂等を用いることができる。
【０１８５】
なお樹脂１３０が２種以上の材料からなる場合、外装体に挟まれる領域に設けられる樹脂
１３０ａには、接着性または熱融着性を有する材料、または弾性を有する材料を用いるこ
とが好ましい。接着性または熱融着性を有する材料を用いることで、外装体１０７と樹脂
１３０ａとの接着を強固にすることができる。また、弾性を有する材料を用いることで、
可撓性に優れた二次電池とすることができる。
【０１８６】
接着性を有する材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。ま
た熱融着性を有する材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等を挙げることができ
る。また弾性を有する材料としては、ゴム、シリコーン樹脂等を挙げることができる。
【０１８７】
また、外装体１０７に挟まれない領域に設けられる樹脂１３０ｂには、水をはじめとする
二次電池の劣化要因になりうる物質について、耐透過性のある材料を用いることが好まし
い。なお、樹脂１３０ｂは、一部が外装体１０７の外面に接して設けられる。
【０１８８】
水などに耐透過性のある材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、酸化シリコン蒸
着フィルム、酸化アルミニウム蒸着フィルム等を挙げることができる。
【０１８９】
さらに、外装体１０７に挟まれない領域に設けられる樹脂１３０ｂは、乾燥剤を含むこと
が好ましい。乾燥剤は、たとえばシリカゲルを用いることができる。樹脂１３０ｂが乾燥
剤を含むことで、二次電池の電極部への水の侵入をさらに抑制することができる。
【０１９０】
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。
【０１９１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、図１３乃至図２１を用いて、本発明の一態様に係る二次電池の他の構
成の例について説明する。
【０１９２】
［１．電極部の変形例１］
図１３（Ａ）に、図１および図３と異なる、正極１１１と負極１１５の積層の例を示す。
図１３（Ａ）では、正極集電体１０１の両面に正極活物質層１０２を有する正極１１１ａ
を２枚、負極集電体１０５の片面に負極活物質層１０６を有する負極１１５を４枚積層し
ている。図１３（Ａ）のような構成としても、負極１１５の負極活物質を有さない面同士
という、金属同士の接触面をつくることができる。
【０１９３】
［２．電極部の変形例２］
図１３（Ｂ）に、図１および図３と異なる、正極１１１と負極１１５の積層の例を示す。
図１３（Ｂ）では、正極集電体１０１の両面に正極活物質層１０２を有する正極１１１ａ
を２枚、負極集電体１０５の片面に負極活物質層１０６を有する負極１１５を２枚、負極
集電体１０５の両面に負極活物質層を有する負極１１５ａを１枚積層している。図１３（
Ｂ）のように集電体の両面に活物質層を設けることで、二次電池１００の単位体積あたり
の容量を大きくすることができる。
【０１９４】
［３．電極部の変形例３］
図１３（Ｃ）に、図１および図３と異なる、正極１１１と負極１１５の積層の例を示す。
図１３（Ｃ）では、電解液１０４としてポリマーを有する電解液を用い、一組の正極１１
１、負極１１５、セパレータ１０３を電解液１０４で貼りあわせている。このような構成
とすることで、二次電池１００を湾曲したとき、電池反応が行われる正極１１１と負極１
１５の間が滑ることを抑制できる。
【０１９５】
また、正極１１１の正極活物質を有さない面同士、および負極１１５の負極活物質を有さ
ない面同士という、金属同士の接触面を多くつくることができる。そのため二次電池１０
０を湾曲したとき、これらの接触面がすべることで、湾曲の内径と外径の差により生じる
応力を逃がすことができる。
【０１９６】
そのため、より二次電池１００の劣化を抑制することができる。また、より信頼性の高い
二次電池１００とすることができる。
【０１９７】
図１３（Ｃ）の例で電解液１０４が有するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキ
シド系、ポリアクリロニトリル系、ポリフッ化ビニリデン系、ポリアクリレート系、ポリ
メタクリレート系ポリマーを用いることができる。また、常温（例えば２５℃）で電解液
１０４をゲル化できるポリマーを用いることが好ましい。なお本明細書等において、例え
ばポリフッ化ビニリデン系ポリマーとは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含むポリ
マーを意味し、ポリ（フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン）共重合体等を含む
。
【０１９８】
なおＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）等を用いることで、上記のポリマーを定
性分析することができる。例えばポリフッ化ビニリデン系ポリマーは、ＦＴ−ＩＲで得た
スペクトルに、Ｃ−Ｆ結合を示す吸収を有する。またポリアクリロニトリル系ポリマーは
、ＦＴ−ＩＲで得たスペクトルに、Ｃ≡Ｎ結合を示す吸収を有する。
【０１９９】
なお正極１１１および負極１１５の積層方法以外は、図１についての説明の記載を参酌す
ることができる。
【０２００】
［４．電極部の変形例４］
図１４に、図１と異なる長さの正極１１１および負極１１５を有する二次電池１００ｈの
例を示す。図１４（Ａ）は平らな状態、図１４（Ｂ）は湾曲させた状態の二次電池１００
ｈの断面図である。
【０２０１】
図１４に示す二次電池１００ｈの正極１１１および負極１１５は、図１４（Ａ）に示すよ
うに、二次電池１００ｈを湾曲させた際の内径側の電極を、外径側の電極より、湾曲の方
向について短くしている。
【０２０２】
このような構成とすることで、図１４（Ｂ）に示すように、二次電池１００ｈをある曲率
で湾曲させた際、正極１１１および負極１１５の端部をそろえることができる。すなわち
、正極１１１が有する正極活物質層１０２のすべての領域を、負極１１５の有する負極活
物質層１０６と対向して配置することができる。そのため正極１１１が有する正極活物質
を無駄なく電池反応に寄与させることができる。そのため、二次電池１００ｈの体積当た
りの容量を大きくすることができる。この構成は、二次電池１００ｈを使用する際に二次
電池１００の曲率が固定される場合に特に有効である。
【０２０３】
なお複数の正極１１１および複数の負極１１５の長さの他は、図１についての説明の記載
を参酌することができる。
【０２０４】
［５．外装体の変形例１］
図１５（Ａ）および（Ｂ）に、図１と異なる形状の外装体１０７ｅを有する二次電池１０
０ｉを示す。図１５（Ａ）は二次電池１００ｉの上面図である。図１５（Ｂ）は、図１５
（Ａ）の一点破線Ｃ１−Ｃ２における断面図である。
【０２０５】
二次電池１００ｉが有する外装体１０７ｅは、エンボス加工により凹部および凸部を有し
ている。凹凸を有する外装体１０７ｅを用いることで、二次電池１００ｉの形状を変化さ
せた場合の外装体１０７ｅの応力を緩和することができる。そのため信頼性の高い二次電
池１００ｉとすることができる。
【０２０６】
［６．外装体の変形例２］
図１５（Ｃ）に、図１５（Ａ）および（Ｂ）と異なる形状の外装体１０７ｆを有する二次
電池１００ｊを示す。１５（Ｃ）は二次電池１００ｊの断面図であり、二次電池１００ｉ
における図１５（Ｂ）に相当する断面図である。
【０２０７】
二次電池１００ｊは、２枚の凹凸のピッチの異なる外装体、外装体１０７ｅおよび１０７
ｆを有する。二次電池１００ｊは、湾曲させた際に、電極部より内径側になる外装体に凹
凸のピッチの広い外装体１０７ｅを有し、電極部より外径側になる外装体に凹凸のピッチ
の狭い外装体１０７を有する。
【０２０８】
湾曲の内径側と外径側で凹凸のピッチの異なる外装体１０７ｅおよび１０７ｆを用いるこ
とで、外装体にかかる応力をさらに緩和することができる。そのため、より信頼性の高い
二次電池１００ｊとすることができる。
【０２０９】
［５．リード位置等の変形例１］
図１６に、図１と異なる構成の二次電池１００ｋを示す。図１６（Ａ）は二次電池１００
ｋを湾曲させた場合の斜視図、図１６（Ｂ）は二次電池１００ｋの上面図である。図１６
（Ｃ）に、図１６（Ｂ）の一点破線Ｄ１−Ｄ２における断面図を示す。
【０２１０】
図１６に示す二次電池１００ｋは、正極リード１２１および負極リード１２５の位置が、
図１の二次電池１００と異なっている。また、正極１１１、セパレータ１０３、負極１１
５および外装体１０７の形状も、図１の二次電池１００と異なっている。
【０２１１】
図１６に示す二次電池１００ｋでは、正極リード１２１および負極リード１２５が、それ
ぞれ外装体１０７の対向する辺から引き出されている。また、正極リード１２１および負
極リード１２５を結んだ線は、二次電池１００ｋの湾曲の軸と平行にならない。このよう
な構成とすることで、正極リード１２１および負極リード１２５と電気的に接続される、
正極１１１のタブ部分および負極１１５のタブ部分を、湾曲の影響の比較的少ない箇所に
設けることができる。正極１１１のタブおよび負極１１５のタブは、細く伸びた形状であ
り、また活物質が形成された電極部に比べて薄く、湾曲に弱くなりがちである。正極１１
１のタブおよび負極１１５のタブを、湾曲の影響の少ない箇所に設けることで、より信頼
性の高い二次電池１００ｋとすることができる。
【０２１２】
二次電池１００ｋの、正極リード１２１および負極リード１２５の位置、および正極１１
１、負極１１５、セパレータ１０３および外装体１０７の形状以外の構成は、図１につい
ての記載を参酌することができる。
【０２１３】
［６．リード位置等の変形例２］
図１７（Ａ）に、図１６と異なる構成の二次電池１００ｍを示す。図１７（Ａ）は二次電
池１００ｍの上面図である。
【０２１４】
図１７（Ａ）に示す二次電池１００ｍは、正極１１１、セパレータ１０３、負極１１５お
よび外装体１０７の形状が、図１６の二次電池１００ｋと異なっている。図１７（Ａ）に
示す二次電池１００ｍの正極１１１、負極１１５、セパレータ１０３および外装体１０７
は、湾曲の軸の方向よりも、正極１１１のタブ部分と負極１１５のタブ部分を結ぶ方向の
方が長い。このような構造の二次電池１００ｍとしても、正極１１１のタブおよび負極１
１５のタブを、湾曲の影響が比較的少ない箇所に設けることができる。
【０２１５】
二次電池１００ｍの、正極リード１２１および負極リード１２５の位置、および正極１１
１、負極１１５、セパレータ１０３および外装体１０７の形状以外の構成は、図１につい
ての記載を参酌することができる。
【０２１６】
［７．リード位置等の変形例３］
図１７（Ｂ１）および図１７（Ｂ２）に、図１６と異なる二次電池１００ｎを示す。図１
７（Ｂ１）は二次電池１００ｎの上面図である。図１７（Ｂ２）は、図１７（Ｂ１）の一
点破線Ｅ１−Ｅ２における断面図である。
【０２１７】
図１７（Ｂ１）および図１７（Ｂ２）の二次電池１００ｎは、正極１１１、負極１１５、
セパレータ１０３および外装体１０７に、複数の穴２２１を有する。図１７（Ｂ１）およ
び図１７（Ｂ２）に示す二次電池１００ｎは、穴２２１を有する構成であるため、穴が必
要な電子デバイス、例えば腕時計型デバイスのバンド部分にも配置することができる。そ
のため二次電池１００ｎの容量を大きくすることができる。
【０２１８】
二次電池１００ｎの、正極リード１２１および負極リード１２５の位置、および正極１１
１、負極１１５、セパレータ１０３および外装体１０７の形状以外の構成は、図１につい
ての記載を参酌することができる。
【０２１９】
［８．セパレータ形状等の変形例１］
図１８に、図１と異なる二次電池１００ｐを示す。図１８（Ａ）は二次電池１００ｐの上
面図である。図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の一点破線Ｆ１−Ｆ２における断面図である
。図１８（Ｃ）は、二次電池１００ｐの正極１１１、負極１１５およびセパレータ１０３
を抜粋して示した斜視図である。
【０２２０】
図１８に示す二次電池１００ｐは、正極リード１２１および負極リード１２５の位置、お
よび正極１１１、負極１１５、セパレータ１０３および外装体１０７の形状が、図１の二
次電池１００と異なる。
【０２２１】
ここで、図１９を用いて、図１８に示す二次電池１００ｐの作製方法の一部について説明
する。
【０２２２】
まずセパレータ１０３上に、負極１１５を配置する（図１９（Ａ））。このとき、負極１
１５が有する負極活物質層が、セパレータ１０３と重畳するように配置する。
【０２２３】
次に、セパレータ１０３を折り曲げ、負極１１３の上にセパレータ１０３を重ねる。次に
、セパレータ１０３の上に、正極１１１を重ねる（図１９（Ｂ））。このとき、正極１１
１が有する正極活物質層１０２が、セパレータ１０３および負極活物質層１０６と重畳す
るように配置する。なお、集電体の片面に活物質層が形成されている電極を用いる場合は
、正極１１１の正極活物質層１０２と、負極１１５の負極活物質層１０６がセパレータ１
０３を介して対向するように配置する。
【０２２４】
セパレータ１０３にポリプロピレン等の熱溶着が可能な材料を用いている場合は、セパレ
ータ１０３同士が重畳している領域を熱溶着してから次の電極を重ねることで、作製工程
中に電極がずれることを抑制できる。具体的には、負極１１５または正極１１１と重畳し
ておらず、セパレータ１０３同士が重畳している領域、たとえば図１９（Ｂ）の領域１０
３ａで示す領域を熱溶着することが好ましい。
【０２２５】
この工程を繰り返すことで、図１９（Ｃ）に示すように、セパレータ１０３を挟んで正極
１１１および負極１１５を積み重ねることができる。
【０２２６】
なお、あらかじめ繰り返し折り曲げたセパレータ１０３に、複数の負極１１５および複数
の正極１１１を交互に挟むように配置してもよい。
【０２２７】
次に、図１９（Ｃ）に示すように、セパレータ１０３で複数の正極１１１および複数の負
極１１５を覆う。
【０２２８】
さらに、図１９（Ｄ）に示すように、セパレータ１０３同士が重畳している領域、例えば
図１９（Ｄ）に示す領域１０３ｂを熱溶着することで、複数の正極１１１と複数の負極１
１５を、セパレータ１０３によって覆い、結束する。
【０２２９】
なお、複数の正極１１１、複数の負極１１５およびセパレータ１０３を、結束材を用いて
結束してもよい。
【０２３０】
このような工程で正極１１１および負極１１５を積み重ねるため、セパレータ１０３は、
１枚のセパレータ１０３の中で、複数の正極１１１と複数の負極１１５に挟まれている領
域と、複数の正極１１１と複数の負極１１５を覆うように配置されている領域とを有する
。
【０２３１】
換言すれば、図１５の二次電池１００ｐが有するセパレータ１０３は、一部が折りたたま
れた１枚のセパレータである。セパレータ１０３の折りたたまれた領域に、複数の正極１
１１と、複数の負極１１５が挟まれている。
【０２３２】
二次電池１００ｐの、正極１１１、負極１１５、セパレータ１０３および外装体１０７の
形状、正極リード１２１および負極リード１２５の位置形状以外の構成は、図１について
の記載を参酌することができる。
【０２３３】
［９．セパレータ形状等の変形例２］
図２０に、図１８と異なる二次電池１００ｑを示す。図２０（Ａ）は二次電池１００ｑの
上面図である。図２０（Ｂ１）は第１の電極組立体１４０、図２０（Ｂ２）は第２の電極
組立体１４１の断面図である。図２０（Ｃ）は、図２０（Ａ）の一点破線Ｇ１−Ｇ２にお
ける断面図である。なお、図２０（Ｃ）では図を明瞭にするため、第１の電極組立体１４
０、電極組立体１４１およびセパレータ１０３を抜粋して示す。
【０２３４】
図２０に示す二次電池１００ｑは、正極１１１と負極１１５の配置、およびセパレータ１
０３の配置が図１５の二次電池１００ｈと異なる。
【０２３５】
図２０（Ｃ）に示すように、二次電池１００ｑは、複数の第１の電極組立体１４０および
複数の電極組立体１４１を有する。
【０２３６】
図２０（Ｂ１）に示すように、第１の電極組立体１４０では、正極集電体１０１の両面に
正極活物質層１０２を有する正極１１１ａ、セパレータ１０３、負極集電体１０５の両面
に負極活物質層１０６を有する負極１１５ａ、セパレータ１０３、正極集電体１０１の両
面に正極活物質層１０２を有する正極１１１ａがこの順に積層されている。また図２０（
Ｂ２）に示すように、第２の電極組立体１４１では、負極集電体１０５の両面に負極活物
質層１０６を有する負極１１５ａ、セパレータ１０３、正極集電体１０１の両面に正極活
物質層１０２を有する正極１１１ａ、セパレータ１０３、負極集電体１０５の両面に負極
活物質層１０６を有する負極１１５ａがこの順に積層されている。
【０２３７】
さらに図２０（Ｃ）に示すように、複数の第１の電極組立体１４０および複数の電極組立
体１４１は、巻回したセパレータ１０３によって覆われている。
【０２３８】
ここで、図２１を用いて、図２０に示す二次電池１００ｑの作製方法の一部について説明
する。
【０２３９】
まずセパレータ１０３上に、第１の電極組立体１４０を配置する（図２１（Ａ））。
【０２４０】
次に、セパレータ１０３を折り曲げ、第１の電極組立体１４０の上にセパレータ１０３を
重ねる。次に、第１の電極組立体１４０の上下に、セパレータ１０３を介して、２組の第
２の電極組立体１４１を重ねる（図２１（Ｂ））。
【０２４１】
次に、セパレータ１０３を、２組の第２の電極組立体１４１を覆うように巻回させる。さ
らに、２組の第２の電極組立体１４１の上下に、セパレータ１０３を介して、２組の第１
の電極組立体１４０を重ねる（図２１（Ｃ））。
【０２４２】
次に、セパレータ１０３を、２組の第１の電極組立体１４０を覆うように巻回させる（図
２１（Ｄ））。
【０２４３】
このような工程で複数の第１の電極組立体１４０および複数の電極組立体１４１を積み重
ねるため、これらの電極組立体は、渦巻き状に巻回されたセパレータ１０３の間に配置さ
れる。
【０２４４】
なお、最も外側に配置される電極組立体１４０の正極１１１ａは、外側には正極活物質層
１０２を設けないことが好ましい。
【０２４５】
また図２０（Ｂ１）および（Ｂ２）では、電極組立体が電極３枚とセパレータ２枚を有す
る構成を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。電極を４枚以上、セパレータを３
枚以上有する構成としてもよい。電極を増やすことで、二次電池１００ｑの容量をより向
上させることができる。また電極を２枚、セパレータを１枚有する構成としてもよい。電
極が少ない場合、より湾曲しやすい二次電池１００ｑとすることができる。また図２０（
Ｃ）では、二次電池１００ｉが第１の電極組立体１４０を３組、第２の電極組立体１４１
を２組有する構成を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。さらに多くの電極組立
体を有する構成としてもよい。電極組立体を増やすことで、二次電池１００ｑの容量をよ
り向上させることができる。またより少なり電極組立体を有する構成としてもよい。電極
組立体が少ない場合、より湾曲しやすい二次電池１００ｑとすることができる。
【０２４６】
二次電池１００ｑの、正極１１１と負極１１５の配置、およびセパレータ１０３の配置の
他は、図１８についての記載を参酌することができる。
【０２４７】
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。また本
実施の形態の変形例は、他の変形例と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０２４８】
（実施の形態５）
上記実施の形態で説明した二次電池と組み合わせて用いることができる電池制御ユニット
（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ：ＢＭＵ）、及び該電池制御ユニッ
トを構成する回路に適したトランジスタについて、図２２乃至図２８を参照して説明する
。本実施の形態では、特に直列に接続された電池セルを有する蓄電装置の電池制御ユニッ
トについて説明する。
【０２４９】
直列に接続された複数の電池セルに対して充放電を繰り返していくと、電池セル間の特性
のばらつきに応じて、容量（出力電圧）が異なってくる。直列に接続された電池セルでは
、全体の放電時の容量が、容量の小さい電池セルに依存する。容量にばらつきがあると放
電時の容量が小さくなる。また、容量が小さい電池セルを基準にして充電を行うと、充電
不足となる虞がある。また、容量の大きい電池セルを基準にして充電を行うと、過充電と
なる虞がある。
【０２５０】
そのため、直列に接続された電池セルを有する蓄電装置の電池制御ユニットは、充電不足
や、過充電の原因となる、電池セル間の容量のばらつきを揃える機能を有する。電池セル
間の容量のばらつきを揃える回路構成には、抵抗方式、キャパシタ方式、あるいはインダ
クタ方式等あるが、ここではオフ電流の小さいトランジスタを利用して容量のばらつきを
揃えることのできる回路構成を一例として挙げて説明する。
【０２５１】
オフ電流の小さいトランジスタとしては、チャネル形成領域に酸化物半導体を有するトラ
ンジスタ（ＯＳトランジスタ）が好ましい。オフ電流の小さいＯＳトランジスタを蓄電装
置の電池制御ユニットの回路構成に用いることで、電池から漏洩する電荷量を減らし、時
間の経過による容量の低下を抑制することができる。
【０２５２】
チャネル形成領域に用いる酸化物半導体は、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ｇａ、Ｓｎ、
Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）を用いる。酸化物半導体膜を成膜するために用いる
ターゲットにおいて、金属元素の原子数比をＩｎ：Ｍ：Ｚｎ＝ｘ１：ｙ１：ｚ１とすると
、ｘ１／ｙ１は、１／３以上６以下、さらには１以上６以下であって、ｚ１／ｙ１は、１
／３以上６以下、さらには１以上６以下であることが好ましい。なお、ｚ１／ｙ１を１以
上６以下とすることで、酸化物半導体膜としてＣＡＡＣ−ＯＳ膜が形成されやすくなる。
【０２５３】
ここで、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について説明する。
【０２５４】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、ｃ軸配向した複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つである。
【０２５５】
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｅ）によって、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の明視野像および回折パターンの複合解析像（
高分解能ＴＥＭ像ともいう。）を観察することで複数の結晶部を確認することができる。
一方、高分解能ＴＥＭ像によっても明確な結晶部同士の境界、即ち結晶粒界（グレインバ
ウンダリーともいう。）を確認することができない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、結
晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。
【０２５６】
試料面と略平行な方向から、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の断面の高分解能ＴＥＭ像を観察すると、
結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子の各層は、
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜を形成する面（被形成面ともいう。）または上面の凹凸を反映した
形状であり、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面と平行に配列する。
【０２５７】
一方、試料面と略垂直な方向から、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の平面の高分解能ＴＥＭ像を観察す
ると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列していることを確認で
きる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られない。
【０２５８】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装
置を用いて構造解析を行うと、例えばＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜
のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、回折角（２θ）が３１°近傍にピークが
現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に帰属される
ことから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に略
垂直な方向を向いていることが確認できる。
【０２５９】
なお、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法
による解析では、２θが３１°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現れ
る場合がある。２θが３６°近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の一部に、ｃ軸配向性
を有さない結晶が含まれることを示している。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、２θが３１°近傍に
ピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さないことが好ましい。
【０２６０】
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、不純物濃度の低い酸化物半導体膜である。不純物は、水素、炭素、
シリコン、遷移金属元素などの酸化物半導体膜の主成分以外の元素である。特に、シリコ
ンなどの、酸化物半導体膜を構成する金属元素よりも酸素との結合力の強い元素は、酸化
物半導体膜から酸素を奪うことで酸化物半導体膜の原子配列を乱し、結晶性を低下させる
要因となる。また、鉄やニッケルなどの重金属、アルゴン、二酸化炭素などは、原子半径
（または分子半径）が大きいため、酸化物半導体膜内部に含まれると、酸化物半導体膜の
原子配列を乱し、結晶性を低下させる要因となる。なお、酸化物半導体膜に含まれる不純
物は、キャリアトラップやキャリア発生源となる場合がある。
【０２６１】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、欠陥準位密度の低い酸化物半導体膜である。例えば、酸化物
半導体膜中の酸素欠損は、キャリアトラップとなることや、水素を捕獲することによって
キャリア発生源となることがある。
【０２６２】
不純物濃度が低く、欠陥準位密度が低い（酸素欠損の少ない）ことを、高純度真性または
実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体膜
は、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる。したがって、
当該酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイナスとなる電気特性（
ノーマリーオンともいう。）になることが少ない。また、高純度真性または実質的に高純
度真性である酸化物半導体膜は、キャリアトラップが少ない。そのため、当該酸化物半導
体膜を用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとな
る。なお、酸化物半導体膜のキャリアトラップに捕獲された電荷は、放出するまでに要す
る時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、不純物濃度が
高く、欠陥準位密度が高い酸化物半導体膜を用いたトランジスタは、電気特性が不安定と
なる場合がある。
【０２６３】
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性
の変動が小さい。
【０２６４】
なお、ＯＳトランジスタは、チャネル形成領域にシリコンを有するトランジスタ（Ｓｉト
ランジスタ）に比べてバンドギャップが大きいため、高電圧を印加した際の絶縁破壊が生
じにくい。直列に電池セルを接続する場合、数１００Ｖの電圧が生じることになるが、こ
のような電池セルに適用される蓄電装置の電池制御ユニットの回路構成には、前述のＯＳ
トランジスタで構成することが適している。
【０２６５】
図２２には、蓄電装置のブロック図の一例を示す。図２２に示す蓄電装置ＢＴ００は、端
子対ＢＴ０１と、端子対ＢＴ０２と、切り替え制御回路ＢＴ０３と、切り替え回路ＢＴ０
４と、切り替え回路ＢＴ０５と、変圧制御回路ＢＴ０６と、変圧回路ＢＴ０７と、直列に
接続された複数の電池セルＢＴ０９を含む電池部ＢＴ０８と、を有する。
【０２６６】
また、図２２の蓄電装置ＢＴ００において、端子対ＢＴ０１と、端子対ＢＴ０２と、切り
替え制御回路ＢＴ０３と、切り替え回路ＢＴ０４と、切り替え回路ＢＴ０５と、変圧制御
回路ＢＴ０６と、変圧回路ＢＴ０７とにより構成される部分を、電池制御ユニットと呼ぶ
ことができる。
【０２６７】
切り替え制御回路ＢＴ０３は、切り替え回路ＢＴ０４及び切り替え回路ＢＴ０５の動作を
制御する。具体的には、切り替え制御回路ＢＴ０３は、電池セルＢＴ０９毎に測定された
電圧に基づいて、放電する電池セル（放電電池セル群）、及び充電する電池セル（充電電
池セル群）を決定する。
【０２６８】
さらに、切り替え制御回路ＢＴ０３は、当該決定された放電電池セル群及び充電電池セル
群に基づいて、制御信号Ｓ１及び制御信号Ｓ２を出力する。制御信号Ｓ１は、切り替え回
路ＢＴ０４へ出力される。この制御信号Ｓ１は、端子対ＢＴ０１と放電電池セル群とを接
続させるように切り替え回路ＢＴ０４を制御する信号である。また、制御信号Ｓ２は、切
り替え回路ＢＴ０５へ出力される。この制御信号Ｓ２は、端子対ＢＴ０２と充電電池セル
群とを接続させるように切り替え回路ＢＴ０５を制御する信号である。
【０２６９】
また、切り替え制御回路ＢＴ０３は、切り替え回路ＢＴ０４、切り替え回路ＢＴ０５、及
び変圧回路ＢＴ０７の構成を踏まえ、端子対ＢＴ０２と充電電池セル群との間で、同じ極
性の端子同士が接続されるように、制御信号Ｓ１及び制御信号Ｓ２を生成する。
【０２７０】
切り替え制御回路ＢＴ０３の動作の詳細について述べる。
【０２７１】
まず、切り替え制御回路ＢＴ０３は、複数の電池セルＢＴ０９毎の電圧を測定する。そし
て、切り替え制御回路ＢＴ０３は、例えば、所定の閾値以上の電圧の電池セルＢＴ０９を
高電圧の電池セル（高電圧セル）、所定の閾値未満の電圧の電池セルＢＴ０９を低電圧の
電池セル（定電圧セル）と判断する。
【０２７２】
なお、高電圧セル及び低電圧セルを判断する方法については、様々な方法を用いることが
できる。例えば、切り替え制御回路ＢＴ０３は、複数の電池セルＢＴ０９の中で、最も電
圧の高い、又は最も電圧の低い電池セルＢＴ０９の電圧を基準として、各電池セルＢＴ０
９が高電圧セルか低電圧セルかを判断してもよい。この場合、切り替え制御回路ＢＴ０３
は、各電池セルＢＴ０９の電圧が基準となる電圧に対して所定の割合以上か否かを判定す
る等して、各電池セルＢＴ０９が高電圧セルか低電圧セルかを判断することができる。そ
して、切り替え制御回路ＢＴ０３は、この判断結果に基づいて、放電電池セル群と充電電
池セル群とを決定する。
【０２７３】
なお、複数の電池セルＢＴ０９の中には、高電圧セルと低電圧セルが様々な状態で混在し
得る。例えば、切り替え制御回路ＢＴ０３は、高電圧セルと低電圧セルが混在する中で、
高電圧セルが最も多く連続して直列に接続された部分を放電電池セル群とする。また、切
り替え制御回路ＢＴ０３は、低電圧セルが最も多く連続して直列に接続された部分を充電
電池セル群とする。また、切り替え制御回路ＢＴ０３は、過充電又は過放電に近い電池セ
ルＢＴ０９を、放電電池セル群又は充電電池セル群として優先的に選択するようにしても
よい。
【０２７４】
ここで、本実施形態における切り替え制御回路ＢＴ０３の動作例を、図２３を用いて説明
する。図２３は、切り替え制御回路ＢＴ０３の動作例を説明するための図である。なお、
説明の便宜上、図２３では４個の電池セルＢＴ０９が直列に接続されている場合を例に説
明する。
【０２７５】
まず、図２３（Ａ）の例では、電池セルａ乃至ｄの電圧を電圧Ｖａ乃至電圧Ｖｄとすると
、Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｃ＞Ｖｄの関係にある場合を示している。つまり、連続する３つの高電
圧セルａ乃至ｃと、１つの低電圧セルｄとが直列に接続されている。この場合、切り替え
制御回路ＢＴ０３は、連続する３つの高電圧セルａ乃至ｃを放電電池セル群として決定す
る。また、切り替え制御回路ＢＴ０３は、低電圧セルＤを充電電池セル群として決定する
。
【０２７６】
次に、図２３（Ｂ）の例では、Ｖｃ＞Ｖｂ＝Ｖｃ＞＞Ｖｄの関係にある場合を示している
。つまり、連続する２つの低電圧セルａ、ｂと、１つの高電圧セルｃと、１つの過放電間
近の低電圧セルｄとが直列に接続されている。この場合、切り替え制御回路ＢＴ０３は、
高電圧セルｃを放電電池セル群として決定する。また、切り替え制御回路ＢＴ０３は、低
電圧セルｄが過放電間近であるため、連続する２つの低電圧セルａ及びｂではなく、低電
圧セルｄを充電電池セル群として優先的に決定する。
【０２７７】
最後に、図２３（Ｃ）の例では、Ｖａ＞Ｖｂ＝Ｖｃ＝Ｖｄの関係にある場合を示している
。つまり、１つの高電圧セルａと、連続する３つの低電圧セルｂ乃至ｄとが直列に接続さ
れている。この場合、切り替え制御回路ＢＴ０３は、高電圧セルａを放電電池セル群と決
定する。また、切り替え制御回路ＢＴ０３は、連続する３つの低電圧セルｂ乃至ｄを充電
電池セル群として決定する。
【０２７８】
切り替え制御回路ＢＴ０３は、上記図２３（Ａ）乃至（Ｃ）の例のように決定された結果
に基づいて、切り替え回路ＢＴ０４の接続先である放電電池セル群を示す情報が設定され
た制御信号Ｓ１と、切り替え回路ＢＴ０５の接続先である充電電池セル群を示す情報が設
定された制御信号Ｓ２を、切り替え回路ＢＴ０４及び切り替え回路ＢＴ０５に対してそれ
ぞれ出力する。
【０２７９】
以上が、切り替え制御回路ＢＴ０３の動作の詳細に関する説明である。
【０２８０】
切り替え回路ＢＴ０４は、切り替え制御回路ＢＴ０３から出力される制御信号Ｓ１に応じ
て、端子対ＢＴ０１の接続先を、切り替え制御回路ＢＴ０３により決定された放電電池セ
ル群に設定する。
【０２８１】
端子対ＢＴ０１は、対を成す端子Ａ１及びＡ２により構成される。切り替え回路ＢＴ０４
は、この端子Ａ１及びＡ２のうち、いずれか一方を放電電池セル群の中で最も上流（高電
位側）に位置する電池セルＢＴ０９の正極端子と接続し、他方を放電電池セル群の中で最
も下流（低電位側）に位置する電池セルＢＴ０９の負極端子と接続することにより、端子
対ＢＴ０１の接続先を設定する。なお、切り替え回路ＢＴ０４は、制御信号Ｓ１に設定さ
れた情報を用いて放電電池セル群の位置を認識することができる。
【０２８２】
切り替え回路ＢＴ０５は、切り替え制御回路ＢＴ０３から出力される制御信号Ｓ２に応じ
て、端子対ＢＴ０２の接続先を、切り替え制御回路ＢＴ０３により決定された充電電池セ
ル群に設定する。
【０２８３】
端子対ＢＴ０２は、対を成す端子Ｂ１及びＢ２により構成される。切り替え回路ＢＴ０５
は、この端子Ｂ１及びＢ２のうち、いずれか一方を充電電池セル群の中で最も上流（高電
位側）に位置する電池セルＢＴ０９の正極端子と接続し、他方を充電電池セル群の中で最
も下流（低電位側）に位置する電池セルＢＴ０９の負極端子と接続することにより、端子
対ＢＴ０２の接続先を設定する。なお、切り替え回路ＢＴ０５は、制御信号Ｓ２に設定さ
れた情報を用いて充電電池セル群の位置を認識することができる。
【０２８４】
切り替え回路ＢＴ０４及び切り替え回路ＢＴ０５の構成例を示す回路図を図２４及び図２
５に示す。
【０２８５】
図２４では、切り替え回路ＢＴ０４は、複数のトランジスタＢＴ１０と、バスＢＴ１１及
びＢＴ１２とを有する。バスＢＴ１１は、端子Ａ１と接続されている。また、バスＢＴ１
２は、端子Ａ２と接続されている。複数のトランジスタＢＴ１０のソース又はドレインの
一方は、それぞれ１つおきに交互に、バスＢＴ１１及びＢＴ１２と接続されている。また
、複数のトランジスタＢＴ１０のソース又はドレインの他方は、それぞれ隣接する２つの
電池セルＢＴ０９の間に接続されている。
【０２８６】
なお、複数のトランジスタＢＴ１０のうち、最上流に位置するトランジスタＢＴ１０のソ
ース又はドレインの他方は、電池部ＢＴ０８の最上流に位置する電池セルＢＴ０９の正極
端子と接続されている。また、複数のトランジスタＢＴ１０のうち、最下流に位置するト
ランジスタＢＴ１０のソース又はドレインの他方は、電池部ＢＴ０８の最下流に位置する
電池セルＢＴ０９の負極端子と接続されている。
【０２８７】
切り替え回路ＢＴ０４は、複数のトランジスタＢＴ１０のゲートに与える制御信号Ｓ１に
応じて、バスＢＴ１１に接続される複数のトランジスタＢＴ１０のうちの１つと、バスＢ
Ｔ１２に接続される複数のトランジスタＢＴ１０のうちの１つとをそれぞれ導通状態にす
ることにより、放電電池セル群と端子対ＢＴ０１とを接続する。これにより、放電電池セ
ル群の中で最も上流に位置する電池セルＢＴ０９の正極端子は、端子対の端子Ａ１又はＡ
２のいずれか一方と接続される。また、放電電池セル群の中で最も下流に位置する電池セ
ルＢＴ０９の負極端子は、端子対の端子Ａ１又はＡ２のいずれか他方、すなわち正極端子
と接続されていない方の端子に接続される。
【０２８８】
トランジスタＢＴ１０には、ＯＳトランジスタを用いることが好ましい。ＯＳトランジス
タはオフ電流が小さいため、放電電池セル群に属しない電池セルから漏洩する電荷量を減
らし、時間の経過による容量の低下を抑制することができる。またＯＳトランジスタは高
電圧を印加した際の絶縁破壊が生じにくい。そのため、放電電池セル群の出力電圧が大き
くても、非導通状態とするトランジスタＢＴ１０が接続された電池セルＢＴ０９と端子対
ＢＴ０１とを絶縁状態とすることができる。
【０２８９】
また、図２４では、切り替え回路ＢＴ０５は、複数のトランジスタＢＴ１３と、電流制御
スイッチＢＴ１４と、バスＢＴ１５と、バスＢＴ１６とを有する。バスＢＴ１５及びＢＴ
１６は、複数のトランジスタＢＴ１３と、電流制御スイッチＢＴ１４との間に配置される
。複数のトランジスタＢＴ１３のソース又はドレインの一方は、それぞれ１つおきに交互
に、バスＢＴ１５及びＢＴ１６と接続されている。また、複数のトランジスタＢＴ１３の
ソース又はドレインの他方は、それぞれ隣接する２つの電池セルＢＴ０９の間に接続され
ている。
【０２９０】
なお、複数のトランジスタＢＴ１３のうち、最上流に位置するトランジスタＢＴ１３のソ
ース又はドレインの他方は、電池部ＢＴ０８の最上流に位置する電池セルＢＴ０９の正極
端子と接続されている。また、複数のトランジスタＢＴ１３のうち、最下流に位置するト
ランジスタＢＴ１３のソース又はドレインの他方は、電池部ＢＴ０８の最下流に位置する
電池セルＢＴ０９の負極端子と接続されている。
【０２９１】
トランジスタＢＴ１３には、トランジスタＢＴ１０と同様に、ＯＳトランジスタを用いる
ことが好ましい。ＯＳトランジスタはオフ電流が小さいため、充電電池セル群に属しない
電池セルから漏洩する電荷量を減らし、時間の経過による容量の低下を抑制することがで
きる。またＯＳトランジスタは高電圧を印加した際の絶縁破壊が生じにくい。そのため、
充電電池セル群を充電するための電圧が大きくても、非導通状態とするトランジスタＢＴ
１３が接続された電池セルＢＴ０９と端子対ＢＴ０２とを絶縁状態とすることができる。
【０２９２】
電流制御スイッチＢＴ１４は、スイッチ対ＢＴ１７とスイッチ対ＢＴ１８とを有する。ス
イッチ対ＢＴ１７の一端は、端子Ｂ１に接続されている。また、スイッチ対ＢＴ１７の他
端は２つのスイッチで分岐しており、一方のスイッチはバスＢＴ１５に接続され、他方の
スイッチはバスＢＴ１６に接続されている。スイッチ対ＢＴ１８の一端は、端子Ｂ２に接
続されている。また、スイッチ対ＢＴ１８の他端は２つのスイッチで分岐しており、一方
のスイッチはバスＢＴ１５に接続され、他方のスイッチはバスＢＴ１６に接続されている
。
【０２９３】
スイッチ対ＢＴ１７及びスイッチ対ＢＴ１８が有するスイッチは、トランジスタＢＴ１０
及びトランジスタＢＴ１３と同様に、ＯＳトランジスタを用いることが好ましい。
【０２９４】
切り替え回路ＢＴ０５は、制御信号Ｓ２に応じて、トランジスタＢＴ１３、及び電流制御
スイッチＢＴ１４のオン／オフ状態の組み合わせを制御することにより、充電電池セル群
と端子対ＢＴ０２とを接続する。
【０２９５】
切り替え回路ＢＴ０５は、一例として、以下のようにして充電電池セル群と端子対ＢＴ０
２とを接続する。
【０２９６】
切り替え回路ＢＴ０５は、複数のトランジスタＢＴ１０のゲートに与える制御信号Ｓ２に
応じて、充電電池セル群の中で最も上流に位置する電池セルＢＴ０９の正極端子と接続さ
れているトランジスタＢＴ１３を導通状態にする。また、切り替え回路ＢＴ０５は、複数
のトランジスタＢＴ１０のゲートに与える制御信号Ｓ２に応じて、充電電池セル群の中で
最も下流に位置する電池セルＢＴ０９の負極端子に接続されている切り替えスイッチ１５
１を導通状態にする。
【０２９７】
端子対ＢＴ０２に印加される電圧の極性は、端子対ＢＴ０１と接続される放電電池セル群
、及び変圧回路ＢＴ０７の構成によって変わり得る。また、充電電池セル郡を充電する方
向に電流を流すためには、端子対ＢＴ０２と充電電池セル群との間で、同じ極性の端子同
士を接続する必要がある。そこで、電流制御スイッチ１５２は、制御信号Ｓ２により、端
子対ＢＴ０２に印加される電圧の極性に応じてスイッチ対ＢＴ１７及びスイッチ対ＢＴ１
８の接続先をそれぞれ切り替えるように制御される。
【０２９８】
一例として、端子Ｂ１が正極、端子Ｂ２が負極となるような電圧が端子対ＢＴ０２に印加
されている状態を挙げて説明する。この時、電池部ＢＴ０８の最下流の電池セルＢＴ０９
が充電電池セル群である場合、スイッチ対ＢＴ１７は、制御信号Ｓ２により、当該電池セ
ルＢＴ０９の正極端子と接続されるように制御される。すなわち、スイッチ対ＢＴ１７の
バスＢＴ１６に接続されるスイッチがオン状態となり、スイッチ対ＢＴ１７のバスＢＴ１
５に接続されるスイッチがオフ状態となる。一方、スイッチ対ＢＴ１８は、制御信号Ｓ２
により、当該電池セルＢＴ０９の負極端子と接続されるように制御される。すなわち、ス
イッチ対ＢＴ１８のバスＢＴ１５に接続されるスイッチがオン状態となり、スイッチ対Ｂ
Ｔ１８のバスＢＴ１６に接続されるスイッチがオフ状態となる。このようにして、端子対
ＢＴ０２と充電電池セル群との間で、同じ極性をもつ端子同士が接続される。そして、端
子対ＢＴ０２から流れる電流の方向が、充電電池セル群を充電する方向となるように制御
される。
【０２９９】
また、電流制御スイッチ１５２は、切り替え回路ＢＴ０５ではなく、切り替え回路ＢＴ０
４に含まれていてもよい。この場合、電流制御スイッチＢＴ１４、制御信号Ｓ１に応じて
、端子対ＢＴ０１に印加される電圧の極性を制御することにより、端子対ＢＴ０２に印加
される電圧の極性を制御する。そして、電流制御スイッチＢＴ１４は、端子対ＢＴ０２か
ら充電電池セル群に流れる電流の向きを制御する。
【０３００】
図２５は、図２４とは異なる、切り替え回路ＢＴ０４及び切り替え回路ＢＴ０５の構成例
を示す回路図である。
【０３０１】
図２５では、切り替え回路ＢＴ０４は、複数のトランジスタ対ＢＴ２１と、バスＢＴ２４
及びバスＢＴ２５とを有する。バスＢＴ２４は、端子Ａ１と接続されている。また、バス
ＢＴ２５は、端子Ａ２と接続されている。複数のトランジスタ対ＢＴ２１の一端は、それ
ぞれトランジスタＢＴ２２とトランジスタＢＴ２３とにより分岐している。トランジスタ
ＢＴ２２のソース又はドレインの一方は、バスＢＴ２４と接続されている。また、トラン
ジスタＢＴ２３のソース又はドレインの一方は、バスＢＴ２５と接続されている。また、
複数のトランジスタ対の他端は、それぞれ隣接する２つの電池セルＢＴ０９の間に接続さ
れている。なお、複数のトランジスタ対ＢＴ２１のうち、最上流に位置するトランジスタ
対ＢＴ２１の他端は、電池部ＢＴ０８の最上流に位置する電池セルＢＴ０９の正極端子と
接続されている。また、複数のトランジスタ対ＢＴ２１のうち、最下流に位置するトラン
ジスタ対ＢＴ２１の他端は、電池部ＢＴ０８の最下流に位置する電池セルＢＴ０９の負極
端子と接続されている。
【０３０２】
切り替え回路ＢＴ０４は、制御信号Ｓ１に応じてトランジスタＢＴ２２及びトランジスタ
ＢＴ２３の導通／非導通状態を切り換えることにより、当該トランジスタ対ＢＴ２１の接
続先を、端子Ａ１又は端子Ａ２のいずれか一方に切り替える。詳細には、トランジスタＢ
Ｔ２２が導通状態であれば、トランジスタＢＴ２３は非導通状態となり、その接続先は端
子Ａ１になる。一方、トランジスタＢＴ２３が導通状態であれば、トランジスタＢＴ２２
は非導通状態となり、その接続先は端子Ａ２になる。トランジスタＢＴ２２及びトランジ
スタＢＴ２３のどちらが導通状態になるかは、制御信号Ｓ１によって決定される。
【０３０３】
端子対ＢＴ０１と放電電池セル群とを接続するには、２つのトランジスタ対ＢＴ２１が用
いられる。詳細には、制御信号Ｓ１に基づいて、２つのトランジスタ対ＢＴ２１の接続先
がそれぞれ決定されることにより、放電電池セル群と端子対ＢＴ０１とが接続される。２
つのトランジスタ対ＢＴ２１のそれぞれの接続先は、一方が端子Ａ１となり、他方が端子
Ａ２となるように、制御信号Ｓ１によって制御される。
【０３０４】
切り替え回路ＢＴ０５は、複数のトランジスタ対ＢＴ３１と、バスＢＴ３４及びバスＢＴ
３５とを有する。バスＢＴ３４は、端子Ｂ１と接続されている。また、バスＢＴ３５は、
端子Ｂ２と接続されている。複数のトランジスタ対ＢＴ３１の一端は、それぞれトランジ
スタＢＴ３２とトランジスタＢＴ３３とにより分岐している。トランジスタＢＴ３２によ
り分岐する一端は、バスＢＴ３４と接続されている。また、トランジスタＢＴ３３により
分岐する一端は、バスＢＴ３５と接続されている。また、複数のトランジスタ対ＢＴ３１
の他端は、それぞれ隣接する２つの電池セルＢＴ０９の間に接続されている。なお、複数
の切り替えスイッチ対１５４のうち、最上流に位置する切り替えスイッチ対１５４の他端
は、電池部ＢＴ０８の最上流に位置する電池セルＢＴ０９の正極端子と接続されている。
また、複数のトランジスタ対ＢＴ３１のうち、最下流に位置するトランジスタ対ＢＴ３１
の他端は、電池部ＢＴ０８の最下流に位置する電池セルＢＴ０９の負極端子と接続されて
いる。
【０３０５】
切り替え回路ＢＴ０５は、制御信号Ｓ２に応じてトランジスタＢＴ３２及びトランジスタ
ＢＴ３３の導通／非導通状態を切り換えることにより、当該トランジスタ対ＢＴ３１の接
続先を、端子Ｂ１又は端子Ｂ２のいずれか一方に切り替える。詳細には、トランジスタＢ
Ｔ３２が導通状態であれば、トランジスタＢＴ３３は非導通状態となり、その接続先は端
子Ｂ１になる。逆に、トランジスタＢＴ３３が導通状態であれば、トランジスタＢＴ３２
は非導通状態となり、その接続先は端子Ｂ２になる。トランジスタＢＴ３２及びトランジ
スタＢＴ３３のどちらが導通状態となるかは、制御信号Ｓ２によって決定される。
【０３０６】
端子対ＢＴ０２と充電電池セル群とを接続するには、２つのトランジスタ対ＢＴ３１が用
いられる。詳細には、制御信号Ｓ２に基づいて、２つのトランジスタ対ＢＴ３１の接続先
がそれぞれ決定されることにより、充電電池セル群と端子対ＢＴ０２とが接続される。２
つのトランジスタ対ＢＴ３１のそれぞれの接続先は、一方が端子Ｂ１となり、他方が端子
Ｂ２となるように、制御信号Ｓ２によって制御される。
【０３０７】
また、２つのトランジスタ対ＢＴ３１のそれぞれの接続先は、端子対ＢＴ０２に印加され
る電圧の極性によって決定される。具体的には、端子Ｂ１が正極、端子Ｂ２が負極となる
ような電圧が端子対ＢＴ０２に印加されている場合、上流側のトランジスタ対ＢＴ３１は
、トランジスタＢＴ３２が導通状態となり、トランジスタＢＴ３３が非導通状態となるよ
うに、制御信号Ｓ２によって制御される。一方、下流側のトランジスタ対ＢＴ３１は、ト
ランジスタＢＴ３３が導通状態、トランジスタＢＴ３２が非導通状態となるように、制御
信号Ｓ２によって制御される。また、端子Ｂ１が負極、端子Ｂ２が正極となるような電圧
が端子対ＢＴ０２に印加されている場合は、上流側のトランジスタ対ＢＴ３１は、トラン
ジスタＢＴ３３が導通状態となり、トランジスタＢＴ３２が非導通状態となるように、制
御信号Ｓ２によって制御される。一方、下流側のトランジスタ対ＢＴ３１は、トランジス
タＢＴ３２が導通状態、トランジスタＢＴ３３が非導通状態となるように、制御信号Ｓ２
によって制御される。このようにして、端子対ＢＴ０２と充電電池セル群との間で、同じ
極性をもつ端子同士が接続される。そして、端子対ＢＴ０２から流れる電流の方向が、充
電電池セル群を充電する方向となるように制御される。
【０３０８】
変圧制御回路ＢＴ０６は、変圧回路ＢＴ０７の動作を制御する。変圧制御回路ＢＴ０６は
、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数と、充電電池セル群に含まれる電池
セルＢＴ０９の個数とに基づいて、変圧回路ＢＴ０７の動作を制御する変圧信号Ｓ３を生
成し、変圧回路ＢＴ０７へ出力する。
【０３０９】
なお、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数が充電電池セル群に含まれる電
池セルＢＴ０９の個数よりも多い場合は、充電電池セル群に対して過剰に大きな充電電圧
が印加されることを防止する必要がある。そのため、変圧制御回路ＢＴ０６は、充電電池
セル群を充電できる範囲で放電電圧（Ｖｄｉｓ）を降圧させるように変圧回路ＢＴ０７を
制御する変圧信号Ｓ３を出力する。
【０３１０】
また、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数が、充電電池セル群に含まれる
電池セルＢＴ０９の個数以下である場合は、充電電池セル群を充電するために必要な充電
電圧を確保する必要がある。そのため、変圧制御回路ＢＴ０６は、充電電池セル群に過剰
な充電電圧が印加されない範囲で放電電圧（Ｖｄｉｓ）を昇圧させるように変圧回路ＢＴ
０７を制御する変圧信号Ｓ３を出力する。
【０３１１】
なお、過剰な充電電圧とする電圧値は、電池部ＢＴ０８で使用される電池セルＢＴ０９の
製品仕様等に鑑みて決定することができる。また、変圧回路ＢＴ０７により昇圧及び降圧
された電圧は、充電電圧（Ｖｃｈａ）として端子対ＢＴ０２に印加される。
【０３１２】
ここで、本実施形態における変圧制御回路ＢＴ０６の動作例を、図２６（Ａ）乃至（Ｃ）
を用いて説明する。図２６（Ａ）乃至（Ｃ）は、図２３（Ａ）乃至（Ｃ）で説明した放電
電池セル群及び充電電池セル群に対応させた、変圧制御回路ＢＴ０６の動作例を説明する
ための概念図である。なお図２６（Ａ）乃至（Ｃ）は、電池制御ユニットＢＴ４１を図示
している。電池制御ユニットＢＴ４１は、上述したように、端子対ＢＴ０１と、端子対Ｂ
Ｔ０２と、切り替え制御回路ＢＴ０３と、切り替え回路ＢＴ０４と、切り替え回路ＢＴ０
５と、変圧制御回路ＢＴ０６と、変圧回路ＢＴ０７とにより構成される。
【０３１３】
図２６（Ａ）に示される例では、図２３（Ａ）で説明したように、連続する３つの高電圧
セルａ乃至ｃと、１つの低電圧セルｄとが直列に接続されている。この場合、図２３（Ａ
）を用いて説明したように、切り替え制御回路ＢＴ０３は、高電圧セルａ乃至ｃを放電電
池セル群として決定し、低電圧セルｄを充電電池セル群として決定する。そして、変圧制
御回路ＢＴ０６は、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数を基準とした時の
、充電電地セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数の比に基づいて、放電電圧（Ｖｄｉ
ｓの昇降圧比Ｎを算出する。
【０３１４】
なお放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数が、充電電池セル群に含まれる電
池セルＢＴ０９の個数よりも多い場合に、放電電圧を変圧せずに端子対ＢＴ０２にそのま
ま印加すると、充電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９に、端子対ＢＴ０２を介して
過剰な電圧が印加される可能性がある。そのため、図２６（Ａ）に示されるような場合で
は、端子対ＢＴ０２に印加される充電電圧（Ｖｃｈａ）を、放電電圧よりも降圧させる必
要がある。さらに、充電電池セル群を充電するためには、充電電圧は、充電電池セル群に
含まれる電池セルＢＴ０９の合計電圧より大きい必要がある。そのため、変圧制御回路Ｂ
Ｔ０６は、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数を基準とした時の、充電電
地セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数の比よりも、昇降圧比Ｎを大きく設定する。
【０３１５】
変圧制御回路ＢＴ０６は、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数を基準とし
た時の、充電電地セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数の比に対して、昇降圧比Ｎを
１乃至１０％程度大きくするのが好ましい。この時、充電電圧は充電電池セル群の電圧よ
りも大きくなるが、実際には充電電圧は充電電池セル群の電圧と等しくなる。ただし、変
圧制御回路ＢＴ０６は昇降圧比Ｎに従い充電電池セル群の電圧を充電電圧と等しくするた
めに、充電電池セル群を充電する電流を流すこととなる。この電流は変圧制御回路ＢＴ０
６に設定された値となる。
【０３１６】
図２６（Ａ）に示される例では、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数が３
個で、充電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の数が１個であるため、変圧制御回路
ＢＴ０６は、１／３より少し大きい値を昇降圧比Ｎとして算出する。そして、変圧制御回
路ＢＴ０６は、放電電圧を当該昇降圧比Ｎに応じて降圧し、充電電圧に変換する変圧信号
Ｓ３を変圧回路ＢＴ０７に出力する。そして、変圧回路ＢＴ０７は、変圧信号Ｓ３に応じ
て変圧された充電電圧を、端子対ＢＴ０２に印加する。そして、端子対ＢＴ０２に印加さ
れる充電電圧によって、充電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９が充電される。
【０３１７】
また、図２６（Ｂ）や図２６（Ｂ）に示される例でも、図２６（Ａ）と同様に、昇降圧比
Ｎが算出される。図２６（Ｂ）や図２６（Ｃ）に示される例では、放電電池セル群に含ま
れる電池セルＢＴ０９の個数が、充電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数以下
であるため、昇降圧比Ｎは１以上となる。よって、この場合は、変圧制御回路ＢＴ０６は
、放電電圧を昇圧して受電電圧に変換する変圧信号Ｓ３を出力する。
【０３１８】
変圧回路ＢＴ０７は、変圧信号Ｓ３に基づいて、端子対ＢＴ０１に印加される放電電圧を
充電電圧に変換する。そして、変圧回路ＢＴ０７は、変換された充電電圧を端子対ＢＴ０
２に印加する。ここで、変圧回路ＢＴ０７は、端子対ＢＴ０１と端子対ＢＴ０２との間を
電気的に絶縁している。これにより、変圧回路ＢＴ０７は、放電電池セル群の中で最も下
流に位置する電池セルＢＴ０９の負極端子の絶対電圧と、充電電池セル群の中で最も下流
に位置する電池セルＢＴ０９の負極端子の絶対電圧との差異による短絡を防止する。さら
に、変圧回路ＢＴ０７は、上述したように、変圧信号Ｓ３に基づいて放電電池セル群の合
計電圧である放電電圧を充電電圧に変換する。
【０３１９】
また、変圧回路ＢＴ０７は、例えば絶縁型ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）−ＤＣ
コンバータ等を用いることができる。この場合、変圧制御回路ＢＴ０６は、絶縁型ＤＣ−
ＤＣコンバータのオン／オフ比（デューティー比）を制御する信号を変圧信号Ｓ３として
出力することにより、変圧回路ＢＴ０７で変換される充電電圧を制御する。
【０３２０】
なお、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータには、フライバック方式、フォワード方式、ＲＣＣ（
Ｒｉｎｇｉｎｇ  Ｃｈｏｋｅ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）方式、プッシュプル方式、ハーフブ
リッジ方式、及びフルブリッジ方式等が存在するが、目的とする出力電圧の大きさに応じ
て適切な方式が選択される。
【０３２１】
絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた変圧回路ＢＴ０７の構成を図２７に示す。絶縁型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータＢＴ５１は、スイッチ部ＢＴ５２とトランス部ＢＴ５３とを有する。
スイッチ部ＢＴ５２は、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの動作のオン／オフを切り替えるス
イッチであり、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やバイポーラ型トランジス
タ等を用いて実現される。また、スイッチ部ＢＴ５２は、変圧制御回路ＢＴ０６から出力
される、オン／オフ比を制御する変圧信号Ｓ３に基づいて、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ
ＢＴ５１のオン状態とオフ状態を周期的に切り替える。なお、スイッチ部ＢＴ５２は、使
用される絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの方式によって様々な構成を取り得る。トランス部
ＢＴ５３は、端子対ＢＴ０１から印加される放電電圧を充電電圧に変換する。詳細には、
トランス部ＢＴ５３は、スイッチ部ＢＴ５２のオン／オフ状態と連動して動作し、そのオ
ン／オフ比に応じて放電電圧を充電電圧に変換する。この充電電圧は、スイッチ部ＢＴ５
２のスイッチング周期において、オン状態となる時間が長いほど大きくなる。一方、充電
電圧は、スイッチ部ＢＴ５２のスイッチング周期において、オン状態となる時間が短いほ
ど小さくなる。なお、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いる場合、トランス部ＢＴ５３の
内部で、端子対ＢＴ０１と端子対ＢＴ０２は互いに絶縁することができる。
【０３２２】
本実施形態における蓄電装置ＢＴ００の処理の流れを、図２８を用いて説明する。図２８
は、蓄電装置ＢＴ００の処理の流れを示すフローチャートである。
【０３２３】
まず、蓄電装置ＢＴ００は、複数の電池セルＢＴ０９毎に測定された電圧を取得する（ス
テップＳ００１）。そして、蓄電装置ＢＴ００は、複数の電池セルＢＴ０９の電圧を揃え
る動作の開始条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ００２）。この開始条件は、例
えば、複数の電池セルＢＴ０９毎に測定された電圧の最大値と最小値との差分が、所定の
閾値以上か否か等とすることができる。この開始条件を満たさない場合は（ステップＳ０
０２：ＮＯ）、各電池セルＢＴ０９の電圧のバランスが取れている状態であるため、蓄電
装置ＢＴ００は、以降の処理を実行しない。一方、開始条件を満たす場合は（ステップＳ
００２：ＹＥＳ）、蓄電装置ＢＴ００は、各電池セルＢＴ０９の電圧を揃える処理を実行
する。この処理において、蓄電装置ＢＴ００は、測定されたセル毎の電圧に基づいて、各
電池セルＢＴ０９が高電圧セルか低電圧セルかを判定する（ステップＳ００３）。そして
、蓄電装置ＢＴ００は、判定結果に基づいて、放電電池セル群及び充電電池セル群を決定
する（ステップＳ００４）。さらに、蓄電装置ＢＴ００は、決定された放電電池セル群を
端子対ＢＴ０１の接続先に設定する制御信号Ｓ１、及び決定された充電電池セル群を端子
対ＢＴ０２の接続先に設定する制御信号Ｓ２を生成する（ステップＳ００５）。蓄電装置
ＢＴ００は、生成された制御信号Ｓ１及び制御信号Ｓ２を、切り替え回路ＢＴ０４及び切
り替え回路ＢＴ０５へそれぞれ出力する。そして、切り替え回路ＢＴ０４により、端子対
ＢＴ０１と放電電池セル群とが接続され、切り替え回路ＢＴ０５により、端子対ＢＴ０２
と放電電池セル群とが接続される（ステップＳ００６）。また、蓄電装置ＢＴ００は、放
電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数と、充電電池セル群に含まれる電池セル
ＢＴ０９の個数とに基づいて、変圧信号Ｓ３を生成する（ステップＳ００７）。そして、
蓄電装置ＢＴ００は、変圧信号Ｓ３に基づいて、端子対ＢＴ０１に印加される放電電圧を
充電電圧に変換し、端子対ＢＴ０２に印加する（ステップＳ００８）。これにより、放電
電池セル群の電荷が充電電池セル群へ移動される。
【０３２４】
また、図２８のフローチャートでは、複数のステップが順番に記載されているが、各ステ
ップの実行順序は、その記載の順番に制限されない。
【０３２５】
以上、本実施形態によれば、放電電池セル群から充電電池セル群へ電荷を移動させる際、
キャパシタ方式のように、放電電池セル群からの電荷を一旦蓄積し、その後充電電池セル
群へ放出させるような構成を必要としない。これにより、単位時間あたりの電荷移動効率
を向上させることができる。また、切り替え回路ＢＴ０４及び切り替え回路ＢＴ０５によ
り、放電電池セル群及び充電電池セル群が各々個別に切り替えられる。
【０３２６】
さらに、変圧回路ＢＴ０７により、放電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９の個数と
充電電池セル群に含まれる電池セルＢＴ０９群の個数とに基づいて、端子対ＢＴ０１に印
加される放電電圧が充電電圧に変換され、端子対ＢＴ０２に印加される。これにより、放
電側及び充電側の電池セルＢＴ０９がどのように選択されても、問題なく電荷の移動を実
現できる。
【０３２７】
さらに、トランジスタＢＴ１０及びトランジスタＢＴ１３にＯＳトランジスタを用いるこ
とにより、充電電池セル群及び放電電池セル群に属しない電池セルＢＴ０９から漏洩する
電荷量を減らすことができる。これにより、充電及び放電に寄与しない電池セルＢＴ０９
の容量の低下を抑制することができる。また、ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタに
比べて熱に対する特性の変動が小さい。これにより、電池セルＢＴ０９の温度が上昇して
も、制御信号Ｓ１、Ｓ２に応じた導通状態と非導通状態の切り替えといった、正常な動作
をさせることができる。
【０３２８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１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。
【０３２９】
可撓性を有する二次電池を、腕章型の電子機器に実装する例を図２９に示す。図２９に示
す腕章型デバイス７３００は、腕７３０１に装着することが可能であり、曲面を有する表
示部と、曲げることのできる二次電池とを有する。
【０３３０】
なお、表示部において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、及
び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な素子を
有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置は、例えば、ＥＬ（エ
レクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機
ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トラン
ジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、
電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ
）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジ
タルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、
ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素
子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウ
ェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、または、カーボンナノチューブを用い
た表示素子、などの少なくとも一つを有している。これらの他にも、表示素子、表示装置
、発光素子又は発光装置は、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射
率、透過率などが変化する表示媒体を有する場合がある。ＥＬ素子を用いた表示装置の一
例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例として
は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ
（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ
Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディス
プレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ
、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク、電子粉
流体（登録商標）、又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーな
どがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合に
は、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい
。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにす
ればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも
可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。なお、ＬＥＤを用
いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置しても
よい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このよう
に、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、
結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に
、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお
、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を
設けてもよい。なお、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤで成膜してもよい。
ただし、グラフェンを設けることにより、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、スパッタ法
で成膜することも可能である。
【０３３１】
さらに、腕章型デバイス７３００は機能素子を１つまたは複数有することが好ましく、例
えばセンサとして、力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁
気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度
、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むものを用いることができる。また
、タッチパネル、アンテナ、発電素子、スピーカなどの機能素子を有してもよい。
【０３３２】
例えば、夜間において腕章型デバイス７３００を使用者の腕に装着して表示部を発光させ
れば、交通の安全効果が得られる。また、軍人や警備員などが上腕部に腕章型デバイス７
３００を装着し、ほふく前進を行いながら、上官の指示をリアルタイムで受信して上腕部
の新規デバイスの表示部に表示された表示を確認することができる。軍人や警備員が作業
を実行する上で頭部にヘルメットをかぶり、両手には武器や道具を有しており、無線器や
携帯電話や頭部に装着するデバイスでは使用が困難である。軍人や警備員が上腕部に新規
デバイスを装着し、両手がふさがったままでもマイクなどの音声入力部への音声入力など
によって腕章型デバイス７３００の操作を行えることは有用である。
【０３３３】
また、スポーツ分野においても腕章型デバイス７３００を有用に使用できる。例えば、マ
ラソンなどの場合、選手は時間を腕時計で確認するが、腕の振りを一度止めないと時間を
確認することが困難である。腕の振りを止めてしまうとリズムが乱れ、競技に支障をきた
すおそれがある。腕章型デバイス７３００は、上腕部に装着することで、腕の振りを止め
なくとも時間表示を可能とし、さらに他の情報（コースの自分の位置情報や、自分の健康
状態など）もディスプレイに表示させることができる。さらに、選手が両手を使うことな
く音声入力などによって新規デバイスの操作を行い、通信機能によって、コーチに指示を
仰ぎ、その指示をスピーカなどの音声出力部による音声出力や表示によって選手が確認で
きる機能も備えていると有用である。
【０３３４】
また、工事現場等においてもヘルメットを装着した作業者が、腕章型デバイス７３００を
腕に装着し、操作することで安全に作業を行えるよう通信や他の人の位置情報を容易に取
得することができる。
【０３３５】
可撓性を有する二次電池をその他の電子機器に実装する例を図３０に示す。フレキシブル
な形状を備える二次電池を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ
、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、
デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置
ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲー
ム機などが挙げられる。
【０３３６】
また、フレキシブルな形状を備える二次電池を、家屋やビルの内壁または外壁や、自動車
の内装または外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。
【０３３７】
図３０（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１
に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、ス
ピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、二次
電池７４０７を有している。
【０３３８】
図３０（Ｂ）は、携帯電話機７４００を湾曲させた状態を示している。携帯電話機７４０
０を外部の力により変形させて全体を湾曲させると、その内部に設けられている二次電池
７４０７も湾曲される。また、その時、曲げられた二次電池７４０７の状態を図３０（Ｃ
）に示す。二次電池７４０７は薄型の二次電池である。二次電池７４０７は曲げられた状
態で固定されている。なお、二次電池７４０７は集電体７４０９と電気的に接続されたリ
ード電極７４０８を有している。例えば、集電体７４０９は銅箔であり、一部ガリウムと
合金化させることにより、集電体７４０９と接する活物質層との密着性を向上させている
。それによって、二次電池７４０７が曲げられた状態での信頼性が高い構成となっている
。
【０３３９】
図３０（Ｄ）は、バングル型の表示装置の一例を示している。携帯表示装置７１００は、
筐体７１０１、表示部７１０２、操作ボタン７１０３、及び二次電池７１０４を備える。
また、図３０（Ｅ）に曲げられた二次電池７１０４の状態を示す。二次電池７１０４は曲
げられた状態で使用者の腕への装着時に、筐体が変形して二次電池７１０４の一部または
全部の曲率が変化する。なお、曲線の任意の点における曲がり具合を相当する円の半径の
値で表したものを曲率半径であり、曲率半径の逆数を曲率と呼ぶ。具体的には、曲率半径
が４０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲内で筐体または二次電池７１０４の主表面の一部ま
たは全部が変化する。二次電池７１０４の主表面における曲率半径が４０ｍｍ以上１５０
ｍｍ以下の範囲であれば、高い信頼性を維持できる。
【０３４０】
また、湾曲可能な二次電池は、様々な電子機器において空間効率よく搭載することができ
る。例えば図３０（Ｆ）に示すストーブ７５００は、本体７５１２にモジュール７５１１
が取り付けられ、モジュール７５１１は、二次電池７５０１、モーター、ファン、送風口
７５１１ａ、熱電発電装置を有する。ストーブ７５１０では、開口部７５１２ａから燃料
を投入、着火した後、二次電池７５０１の電力を用いてモジュール７５１１のモーターと
ファンを回転させ、送風口７５１１ａから外気をストーブ７５１０の内部に送ることがで
きる。このように外気を効率よく取り込めるため火力の強いストーブとすることが可能で
ある。さらに、燃料の燃焼に得た熱エネルギーを用いて、上部のグリル７５１３において
調理することが可能である。また該熱エネルギーをモジュール７５１１の熱電発電装置に
より電力に変換し、二次電池７５０１に充電することができる。さらに、二次電池７５０
１に充電された電力を外部端子７５１１ｂより出力することができる。
【０３４１】
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。
【０３４２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した二次電池を搭載することのできる電子機器の
他の例を示す。
【０３４３】
図３１（Ａ）および図３１（Ｂ）に、２つ折り可能なタブレット型端末の一例を示す。図
３１（Ａ）および図３１（Ｂ）に示すタブレット型端末９６００は、筐体９６３０ａ、筐
体９６３０ｂ、筐体９６３０ａと筐体９６３０ｂを接続する可動部９６４０、表示部９６
３１ａと表示部９６３１ｂを有する表示部９６３１、表示モード切り替えスイッチ９６２
６、電源スイッチ９６２７、省電力モード切り替えスイッチ９６２５、留め具９６２９、
操作スイッチ９６２８、を有する。図３１（Ａ）は、タブレット型端末９６００を開いた
状態を示し、図３１（Ｂ）は、タブレット型端末９６００を閉じた状態を示している。
【０３４４】
また、タブレット型端末９６００は、筐体９６３０ａおよび筐体９６３０ｂの内部に二次
電池９６３５を有する。二次電池９６３５は、可動部９６４０を通り、筐体９６３０ａと
筐体９６３０ｂに渡って設けられている。
【０３４５】
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示され
た操作キー９６３８にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３
１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３
１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６
３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示
画面として用いることができる。
【０３４６】
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部
をタッチパネルの領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部９６３１ｂにキーボードボタン表示することができる。
【０３４７】
また、タッチパネルの領域９６３２ａとタッチパネルの領域９６３２ｂに対して同時にタ
ッチ入力することもできる。
【０３４８】
また、表示モード切り替えスイッチ９６２６は、縦表示又は横表示などの表示の向きを切
り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えスイ
ッチ９６２５は、タブレット型端末９６００に内蔵している光センサで検出される使用時
の外光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は
光センサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出
装置を内蔵させてもよい。
【０３４９】
また、図３１（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示し
ているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示
の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネル
としてもよい。
【０３５０】
図３１（Ｂ）は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、太陽電池９６
３３、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を含む充放電制御回路９６３４を有する。また、二次
電池９６３５として、本発明の一態様の二次電池を用いる。
【０３５１】
なお、タブレット型端末９６００は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０ａおよ
び筐体９６３０ｂを重ね合せるように折りたたむことができる。折りたたむことにより、
表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、タブレット型端末９６００の耐
久性を高めることができる。また、本発明の一態様の二次電池を用いた二次電池９６３５
は可撓性を有し、曲げ伸ばしを繰り返しても充放電容量が低下しにくい。よって、信頼性
の優れたタブレット型端末を提供できる。
【０３５２】
また、この他にも図３１（Ａ）および図３１（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な
情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻な
どを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ
入力機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有する
ことができる。
【０３５３】
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、
表示部、又は映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、筐
体９６３０の一面又は二面に設けることができ、二次電池９６３５の充電を効率的に行う
構成とすることができる。なお二次電池９６３５としては、本発明の一態様の二次電池を
用いると、充放電の繰り返しに伴う放電容量の低下を抑制することができるため、長期に
わたって使用することのできるタブレット端末とすることができる。
【０３５４】
また、図３１（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、および動作について図３１（
Ｃ）にブロック図を示し説明する。図３１（Ｃ）には、太陽電池９６３３、二次電池９６
３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、
表示部９６３１について示しており、二次電池９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、
コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図３１（Ｂ）に示す充放電制御回路
９６３４に対応する箇所となる。
【０３５５】
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。
太陽電池で発電した電力は、二次電池９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤＣ
コンバータ９６３６で昇圧又は降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太陽電
池９６３３からの電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３
７で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧又は降圧をすることとなる。また、表示部９６３
１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにして二次電池９６３５
の充電を行う構成とすればよい。
【０３５６】
なお太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、圧
電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段による二次
電池９６３５の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線（非接触）で電力を送受信
して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成と
してもよい。
【０３５７】
また、図３２に示すようなウェアラブルデバイスに実施の形態１で説明した二次電池を搭
載することができる。
【０３５８】
例えば、図３２（Ａ）に示すような眼鏡型デバイス４００に搭載することができる。眼鏡
型デバイス４００は、フレーム４００ａと、表示部４００ｂを有する。湾曲を有するフレ
ーム４００ａのテンプル部に二次電池を搭載することで、重量バランスがよく継続使用時
間の長い眼鏡型デバイス４００とすることができる。
【０３５９】
また、ヘッドセット型デバイス４０１に搭載することができる。ヘッドセット型デバイス
４０１は、少なくともマイク部４０１ａと、フレキシブルパイプ４０１ｂと、イヤフォン
部４０１ｃを有する。フレキシブルパイプ４０１ｂ内やイヤフォン部４０１ｃ内に二次電
池を設けることができる。
【０３６０】
また、身体に直接取り付け可能なデバイス４０２に搭載することができる。デバイス４０
２の薄型の筐体４０２ａの中に、二次電池４０２ｂを設けることができる。
【０３６１】
また、衣服に取り付け可能なデバイス４０３に搭載することができる。デバイス４０３の
薄型の筐体４０３ａの中に、二次電池４０３ｂを設けることができる。
【０３６２】
また、腕時計型デバイス４０５に搭載することができる。腕時計型デバイス４０５は表示
部４０５ａおよびベルト部４０５ｂを有し、表示部４０５ａまたはベルト部４０５ｂに、
二次電池を設けることができる。
【０３６３】
また、ベルト型デバイス４０６に搭載することができる。ベルト型デバイス４０６は、ベ
ルト部４０６ａおよびワイヤレス給電受電部４０６ｂを有し、ベルト部４０６ａの内部に
、二次電池を搭載することができる。
【０３６４】
また、図３２（Ｂ１）に示すような腕輪型デバイス４０７に実施の形態１で説明した二次
電池を搭載することができる。腕輪型デバイス４０７は、ケース４０７ａの中に、２つの
湾曲した二次電池４０７ｂを有する。またケース４０７ａの表面には湾曲した表示部４０
７ｃが設けられている。表示部４０７ｃに用いることのできる表示部については、図２９
の表示部についての記載を参酌することができる。腕輪型デバイス４０７は、接続部４０
７ｄとヒンジ部４０７ｅを有し、ヒンジ部４０７ｅを中心に接続部４０７ｄまでを動かす
ことができる。また接続部４０７ｄに設けられた外部端子を介して充電等を行うことがで
きる。
【０３６５】
また、図３２（Ｂ２）に示すようなウェアラブルデバイス４１０に実施の形態１で説明し
た二次電池を搭載することができる。ウェアラブルデバイス４１０は、本体４１１の中に
、湾曲した二次電池４１２とセンサ部４１３を有する。またウェアラブルデバイス４１０
は、表示部４１５とバンド部４１４を有し、例えば手首に着用することができる。表示部
４１５に用いることのできる表示部については、図２９の表示部についての記載を参酌す
ることができる。
【０３６６】
図３３に、他の電子機器の例を示す。図３３において、表示装置８０００は、本発明の一
態様に係る二次電池８００４を用いた電子機器の一例である。具体的に、表示装置８００
０は、ＴＶ放送受信用の表示装置に相当し、筐体８００１、表示部８００２、スピーカ部
８００３、二次電池８００４等を有する。本発明の一態様に係る二次電池８００４は、筐
体８００１の内部に設けられている。表示装置８０００は、商用電源から電力の供給を受
けることもできるし、二次電池８００４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
二次電池８００４を無停電電源として用いることで、表示装置８０００の利用が可能とな
る。
【０３６７】
表示部８００２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  Ｄｅｖｉ
ｃｅ）、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。
【０３６８】
なお、表示装置には、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。
【０３６９】
図３３において、据え付け型の照明装置８１００は、本発明の一態様に係る二次電池８１
０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、照明装置８１００は、筐体８１０１、光
源８１０２、二次電池８１０３等を有する。図３３では、二次電池８１０３が、筐体８１
０１及び光源８１０２が据え付けられた天井８１０４の内部に設けられている場合を例示
しているが、二次電池８１０３は、筐体８１０１の内部に設けられていても良い。照明装
置８１００は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、二次電池８１０３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二次電池８１０３を無停電電源として用いる
ことで、照明装置８１００の利用が可能となる。
【０３７０】
なお、図３３では天井８１０４に設けられた据え付け型の照明装置８１００を例示してい
るが、本発明の一態様に係る二次電池は、天井８１０４以外、例えば側壁８１０５、床８
１０６、窓８１０７等に設けられた据え付け型の照明装置に用いることもできるし、卓上
型の照明装置などに用いることもできる。
【０３７１】
また、光源８１０２には、電力を利用して人工的に光を得る人工光源を用いることができ
る。具体的には、白熱電球、蛍光灯などの放電ランプ、ＬＥＤや有機ＥＬ素子などの発光
素子が、上記人工光源の一例として挙げられる。
【０３７２】
図３３において、室内機８２００及び室外機８２０４を有するエアコンディショナーは、
本発明の一態様に係る二次電池８２０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、室内
機８２００は、筐体８２０１、送風口８２０２、二次電池８２０３等を有する。図３３で
は、二次電池８２０３が、室内機８２００に設けられている場合を例示しているが、二次
電池８２０３は室外機８２０４に設けられていても良い。或いは、室内機８２００と室外
機８２０４の両方に、二次電池８２０３が設けられていても良い。エアコンディショナー
は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、二次電池８２０３に蓄積された電
力を用いることもできる。特に、室内機８２００と室外機８２０４の両方に二次電池８２
０３が設けられている場合、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二次電池８２０３を無停電電源として用いることで、エアコン
ディショナーの利用が可能となる。
【０３７３】
なお、図３３では、室内機と室外機で構成されるセパレート型のエアコンディショナーを
例示しているが、室内機の機能と室外機の機能とを１つの筐体に有する一体型のエアコン
ディショナーに、本発明の一態様に係る二次電池を用いることもできる。
【０３７４】
図３３において、電気冷凍冷蔵庫８３００は、本発明の一態様に係る二次電池８３０４を
用いた電子機器の一例である。具体的に、電気冷凍冷蔵庫８３００は、筐体８３０１、冷
蔵室用扉８３０２、冷凍室用扉８３０３、二次電池８３０４等を有する。図３３では、二
次電池８３０４が、筐体８３０１の内部に設けられている。電気冷凍冷蔵庫８３００は、
商用電源から電力の供給を受けることもできるし、二次電池８３０４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二次電池８３０４を無停電電源として用いることで、電気冷
凍冷蔵庫８３００の利用が可能となる。
【０３７５】
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。
【０３７６】
（実施の形態８）
本実施の形態では、車両に実施の形態１で説明した二次電池を搭載する例を示す。
【０３７７】
また、二次電池を車両に搭載すると、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）等の次世代クリーンエネルギー自動車を実現
できる。
【０３７８】
図３４において、本発明の一態様を用いた車両を例示する。図３４（Ａ）に示す自動車８
４００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、航続距離の長い車両を実現す
ることができる。また、自動車８４００は二次電池を有する。二次電池は電気モーターを
駆動するだけでなく、ヘッドライト８４０１やルームライト（図示せず）などの発光装置
に電力を供給することができる。
【０３７９】
また、二次電池は、自動車８４００が有するスピードメーター、タコメーターなどの表示
装置に電力を供給することができる。また、二次電池は、自動車８４００が有するナビゲ
ーションシステムなどの半導体装置に電力を供給することができる。
【０３８０】
図３４（Ｂ）に示す自動車８５００は、自動車８５００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。図３４（Ｂ）に、地上設置型の充電装置８０２１から自動車８５００に搭載された蓄
電装置に、ケーブル８０２２を介して充電を行っている状態を示す。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。充電装置８０２１は、商用施設に設けられた充電ステーションでもよく、
また家庭の電源であってもよい。例えば、プラグイン技術によって、外部からの電力供給
により自動車８５００に搭載された二次電池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。
【０３８１】
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。
【０３８２】
また、車両に搭載した二次電池を車両以外の電力供給源として用いることもできる。この
場合、電力需要のピーク時に商用電源を用いることを回避することができる。
【０３８３】
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。
【符号の説明】
【０３８４】
１００    二次電池
１００ａ    二次電池
１００ｂ    二次電池
１００ｃ    二次電池
１００ｃ１    二次電池
１００ｄ    二次電池
１００ｅ    二次電池
１００ｆ    二次電池
１００ｇ    二次電池
１００ｈ    二次電池
１００ｉ    二次電池
１００ｊ    二次電池
１００ｋ    二次電池
１００ｍ    二次電池
１００ｎ    二次電池
１００ｐ    二次電池
１００ｑ    二次電池
１０１    正極集電体
１０２    正極活物質層
１０３    セパレータ
１０３ａ    領域
１０３ｂ    領域
１０４    電解液
１０５    負極集電体
１０６    負極活物質層
１０７    外装体
１０７ａ    フィルム
１０７ｂ    領域
１０７ｃ    領域
１０７ｄ    領域
１０７ｅ    外装体
１０７ｆ    外装体
１１１    正極
１１１ａ    正極
１１３    負極
１１５    負極
１１５ａ    負極
１２０    封止層
１２１    正極リード
１２５    負極リード
１３０    樹脂
１３０ａ    樹脂
１３０ｂ    樹脂
１３０ｃ    樹脂
１４０    電極組立体
１４１    電極組立体
１５１    スイッチ
１５２    電流制御スイッチ
１５４    スイッチ対
２２１    穴
２５０    領域
３２１    グラフェン
３２２    正極活物質
３２３    導電助剤
３３１    領域
３３２    領域
３３３    領域
４００    眼鏡型デバイス
４００ａ    フレーム
４００ｂ    表示部
４０１    ヘッドセット型デバイス
４０１ａ    マイク部
４０１ｂ    フレキシブルパイプ
４０１ｃ    イヤフォン部
４０２    デバイス
４０２ａ    筐体
４０２ｂ    二次電池
４０３    デバイス
４０３ａ    筐体
４０３ｂ    二次電池
４０５    腕時計型デバイス
４０５ａ    表示部
４０５ｂ    ベルト部
４０６    ベルト型デバイス
４０６ａ    ベルト部
４０６ｂ    ワイヤレス給電受電部
４０７    腕輪型デバイス
４０７ａ    ケース
４０７ｂ    二次電池
４０７ｃ    表示部
４０７ｄ    接続部
４０７ｅ    ヒンジ部
４１０    ウェアラブルデバイス
４１１    本体
４１２    二次電池
４１３    センサ部
４１４    バンド部
４１５    表示部
７１００    携帯表示装置
７１０１    筐体
７１０２    表示部
７１０３    操作ボタン
７１０４    二次電池
７３００    腕章型デバイス
７３０１    腕
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４０７    二次電池
７４０８    リード電極
７４０９    集電体
７５００    ストーブ
７５０１    二次電池
７５１０    ストーブ
７５１１    モジュール
７５１１ａ    送風口
７５１１ｂ    外部端子
７５１２    本体
７５１２ａ    開口部
７５１３    グリル
８０００    表示装置
８００１    筐体
８００２    表示部
８００３    スピーカ部
８００４    二次電池
８０２１    充電装置
８０２２    ケーブル
８１００    照明装置
８１０１    筐体
８１０２    光源
８１０３    二次電池
８１０４    天井
８１０５    側壁
８１０６    床
８１０７    窓
８２００    室内機
８２０１    筐体
８２０２    送風口
８２０３    二次電池
８２０４    室外機
８３００    電気冷凍冷蔵庫
８３０１    筐体
８３０２    冷蔵室用扉
８３０３    冷凍室用扉
８３０４    二次電池
８４００    自動車
８４０１    ヘッドライト
８５００    自動車
９６００    タブレット型端末
９６２５    スイッチ
９６２６    スイッチ
９６２７    電源スイッチ
９６２８    操作スイッチ
９６２９    具
９６３０    筐体
９６３０ａ    筐体
９６３０ｂ    筐体
９６３１    表示部
９６３１ａ    表示部
９６３１ｂ    表示部
９６３２ａ    領域
９６３２ｂ    領域
９６３３    太陽電池
９６３４    充放電制御回路
９６３５    二次電池
９６３６    ＤＣＤＣコンバータ
９６３７    コンバータ
９６３８    操作キー
９６３９    ボタン
９６４０    可動部
ＢＴ００    蓄電装置
ＢＴ０１    端子対
ＢＴ０２    端子対
ＢＴ０３    制御回路
ＢＴ０４    回路
ＢＴ０５    回路
ＢＴ０６    変圧制御回路
ＢＴ０７    変圧回路
ＢＴ０８    電池部
ＢＴ０９    電池セル
ＢＴ１０    トランジスタ
ＢＴ１１    バス
ＢＴ１２    バス
ＢＴ１３    トランジスタ
ＢＴ１４    電流制御スイッチ
ＢＴ１５    バス
ＢＴ１６    バス
ＢＴ１７    スイッチ対
ＢＴ１８    スイッチ対
ＢＴ２１    トランジスタ対
ＢＴ２２    トランジスタ
ＢＴ２３    トランジスタ
ＢＴ２４    バス
ＢＴ２５    バス
ＢＴ３１    トランジスタ対
ＢＴ３２    トランジスタ
ＢＴ３３    トランジスタ
ＢＴ３４    バス
ＢＴ３５    バス
ＢＴ４１    電池制御ユニット
ＢＴ５１    絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータ
ＢＴ５２    スイッチ部
ＢＴ５３    トランス部
Ｓ１    制御信号
Ｓ２    制御信号
Ｓ３    変圧信号
ＳＷ１    スイッチ
ＳＷ３    スイッチ
１２    ＢＴ
１６    ＢＴ
【図１】
2019145521.tif 000003
【図２】
2019145521.tif 000004
【図３】
2019145521.tif 000005
【図４】
2019145521.tif 000006
【図５】
2019145521.tif 000007
【図６】
2019145521.tif 000008
【図７】
2019145521.tif 000009
【図８】
2019145521.tif 000010
【図９】
2019145521.tif 000011
【図１０】
2019145521.tif 000012
【図１１】
2019145521.tif 000013
【図１２】
2019145521.tif 000014
【図１３】
2019145521.tif 000015
【図１４】
2019145521.tif 000016
【図１５】
2019145521.tif 000017
【図１６】
2019145521.tif 000018
【図１７】
2019145521.tif 000019
【図１８】
2019145521.tif 000020
【図１９】
2019145521.tif 000021
【図２０】
2019145521.tif 000022
【図２１】
2019145521.tif 000023
【図２２】
2019145521.tif 000024
【図２３】
2019145521.tif 000025
【図２４】
2019145521.tif 000026
【図２５】
2019145521.tif 000027
【図２６】
2019145521.tif 000028
【図２７】
2019145521.tif 000029
【図２８】
2019145521.tif 000030
【図２９】
2019145521.tif 000031
【図３０】
2019145521.tif 000032
【図３１】
2019145521.tif 000033
【図３２】
2019145521.tif 000034
【図３３】
2019145521.tif 000035
【図３４】
2019145521.tif 000036
【図３５】
2019145521.tif 000037
【図３６】
2019145521.tif 000038