(57)【要約】【課題】フレキシブル性と高い容量とを共に実現することが可能なフレキシブル電池を提供する。【解決手段】可撓性を有する基材に、厚さ１ｍｍ以下の電池が複数個配列され、複数個の電池の正極同士及び負極同士がそれぞれ配線により接続され、各配線に外部への接続端子が接続されたフレキシブル電池を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する基材に、厚さ１ｍｍ以下の電池が複数個配列され、
複数個の前記電池の正極同士及び負極同士がそれぞれ配線により接続され、
各前記配線に外部への接続端子が接続された
フレキシブル電池。
【請求項２】
絶縁性のフィルムで表面が被覆されている請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項３】
前記基材に対して前記電池の占める面積の割合が５０％以下であり、光透過性のフィルムで表面が被覆されている請求項１又は請求項２に記載のフレキシブル電池。
【請求項４】
前記可撓性を有する基材として、フレキシブルな帯状のストリップが用いられ、前記ストリップに複数個の前記電池が配列され、前記ストリップ１個を単位構成として、多数個の前記ストリップが編み上げられて成る請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項５】
表面もしくは背面に保護層が形成されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のフレキシブル電池。
【請求項６】
全体が３次元曲面形状とされている請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項７】
前記電池が２次電池である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のフレキシブル電池。
【請求項８】
前記電池がリチウムイオン２次電池である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のフレキシブル電池。
【請求項９】
可撓性を有する基材に、厚さ１ｍｍ以下の電池が複数個配列され、複数個の前記電池の正極同士及び負極同士がそれぞれ配線により接続され、各前記配線に外部への接続端子が接続されたフレキシブル電池を備え、
前記フレキシブル電池から電力が供給されて駆動される
電子機器。
【請求項１０】
有機エレクトロルミネセンス素子から成る発光素子を備えた請求項９に記載の電子機器。
【請求項１１】
前記発光素子の一方の主面に前記フレキシブル電池が配置されている請求項１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記発光素子の両主面に前記フレキシブル電池が配置されている請求項１０に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟性を有するフレキシブル電池、及び、このフレキシブル電池を備えた電子機器に係わる。
【背景技術】
【０００２】
再充電可能な２次電池は、携帯型の通信機器のディスプレイ、可搬型のパーソナルコンピューター等のディスプレイや液晶表示素子のバックライト等の各種電子機器に適用することが提案されている。
【０００３】
再充電可能な２次電池としては、リチウム２次電池が代表的である。
従来から、リチウム２次電池の様々な構成が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３を参照。）。
【０００４】
ところで、近年、薄膜化されたディスプレイ、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）のような薄膜で形成されたフレキシブルな発光体、シート型の太陽電池における蓄電機能、プリンタブルエレクトロニクスと言われる塗布型電子デバイスにおける電源機能、等に代表される技術分野において、シート状もしくはフィルム状でフレキシブルな電池が求められている。
【０００５】
例えば、リチウム２次電池等の薄膜電池を、ＩＣカードに電源として搭載することが提案されている（例えば、特許文献４を参照。）。
しかしながら、リチウムイオン２次電池では、電池の基本性能は電池の容量が重要な因子と考えられているため、フレキシブル化のための新規な技術の提案はほとんどなされていない。
特許文献４で提案されている薄膜電池は、薄型の電池であるが、電池を構成する各層が固体相となっており、フレキシブル性は有していない。また、薄型にすることにより、電池の容量も小さくなる。
【０００６】
一方、フレキシブルな電池については、これまでにも、様々な製品化や改良の試みがなされている。
しかしながら、これまで提案されたフレキシブルな電池では、電池の形状、形態、容量が十分ではなく、製品化の際の用途や部品の構成が非常に限られたものとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２０９１１８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１４７６４号公報
【特許文献３】特開２０１２−２８０６２号公報
【特許文献４】特許第５１８７５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した問題の解決のために、本発明においては、フレキシブル性と高い容量とを共に実現することが可能なフレキシブル電池、並びに、このフレキシブル電池を備えた電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、以下の手段により達成される。
【００１０】
１．可撓性を有する基材に、厚さ１ｍｍ以下の電池が複数個配列され、複数個の前記電池の正極同士及び負極同士がそれぞれ配線により接続され、各前記配線に外部への接続端子が接続されたフレキシブル電池。
【００１１】
２．絶縁性のフィルムで表面が被覆されている前記１に記載のフレキシブル電池。
【００１２】
３．前記基材に対して前記電池の占める面積の割合を５０％以下であり、光透過性のフィルムで表面が被覆されている前記１又は２に記載のフレキシブル電池。
【００１３】
４．前記可撓性を有する基材として、フレキシブルな帯状のストリップが用いられ、前記ストリップに複数個の前記電池が配列され、前記ストリップ１個を単位構成として、多数個の前記ストリップが編み上げられて成る前記１に記載のフレキシブル電池。
【００１４】
５．表面もしくは背面に保護層が形成されている前記１〜４のいずれか１項に記載のフレキシブル電池。
【００１５】
６．前記電池が２次電池である前記１〜５のいずれか１項に記載のフレキシブル電池。
【００１６】
７．前記電池がリチウムイオン２次電池である前記１〜５のいずれか１項に記載のフレキシブル電池。
【００１７】
８．可撓性を有する基材に、厚さ１ｍｍ以下の電池が複数個配列され、複数個の前記電池の正極同士及び負極同士がそれぞれ配線により接続され、各前記配線に外部への接続端子が接続されたフレキシブル電池を備え、前記フレキシブル電池から電力が供給されて駆動される電子機器。
【００１８】
９．有機エレクトロルミネセンス素子から成る発光素子を備えた前記８に記載の電子機器。
【００１９】
１０．前記発光素子の一方の主面に前記フレキシブル電池が配置されている前記９に記載の電子機器。
【００２０】
１１．前記発光素子の両主面に前記フレキシブル電池が配置されている前記９に記載の電子機器。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のフレキシブル電池によれば、可撓性を有する基材に、厚さ１ｍｍ以下の電池が複数個配列され、複数個の電池の正極同士及び負極同士がそれぞれ配線により接続されていることにより、フレキシブル性を有する薄型の電池を構成することができる。そして、複数個の電池の同極同士を配線で接続しているので、直列接続で高い容量が得られる。
【００２２】
また、本発明の電子機器によれば、本発明のフレキシブル電池を備えて、フレキシブル電池から電力が供給されて駆動される構成であるので、電池が薄型でフレキシブル性を有すると共に高い容量を有する。従って、電子機器の小型化を図ることができ、電子機器の動作時間を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図（断面図）である。
【図２】図１のフレキシブル電池の内部の平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図（断面図）である。
【図４】Ａ〜Ｃ  図３のフレキシブル電池の製造方法を示す製造工程図である。
【図５】Ｄ、Ｅ  図３のフレキシブル電池の製造方法を示す製造工程図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の電子機器の概略構成図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の電子機器の概略構成図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図である。
【図１０】Ａ〜Ｃ  本発明の第６の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図である。
【図１１】Ａ〜Ｃ  本発明の第６の実施の形態のフレキシブル電池の製造方法を示す製造工程図である。
【図１２】Ｄ〜Ｆ  本発明の第６の実施の形態のフレキシブル電池の製造方法を示す製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．本発明の概要
２．第１の実施の形態（フレキシブル電池）
３．第２の実施の形態（フレキシブル電池）
４．第３の実施の形態（電子機器）
５．第４の実施の形態（電子機器）
６．第５の実施の形態（フレキシブル電池）
７．第６の実施の形態（フレキシブル電池）
【００２５】
＜１．本発明の概要＞
まず、具体的な実施の形態の説明に先立ち、本発明の概要について説明する。
【００２６】
本発明のフレキシブル電池は、可撓性を有する基材に、小型で薄型である厚さ１ｍｍ以下の電池を複数個配列し、各電池の正極同士及び負極同士を配線で接続して、各配線に外部への接続端子を接続した構成である。
基材が可撓性を有するので、フレキシブル電池全体でもフレキシブル性を有する。
また、複数個の電池の同極同士を配線で接続しているので、直列接続で高い容量が得られる。
【００２７】
好ましくは、絶縁性のフィルムで表面を被覆する。これにより、フレキシブル性を維持しながら、各電池を接続する配線を保護することができる。
また、表面もしくは背面に保護層を形成することによっても、各電池を接続する配線を保護することができる。
【００２８】
本発明のフレキシブル電池において、例えば、電池の間隔を空けて疎に電池を配列することにより、電池に透過性がなくても、フレキシブル電池全体としては、光透過性を確保することができる。
基材に対して電池の占める面積の割合を５０％以下として、光透過性のフィルムで表面を被覆すれば、フレキシブル電池の表面側が十分に光透過性を有する構成とすることができる。
【００２９】
本発明のフレキシブル電池において、例えば、電池をラミネートする一方の側を、アルミ箔と樹脂の複合フィルムとすることにより、その側では完全遮光を行うことができる。
また、例えば、電池の間隔を狭めて密に電池を配列することにより、フレキシブル電池全体の光透過性を低くすることも可能である。
【００３０】
各電池の正極同士や負極同士の結線は、例えば、六角形の蜂の巣状の結線や、互いに直交又は斜めに交差する、並行する直線的な配列とした、格子型の結線が考えられる。このうち、六角形の蜂の巣状の結線とした場合には、電圧を均一化することが可能である。
【００３１】
また、本発明のフレキシブル電池の特殊な製造方法として、以下に説明するファブリケート法が挙げられる。
予め、帯状のシートに、配線を形成して、この配線上に複数個の電池を配列した、帯状のストリップ１個を単位構成として、この帯状のストリップを多数作製しておく。
そして、この電池付きの帯状のストリップを、篭目状もしくは直交状に編み上げる。
その後、各配線を結線して、Ａ面電圧とＢ面電圧の取り出し線を形成する。
その後、プラスチックフィルムを貼り合わせる。取り出し線はそのまま３．３Ｖ程度の電源として使用するか、直列の６Ｖ台に昇圧して使用することができる。
【００３２】
フレキシブル電池の各電池には、１次電池を使用することも可能であるが、充電することが可能な２次電池を使用することが好ましい。
特に、フレキシブル電池に使用する電池を、リチウムイオン２次電池とすることにより、薄型の電池を使用することができ、また充電することが可能であるため、１次電池を使用した場合よりも、用途の範囲を大幅に広くすることができる。
また、フレキシブル電池の各電池には、上述のリチウムイオン２次電池の他に、酸化銀電池やマンガン乾電池等も使用することが可能である。
さらに、通常の単体の電池の他にも、薄膜太陽電池と薄膜コンデンサーの組み合わせも使用することが可能である。この構成の場合、薄膜太陽電池で発生した電力を薄膜コンデンサーに蓄積して使用する。
フレキシブル電池の各電池には、各種の薄型電池を使用することが可能である。特に、単体でフレキシブル性をある程度有する電池や、硬くてごく小さい電池を使用することにより、フレキシブル電池の全体のフレキシブル性を容易に実現できる。後者の場合は、硬い電池が設けられた部分以外の基材の部分で容易に曲げることができ、十分なフレキシブル性が得られる。
【００３３】
また、個々の電池は、平面サイズが小さい方が、遠くから見て均一な透明に見えるので好ましい。
各電池の正極同士及び負極同士の結線は、それぞれ、従来の導線、プリント法による導電材料の配線、導電性ゴム、ハンダ、導電性ペースト等、任意の構成を採用することができる。
【００３４】
フレキシブル電池の「フレキシブル」の定義もしくは基準としては、３．５インチ（外形、約７６ｍｍ）のコアに巻き取り可能であり、性能が劣化しないことが挙げられる。
フレキシブル電池の透明性の定義としては、１０ｃｍ角で全面の平均光線透過率が３０％以上あること、５００ｃｄ／ｍ２の均一平面発光体に重ねて、面平均輝度が１５０ｃｄ／ｍ２確保できることが挙げられる。
【００３５】
なお、本発明のフレキシブル電池は、フレキシブル性を有するため、フレキシブル電池全体を曲げて３次元曲面形状とすることが可能である。３次元曲面形状としては、例えば、半球状、球状、ラグビーボール形状、馬の鞍形状等が挙げられる。
この３次元曲面形状のフレキシブル電池の構成は、例えば、以下に説明するようにして作製することができる。
まず、特定の曲面形状に形成された型の上に、弾性を有するプラスチック薄膜を形成する。
その後、プラスチック薄膜上に、厚さ１ｍｍ以下の電池を複数個配列する。
さらに、各電池の同極同士を結線して、外部への接続端子を形成する。
その後、弾性を有するプラスチック薄膜で全体を被覆する。
このようにして、３次元曲面形状のフレキシブル電池を作製することができる。
【００３６】
特に、弾性を有するプラスチック薄膜を、すべて光線透過率６０％以上である構成とすれば、透光性を有する３次元曲面形状のフレキシブル電池を作製することができる。
また、プラスチック薄膜の面積に対する、電池の面積の割合が５０％以下である構成とすれば、実質的に透明な３次元曲面形状のフレキシブル電池を作製することができる。
【００３７】
本発明の電子機器は、本発明のフレキシブル電池を備えて、フレキシブル電池から電力を供給して電子機器を駆動する構成である。
本発明のフレキシブル電池は、薄型でフレキシブル性を有するので、任意の電子機器において、駆動電源として内蔵させることにより、大きな場所を占有することがなく、電子機器の小型化を図ることが可能である。また、曲げた状態で使用することが可能であるため、使用した電子機器の設計の自由度を高めることができる。
また、本発明のフレキシブル電池は、リチウムイオン２次電池を複数個使用しているので、薄型で高い容量を有しており、電子機器を電源の無い屋外等で使用する場合に好適である。例えば、各種の所謂モバイル機器に、本発明のフレキシブル電池を使用することが可能である。
【００３８】
本発明の電子機器を、例えばＩＣカードに適用した場合には、アンテナや駆動回路とフレキシブル電池とを接続してＩＣカードを構成する。
フレキシブル電池によって、ＩＣカードの厚さを増大させないで、容量の高い電池をＩＣカードに搭載させることが可能になる。
これにより、薄く、かつ、様々な機能を有するＩＣカードを実現することが可能になる。
【００３９】
本発明の電子機器を、例えば薄型ディスプレイに適用した場合には、薄型の画像表示部と薄型のフレキシブル電池とを組み合わせて、電源部を含むディスプレイ全体を薄く構成することが可能になる。適用する薄型ディスプレイとしては、例えば、液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたディスプレイを挙げることができる。
【００４０】
特に、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）では、基板に透明可撓性フィルムを用いてフレキシブル性を有する構成が提案されており、このフレキシブル性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたディスプレイと、本発明のフレキシブル電池とを用いることにより、フレキシブルなディスプレイを実現することが可能である。
【００４１】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）を発光素子として照明機器に使用する構成が提案されており、本発明の電子機器をこの照明機器に適用することも可能である。
特に、基板に透明可撓性フィルムを用いてフレキシブル性を有する構成の有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）を照明機器の発光体として用いて、本発明のフレキシブル電池と接続することにより、全体としてフレキシブル性を有する照明機器を実現することが可能になる。
【００４２】
本発明の電子機器を、有機エレクトロルミネセンス素子（ＯＬＥＤ）を使用した機器に適用する場合に、使用する有機エレクトロルミネセンス素子の好ましい層構成の具体例を以下に示す。
（ｉ）基材フィルム／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）基材フィルム／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（iii）基材フィルム／陰極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／正孔阻止層／陰極
（iv）基材フィルム／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／正孔阻止層／陰極
（ｖ）基材フィルム／陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／電子輸送層／電子注入層／正孔阻止層／陰極
基材フィルムには、フレキシブル性を有する樹脂フィルムを使用する。
それぞれの層構成の各層の材料には、従来公知の材料を使用することができる。
各層構成の陰極の上には、保護フィルムを形成することが好ましい。
また、基材フィルムや保護フィルムの内面側に、ガスバリア膜を形成することが好ましい。
【００４３】
本発明の電子機器を、有機エレクトロルミネセンス素子（ＯＬＥＤ）を発光素子として使用した照明機器に適用する場合には、フレキシブル電池を発光素子の両面又は片面に配置することが可能である。
【００４４】
発光素子の片面にフレキシブル電池を配置する場合には、さらにフレキシブル電池を構成する透明樹脂フィルムに遮光膜を形成することにより、発光素子のフレキシブル電池を配置した側の面を遮光して、発光素子の反対側の面から光を発生させることができる。
【００４５】
発光素子の両面にフレキシブル電池を配置する場合には、さらにフレキシブル電池内のリチウムイオン２次電池の配置を、前述した疎な配置とすることにより、フレキシブル電池を透明性として、発光素子の両面から光を発生させることができる。
また、発光素子の両面のフレキシブル電池を直列に接続した場合には、電圧を高くすることができる。
一方、発光素子の両面のフレキシブル電池を並列に接続した場合には、電気容量を増やすことができる。
【００４６】
また、本発明の電子機器として、本発明のフレキシブル電池と、太陽電池シート等のように、光が照射されることで電源となる電子材料のシートとを組み合わせた構成とすることが可能である。
このような構成とした場合には、光が照射されて発生した電気エネルギーを、フレキシブル電池に蓄積することが可能になる。
【００４７】
＜２．第１の実施の形態（フレキシブル電池）＞
本発明の第１の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図（断面図）を、図１に示す。また、図１のフレキシブル電池の内部の平面図を、図２に示す。
【００４８】
図１及び図２に示すフレキシブル電池１０は、基材フィルム１上に、リチウムイオン２次電池３が複数個配列され、それぞれのリチウムイオン２次電池３が結線されて成る。
基材フィルム１は、アルミ箔１Ｂの両面に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート１Ａがラミネートされた、３層構造となっている。
基材フィルム１上に、導線から成り、リチウムイオン２次電池３の正極同士を接続する正極配線４が形成されている。
リチウムイオン２次電池３は、平面形状が円形であり、正極配線４の上方に配置されており、正極が接点により正極配線４に接続されている。
リチウムイオン２次電池３の間の部分には、空間を埋めて樹脂６が形成されている。この樹脂６の材料としては、例えばシリコン樹脂を使用することができる。
リチウムイオン２次電池３の上方に、導線から成り、リチウムイオン２次電池３の負極同士を接続する負極配線５が形成されている。負極配線５とリチウムイオン２次電池３の負極は、接点により接続されている。
負極配線５の上には、全体を覆って、保護フィルム２が形成されている。保護フィルム２の材料には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを使用することができる。
正極配線４及び負極配線５は、図中左の端面から外部に延びる外部端子に、それぞれ接続されている。
【００４９】
本実施の形態のフレキシブル電池１０は、複数個のリチウムイオン２次電池３が、基材フィルム１と保護フィルム２との間に配置されているので、基材フィルム１及び保護フィルム２によって、フレキシブル性を有している。
また、本実施の形態のフレキシブル電池１０は、基材フィルム１がアルミ箔１Ｂを含んでいるので、遮光性を有している。さらに、基材フィルム１がアルミ箔１Ｂを含んでいるので、ガスバリア性をも有している。
【００５０】
（実験例１）
ここで、第１の実施の形態のフレキシブル電池１０を実際に作製した。
厚さ４０μｍのアルミ箔１Ｂの両面に、厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート１Ａをラミネートして、基材フィルム１を形成した。
この基材フィルム１を、幅７５ｃｍ、長さ１５０ｃｍにカットした。
次に、基材フィルム１上に、市販の直径０．１５ｍｍの導線を格子状に配線して、正極配線４を形成した。なお、各格子点は、交差する導線が導通するように小量のハンダで固定した。
そして、この格子点に、厚さ０．７ｍｍで直径２０ｍｍのリチウムイオン２次電池３を、全て正極が接触するように導電性ペーストで固定し、乾燥させた。
次に、個々のリチウムイオン２次電池３の負極同士を、格子状にハンダ及び導電性ペーストで導通を確保しながら、全体を結線して、負極配線５を形成した。
次に、一つ一つのリチウムイオン２次電池３の間隙に、樹脂６として、硬化性のシリコン樹脂を充填した。
続いて、この樹脂６上に、接着剤を塗工したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを基材フィルム１と同じサイズにして貼り合わせ、保護フィルム２を形成した。
そして、正極配線４の導線と負極配線５の導線を、互いにショートしないように束ねて電池の端子とした。
このようにして、図１及び図２に示した構成のフレキシブル電池１０を作製することができた。
【００５１】
＜３．第２の実施の形態（フレキシブル電池）＞
本発明の第２の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図（断面図）を、図３に示す。
【００５２】
図３に示すフレキシブル電池２０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート１１１上に、ガス遮蔽膜（バリア層）１２が形成され、その上にポリエステル層１３がコーティングされた、３層構造の基材フィルム１９を有している。
基材フィルム１９のポリエステル層１３の上に、導線から成り、リチウムイオン２次電池１５の正極同士を接続する正極配線１４が形成されている。
リチウムイオン２次電池１５は、正極配線１４の上方に配置されており、正極が接点により正極配線１４に接続されている。
リチウムイオン２次電池１５の間の部分には、空間を埋めて樹脂１６が形成されている。この樹脂１６の材料としては、例えばシリコン樹脂を使用することができる。
リチウムイオン２次電池１５の上方に、導線から成り、リチウムイオン２次電池１５の負極同士を接続する負極配線１７が形成されている。負極配線１７とリチウムイオン２次電池１５の負極は、接点により接続されている。
負極配線５の上には、全体を覆って、保護フィルム１８が形成されている。保護フィルム１８の材料には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを使用することができる。
【００５３】
次に、本実施の形態のフレキシブル電池２０の製造方法を、図４Ａ〜図５Ｅの製造工程図を参照して説明する。
まず、図４Ａに示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート１１１上に、ガス遮蔽膜（バリア層）１２を形成する。
次に、図４Ｂに示すように、ガス遮蔽膜（バリア層）１２上に、ポリエステル層１３をコーティングする。
次に、図４Ｃに示すように、ポリエステル層１３の上に、正極配線１４の導線を形成する。この図４Ｃでは、正極配線１４を蜂の巣状（六角形を並べた形状）に形成している。
次に、図５Ｄに示すように、正極配線１４の六角形の頂点の部分に、各正極が正極配線１４に接続されるように、リチウムイオン２次電池１５を配置する。
次に、図５Ｅに示すように、リチウムイオン２次電池１５の各負極に接続されるように、負極配線１７の導線を形成する。この図５Ｅでは、負極配線１７を斜めに交差する２方向の直線状に形成している。
その後は、図示しないが、表面を覆って保護フィルム１８を形成する。
このようにして、図３に示したフレキシブル電池２０を製造することができる。
【００５４】
本実施の形態のフレキシブル電池２０は、複数個のリチウムイオン２次電池１５が、基材フィルム１９と保護フィルム１８との間に配置されているので、基材フィルム１９及び保護フィルム１８によって、フレキシブル性を有している。
また、本実施の形態のフレキシブル電池２０は、基材フィルム１９がガス遮蔽膜（バリア層）１２を有しているので、ガスバリア性を有している。
また、本実施の形態のフレキシブル電池２０は、基材フィルム１９の各層１１，１２，１３と樹脂１６と保護フィルム１８がいずれも透明な樹脂から成るため、フレキシブル電池２０全体として透明性を有している。
【００５５】
（実験例２）
ここで、第２の実施の形態のフレキシブル電池２０を実際に作製した。
厚さ４５μｍのＰＥＴフィルム１１上に、図４Ａに示したように、大気圧プラズマによるガス遮蔽膜（バリア層）１２を厚さ８０ｎｍ形成した。
その後、ガス遮蔽膜（バリア層）１２上に、図４Ｂに示したように、ポリエステル層１３を厚さ１０μｍコーティングして、３層構造の基材フィルム１９を形成した。
この基材フィルム１９を、幅７５ｃｍ、長さ１５０ｃｍにカットした。
次に、基材フィルム１９上に、図４Ｃに示したように、導電性インクで蜂の巣状（六角形を並べた形状）に導線をパターニングして、正極配線１４を形成した。
そして、図５Ｄに示したように、正極配線１４の六角形の並べられた各頂点に相当する位置に、厚さ０．７ｍｍ、直径１０ｍｍのリチウムイオン２次電池１５を、すべて正極が正極配線１４に接触するように導電性ペーストで固定し、乾燥させた。
次に、図５Ｅに示したように、個々のリチウムイオン２次電池１５の負極に、６０度ずつ角度を変えた導線を直線状に結線し、負極配線１７を形成した。
次に、一つ一つのリチウムイオン２次電池１５の間隙に、樹脂１６として、硬化性のシリコン樹脂を充填した。
次に、この樹脂１６上に、厚さ２０μｍの接着剤塗工済みであるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートを、基材フィルム１９と同じサイズにして貼り合わせ、保護フィルム１８を形成した。
このようにして、図３に示した構成のフレキシブル電池２０を作製することができた。
【００５６】
上述した第１の実施の形態のフレキシブル電池１０及び第２の実施の形態のフレキシブル電池２０では、リチウムイオン２次電池３，１５を使用していた。
これに対して、薄型の１次電池や、薄型の他の材料の２次電池を使用して、同様のフレキシブル電池を構成することも可能である。
【００５７】
＜４．第３の実施の形態（電子機器）＞
本発明の第３の実施の形態の電子機器の概略構成図（断面図）を、図６に示す。
本実施の形態は、本発明の電子機器を、有機エレクトロルミネセンス素子（ＯＬＥＤ）から成る発光シートに適用したものである。
【００５８】
図６に示す発光シート３０は、ＯＬＥＤ発光素子２１と、フレキシブル電池２２とを、接着層２８によって接着して構成されている。ＯＬＥＤ発光素子２１が上側に配置されており、ＯＬＥＤ発光素子２１の上面から発光する構成となっている。
【００５９】
ＯＬＥＤ発光素子２１は、図６に示すように、発光層２４を挟んで、上側に透明基板フィルム２６が配置され、下側に封止フィルム２７が配置されている。
フレキシブル電池２２は、内部に複数個のリチウムイオン２次電池２３が配置されて、構成されている。
ＯＬＥＤ発光素子２１の発光層２４と、フレキシブル電池の配線（正極配線と負極配線）２９とは、直列に接続されており、外部にスイッチ２５が設けられている。
【００６０】
ＯＬＥＤ発光素子２１は、従来から提案されている、シート状のフレキシブル性を有する有機エレクトロルミネセンス素子（ＯＬＥＤ）から成る発光素子によって構成することができる。
フレキシブル電池２２は、本発明のフレキシブル電池により構成することができ、例えば、前述した第１の実施の形態のフレキシブル電池１０を使用することができる。
【００６１】
さらに、必要に応じて、例えば、発光シート３０の外部に、フレキシブル電池２２の起電力を昇圧してＯＬＥＤ発光素子２１に供給する、昇圧回路を設けることができる。
なお、昇圧回路をフレキシブル基板と薄膜の回路で構成することができれば、発光シート３０の内部に設けることも可能である。
【００６２】
本実施の形態の発光シート３０は、ＯＬＥＤ発光素子２１とフレキシブル電池２２が接着され、発光層２４とフレキシブル電池２２の配線２９が接続されているので、フレキシブル電池２２によってＯＬＥＤ発光素子２１を駆動して、発光させることができる。
また、ＯＬＥＤ発光素子２１とフレキシブル電池２２が、いずれもシート状でフレキシブル性を有しているため、フレキシブル性を有する発光シート３０を実現することができる。そして、発光シート３０を曲げた状態でも発光させることが可能になる。
【００６３】
（実験例３）
ここで、第３の実施の形態の発光シート３０を実際に作製した。
フレキシブル電池２２には、実験例１で作製したフレキシブル電池１０を用いた。
ＯＬＥＤ発光素子２１は、特開２００９−２５６７０９号公報の実施例１に記載のＯＬＥＤ発光素子と同様にして作製した。即ち、作製されたＯＬＥＤ発光素子２１は、ガス遮蔽膜（バリア膜）が内面に形成された、上下２枚のＰＥＴフィルムの間に、下層から、ＩＴＯ、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ（ＩＲ（ｐｐｙ）３を含有）、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３、Ａｌの各層が形成されて成る。
次に、ＯＬＥＤ発光素子２１の発光面と反対の面に、実験例１で作製したフレキシブル電池１０を接着剤で貼り合わせた。
さらに、フレキシブル電池の配線２９（フレキシブル電池１０の正極配線４と負極配線５）を、ＯＬＥＤ発光素子２１の端子に正しく接続して、導線の中間にスイッチ２５を設けた。
このようにして、図６に示した発光シート３０を作製した。
【００６４】
作製した発光シート３０に、スイッチ２５を入れて通電させたところ、発光を確認できた。
また、発光シート３０の一部を、直径１５ｃｍのプラスチックコアの外側に巻き付けた場合でも、通電させたところ問題なく点灯することを確認した。
【００６５】
＜５．第４の実施の形態（電子機器）＞
本発明の第４の実施の形態の電子機器の概略構成図（断面図）を、図７に示す。
本実施の形態も、第３の実施の形態と同様に、本発明の電子機器を、有機エレクトロルミネセンス素子（ＯＬＥＤ）から成る発光シートに適用したものである。
【００６６】
図７に示す発光シート４０は、ＯＬＥＤ発光素子３３に対して、下面側に第１のフレキシブル電池３１が接合され、上面側に第２のフレキシブル電池３２が接合されている。
また、図示しないが、ＯＬＥＤ発光素子３３と、第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２の配線（正極配線と負極配線）とは電気的に接続されている。
ＯＬＥＤ発光素子３３と、第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２とは、図示しない接着剤によって接着されている。
【００６７】
本実施の形態の発光シート４０は、上下両面から光Ｌを発生させることが可能な構成である。
ＯＬＥＤ発光素子３３は、上下両面から発光させることが可能であり、シート状のフレキシブル性を有する有機エレクトロルミネセンス素子（ＯＬＥＤ）から成る発光素子を用いて、構成することができる。
【００６８】
第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２は、それぞれ前述した第２の実施の形態のフレキシブル電池２０により構成され、内部に複数個のリチウムイオン２次電池３４が配置されている。
なお、第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２には、第２の実施の形態のフレキシブル電池２０以外でも、本発明のフレキシブル電池の構成であれば使用することが可能である。
【００６９】
本実施の形態の発光シート４０は、ＯＬＥＤ発光素子３３と第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２が接着されているので、第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２によってＯＬＥＤ発光素子３３を駆動して、発光させることができる。
特に、２つのフレキシブル電池を設けたことにより、２つのフレキシブル電池を直列に接続して駆動電圧を高くすることや、２つのフレキシブル電池を並列に接続して電気容量を増やすことが可能になる。
【００７０】
また、ＯＬＥＤ発光素子３３と第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２が、いずれもシート状でフレキシブル性を有しているため、フレキシブル性を有する発光シート４０を実現することができる。そして、発光シート４０を曲げた状態でも発光させることが可能になる。
また、第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２に、第２の実施の形態のフレキシブル電池２０を用いているので、フレキシブル電池３１，３２が透明性を有している。これにより、ＯＬＥＤ発光素子３３から、上下両面に光Ｌを発生させることが可能である。
【００７１】
（実験例４）
ここで、第４の実施の形態の発光シート４０を実際に作製した。
第１のフレキシブル電池３１及び第２のフレキシブル電池３２には、実験例２で作製したフレキシブル電池２０を用いた。
ＯＬＥＤ発光素子３３は、特開２０１３−４２４５号公報の実施例に記載のＯＬＥＤ発光素子の層構成をそのまま使用して、さらに基材フィルム及び封止フィルムにバリア層を設けた厚さ４５μｍのＰＥＴフィルムをそれぞれ使用して、両面発光のＯＬＥＤ素子を作製した。即ち、作製されたＯＬＥＤ発光素子３３は、それぞれバリア層を設けた基材フィルム及び封止フィルムの間に、下層から、例えば、ＩＴＯ、α−ＮＰＤ、発光層（ホスト化合物及びドーパント）、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３、ＬｉＦ、Ａｌの各層が形成されて成る。
次に、ＯＬＥＤ発光素子３３の両面に、実験例２で作製したフレキシブル電池２０を接着剤で貼り合わせた。
さらに、フレキシブル電池２０の導線（正極配線１４、負極配線１７）を、ＯＬＥＤ発光素子３３の端子に正しく接続して、導線の中間にスイッチ（図示せず）を設けた。
このようにして、図７に示した発光シート４０を作製した。
【００７２】
作製した発光シート４０に、スイッチを入れて通電させたところ、発光を確認でき、どちらの面からも光を取り出すことができることを確認した。
【００７３】
＜６．第５の実施の形態（フレキシブル電池）＞
本発明の第５の実施の形態のフレキシブル電池を、図８及び図９を参照して説明する。
図８は単位構成の概略構成図を示し、図９は図８の単位構成を編み上げた状態を示している。
【００７４】
本実施の形態のフレキシブル電池は、図８に示すストリップ状の単位構成５４を多数用いて、構成されている。
図８に示す単位構成５４は、基材フィルム５１上に配線５２が形成され、配線５２の上にリチウムイオン２次電池５３が接続された構成となっている。
そして、図８に示す単位構成５４を縦横に、リチウムイオン２次電池５３の無い部分が直交する単位構成５４のリチウムイオン２次電池５３の有る部分の下になるように、上下に編み上げて、図９に示す状態としている。
さらに、図示しないが、図９の状態から、配線５２に対して対極の配線をリチウムイオン２次電池５３に接続し、リチウムイオン２次電池５３の間に樹脂を充填し、上面及び下面を保護フィルム又は保護膜で覆うことにより、フレキシブル電池を構成することができる。
【００７５】
本実施の形態のフレキシブル電池は、複数個のリチウムイオン２次電池５３が、基材フィルム５１と保護フィルムとの間に配置されているので、基材フィルム５１及び保護フィルム又は保護膜によって、フレキシブル性を有している。
【００７６】
（実験例５）
ここで、第５の実施の形態のフレキシブル電池を実際に作製した。
幅３ｃｍ、長さ１ｍ、厚さ１８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを基材フィルム５１に用いて、基材フィルム５１の中央部に、長手方向に導線（０．１５ｍｍφ）を敷設して配線５２を形成した。
次に、配線５２の上に、６２ｍｍ間隔で、厚さ０．７ｍｍで直径２０ｍｍのリチウムイオン２次電池５３を、すべて同じ極が接触するように導電性ペーストで固定して、乾燥させた。このようにして、図８に示したストリップ状の単位構成５４を多数作製した。
次に、多数作製したストリップ状の単位構成５４を、縦方向と横方向を交互に編み上げることによって、各リチウムイオン２次電池５３の対極が露出するように織り上げたフレキシブル電池の中間体（図９に示した状態）を得た。
次に、各リチウムイオン２次電池５３の未結線の側の対極を、導線とハンダですべて接続した。
次に、上面及び下面にシリコン樹脂を保護層としてコーティングした。
さらに、リチウムイオン２次電池５３からの配線を結束して、フレキシブル電池の外部に電極端子を形成した。
そして、周囲をトリミングして、７５ｃｍ角のフレキシブル電池を得た。
このようにして、本実施の形態のフレキシブル電池を作製することができた。
作製したフレキシブル電池の両電極端子間の電圧を測定したところ、３．２Ｖであった。
【００７７】
＜７．第６の実施の形態（フレキシブル電池）＞
本発明の第６の実施の形態のフレキシブル電池の概略構成図を、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す。
フレキシブル電池の斜視図を図１０Ａに示し、フレキシブル電池の平面図を図１０Ｂに示し、フレキシブル電池を構成する単位構成の平面図を図１０Ｃに示す。
【００７８】
本実施の形態のフレキシブル電池７０は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、図１０Ｃに詳細な構成示す単位構成６１が、１２個組み合わせられて、全体として半球状に形成されている。
【００７９】
図１０Ｃに示すように、各単位構成６１は、基材に、配線６２が形成され、配線６２の上にリチウムイオン２次電池６３が配置され、リチウムイオン２次電池６３の上に配線６４が接続されている。
【００８０】
本実施の形態のフレキシブル電池７０は、例えば、以下に説明するようにして、製造することができる。
まず、図１１Ａに示すように、弾性領域の伸びが２０％以下の樹脂を用いて、図１０Ｃに示した単位構成６１に対応する、パーツ６５を用意する。図１０Ａ及び図１０Ｂより、本実施の形態のフレキシブル電池７０は１２個の単位構成６１から成るので、１２個の同一形状のパーツ６５を用意する。それぞれのパーツ６５は、曲面状のフレキシブル電池７０の完成品の曲面から、必要な形状とする。
【００８１】
次に、図１１Ｂに示すように、各パーツ６５の上に、配線６２を形成する。配線６２は、パーツ６５の図中下側に延長して、外部への接続端子を形成している。
次に、図１１Ｃに示すように、配線６２上に、リチウムイオン２次電池６３を正極及び負極を揃えて配置する。このとき、導電性ペーストによって、配線６２及びパーツ６５上にリチウムイオン２次電池６３を固定する。
【００８２】
次に、図１２Ｄに示すように、接着剤６６と、その上の透明樹脂フィルムから成る接着テープ６７とによって、隣接するパーツ６５を繋ぎ合わせる。そして、接着剤６６及び接着テープ６７を形成した側を内側にして、図１２Ｅに示すように、１２個のパーツ６５を繋ぎ合わせる。
なお、１２個のパーツ６５を繋ぎ合わせる際に、半球状に形成された型を用いて、この型の上にパーツ６５を取り付けるようにしても良い。
【００８３】
次に、図１２Ｆに示すように、各リチウムイオン２次電池６３の対極側を、配線６４で結線する。配線６４は、隣接するパーツ６５に跨って形成する。
【００８４】
続いて、図示しないが、例えば、透明なウレタンゴムをスプレーコーティングする。
さらに、図１１Ｂに示したパーツ６５と、材料及び形状が同様であり、パーツ６５よりやや大きいサイズのパーツ（外側のパーツ）を１２個用意して、この外側のパーツを表面に貼り付ける。
このようにして、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した、半球状のフレキシブル電池７０を製造することができる。
【００８５】
本実施の形態のフレキシブル電池７０は、フレキシブル性を有することを利用して、３次元曲面形状である半球状に形成されている。
また、各単位構成６１のパーツ６５及び外側のパーツに、透明な材料、例えば、光線透過率６０％以上である弾性を有する樹脂を用いれば、透光性を有するフレキシブル電池７０を構成することができる。また、単位構成６１の面積に対するリチウムイオン２次電池５３の占める面積の割合が５０％以下である構成とすれば、実質的に透明な半球状のフレキシブル電池７０を作製することができる。
【００８６】
本実施の形態のフレキシブル電池７０は、３次元曲面形状として半球状を採用していたが、本発明のフレキシブル電池は、その他の３次元曲面形状を採用することができる。例えば、球状、ラグビーボール形状、馬の鞍形状等が挙げられる。
【００８７】
フレキシブル電池を３次元形状とすることにより、電池を平面形状としていた従来の構成と比較して用途を広げることが可能になる。例えば、曲面形状の発光体と組み合わせて、曲面形状の照明装置を構成することが可能になる。
【００８８】
上述の各実施の形態では、複数個の薄型の電池として、リチウムイオン２次電池を使用していたが、本発明では、薄型の電池として、１次電池やその他の電池、例えば、酸化銀電池やマンガン乾電池等を使用することも可能である。さらに、薄膜太陽電池と薄膜コンデンサーの組み合わせも、使用することが可能である。
【００８９】
本発明は、上述の実施の形態及び実験例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【符号の説明】
【００９０】
１，１９，５１  基材フィルム、１Ａ，１１  ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート、１Ｂ  アルミ箔、２，１８  保護フィルム、３，１５，２３，３４，５３，６３  リチウムイオン２次電池、４，１４  正極配線、５，１７  負極配線、６，１６  樹脂、１０，２０，２２，７０  フレキシブル電池、１２  ガス遮蔽膜（バリア層）、１３  ポリエステル層、２１，３３  ＯＬＥＤ発光素子、２４  発光層、２５  スイッチ、２６  透明基板フィルム、２７  封止フィルム、２８  接着層、２９，５２，６２，６４  配線、３０，４０  発光シート、３１  第１のフレキシブル電池、３２  第２のフレキシブル電池、５４，６１  単位構成、６５  パーツ
【図１】
2015015143.tif 000003
【図２】
2015015143.tif 000004
【図３】
2015015143.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015015143.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015015143.tif 000009
【図８】
2015015143.tif 000010
【図９】
2015015143.tif 000011
【図１０】
2015015143.tif 000012
【図１１】
2015015143.tif 000013
【図１２】
2015015143.tif 000014