(57)【要約】【課題】二次電池において、新規なセパレータの構造を提供する。【解決手段】正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータとを有し、第１のセパレータ及び第２のセパレータは、正極と負極との間に設けられており、第１のセパレータは第１の孔を有し、第２のセパレータは第２の孔を有し、第１の孔と第２の孔は、大きさが異なる非水系二次電池とする。若しくは、第１のセパレータに占める第１の孔の体積の割合は、第２のセパレータに占める第２の孔の体積の割合とは異なる非水系二次電池とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータとを有し、
前記第１のセパレータ及び前記第２のセパレータは、前記正極と前記負極との間に設けられており、
前記第１のセパレータは第１の孔を有し、
前記第２のセパレータは第２の孔を有し、
前記第１の孔と前記第２の孔は、大きさが異なる非水系二次電池。
【請求項２】
前記第１のセパレータと前記第２のセパレータは、厚さが異なることを特徴とする請求項１に記載の非水系二次電池。
【請求項３】
正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータと、第３のセパレータとを有し、
前記第１のセパレータは、前記正極と前記負極との間に設けられており、
前記第２のセパレータは、前記第１のセパレータと前記正極との間に設けられており、
前記第３のセパレータは、前記第１のセパレータと前記負極との間に設けられており、
前記第１のセパレータは第１の孔を有し、
前記第２のセパレータは第２の孔を有し、
前記第３のセパレータは第３の孔を有し、
前記第１の孔は、前記第２の孔及び前記第３の孔と大きさが異なる非水系二次電池。
【請求項４】
正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータと、第３のセパレータとを有し、
前記第１のセパレータは、前記正極と前記負極との間に設けられており、
前記第２のセパレータは、前記第１のセパレータと前記正極との間に設けられており、
前記第３のセパレータは、前記第１のセパレータと前記負極との間に設けられており、
前記第１のセパレータは第１の孔を有し、
前記第２のセパレータは第２の孔を有し、
前記第３のセパレータは第３の孔を有し、
前記第１の孔は、前記第２の孔及び前記第３の孔よりも大きい非水系二次電池。
【請求項５】
正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータと、第３のセパレータとを有し、
前記第１のセパレータは、前記正極と前記負極との間に設けられており、
前記第２のセパレータは、前記第１のセパレータと前記正極との間に設けられており、
前記第３のセパレータは、前記第１のセパレータと前記負極との間に設けられており、
前記第１のセパレータは第１の孔を有し、
前記第２のセパレータは第２の孔を有し、
前記第３のセパレータは第３の孔を有し、
前記第１の孔と前記第２の孔と前記第３の孔は、大きさがそれぞれ異なる非水系二次電池。
【請求項６】
前記第１のセパレータの厚さは、前記第２のセパレータの厚さ及び前記第３のセパレータの厚さとは異なることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一に記載の非水系二次電池。
【請求項７】
前記第１のセパレータの厚さは、前記第２のセパレータの厚さ及び前記第３のセパレータの厚さよりも小さいことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一に記載の非水系二次電池。
【請求項８】
前記第１のセパレータ、前記第２のセパレータ及び前記第３のセパレータは、それぞれ厚さが異なることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一に記載の非水系二次電池。
【請求項９】
前記電解液はリチウムイオンを有していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の非水系二次電池。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一に記載の非水系二次電池は、さらに可撓性を有する外装体を有し、可撓性を有することを特徴とする非水系二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、非水系二次電池、及びその製造方法に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、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）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、リチウムイオン二次電池等の二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池、燃料電池等、種々の蓄電装置の開発が盛んに行われている（特許文献１乃至特許文献３）。特に高出力、高エネルギー密度であるリチウムイオン二次電池は、携帯電話やスマートフォン、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ等の電気機器、あるいは医療機器、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、定置用蓄電装置など、半導体産業の発展および省エネルギー化の要求の高まりに伴い急速にその需要が拡大し、現代社会に不可欠なものとなっている。
【０００４】
非水系二次電池の一つであるリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、非水電解液と、これらを覆う外装体と、を有する。一般的に、リチウムイオン二次電池では、アルミニウム等からなる正極集電体の両面にリチウムイオンを吸蔵・放出する正極活物質を含む正極合剤を塗布した正極と、銅等からなる負極集電体の両面にリチウムイオンを吸蔵放出する負極活物質を含む負極合剤を塗布した負極が用いられる。また、これら正極と負極の間にセパレータが挟まれることで絶縁され、正極及び負極は、外装体に設けられた正極端子及び負極端子と電気的に接続されている。外装体は、円筒形や角形等の一定の形状を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２０１２／１６５３５８号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０００２３４９号明細書
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００９／１３１１８０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セパレータは、正極と負極の間に設けられ、両極が直接接触することを防ぐ機能を有する。リチウムイオン二次電池の両極が直接接触すると、両極間で制御不能な大電流が流れ、大きな発熱等を生じ、安全上の問題を引き起こす場合がある。また、安全上の問題とまでの事態とはならない場合でも、自己放電が生じ電池としての機能が損なわれる。
【０００７】
また、リチウムイオン二次電池の製造または充放電の過程において、充放電に寄与するキャリアイオンの一部が負極表面に析出し不可逆成分となり、電池としての機能が損なわれる。さらに、リチウムの析出が進行すると、ひげ状の構造物（ウィスカー）となり成長する場合もあるが、セパレータの性質次第で該構造物がセパレータの孔を経て、両極間を接続するに至る場合もあり、これも問題となる。
【０００８】
また、電池が機能するためには、セパレータは電解液を保持する機能を有していなければならない。また、イオンの伝導性がなければならない。なお、セパレータが電解液を保持し、イオン伝導性を有するのはセパレータ層の有する孔の性質に関係が大きい。
【０００９】
セパレータは多孔性の材料を使用するのが一般的であり、使用する材料によりセパレータに形成される孔の大きさ及び形状、セパレータ層に占める孔の体積の割合（空隙率）が異なる。セパレータの孔の大きさが大きいほど、または、孔の体積の割合（空隙率）が大きいほどイオン伝導性には有利となるが、反面、両極を絶縁する機能が弱くなる。また、ひげ状の構造物（ウィスカー）を生じる場合には、該ひげ状の構造物がセパレータを突き抜け易くなり絶縁性能が低くなる。一方で、リチウムやその他成分の析出により形成される上述の不可逆成分が塊状となって遊離したもの、または、活物質粒子が活物質層から遊離したものがセパレータ中の孔を塞ぎにくくなり、イオン伝導性は保たれやすくなる。
【００１０】
セパレータに形成される孔の大きさ及び量は、セパレータの材料と形成方法により決定されるが、所定のイオン伝導性、および、機械的強度を有するセパレータを得るためには、材料と形成方法の選択を緻密に検討する必要がある。しかし、セパレータの材料、及び、形成方法には選択の制限があり、所望の性質を有するセパレータを形成するのは容易ではない。
【００１１】
さらに、可撓性を有するリチウムイオン二次電池においては、二次電池の形状変化に応じて二次電池の内部に様々な応力が生じる。二次電池に該応力を緩和する構造を有していなければ、容易に二次電池のいずれかの個所でせん断破壊が発生し、二次電池としての機能が失われる。
【００１２】
上記に鑑み、本発明の一態様は、二次電池において両極の直接的な接触を防ぎつつ、所望のイオン伝導性及び機械的強度を有するセパレータを提供することを課題の一つとする。または、長期信頼性の確保を実現することを課題の一つとする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、リチウムイオン二次電池において、新規なセパレータの構造を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様は、新規の蓄電装置などを提供することを課題の一つとする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、形状が変化することができる機能を有する二次電池、つまり可撓性を有する二次電池を提供することを課題の一つとする。また、可撓性を有する二次電池において、形状変化に耐え得る新規のセパレータを提供することも課題の一つとする。
【００１５】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本明細書で開示する発明の一態様の構成は、正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータとを有し、第１のセパレータ及び第２のセパレータは、正極と負極との間に設けられており、第１のセパレータは第１の孔を有し、第２のセパレータは第２の孔を有し、第１の孔と第２の孔は、大きさが異なる非水系二次電池である。
【００１７】
なお、第１のセパレータと第２のセパレータは、厚さが異なっていてもよい。
【００１８】
本明細書で開示する発明の他の一態様の構成は、正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータと、第３のセパレータとを有し、第１のセパレータは、正極と負極との間に設けられており、第２のセパレータは、第１のセパレータと正極との間に設けられており、第３のセパレータは、第１のセパレータと負極との間に設けられており、第１のセパレータは第１の孔を有し、第２のセパレータは第２の孔を有し、第３のセパレータは第３の孔を有し、第１の孔は、第２の孔及び第３の孔と大きさが異なる非水系二次電池である。
【００１９】
本明細書で開示する発明の他の一態様の構成は、正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータと、第３のセパレータとを有し、第１のセパレータは、正極と負極との間に設けられており、第２のセパレータは、第１のセパレータと正極との間に設けられており、第３のセパレータは、第１のセパレータと負極との間に設けられており、第１のセパレータは第１の孔を有し、第２のセパレータは第２の孔を有し、第３のセパレータは第３の孔を有し、第１の孔は、第２の孔及び第３の孔よりも大きい非水系二次電池である。
【００２０】
本明細書で開示する発明の他の一態様の構成は、正極と、負極と、電解液と、第１のセパレータと、第２のセパレータと、第３のセパレータとを有し、第１のセパレータは、正極と負極との間に設けられており、第２のセパレータは、第１のセパレータと正極との間に設けられており、第３のセパレータは、第１のセパレータと負極との間に設けられており、第１のセパレータは第１の孔を有し、第２のセパレータは第２の孔を有し、第３のセパレータは第３の孔を有し、第１の孔と第２の孔と第３の孔は、大きさがそれぞれ異なる非水系二次電池である。
【００２１】
なお、本明細書で開示する発明の一態様の構成に係る非水系二次電池は、第１のセパレータの厚さは、第２のセパレータの厚さ及び第３のセパレータの厚さとは異なることが好ましい。さらに、第１のセパレータの厚さは、第２のセパレータの厚さ及び第３のセパレータの厚さよりも小さいことがより好ましい。
【００２２】
また、本明細書で開示する発明の一態様の構成に係る非水系二次電池は、電解液はリチウムイオンを有していてもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様の構成に係る非水系二次電池は、さらに可撓性を有する外装体を有していてもよく、非水系二次電池は可撓性を有していてもよい。
【００２３】
非水系二次電池において、正極と負極との間に多層のセパレータを設け、セパレータ各層の有する孔の大きさをそれぞれ異なるものとしたとき、多層構造全体の特性は、各セパレータの性質と厚さ、単位体積あたりの孔の体積の割合等により決定される。多層構造を構成する各セパレータの材料、厚さ、単位体積あたりの孔の体積の割合等は、それぞれ所定の範囲で選択することができるが、各セパレータの性質を種々設定することにより、多層構造全体のセパレータとしての特性を細やかに設定することが可能となる。
【００２４】
例えば、正極と負極の間に、所定の厚さでセパレータを設ける場合に、単位体積あたりの孔の体積の割合が高く、孔が大きく厚い第１のセパレータと、単位体積あたりの孔の体積の割合が低く、孔が小さく薄い第２のセパレータとのセパレータ積層体を設けると、第１のセパレータに由来する高いイオン伝導度を得ながら、第２のセパレータに由来する高い電解液保持性を有するセパレータとすることができる。
【００２５】
所定の厚さのセパレータを第１のセパレータを構成する材料のみで形成すると、イオン伝導度は高く、ひげ状のリチウム析出物（ウィスカー）が両極を接続することを妨げる能力の低いセパレータとなる。さらに、該セパレータは機械的強度も低い。一方で、所定の厚さのセパレータを第２のセパレータを構成する材料のみで形成すると、ひげ状のリチウム析出物（ウィスカー）が両極を接続することを防ぐことができるが、イオン伝導性が低くなる。さらに塊状の析出物等を生じる場合に、孔の大きさが小さいと析出物等により容易に孔を塞がれ、イオン伝導性の低下を生じる。
【００２６】
セパレータ用材料は使用できる材料と性質に限りがあり、必要なセパレータを作製することが困難である場合がある。単一材料でセパレータを形成するよりも、性質の異なる多層のセパレータを合わせる方が、セパレータの特性の選択の幅を広げることができる。
【００２７】
また、可撓性二次電池において二次電池が変形すると、多層のセパレータが設けられていた場合、セパレータに生じる応力は、各層間に摺動が生じることにより緩和されることができる。したがって、セパレータが多層設けられていると、二次電池は変形への耐性が高まる。多層のセパレータを有する構造は、可撓性を有する二次電池に適している。
【００２８】
さらに、可撓性二次電池において負極からひげ状の構造物（ウイスカー）が成長し、２つのセパレータの界面を突き抜け、２つのセパレータにひげ状の構造物（ウイスカー）が連なった状態において、二次電池の形状変化に伴いセパレータ間で摺動が生じると、ひげ状の構造物（ウイスカー）が摺動に耐えられず、セパレータの界面においてせん断され破壊されるため、ひげ状の構造物（ウイスカー）による両電極間の接続（ショート）を防止することもできる。
【００２９】
本発明の一態様に係る可撓性を有する二次電池の外装体は、曲率半径１０ｍｍ以上好ましくは曲率半径３０ｍｍ以上の範囲で変形することができる。二次電池の外装体であるフィルムは、１枚または２枚で構成されており、積層構造の二次電池である場合、湾曲させた電池の断面構造は、外装体であるフィルムの２つの曲線で挟まれた構造となる。
【００３０】
面の曲率半径について、図１７を用いて説明する。図１７（Ａ）において、曲面１７００を切断した平面１７０１において、曲面の形状である曲線１７０２の一部を円の弧に近似して、その円の半径を曲率半径１７０３とし、円の中心を曲率中心１７０４とする。図１７（Ｂ）に曲面１７００の上面図を示す。図１７（Ｃ）に、平面１７０１で曲面１７００を切断した断面図を示す。曲面を平面で切断するとき、切断する平面により、曲面の形状である曲線の曲率半径は異なるものとなるが、曲面を、最も曲率半径の小さい曲線を有する平面で切断したときにおいて、曲面の断面形状である曲線の曲率半径を面の曲率半径とする。
【００３１】
２枚のフィルムを外装体として電極・電解液など電池材料１８０５を挟む二次電池を湾曲させた場合には、二次電池の曲率中心１８００に近い側のフィルム１８０１の曲率半径１８０２は、曲率中心１８００から遠い側のフィルム１８０３の曲率半径１８０４よりも小さい（図１８（Ａ））。二次電池を湾曲させて断面を円弧状とすると曲率中心１８００に近いフィルムの表面には圧縮応力がかかり、曲率中心１８００から遠いフィルムの表面には引っ張り応力がかかる（図１８（Ｂ））。外装体の表面に凹部または凸部で形成される模様を形成すると、このように圧縮応力や引っ張り応力がかかったとしても、ひずみによる影響を許容範囲内に抑えることができる。そのため、二次電池は、曲率中心に近い側の外装体の曲率半径が１０ｍｍ以上好ましくは３０ｍｍ以上となる範囲で変形することができる。
【００３２】
なお、二次電池の断面形状は、単純な円弧状に限定されず、一部が円弧を有する形状にすることができ、例えば図１８（Ｃ）に示す形状や、波状（図１８（Ｄ））、Ｓ字形状などとすることもできる。二次電池の曲面が複数の曲率中心を有する形状となる場合は、複数の曲率中心それぞれにおける曲率半径の中で、最も曲率半径が小さい曲面において、２枚の外装体の曲率中心に近い方の外装体の曲率半径が、１０ｍｍ以上好ましくは３０ｍｍ以上となる範囲で二次電池が変形することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の一態様は、二次電池において両極の直接的な接触を防ぎつつ、所望のイオン伝導性及び機械的強度を有するセパレータを提供することができる。または、長期信頼性の確保を実現することができる。
【００３４】
また、本発明の一態様は、リチウムイオン二次電池において、新規なセパレータの構造を提供することができる。または、本発明の一態様は、新規の蓄電装置などを提供することがきる。
【００３５】
また、本発明の一態様は、形状が変化することができる機能を有する二次電池、つまり可撓性を有する二次電池を提供することができる。また、可撓性を有する二次電池において、形状変化に耐え得る新規のセパレータを提供することもできる。
【００３６】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一態様を示す断面模式図。
【図２】ひげ状構造物のせん断を示す断面模式図。
【図３】集電体と活物質を示す断面模式図。
【図４】本発明の一態様を示す断面模式図。
【図５】コイン形の二次電池を説明する図。
【図６】積層型の二次電池を説明する図。
【図７】円筒型の二次電池を説明する図。
【図８】蓄電装置の例を説明するための図。
【図９】蓄電装置の例を説明するための図。
【図１０】蓄電装置の例を説明するための図。
【図１１】蓄電装置の例を説明するための図。
【図１２】蓄電装置の例を説明するための図。
【図１３】電子機器を説明する図。
【図１４】電子機器を説明する図。
【図１５】本発明の一態様を示す断面模式図。
【図１６】本発明の一態様を示す断面模式図。
【図１７】曲率半径を説明する図。
【図１８】可撓性を有する二次電池を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。
【００３９】
なお、本明細書で説明する各図において、正極、負極、活物質層、外装体などの大きさや厚さ等の各構成要素の大きさは、個々に説明の明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしも各構成要素はその大きさに限定されず、また各構成要素間での相対的な大きさに限定されない。
【００４０】
また、本明細書等において、第１、第２、第３などとして付される序数詞は、便宜上用いるものであって工程の順番や上下の位置関係などを示すものではない。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
【００４１】
また、本明細書等で説明する本発明の構成において、同一部分又は同様の機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を有する部分を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
【００４２】
また、本明細書等においてセパレータの有する孔とは、セパレータ材料を有する層又は膜の中で、セパレータ材料の無い領域を指す。また、セパレータというときは孔を含めて指すこともあれば、孔とセパレータ材料とを区別して指すこともある。孔の形状は、所定の方向と相関を有する形状であるか、等方的な形状であるかについて特に限定されない。ひとつの孔が該セパレータ材料を有する層を突き抜けているか否か、セパレータ材料で囲まれた閉じた空間となっているか否かについても限定されない。セパレータの有する孔とは、二次電池において電解液により孔の一部又は全部が充填されている状態の孔も含まれる。
【００４３】
また、この発明を実施するための形態に記載の内容は、適宜組み合わせて用いることができる。
【００４４】
（実施の形態１）
本発明の一態様にかかるリチウムイオン二次電池の作製方法について図１（Ａ）を用い、以下に説明する。まず、正極集電体１１０と、正極活物質層１１２と、第１のセパレータ１００と、第２のセパレータ１０１と、負極活物質層１１３と、負極集電体１１１とを積み重ねた状態の断面模式図を示す。集電体および活物質層の詳細については後述する。なお、活物質層は集電体の両面に形成することもでき、二次電池を積層構造とすることも可能である。
【００４５】
第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１とをそれぞれ拡大した断面模式図を図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に示す。第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１は、それぞれ、大きさの異なる第１の孔１０４と第２の孔１０５を有している。また、第１のセパレータ１００に占める第１の孔１０４の体積の割合は、第２のセパレータ１０１に占める第２の孔１０５の体積の割合とは異なる。なお、模式図においてセパレータを繊維状に、孔を繊維の隙間として表現しているが、セパレータの構造は繊維構造に限られるものではない。
【００４６】
さらに図１（Ａ）で示す通り、第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１の厚さもそれぞれ異なる。そのため、イオン伝導度、機械的強度、絶縁性能等のセパレータとしての特性が異なる。なお、第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１とは、同じ材料を用いて製造したとしても、製造方法、製造条件等を変更することにより別々の特性を与えてもよい。
【００４７】
セパレータの材料としては、紙、不織布、ガラス繊維、あるいは、ナイロン（ポリアミド）、ビニロン（ポリビニルアルコール系繊維）、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタンといった合成繊維等を用いればよい。ただし、後述の電解液に溶解しない材料を選ぶ必要がある。
【００４８】
より具体的には、セパレータの材料として、例えば、フッ素系ポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリウレタン系高分子及びこれらの誘導体、セルロース、紙、不織布、ガラス繊維から選ばれる一種を単独で、又は二種以上を組み合せて用いることができる。
【００４９】
セパレータは、両極の接触を防ぐ絶縁性能、電解液を保持する性能、イオンの伝導性がなければならない。セパレータとしての機能を有する膜を製造する方法として、膜の延伸による方法がある。例えば、溶融したポリマー材料を展開して放熱させ、得られた膜を膜と平行の二軸方向に延伸して孔を形成する、延伸開孔法がある。ただし、延伸により得られるセパレータは、構成材料と膜の機械的強度のために、膜の孔の大きさや膜の厚さの範囲には制限がある。
【００５０】
本実施の形態において、第１のセパレータ１００及び第２のセパレータ１０１をそれぞれ延伸法により作製して、これを併せて二次電池に用いることができる。第１のセパレータ１００及び第２のセパレータ１０１を構成する材料には、上記の材料または上記以外の材料から１種類以上を選択して用いることができ、膜の形成の条件及び延伸の条件等により、膜中の孔の大きさ、孔の占める体積の割合（空隙率ともいう）、膜の厚さ等の特性をそれぞれ決定することができる。特性の異なる第１のセパレータ１００及び第２のセパレータ１０１を併せて用いることにより、一方の膜を単独で用いる場合と比べ、二次電池のセパレータの性能を多彩に選択することができるようになる。
【００５１】
例えば、第２のセパレータ１０１を第１のセパレータ１００と比べ、孔の大きさが小さく、膜に占める孔の体積の割合（空隙率）を小さく、厚さの小さい膜として、第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１を併せて二次電池のセパレータとして用いた場合、Ｌｉのひげ状の構造物（ウィスカー）が正極・負極間を接続する等を防ぐ絶縁性能を第２のセパレータ１０１により得て、厚い第１のセパレータ１００にて高いイオン伝導性を確保することができる。すなわち第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１とに、それぞれ異なる機能を付与することも可能である。
【００５２】
さらに、二次電池に変形応力がかかる場合にも、第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１との界面において、両セパレータが摺動することにより応力を緩和することができるため、２つのセパレータを用いた構造は、可撓性を有する二次電池のセパレータの構造としても適している。さらに、可撓性二次電池において負極からひげ状の構造物（ウイスカー）１０８が成長し、２つのセパレータの界面を突破して存在するとき（図２（Ａ））に、二次電池の形状変化に伴いセパレータ間で摺動が生じると、ひげ状の構造物（ウイスカー）１０８が摺動に耐えられず、セパレータの界面においてせん断され破壊されるため、ひげ状の構造物（ウイスカー）１０８による両電極間の接続（ショート）を防止することもできる（図２（Ｂ））。図２（Ｂ）における白抜きの矢印は、両セパレータの摺動を表す。
【００５３】
２つのセパレータを併せた構造体を作製する方法として、セパレータの材料を有する膜を２層重ねたものを延伸して、両層に孔を形成する方法が考えられる。しかし、該方法では２層に施される延伸処理の条件が同一となるため、形成される孔の大きさが近似し、各セパレータ中の孔の体積の割合（空隙率）も近似する場合がある。そのため、２つのセパレータにそれぞれ異なる性能を付与することが困難である場合もある。ただし、本発明の一態様に係る実施の形態において、該方法により作製されたセパレータの積層体を必ずしも除外するものではない。
【００５４】
２つのセパレータを二次電池に組み込む方法としては、２つのセパレータを併せてから後述する正極及び負極の間に挟みこむ方法が可能である。また、正極及び負極にそれぞれ１枚ずつセパレータ載置し、これらを併せる方法も可能である。さらに、正極又は負極の一方に第１のセパレータ及び第２のセパレータを載置し、正極又は負極のもう一方を併せる方法も可能である。２つのセパレータを有する二次電池の断面模式図は図１（Ａ）に示す。
【００５５】
また、第２のセパレータ１０１を負極の両面を覆うことができる大きさのシート状若しくはエンベロープ状に形成し、セパレータに包まれた負極とすると、二次電池の製造上、負極を機械的な損傷から保護することができ、負極の取り扱いが容易となる。第２のセパレータ１０１に包まれた負極と、正極活物質層１１２との間に第１のセパレータ１００を挟み込み、外装体１２０に収納し、電解液１２１を含ませることにより、二次電池を形成することができる。図１５に、第２のセパレータ１０１をエンベロープ状に形成して作製した二次電池の断面構造を示す。図１５（Ａ）は、正極と負極を１組用いて作製した二次電池の断面構造を示しているが、正極と負極を複数組用いて積層型二次電池を作製することもできる。図１５（Ｂ）に、電極活物質を集電体の両面に形成してエンベロープ状セパレータで包み、作製した積層型二次電池の断面構造を示す。
【００５６】
第１のセパレータ及び第２のセパレータは、後述の通り、可撓性を有する二次電池において、摺動する場合もあるため、固定されていない。
【００５７】
負極について図３（Ａ）を用いて説明する。負極は、負極活物質層１１３と、負極集電体１１１とを少なくとも含む。本実施の形態では、負極活物質層１１３に用いられる材料として炭素系材料を用い負極を形成する工程を以下に説明する。なお、図３（Ａ）において負極活物質は、粒状の活物質である。このため、図３（Ａ）においては、負極活物質を模式的に円形で示しているが、この形状に限られるものではない。また、負極活物質を模式的に数種の大きさで示しているが、大きさにばらつきを有していてもよい。負極を形成する工程を以下に説明する。
【００５８】
負極活物質として、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。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。また、黒鉛の形状としては鱗片状のものや球状のものなどがある。
【００５９】
負極活物質として、炭素系材料以外に、リチウムとの合金化・脱合金化反応により充放電反応を行うことが可能な材料も用いることができる。例えば、Ｇａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ等のうち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と比べて容量が大きく、特にシリコンは理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと高く好ましい。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。
【００６０】
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（ＭｏＯ２）等の酸化物を用いることができる。
【００６１】
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はＣｏ、ＮｉまたはＣｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ２．６Ｃｏ０．４Ｎ３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ３）を示し好ましい。
【００６２】
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る。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ることで、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。
【００６３】
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、Ｃｒ２Ｏ３等の酸化物、ＣｏＳ０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ３Ｎ２、Ｃｕ３Ｎ、Ｇｅ３Ｎ４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。
【００６４】
負極活物質は、一例としては、粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい。
【００６５】
電極の導電助剤として、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。
【００６６】
導電助剤により、電極中に電子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、負極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。負極活物質層中に導電助剤を添加することにより、高い電子伝導性を有する負極活物質層１１３を実現することができる。
【００６７】
また、バインダーとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、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、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。
【００６８】
負極活物質層１１３の総量に対するバインダーの含有量は、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、負極活物質層１１３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。
【００６９】
次いで、負極集電体１１１上に負極活物質層１１３を形成する。塗布法を用いて負極活物質層１１３を形成する場合は、負極活物質とバインダーと導電助剤と分散媒を混合して電極ペースト（スラリー）を作製し、負極集電体１１１に塗布して乾燥させる。また、乾燥後に必要があればプレス処理を行ってもよい。
【００７０】
本実施の形態で負極集電体１１１として銅の金属箔を用い、スラリーとしては、メソカーボンマイクロビーズとバインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とを混合させたものを用いる。
【００７１】
なお、負極集電体１１１には、ステンレス、金、白金、亜鉛、鉄、銅、チタン、タンタル等の金属、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。負極集電体１１１は、箔状、板状（シート状）、網状、円柱状、コイル状、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１１１は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。また、電極集電体の表面の一部に、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。
【００７２】
以上の工程でリチウムイオン二次電池の負極を作製することができる。
【００７３】
正極について説明する。正極は、正極活物質層１１２と、正極集電体１１０とを少なくとも含む。本実施の形態では、正極活物質層１１２に用いられる材料としてリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を用い正極を形成する工程を以下に説明する。なお、図３（Ｂ）において正極活物質は、粒状の活物質である。このため、図３（Ｂ）においては、正極活物質を模式的に円形で示しているが、この形状に限られるものではない。正極活物質を数種の均一な大きさで示しているが、正極活物質は大きさのばらつきを有していてもよい。正極を形成する工程を以下に説明する。
【００７４】
正極活物質としては、リチウムイオン等のキャリアイオンの挿入及び脱離が可能な材料を用いることができ、例えば、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の結晶構造、又はスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料等が挙げられる。
【００７５】
オリビン型構造のリチウム含有材料（一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）またはＮｉ（ＩＩ）））の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＦｅａＮｉｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＭｎｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＭｎｂＰＯ４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅｃＮｉｄＣｏｅＰＯ４、ＬｉＦｅｃＮｉｄＭｎｅＰＯ４、ＬｉＮｉｃＣｏｄＭｎｅＰＯ４（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）等がある。
【００７６】
特にリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）は、安全性、安定性、高容量密度、高電位、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。
【００７７】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２等のＮｉＣｏ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＣｏ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２等のＮｉＭｎ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等のＮｉＭｎＣｏ系（ＮＭＣともいう。一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏ１−ｘ−ｙＯ２（ｘ＞０、ｙ＞０、ｘ＋ｙ＜１））が挙げられる。さらに、Ｌｉ（Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５）Ｏ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３−ＬｉＭＯ２（ＭはＣｏ、ＮｉまたはＭｎ）等も挙げられる。
【００７８】
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。
【００７９】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料としては、例えば、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘＯ４、Ｌｉ（ＭｎＡｌ）２Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。
【００８０】
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、マンガンの溶出を抑制する、電解液の分解を抑制する等の利点があり好ましい。
【００８１】
また、正極活物質として、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、またはＮｉ（ＩＩ））（ｊは０以上２以下）で表される複合酸化物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）ＮｉｋＭｎｌＳｉＯ４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＣｏｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＭｎｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｍＣｏｎＭｎｑＳｉＯ４（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）等が挙げられる。
【００８２】
また、正極活物質として、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（ＡはＬｉ、Ｎａ、または、Ｍｇ）（ＭはＦｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、または、Ａｌ）（ＸはＳ、Ｐ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｓ、または、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、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３等が挙げられる。また、正極活物質として、Ｌｉ２ＭＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＭＰ２Ｏ７、Ｌｉ５ＭＯ４（ＭはＦｅまたはＭｎ）の一般式で表される化合物、ＮａＦ３、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リチウム含有材料、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＬｉＶ３Ｏ８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。
【００８３】
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、上記化合物や酸化物において、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。
【００８４】
また、正極活物質として、上記材料を複数組み合わせた材料を用いてもよい。例えば、上記材料を複数組み合わせた固溶体を正極活物質として用いることができる。例えば、ＬｉＣｏ１／３Ｍｎ１／３Ｎｉ１／３Ｏ２とＬｉ２ＭｎＯ３の固溶体を正極活物質として用いることができる。
【００８５】
正極活物質は、一次粒子の平均粒径が５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい。
【００８６】
電極の導電助剤として、アセチレンブラック（ＡＢ）、グラファイト（黒鉛）粒子、カーボンナノチューブ、グラフェン、フラーレンなどを用いることができる。
【００８７】
導電助剤により、電極中に電子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、正極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。正極活物質層中に導電助剤を添加することにより、高い電子伝導性を有する正極活物質層１１２を実現することができる。
【００８８】
また、バインダーとして、代表的なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、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、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。
【００８９】
正極活物質層１１２の総量に対するバインダーの含有量は、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１１２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。
【００９０】
塗布法を用いて正極活物質層１１２を形成する場合は、正極活物質とバインダーと導電助剤と分散媒を混合して電極ペースト（スラリー）を作製し、正極集電体１１０上に塗布して乾燥させればよい。本実施の形態で負極集電体１１１としてアルミニウムを主成分とする金属材を用いる。
【００９１】
なお、正極集電体にはステンレス、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。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。
【００９２】
以上の工程でリチウムイオン二次電池の正極を作製することができる。
【００９３】
本実施の形態にて得られる第１のセパレータ、第２のセパレータ、正極及び負極と、電解液を用いて薄型のリチウムイオン二次電池を実現できる。第１のセパレータ、第２のセパレータ、正極及び負極を組み込む方法は上述の通りである。
【００９４】
リチウムイオン二次電池において用いることができる電解液は、電解質（溶質）を含む非水溶液（溶媒）とすることが好ましい。
【００９５】
電解液の溶媒としては、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（ＤＥＣ）、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。
【００９６】
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、漏液性等に対する安全性が高まる。また、リチウムイオン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。
【００９７】
また、電解液の溶媒として、難燃性及び難蒸発性であるイオン液体（常温溶融塩ともいう）を一つまたは複数用いることで、リチウムイオン二次電池の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、リチウムイオン二次電池の破裂や発火などを防ぐことができる。これにより、リチウムイオン二次電池の安全性を高めることができる。
【００９８】
また、上記の溶媒に溶解させる電解質としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、Ｌｉ２Ｂ１２Ｃｌ１２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）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。
【００９９】
なお、上記の電解質では、キャリアイオンがリチウムイオンである場合について説明したが、リチウムイオン以外のキャリアイオンも用いることができる。リチウムイオン以外のキャリアイオンとしては、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンの場合、電解質として、上記リチウム塩において、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
本実施の形態で示した正極、負極、第１のセパレータ及び第２のセパレータのそれぞれの材料に、可撓性を有する材料を用いると、二次電池に可撓性を与えることができる。可撓性を有する二次電池において、二次電池に変形応力がかかる場合に、第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１との界面において、両セパレータがずれることにより応力を緩和することができる。
【０１０２】
なお、本発明の一態様は、様々な蓄電装置に対して適用させることができる。例えば、蓄電装置の一例としては、電池、一次電池、二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウム空気電池、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、空気電池などがあげられる。さらに、蓄電装置の別の例として、キャパシタに適用することもできる。例えば、本発明の一態様の負極と、電気二重層の正極とを組み合わせて、リチウムイオンキャパシタなどのようなキャパシタを構成することも可能である。
【０１０３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様にかかるリチウムイオン二次電池の作製方法について図４（Ａ）を用い、以下に説明する。まず、正極集電体１１０と、正極活物質層１１２と、第２のセパレータ１０１と、第１のセパレータ１００と、第３のセパレータ１０２と、負極活物質層１１３と、負極集電体１１１とを積み重ねた状態の断面模式図を示す。なお、活物質層は集電体の両面に形成することもでき、二次電池を積層することも可能である。
【０１０５】
第２のセパレータ１０１と第１のセパレータ１００と第３のセパレータ１０２をそれぞれ拡大した断面模式図を図４（Ｂ）、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示す。第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１と第３のセパレータ１０２は、それぞれ、第１の孔１０４と第２の孔１０５と第３の孔１０６を有している。なお、模式図においてセパレータを繊維状に、孔を繊維の隙間として表現しているが、セパレータの構造は繊維構造に限られるものではない。また、それぞれ第１のセパレータ１００に占める第１の孔１０４の体積の割合、第２のセパレータ１０１に占める第２の孔１０５の体積の割合、第３のセパレータ１０２に占める第３の孔１０６の体積の割合を、各セパレータの特性に寄与する要素として検討することができる。各セパレータの有する孔の大きさ及び孔の体積の割合（空隙率）により、イオン伝導度、機械的強度等のセパレータとしての特性を決定することができる。
【０１０６】
各セパレータは、実施の形態１に示した材料及び方法によりそれぞれ製造することができる。例えば第２のセパレータ１０１及び第３のセパレータ１０２を同一の材料及び方法により製造し同じ厚さとし、第１のセパレータ１００を別の材料または方法により製造する場合、第１のセパレータ１００の有する第１の孔１０４を第２のセパレータ１０１の有する第２の孔１０５よりも大きくし、第１のセパレータ１００に占める第１の孔１０４の体積の割合を第２のセパレータ１０１に占める第２の孔１０５の体積の割合よりも大きくし、第１のセパレータを第２のセパレータよりも厚くすることができる。
【０１０７】
正極・負極間の接続を防ぐ絶縁性能を主に第２のセパレータ１０１及び第３のセパレータ１０２により得て、厚い第１のセパレータ１００にて高いイオン伝導性を確保することができる。また、第２のセパレータ１０１及び第３のセパレータ１０２を電極の両面を覆うことができる大きさのシート状若しくはエンベロープ状に形成し、それぞれセパレータに包まれた正極及び負極とすると、二次電池の製造上、正極及び負極を機械的な損傷から保護することができ、正極及び負極の取り扱いが容易となる。第２のセパレータ１０１に包まれた正極と、第３のセパレータ１０２に包まれた負極との間に第１のセパレータ１００を挟み込み、外装体１２０に収納し、電解液１２１を含ませることにより、二次電池を形成することができる。図１６に、第２のセパレータ１０１及び第３のセパレータ１０２をエンベロープ状に形成して作製した二次電池の断面構造を示す。図１６（Ａ）は、正極と負極を１組用いて作製した二次電池の断面構造を示しているが、正極と負極を複数組用いて積層型二次電池を作製することもできる。図１６（Ｂ）に、電極活物質を集電体の両面に形成してエンベロープ状セパレータで包み、作製した積層型二次電池の断面構造を示す。
【０１０８】
正極、正極活物質、負極、負極活物質、電解液の材料、各電極の作製方法は実施の形態１に示すものを用いればよい。
【０１０９】
正極と負極との間のセパレータを３層構造とすることにより、可撓性を有する二次電池において、二次電池の形状変化により生じる応力を緩和することができる。すなわち、第１のセパレータ１００と第２のセパレータ１０１との界面及び第１のセパレータ１００と第３のセパレータ１０２との界面において、２つの膜がずれることができ、形状変化による応力を緩和することができるため、二次電池内において、形状変化に伴うせん断破壊を防ぐことができる。
【０１１０】
なお、第２のセパレータ１０１及び第３のセパレータ１０２の材質、厚さ、その他特性の一部又は全部と、第１のセパレータ１００の材質、厚さ、その他特性の一部又は全部とを入れ替えて用いることもできる。また、第２のセパレータ１０１と第３のセパレータ１０２の材質、厚さ、孔の大きさ、膜に占める孔の体積の割合、その他特性の一部又は全部を異なるものとすることもできる。３つのセパレータを組み合わせることにより、二次電池のセパレータの性質を多彩に設定することが可能となる。さらに、セパレータを４層以上とすることも可能である。
【０１１１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１又は２において示したセパレータを用いた二次電池の構造について、図５乃至図７を参照して説明する。
【０１１２】
（コイン型二次電池）
図５（Ａ）は、コイン型（単層偏平型）の二次電池の外観図であり、図５（Ｂ）は、その断面図である。
【０１１３】
コイン型の二次電池３００は、正極端子を兼ねた正極缶３０１と負極端子を兼ねた負極缶３０２とが、ポリプロピレン等で形成されたガスケット３０３で絶縁シールされている。正極３０４は、正極集電体３０５と、これと接するように設けられた正極活物質層３０６により形成される。また、負極３０７は、負極集電体３０８と、これに接するように設けられた負極活物質層３０９により形成される。正極活物質層３０６と負極活物質層３０９との間には、セパレータ３１０ａとセパレータ３１０ｂと、電解質（図示せず）とを有する。
【０１１４】
正極缶３０１、負極缶３０２には、電解液に対して耐腐食性のあるニッケル、アルミニウム、チタン等の金属、又はこれらの合金やこれらと他の金属との合金（例えば、ステンレス鋼等）を用いることができる。また、電解液による腐食を防ぐため、ニッケルやアルミニウム等を被覆することが好ましい。正極缶３０１は正極３０４と、負極缶３０２は負極３０７とそれぞれ電気的に接続する。
【０１１５】
これら負極３０７、正極３０４、セパレータ３１０ａ及びセパレータ３１０ｂを電解質に含浸させ、図５（Ｂ）に示すように、正極缶３０１を下にして正極３０４、セパレータ３１０ａ、セパレータ３１０ｂ、負極３０７、負極缶３０２をこの順で積層し、正極缶３０１と負極缶３０２とをガスケット３０３を介して圧着してコイン型の二次電池３００を製造する。
【０１１６】
ここで図５（Ｃ）を用いて二次電池の充電時の電流の流れを説明する。リチウムを用いた二次電池を一つの閉回路とみなした時、リチウムイオンの動きと電流の流れは同じ向きになる。なお、リチウムを用いた二次電池では、充電と放電でアノード（陽極）とカソード（陰極）が入れ替わり、酸化反応と還元反応とが入れ替わることになるため、反応電位が高い電極を正極と呼び、反応電位が低い電極を負極と呼ぶ。したがって、本明細書においては、充電中であっても、放電中であっても、逆パルス電流を流す場合であっても、充電電流を流す場合であっても、正極は「正極」または「＋極（プラス極）」と呼び、負極は「負極」または「−極（マイナス極）」と呼ぶこととする。酸化反応や還元反応に関連したアノード（陽極）やカソード（陰極）という用語を用いると、充電時と放電時とでは、逆になってしまい、混乱を招く可能性がある。したがって、アノード（陽極）やカソード（陰極）という用語は、本明細書においては用いないこととする。仮にアノード（陽極）やカソード（陰極）という用語を用いる場合には、充電時か放電時かを明記し、正極（プラス極）と負極（マイナス極）のどちらに対応するものかも併記することとする。
【０１１７】
図５（Ｃ）に示す２つの端子には充電器が接続され、二次電池４００が充電される。二次電池４００の充電が進めば、電極間の電位差は大きくなる。図５（Ｃ）では、二次電池４００の外部の端子から、正極４０２の方へ流れ、二次電池４００の中において、正極４０２からセパレータ４０３ａ及びセパレータ４０３ｂを経て負極４０４の方へ流れ、負極から二次電池４００の外部の端子の方へ流れる電流の向きを正の向きとしている。つまり、充電電流の流れる向きを電流の向きとしている。
【０１１８】
（積層型二次電池）
次に、積層型の二次電池の一例について、図６を参照して説明する。
【０１１９】
図６に示す積層型の二次電池５００は、正極集電体５０１および正極活物質層５０２を有する正極５０３と、負極集電体５０４および負極活物質層５０５を有する負極５０６と、セパレータ５０７ａおよび５０７ｂと、電解液５０８と、外装体５０９と、を有する。外装体５０９内に設けられた正極５０３と負極５０６との間にセパレータ５０７ａ及びセパレータ５０７ｂが設置されている。また、外装体５０９内は、電解液５０８で満たされている。なお、セパレータは３層構造でもよい。
【０１２０】
図６に示す積層型の二次電池５００において、正極集電体５０１および負極集電体５０４は、外部との電気的接触を得る端子の役割も兼ねている。そのため、正極集電体５０１および負極集電体５０４の一部は、外装体５０９から外側に露出するように配置される。
【０１２１】
積層型の二次電池５００において、外装体５０９には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アイオノマー、ポリアミド等の材料からなる膜上に、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル等の可撓性に優れた金属薄膜を設け、さらに該金属薄膜上に外装体の外面としてポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の絶縁性合成樹脂膜を設けた三層構造の積層フィルムを用いることができる。このような三層構造とすることで、電解液や気体の透過を遮断するとともに、絶縁性を確保し、併せて耐電解液性を有する。
【０１２２】
（円筒型二次電池）
次に、円筒型の二次電池の一例について、図７を参照して説明する。円筒型の二次電池６００は図７（Ａ）に示すように、上面に正極キャップ（電池蓋）６０１を有し、側面及び底面に電池缶（外装缶）６０２を有している。これら正極キャップと電池缶（外装缶）６０２とは、ガスケット（絶縁パッキン）６１０によって絶縁されている。
【０１２３】
図７（Ｂ）は、円筒型の二次電池の断面を模式的に示した図である。中空円柱状の電池缶６０２の内側には、帯状の正極６０４と負極６０６とがセパレータ６０５を間に挟んで捲回された電池素子が設けられている。なお、セパレータ６０５は２層または３層構造である。図示しないが、電池素子はセンターピンを中心に捲回されている。電池缶６０２は、一端が閉じられ、他端が開いている。電池缶６０２には、電解液に対して耐腐食性のあるニッケル、アルミニウム、チタン等の金属、又はこれらの合金やこれらと他の金属との合金（例えば、ステンレス鋼等）を用いることができる。また、電解液による腐食を防ぐため、ニッケルやアルミニウム等を被覆することが好ましい。電池缶６０２の内側において、正極、負極及びセパレータが捲回された電池素子は、対向する一対の絶縁板６０８、６０９により挟まれている。また、電池素子が設けられた電池缶６０２の内部は、電解液（図示せず）が注入されている。電解液は、コイン型や積層型の二次電池と同様のものを用いることができる。
【０１２４】
正極６０４及び負極６０６は、上述したコイン形の二次電池の正極及び負極と同様に製造すればよいが、円筒型の二次電池に用いる正極及び負極は捲回するため、集電体の両面に活物質を形成する点において異なる。正極６０４には正極端子（正極集電リード）６０３が接続され、負極６０６には負極端子（負極集電リード）６０７が接続される。正極端子６０３及び負極端子６０７は、ともにアルミニウムなどの金属材料を用いることができる。正極端子６０３は安全弁機構６１２に、負極端子６０７は電池缶６０２の底にそれぞれ抵抗溶接される。安全弁機構６１２は、ＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）６１１を介して正極キャップ６０１と電気的に接続されている。安全弁機構６１２は電池の内圧の上昇が所定の閾値を超えた場合に、正極キャップ６０１と正極６０４との電気的な接続を切断するものである。また、ＰＴＣ素子６１１は温度が上昇した場合に抵抗が増大する熱感抵抗素子であり、抵抗の増大により電流量を制限して異常発熱を防止するものである。ＰＴＣ素子には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体セラミックス等を用いることができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、二次電池として、コイン形、積層型及び円筒型の二次電池を示したが、その他の封止型二次電池、角型二次電池等様々な形状の二次電池を用いることができる。また、正極、負極、及びセパレータが複数積層された構造、正極、負極、及びセパレータが捲回された構造であってもよい。
【０１２６】
本実施の形態で示すコイン型の二次電池３００、二次電池５００、円筒型の二次電池６００は、特性の異なる複数層のセパレータを有する。そのため、二次電池のセパレータの特性を多彩に決定することができる。
【０１２７】
なお、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。
【０１２８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、蓄電装置の構造例について、図８、図９、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。
【０１２９】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、蓄電装置の外観図を示す図である。蓄電装置は、回路基板９００と、蓄電体９１３と、を有する。蓄電体９１３には、ラベル９１０が貼られている。さらに、図８（Ｂ）に示すように、蓄電装置は、端子９５１と、端子９５２と、を有し、ラベル９１０の裏にアンテナ９１４と、アンテナ９１５と、を有する。
【０１３０】
回路基板９００は、端子９１１と、回路９１２と、を有する。端子９１１は、端子９５１、端子９５２、アンテナ９１４、アンテナ９１５、及び回路９１２に接続される。なお、端子９１１を複数設けて、複数の端子９１１のそれぞれを、制御信号入力端子、電源端子などとしてもよい。
【０１３１】
回路９１２は、回路基板９００の裏面に設けられていてもよい。なお、アンテナ９１４及びアンテナ９１５は、コイル状に限定されず、例えば線状、板状であってもよい。また、平面アンテナ、開口面アンテナ、進行波アンテナ、ＥＨアンテナ、磁界アンテナ、誘電体アンテナ等のアンテナを用いてもよい。又は、アンテナ９１４若しくはアンテナ９１５は、平板状の導体でもよい。この平板状の導体は、電界結合用の導体の一つとして機能することができる。つまり、コンデンサの有する２つの導体のうちの一つの導体として、アンテナ９１４若しくはアンテナ９１５を機能させてもよい。これにより、電磁界、磁界だけでなく、電界で電力のやり取りを行うこともできる。
【０１３２】
アンテナ９１４の線幅は、アンテナ９１５の線幅よりも大きいことが好ましい。これにより、アンテナ９１４により受電する電力量を大きくできる。
【０１３３】
蓄電装置は、アンテナ９１４及びアンテナ９１５と、蓄電体９１３との間に層９１６を有する。層９１６は、例えば蓄電体９１３による電磁界を遮蔽することができる機能を有する。層９１６としては、例えば磁性体を用いることができる。
【０１３４】
なお、蓄電装置の構造は、図８に限定されない。
【０１３５】
例えば、図９（Ａ−１）及び図９（Ａ−２）に示すように、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電体９１３のうち、対向する一対の面のそれぞれにアンテナを設けてもよい。図９（Ａ−１）は、上記一対の面の一方側方向から見た外観図であり、図９（Ａ−２）は、上記一対の面の他方側方向から見た外観図である。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置と同じ部分については、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置の説明を適宜援用できる。
【０１３６】
図９（Ａ−１）に示すように、蓄電体９１３の一対の面の一方に層９１６を挟んでアンテナ９１４が設けられ、図９（Ａ−２）に示すように、蓄電体９１３の一対の面の他方に層９１７を挟んでアンテナ９１５が設けられる。層９１７は、例えば蓄電体９１３による電磁界を遮蔽することができる機能を有する。層９１７としては、例えば磁性体を用いることができる。
【０１３７】
上記構造にすることにより、アンテナ９１４及びアンテナ９１５の両方のサイズを大きくすることができる。
【０１３８】
又は、図９（Ｂ−１）及び図９（Ｂ−２）に示すように、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電体９１３のうち、対向する一対の面のそれぞれに別のアンテナを設けてもよい。図９（Ｂ−１）は、上記一対の面の一方側方向から見た外観図であり、図９（Ｂ−２）は、上記一対の面の他方側方向から見た外観図である。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置と同じ部分については、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置の説明を適宜援用できる。
【０１３９】
図９（Ｂ−１）に示すように、蓄電体９１３の一対の面の一方に層９１６を挟んでアンテナ９１４及びアンテナ９１５が設けられ、図９（Ａ−２）に示すように、蓄電体９１３の一対の面の他方に層９１７を挟んでアンテナ９１８が設けられる。アンテナ９１８は、例えば、外部機器とのデータ通信を行うことができる機能を有する。アンテナ９１８には、例えばアンテナ９１４及びアンテナ９１５に適用可能な形状のアンテナを適用することができる。アンテナ９１８を介した蓄電装置と他の機器との通信方式としては、ＮＦＣなど、蓄電装置と外部装置との間で用いることができる応答方式などを適用することができる。
【０１４０】
又は、図１０（Ａ）に示すように、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電体９１３に表示装置９２０を設けてもよい。表示装置９２０は、端子９１９を介して端子９１１に電気的に接続される。なお、表示装置９２０が設けられる部分にラベル９１０を設けなくてもよい。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置と同じ部分については、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置の説明を適宜援用できる。
【０１４１】
表示装置９２０には、例えば充電中であるか否かを示す画像、蓄電量を示す画像などを表示してもよい。表示装置９２０としては、例えば電子ペーパー、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス（ＥＬともいう）表示装置などを用いることができる。例えば、電子ペーパーを用いることにより表示装置９２０の消費電力を低減することができる。
【０１４２】
又は、図１０（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電体９１３にセンサ９２１を設けてもよい。センサ９２１は、端子９２２を介して端子９１１に電気的に接続される。なお、センサ９２１は、ラベル９１０の裏側に設けられてもよい。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置と同じ部分については、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す蓄電装置の説明を適宜援用できる。
【０１４３】
センサ９２１としては、様々なセンサを用いることができる。センサ９２１を設けることにより、例えば、蓄電装置が置かれている環境を示すデータ（温度など）を検出し、回路９１２内のメモリに記憶しておくこともできる。
【０１４４】
さらに、蓄電体９１３の構造例について図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１４５】
図１１（Ａ）に示す蓄電体９１３は、筐体９３０の内部に端子９５１と端子９５２が設けられた捲回体９５０を有する。捲回体９５０は、筐体９３０の内部で電解液に含浸される。端子９５２は、筐体９３０に接し、端子９５１は、絶縁材などを用いることにより筐体９３０に接していない。なお、図１１（Ａ）では、便宜のため、筐体９３０を分離して図示しているが、実際は、捲回体９５０が筐体９３０に覆われ、端子９５１及び端子９５２が筐体９３０の外に延在している。筐体９３０としては、金属材料（例えばアルミニウムなど）又は樹脂材料を用いることができる。
【０１４６】
なお、図１１（Ａ）に示す筐体９３０を複数の材料によって形成してもよい。例えば、図１１（Ｂ）に示す蓄電体９１３は、筐体９３０ａと筐体９３０ｂが貼り合わされており、筐体９３０ａ及び筐体９３０ｂで囲まれた領域に捲回体９５０が設けられている。
【０１４７】
筐体９３０ａとしては、有機樹脂など、絶縁材料を用いることができる。特に、アンテナが形成される面に有機樹脂などの材料を用いることにより、蓄電体９１３による電界の遮蔽を抑制できる。なお、筐体９３０ａによる電界の遮蔽が小さければ、筐体９３０の内部にアンテナ９１４やアンテナ９１５などのアンテナを設けてもよい。筐体９３０ｂとしては、例えば金属材料を用いることができる。
【０１４８】
さらに、捲回体９５０の構造について図１２に示す。捲回体９５０は、負極９３１と、正極９３２と、セパレータ９３３と、を有する。なお、セパレータ９３３は２層または３層構造である。捲回体９５０は、セパレータ９３３を挟んで負極９３１と、正極９３２が重なり合って積層され、該積層シートを捲回させた捲回体である。なお、負極９３１と、正極９３２と、セパレータ９３３と、の積層を、さらに複数重ねてもよい。
【０１４９】
負極９３１は、端子９５１及び端子９５２の一方を介して図８に示す端子９１１に接続される。正極９３２は、端子９５１及び端子９５２の他方を介して図８に示す端子９１１に接続される。
【０１５０】
なお、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。
【０１５１】
（実施の形態５）
本実施の形態においては、先の実施の形態で説明した二次電池を有する電子機器の一例について図１３及び図１４を用いて説明を行う。
【０１５２】
二次電池を適用した電子機器として、例えば、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、音響再生装置などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１３及び図１４に示す。
【０１５３】
図１３（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機８００は、筐体８０１に組み込まれた表示部８０２の他、操作ボタン８０３、スピーカ８０５、マイク８０６などを備えている。なお、携帯電話機８００内部に本発明の一態様の二次電池８０４を用いることにより軽量化される。
【０１５４】
図１３（Ａ）に示す携帯電話機８００は、表示部８０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部８０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０１５５】
表示部８０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの二つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０１５６】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部８０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。
【０１５７】
また、携帯電話機８００内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機８００の向き（縦か横か）を判断して、表示部８０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０１５８】
また、画面モードの切り替えは、表示部８０２を触れること、又は筐体８０１の操作ボタン８０３の操作により行われる。また、表示部８０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０１５９】
また、入力モードにおいて、表示部８０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部８０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０１６０】
表示部８０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部８０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０１６１】
図１３（Ｂ）は、携帯電話機８００を湾曲させた状態を示している。携帯電話機８００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８０４も湾曲される。また、その時、曲げられた二次電池８０４の状態を図１３（Ｃ）に示す。二次電池８０４は積層型の二次電池である。
【０１６２】
図１４（Ａ）は、スマートウオッチであり、筐体７０２、表示パネル７０４、操作ボタン７１１、７１２、接続端子７１３、バンド７２１、留め金７２２、等を有することができる。なお、スマートウオッチ内部に本発明の一態様の二次電池を有することにより軽量化を図ることができる。筐体７０２内部に、実施の形態３に示した本発明の一態様に係るコイン型二次電池を有していてもよい（図１４（Ｂ））。また、二次電池はバンド７２１内部に、本発明の一態様に係る可撓性を有する二次電池７４０を有していてもよい。可撓性を有する二次電池７４０をバンド型形状とし、筐体７０２と着脱が可能な構造とすることもできる。正極端子７４１及び負極端子７４２を通じて筐体７０２に電力を供給することができる（図１４（Ｃ））。
【０１６３】
ベゼル部分を兼ねる筐体７０２に搭載された表示パネル７０４は、非矩形状の表示領域を有している。表示パネル７０４は、時刻を表すアイコン７０５、その他のアイコン７０６等を表示することができる。
【０１６４】
なお、図１４に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、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、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。
【０１６５】
また、筐体７０２の内部に、スピーカ、センサ（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）、マイクロフォン等を有することができる。
【０１６６】
図１３（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１３（Ｅ）に曲げられた二次電池７１０４の状態を示す。
【０１６７】
図１３（Ｆ）は、腕章型の表示装置の一例を示している。腕章型表示装置７２００は、筐体７２０１、表示部７２０２を備える。図示しないが、腕章型表示装置７２００は可撓性を有する二次電池を有しており、腕章型表示装置７２００の形状変化に応じて、可撓性を有する二次電池も形状を変化する。
【０１６８】
なお、本実施の形態に示す構成などは、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【０１６９】
１００    第１のセパレータ
１０１    第２のセパレータ
１０２    第３のセパレータ
１０４    第１の孔
１０５    第２の孔
１０６    第３の孔
１０８    ウィスカー
１１０    正極集電体
１１１    負極集電体
１１２    正極活物質層
１１３    負極活物質層
１２０    外装体
１２１    電解液
３００    二次電池
３０１    正極缶
３０２    負極缶
３０３    ガスケット
３０４    正極
３０５    正極集電体
３０６    正極活物質層
３０７    負極
３０８    負極集電体
３０９    負極活物質層
３１０ａ    セパレータ
３１０ｂ    セパレータ
４００    二次電池
４０２    正極
４０３ａ    セパレータ
４０３ｂ    セパレータ
４０４    負極
５００    二次電池
５０１    正極集電体
５０２    正極活物質層
５０３    正極
５０４    負極集電体
５０５    負極活物質層
５０６    負極
５０７ａ    セパレータ
５０７ｂ    セパレータ
５０８    電解液
５０９    外装体
６００    二次電池
６０１    正極キャップ
６０２    電池缶
６０３    正極端子
６０４    正極
６０５    セパレータ
６０６    負極
６０７    負極端子
６０８    絶縁板
６０９    絶縁板
６１０    ガスケット
６１１    ＰＴＣ素子
６１２    安全弁機構
７０２    筐体
７０４    表示パネル
７０５    時計を表すアイコン
７０６    その他アイコン
７１１    操作ボタン
７１２    操作ボタン
７１３    接続端子
７２１    バンド
７２２    留め金
７３０    コイン型二次電池
７４０    可撓性を有する二次電池
７４１    正極端子
７４２    負極端子
８００    携帯電話機
８０１    筐体
８０２    表示部
８０３    操作ボタン
８０４    二次電池
８０５    スピーカ
８０６    マイク
９００    回路基板
９０１    集電体
９０２    電極活物質
９０３    絶縁性粒子
９１０    ラベル
９１１    端子
９１２    回路
９１３    蓄電体
９１４    アンテナ
９１５    アンテナ
９１６    層
９１７    層
９１８    アンテナ
９１９    端子
９２０    表示装置
９２１    センサ
９２２    端子
９３０ａ    筐体
９３０ｂ    筐体
９３１    負極
９３２    正極
９３３    セパレータ
９５１    端子
９５２    端子
１００１    基材
１００２    電極活物質
１００３    絶縁性粒子
１００４    導電膜
１００５    樹脂膜
１００６    集電体
１７００    曲面
１７０１    平面
１７０２    曲面の形状である曲線
１７０３    曲率半径
１７０４    曲率中心
１８００    曲率中心
１８０１    フィルム
１８０２    曲率半径
１８０３    フィルム
１８０４    曲率半径
１８０５    電極・電解液
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
７２００    腕章型表示装置
７２０１    筐体
７２０２    表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１４】
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