(57)【要約】【課題】可撓性を有する蓄電装置を提供する。また、湾曲させても容量が悪化しにくい蓄電装置を提供する。また、大容量の蓄電装置を提供する。また、小型の蓄電装置を提供する。【解決手段】第１の電極と、第２の電極と、電解液とを有し、第１の電極は、正極および負極のいずれか一方として機能し、第２の電極は、正極および負極のいずれか他方として機能し、第１の電極と、第２の電極とは、互いに重なる領域を有し、第１の電極は、第１の集電体と、第１の活物質層を有し、第１の集電体は、第１の面と、第２の面を有し、第１の活物質層は、第１の面に設けられ、第１の集電体は、第２の面を内側とする第１の折り曲げ部を有し、第２の面は、第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域は、第２の領域と重なる領域を有し、第１の領域は、第１の折り曲げ部と異なる箇所で、第２の領域と接続する領域を有する蓄電装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、電解液とを有し、
前記第１の電極は、正極および負極のいずれか一方として機能し、
前記第２の電極は、正極および負極のいずれか他方として機能し、
前記第１の電極と、前記第２の電極とは、互いに重なる領域を有し、
前記第１の電極は、第１の集電体と、第１の活物質層を有し、
前記第１の集電体は、第１の面と、第２の面を有し、
前記第１の活物質層は、前記第１の面に設けられ、
前記第１の集電体は、前記第２の面を内側とする第１の折り曲げ部を有し、
前記第２の面は、第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域は、前記第２の領域と重なる領域を有し、
前記第１の領域は、前記第１の折り曲げ部と異なる箇所で、前記第２の領域と接続する領域を有する蓄電装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の集電体は、前記第１の面を内側とする第２の折り曲げ部を有し、
前記第１の活物質層は、前記第２の折り曲げ部に設けられない蓄電装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第２の電極は、第２の集電体と、第２の活物質層を有し、
前記第２の集電体は、第３の折り曲げ部を有し、
前記第３の折り曲げ部は、前記第１の折り曲げ部と略平行である蓄電装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第１の電極と、前記第２の電極と、前記電解液を囲む外装体を有し、
前記外装体は、フィルムを有する蓄電装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記電解液は、ゲル状である蓄電装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記第１の電極は、摩擦層を有し、
前記摩擦層は、前記第２の面と接する蓄電装置。
【請求項７】
第１の電極と、第２の電極と、第１のリードと、第２のリードと、外装体とを有し、
前記第１の電極は、正極および負極のいずれか一方として機能し、
前記第２の電極は、正極および負極のいずれか他方として機能し、
前記第１のリードは、前記第１の電極と電気的に接続され、
前記第２のリードは、前記第２の電極と電気的に接続され、
前記外装体は、第１の辺と、第２の辺と、第３の辺と、第４の辺とを有し、
前記第１の辺は、前記第２の辺と隣接せず、
前記外装体は、折り曲げ部を有し、
前記折り曲げ部は、前記第１の辺と、前記第２の辺を含み、
前記外装体は、前記第１の電極と、前記第２の電極とを囲み、
前記第１のリードと、前記第２のリードは、前記第１の辺に重なる蓄電装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１の辺の長さをＷ、前記第３の辺の長さをＬとするとき、Ｌ≧Ｗである蓄電装置。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記第１の電極と、前記第２の電極とは、互いに重なる領域を有し、
前記第１の電極は、第１の集電体と、第１の活物質層を有し、
前記第１の集電体は、第１の面と、第２の面を有し、
前記第１の活物質層は、前記第１の面に設けられ、
前記第１の集電体は、前記第２の面を内側とする第１の折り曲げ部を有し、
前記第２の面は、第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域は、前記第２の領域と重なる領域を有し、
前記第１の領域は、前記第１の折り曲げ部と異なる箇所で、第２の領域と接続する領域を有する蓄電装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１の集電体は、前記第１の面を内側とする第２の折り曲げ部を有し、
前記第１の活物質層は、前記第２の折り曲げ部に設けられない蓄電装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一において、
可撓性を有する蓄電装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一において、
湾曲した蓄電装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一に記載の蓄電装置と、可撓性を有する筐体を有する電子機器。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれか一に記載の蓄電装置と、湾曲部を有する筐体を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、蓄電装置及び電子機器に関する。
【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は、物、方法、又は製造方法に関する。本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。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、又は、それらの製造方法を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書において電子機器とは、電気によって駆動する装置全般を指し、電気光学装置、および情報端末装置などは全て電子機器である。電子機器は蓄電装置を内蔵する場合がある。なお、ここで内蔵という定義は、取り外して交換できないように内蔵することは言うまでもなく、バッテリーパックなどとして自由に取り外しできるものも内蔵と呼ぶ。
【背景技術】
【０００４】
近年、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池等、種々の蓄電装置の開発が盛んに行われている。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子機器、あるいは医療機器、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、燃料電池自動車、また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など、半導体産業の発展と併せて急速にその需要が拡大し、充電可能なエネルギーの供給源として現代の情報化社会に不可欠なものとなっている。
【０００５】
一方、使用者が体に身につけて使用するウェアラブルデバイスの開発が盛んに行われている。使用者がより快適に使用するために、ウェアラブルデバイスは、湾曲した形状を有する、または、可撓性を有するものが多い。また、このようなウェアラブルデバイスに搭載するために、湾曲している、または、可撓性を有する蓄電装置の開発が行われている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、少なくとも一軸方向に湾曲することのできるシート状の蓄電装置と、該蓄電装置を搭載した電子デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２１１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ウェアラブルデバイス等に使用するための蓄電装置の開発においては、大容量であり、可撓性を有する蓄電装置の実現が要求されている。また、湾曲しても、容量及びサイクル特性が悪化しにくい蓄電装置の開発が求められている。また、小型かつ大容量の蓄電装置の開発が求められている。
【０００９】
そこで、本発明の一態様は、可撓性を有する蓄電装置を提供することを課題とする。また、本発明の一態様は、蓄電装置が湾曲する際に容量及びサイクル特性が悪化することを抑制することを課題とする。また、本発明の一態様は、湾曲することのできる蓄電装置を有する電子機器を提供することを課題とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、大容量の蓄電装置を提供することを課題とする。また、本発明の一態様は、蓄電装置の体積あたり又は重量あたりの容量を高めることを課題とする。また、本発明の一態様は、蓄電装置の小型化を課題とする。
【００１１】
または、本発明の一態様は、新規な電極、新規な二次電池、新規な蓄電装置、または新規な電子機器などを提供することを課題とする。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、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。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】
【００１２】
本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、電解液とを有し、第１の電極は、正極および負極のいずれか一方として機能し、第２の電極は、正極および負極のいずれか他方として機能し、第１の電極と、第２の電極とは、互いに重なる領域を有し、第１の電極は、第１の集電体と、第１の活物質層を有し、第１の集電体は、第１の面と、第２の面を有し、第１の活物質層は、第１の面に設けられ、第１の集電体は、第２の面を内側とする第１の折り曲げ部を有し、第２の面は、第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域は、第２の領域と重なる領域を有し、第１の領域は、第１の折り曲げ部と異なる箇所で、第２の領域と接続する領域を有する蓄電装置である。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記構成において、第１の集電体は、第１の面を内側とする第２の折り曲げ部を有し、第１の活物質層は、第２の折り曲げ部に設けられない蓄電装置である。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記各構成において、第２の電極は、第２の集電体と、第２の活物質層を有し、第２の集電体は、第３の折り曲げ部を有し、第３の折り曲げ部は、第１の折り曲げ部と略平行である蓄電装置である。
【００１５】
また、上記各構成の蓄電装置において、第１の電極と、第２の電極と、電解液を囲む外装体を有し、外装体は、フィルムを有するとより好ましく、また、電解液は、ゲル状であるとより好ましく、また、第１の電極は、摩擦層を有し、該摩擦層は、第２の面に設けられるとより好ましい。
【００１６】
また、本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１のリードと、第２のリードと、外装体とを有し、第１の電極は、正極および負極のいずれか一方として機能し、第２の電極は、正極および負極のいずれか他方として機能し、第１のリードは、第１の電極と電気的に接続され、第２のリードは、第２の電極と電気的に接続され、外装体は、第１の辺と、第２の辺と、第３の辺と、第４の辺とを有し、第１の辺は、第２の辺と隣接せず、外装体は、折り曲げ部を有し、折り曲げ部は、第１の辺と、第２の辺を含み、外装体は、第１の電極と、第２の電極とを囲み、第１のリードと、第２のリードは、第１の辺に重なる蓄電装置である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記構成において、第１の辺の長さをＷ、第３の辺の長さをＬとするとき、Ｌ≧Ｗである蓄電装置である。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記各構成において、第１の電極と、第２の電極とは、互いに重なる領域を有し、第１の電極は、第１の集電体と、第１の活物質層を有し、第１の集電体は、第１の面と、第２の面を有し、第１の活物質層は、第１の面に設けられ、第１の集電体は、第２の面を内側とする第１の折り曲げ部を有し、第２の面は、第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域は、第２の領域と重なる領域を有し、第１の領域は、第１の折り曲げ部と異なる箇所で、第２の領域と接続する領域を有する蓄電装置である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記構成の蓄電装置において、第１の集電体は、第１の面を内側とする第２の折り曲げ部を有し、第１の活物質層は、第２の折り曲げ部に設けられていなくてもよい。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記各構成の蓄電装置において、可撓性を有するとより好ましく、また、湾曲しているとより好ましい。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記各構成の蓄電装置と、可撓性を有する筐体を有する電子機器である。また、本発明の一態様は、上記各構成の蓄電装置と、湾曲部を有する筐体を有する電子機器である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様により、折り曲げ部を有する集電体において、接触する面同士の間の摩擦を小さくすることができる。これによって、蓄電装置を湾曲させた際、電極は変形しやすくなるため、湾曲した蓄電装置の内径と外径の差に起因して生じる応力を逃がしやすくすることができる。また、正極又は負極が損傷するのを防ぐことができる。また、本発明の一態様により、蓄電装置を湾曲する際、正極と負極が過剰にずれ、電池反応が妨げられることを防止することができる。従って、可撓性を有する蓄電装置を提供することができる。また、湾曲させても容量及びサイクル特性が悪化しにくい蓄電装置を提供することができる。また、可撓性を有する蓄電装置を有する電子機器を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様により、大容量の蓄電装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、蓄電装置の体積あたり又は重量あたりの容量を高めることができる。また、本発明の一態様により、蓄電装置を小型化することができる。
【００２４】
また、本発明の一態様により、大量生産が容易で、湾曲することのできる小型の蓄電装置を提供することができる。したがって、本発明の一態様により、小型であり、かつ、湾曲した形状を有するウェアラブル機器等に搭載しやすい蓄電装置を提供することができる。さらに湾曲形状を有するウェアラブル機器等を大量生産する必要がある場合にも、蓄電装置を安定供給することができる。
【００２５】
また、新規な電極、新規な二次電池、新規な蓄電装置、または新規な電子機器を提供することができる。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】
【００２６】
【図１】蓄電装置を説明する図。
【図２】蓄電装置を説明する図。
【図３】蓄電装置を説明する図。
【図４】蓄電装置を説明する図。
【図５】蓄電装置を説明する図。
【図６】蓄電装置を説明する図。
【図７】蓄電装置を説明する図。
【図８】蓄電装置を説明する図。
【図９】蓄電装置を説明する図。
【図１０】蓄電装置を説明する図。
【図１１】蓄電装置を説明する図。
【図１２】蓄電装置を説明する図。
【図１３】蓄電装置を説明する図。
【図１４】蓄電装置を説明する図。
【図１５】蓄電装置を説明する図。
【図１６】蓄電装置を説明する図。
【図１７】蓄電装置を説明する図。
【図１８】蓄電装置を説明する図。
【図１９】蓄電装置を説明する図。
【図２０】蓄電装置を説明する図。
【図２１】蓄電装置を説明する図。
【図２２】蓄電装置を説明する図。
【図２３】蓄電装置を説明する図。
【図２４】蓄電装置の製造方法を説明する図。
【図２５】蓄電装置の製造方法を説明する図。
【図２６】蓄電装置の製造方法を説明する図。
【図２７】蓄電装置の製造方法を説明する図。
【図２８】蓄電装置の製造方法を説明する図。
【図２９】蓄電装置の製造方法を説明する図。
【図３０】蓄電装置を説明する図。
【図３１】蓄電装置を説明する図。
【図３２】蓄電装置を説明する図。
【図３３】蓄電装置を説明する図。
【図３４】蓄電装置を説明する図。
【図３５】電子機器を説明する図。
【図３６】電子機器を説明する図。
【図３７】電子機器を説明する図。
【図３８】電子機器を説明する図。
【図３９】電子機器を説明する図。
【図４０】電子機器を説明する図。
【図４１】電子機器を説明する図。
【図４２】蓄電装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
本明細書等における「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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
なお、本明細書等における「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り、数的に限定するものではないことを付記する。
【００３２】
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が６０°以上１２０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【００３３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の蓄電装置について、二次電池１００を例に挙げて説明する。また、本実施の形態では、二次電池１００について、図１乃至図２３を用いて説明する。
【００３４】
［１．基本的な構成］
二次電池１００の斜視図を図１（Ａ）に示す。二次電池１００は、可撓性を有する外装体１１０、正極リード１４１、負極リード１４５及び封止層１４０を有する。また、二次電池１００は、図１（Ｂ）に示すように湾曲することができる。
【００３５】
二次電池１００のＸ１−Ｘ２線における断面図を図２（Ａ）に、Ｘ３−Ｘ４線における断面図を図３（Ａ）に、Ｙ１−Ｙ２線における断面図を図４に示す。また、図１（Ｂ）に示した湾曲した二次電池１００のＸ５−Ｘ６線における断面図を図５に示す。
【００３６】
二次電池１００は、外装体１１０に囲まれる位置に、正極１１１、負極１１５、セパレータ１０８及び電解液１０９を有する。また、正極１１１は、正極集電体１０１及び正極活物質層１０２を有する。また、負極１１５は、負極集電体１０５及び負極活物質層１０６を有する。また、正極集電体１０１、負極集電体１０５及びセパレータ１０８は、重ねられ、つづら折りに折り曲げられている。また、正極活物質層１０２及び負極活物質層１０６は、セパレータ１０８を介して向かい合っている。
【００３７】
二次電池１００において、正極集電体１０１及び負極集電体１０５をつづら折りに折り曲げることによって、正極１１１及び負極１１５の面積がそれぞれ大きくても、小さく折り畳むことができる。これによって、大容量の二次電池１００を小型化することができる。
【００３８】
なお、本明細書等において、つづら折りとは、板状の部材で作られる山折りと谷折りの繰り返し構造を示す。
【００３９】
なお、本明細書等において、折り曲げ部とは、板状の部材を折り曲げることにより形成される局所的に屈曲した部分、または、板状の部材を折り曲げることにより分けられる一方の平板状の部分と、他方の平板状の部分との境に位置する部分を示す。
【００４０】
なお、本明細書等において、平板状とは、板状の部材が折り曲げ部を有していない状態を示す。また、本明細書等において、平板状の部分は、湾曲していてもよい。
【００４１】
次に、図２（Ａ）乃至（Ｅ）、及び図３（Ｄ）を用いて、負極１１５の構造について説明する。
【００４２】
図２（Ａ）に示した二次電池１００が有する負極１１５において、点線で囲まれる部分１１５ａの拡大図を図２（Ｂ）に、部分１１５ａが湾曲する様子を図２（Ｃ）に示す。また、図２（Ｂ）に示した部分１１５ａにおいて、点線で囲まれる部分２０２の拡大図を図２（Ｅ）に示す。図２（Ｂ）および図２（Ｅ）に示すように、負極集電体１０５は、第１の面２２１と第２の面２２２を有し、第２の面２２２を内側とする折り曲げ部２１１を有する。負極活物質層１０６は、第１の面２２１に設けられ、第２の面２２２には設けられない。また、第２の面２２２は、折り曲げ部２１１を境として互いに向かい合う第１の領域２３１と、第２の領域２３２に分かれる。
【００４３】
図２（Ｂ）では、簡略化のため図示しないが、本構成とすることにより、第１の領域２３１と、第２の領域２３２とは、接触する。第１の領域２３１及び第２の領域２３２は、いずれも負極集電体１０５を構成する金属の表面であることから、第１の領域と、第２の領域との接触面に働く摩擦力は小さい。例えば、より具体的には、第１の領域２３１と、第２の領域２３２と間の静摩擦係数は、負極活物質層１０６と、セパレータ１０８との間の静摩擦係数よりも小さい。従って、第１の領域２３１と、第２の領域２３２が、互いにずれることによって、図２（Ｃ）に示すように、負極集電体１０５は変形することができる。
【００４４】
また、図２（Ｂ）、（Ｃ）で示すように、第１の領域２３１の端部と、第２の領域２３２の端部とは、折り曲げ部２１１とは異なる箇所である、溶接部２０１ａで接続されている。これによって、負極集電体１０５、さらには負極１１５が、過剰に変形し、正極活物質層１０２と負極活物質層１０６との距離が変化すること、又は負極１１５と正極１１１が接触して短絡が発生すること等を防ぐことができる。
【００４５】
また、負極１１５は、折り曲げ部２１１の付近に負極活物質層１０６を有しないと好ましい。これによって、折り曲げ部２１１付近における負極集電体１０５の変形を、負極活物質層１０６が妨げることを防ぐことができる。また、二次電池１００の製造工程において、負極集電体１０５を折り曲げ、折り曲げ部２１１を形成する際に、負極活物質層１０６が、負極集電体１０５から剥離することを防ぐことができる。
【００４６】
上記の構成によって、二次電池１００が湾曲する際に、負極１１５は、二次電池１００全体の変形に追随して、変形することができる。従って、二次電池１００を、可撓性を有する二次電池とすることができる。また、以上に記した構成によって、第１の領域２３１と、第２の領域２３２とは、互いにずれやすく、負極集電体１０５が変形しやすくすることができる。そのため、負極１１５に皺が生じること、又は負極１１５が局所的に強く湾曲すること等を抑制することができる。よって、負極１１５において、負極活物質層１０６が損傷すること、又は負極集電体１０５が破れること等を防ぐことができる。従って、湾曲することにより、二次電池１００の容量及びサイクル特性が悪化するのを抑制することができる。
【００４７】
図２（Ｄ）には、図２（Ａ）で示す溶接部２０１の拡大図を示す。負極集電体１０５は、第１の面２２１を内側とする折り曲げ部２１２を有する。
【００４８】
図２（Ｄ）に示すように、負極活物質層１０６を、第１の面２２１を内側とする折り曲げ部２１２に設けないことによって、負極集電体１０５の折り曲げ部２１２付近と、負極集電体１０５のふち２１３とを重ねて溶接し、溶接部２０１を形成することができる。また、溶接部２０１を形成することによって、負極集電体１０５のつづら折りの構造が崩れることを抑制することができる。また、溶接部２０１に、負極リード１４５を接続することで、負極１１５の内部抵抗を小さくすることができる。従って、二次電池１００のサイクル特性を改善し、また、充放電容量を増加させることができる。
【００４９】
また、負極１１５が有する負極集電体１０５において、折り曲げ部２１２と、折り曲げ部２１１とが、平行又は略平行であると好ましい。折り曲げ部２１２と、折り曲げ部２１１とが、互いに平行又は略平行であることにより、二次電池１００は、少なくとも、折り曲げ部２１２または折り曲げ部２１１に対して垂直な軸方向に折り曲げやすくなる。
【００５０】
なお、例えば、板状の部材Ａが有する折り曲げ部（以下折り曲げ部Ａと呼ぶ）に隣接する平板状の部分（以下、平板状の部分Ａと呼ぶ）に垂直な向きから板状の部材Ａを観察するとき、折り曲げ部Ａの一部を、板状の部材Ａの有する一つの辺（以下辺Ａと呼ぶ）として認識することができる。また、例えば、板状の部材Ｂが有する折り曲げ部（以下折り曲げ部Ｂと呼ぶ）に隣接する平板状の部分（以下、平板状の部分Ｂと呼ぶ）に垂直な向きから板状の部材Ｂを観察するとき、折り曲げ部Ｂの一部を、板状の部材Ｂの有する一つの辺（以下辺Ｂと呼ぶ）として認識することができる。本明細書において、折り曲げ部Ａと、折り曲げ部Ｂとが、平行であるとは、辺Ａと、辺Ｂとが、平行であることを示す。なお、上記した板状の部材Ｂは、板状の部材Ａと同一であってもよく、別の板状の部材であってもよい。
【００５１】
また、上記したように、本明細書において「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。そのため、折り曲げ部Ａと折り曲げ部Ｂとが、平行であるとは、辺Ａと、辺Ｂとが、−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。
【００５２】
また、上記したように、本明細書において「略平行」とは、二つの直線が−３０°以上３０°以下の角度で配置されている状態をいう。そのため、折り曲げ部Ａと折り曲げ部Ｂとが、略平行であるとは、辺Ａと、辺Ｂとが、−３０°以上３０℃以下の角度で配置されている状態をいう。
【００５３】
図３（Ｄ）に、つづら折りの負極集電体１０５における平板状の部分に垂直な向きから負極１１５を観察する様子を示す。図３（Ｄ）において、折り曲げ部２１１の一部を、負極集電体１０５の有する一つの辺２８１として認識することができる。また、図３（Ｄ）において、折り曲げ部２１２の一部を、負極集電体１０５の有する一つの辺２８２として認識することができる。
【００５４】
次に、図３（Ａ）、（Ｂ）を用いて、正極１１１について説明する。
【００５５】
正極１１１において、正極活物質層１０２は、正極集電体１０１の一方の面にのみ設けられる。正極集電体１０１は、負極集電体１０５及びセパレータ１０８と同様につづら折りに折り曲げられ、複数の折り曲げ部を形成している。
【００５６】
図３（Ａ）で示すように、正極集電体１０１は、第４の面２２４を内側とする折り曲げ部２５２を有している。正極集電体１０１が、折り曲げ部２５２を有する場合、折り曲げ部２５２は、負極集電体１０５が有する折り曲げ部２１１と平行又は略平行であることが好ましい。また、折り曲げ部２５２と、折り曲げ部２５１とが、平行であれば、より好ましい。上記の構成とすることによって、二次電池１００を湾曲しやすくすることができる。
【００５７】
また、正極１１１が有する正極集電体１０１において、折り曲げ部２５２と、折り曲げ部２５１とが、互いに平行又は略平行であることにより、二次電池１００は、折り曲げ部２５１または折り曲げ部２５２に垂直な軸方向に折り曲げやすくなり、好ましい。
【００５８】
図３（Ｃ）に、つづら折りの正極集電体１０１における平板状の部分に垂直な向きから正極１１１を観察する様子を示す。図３（Ｃ）において、折り曲げ部２５１の一部を、正極集電体１０１の有する一つの辺２８３として認識することができる。また、図３（Ｃ）において、折り曲げ部２５２の一部を、正極集電体１０１の有する一つの辺２８４として認識することができる。
【００５９】
また、図３（Ａ）で、点線２５０で囲んだ部分の断面斜視図を、図３（Ｂ）に示す。正極集電体１０１は、正極活物質層１０２が設けられる第３の面２２３および正極活物質層１０２が設けられない第４の面２２４並びに第３の面２２３を内側とする折り曲げ部２５１を有している。また、図３（Ｂ）には、図３（Ｄ）を用いて説明した辺２８１を両矢印２９１で示し、図３（Ｃ）を用いて説明した辺２８３を両矢印２９３で示す。
【００６０】
図３（Ｂ）に示すように、両矢印２９１と、両矢印２９３とが平行又は略平行である、すなわち、正極集電体１０１の折り曲げ部２５１が、負極集電体１０５の折り曲げ部２１１と平行又は略平行であることによって、二次電池１００は、少なくとも正極集電体１０１の折り曲げ部２５１に垂直な軸方向、または負極集電体１０５の折り曲げ部２１１に垂直な軸方向に、図５のように折り曲げることができる。
【００６１】
正極集電体１０１は、端部において、正極リード１４１と接続されている。
【００６２】
なお、図２および図３に示すように、負極１１５において、一の負極集電体１０５の一方の面に、負極活物質層１０６を複数有し、複数の負極活物質層１０６の間に折り曲げ部を設けると好ましい。また、正極１１１において、一の正極集電体１０１の一方の面に、正極活物質層１０２を複数有し、複数の正極活物質層１０２の間に折り曲げ部を設けると好ましい。
【００６３】
また、本実施の形態では、正極集電体１０１、負極集電体１０５、及びセパレータ１０８それぞれが有する折り曲げ部の数が５である例を示したが、本実施の形態にはこれに限られない。正極集電体１０１、負極集電体１０５、及びセパレータ１０８の有する折り曲げ部の数は、それぞれ、１以上４以下でもよく、６以上であってもよい。
【００６４】
正極１１１における正極活物質層１０２の面積、及び負極１１５における負極活物質層１０６の面積が大きいほど、二次電池１００の容量を増加させることができ、好ましい。また、正極集電体１０１又は負極集電体１０５が有する折り曲げ部の数が多いほど、二次電池１００を小型化することができ、好ましい。
【００６５】
また、以上に示した構成とすると、一の集電体に一の活物質層が設けられる電極を複数重ねる構成の二次電池と比較して、部品数を減らすことができ、製造を容易にすることができる。また、製造時に正極と負極の位置を合わせやすくすることができる。したがって、二次電池の小型化が要求されるとき、例えば、人間の手では製造が難しくなる大きさの二次電池を製造する場合にも、二次電池１００は、製造が容易である。したがって、二次電池１００は、大量生産することが容易な二次電池であるということもできる。
【００６６】
なお、図２乃至図５では、負極１１５の有する負極集電体１０５について、第２の面２２２を内側とする折り曲げ部２１１により分けられる第１の領域２３１と、第２の領域２３２を接続する例を示したが、本実施の形態は、これに限られない。第１の面２２１を内側とする折り曲げ部２１２により分けられる２つの領域同士を接続してもよい。また、正極１１１の有する正極集電体１０１について、第３の面２２３を内側とする折り曲げ部２５１により分けられる２つの領域同士を接続する構成としてもよい。また、正極集電体１０１について、第４の面２２４を内側とする折り曲げ部２５２により分けられる２つの領域同士を接続する構成としてもよい。
【００６７】
また、本明細書において、正極と負極は、必要に応じて適宜入れ替えて使用してもよい。
【００６８】
［２．変形例１］
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を用い正極１１１の別の構成について説明する。負極１１５、セパレータ１０８、外装体１１０及び電解液１０９については、上述した基本的な構成の二次電池１００に関する説明を参照することができる。
【００６９】
図６（Ａ）に、二次電池１００の斜視図を示し、図６（Ｂ）に、二次電池１００のＸ７−Ｘ８線における断面図を示す。
【００７０】
図６（Ａ）に示す二次電池１００のように、正極リード１４１と、負極リード１４５を、外装体１１０に対してそれぞれ逆向きにとりつける場合、正極リード１４１と正極１１１との接続は、負極リード１４５の負極１１５との接続と同様にすればよい。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、正極集電体１０１の折り曲げ部は、溶接部２６１で接続されてもよい。これによって、正極集電体１０１のつづら折りの構造が崩れることを抑制することができる。
【００７１】
また、溶接部２６１には、正極リード１４１を接続すればよい。これによって、正極１１１の内部抵抗を減少させることができる。従って、二次電池１００のサイクル特性を改善し、また、充放電容量を増加させることができる。
【００７２】
このように、本発明の一態様の二次電池１００は、リード電極を自由に配置することができるため、設計自由度が高い。よって、本発明の一態様の二次電池を用いた製品の設計自由度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製品の生産性を高めることができる。
【００７３】
また、正極１１１及び負極１１５のいずれか一方は、図２乃至図６に示すようなつづら折りに折り曲げずともよい。例えば、図７に示す二次電池１００の有する正極１１１ａ及び正極１１１ｂのように平板状であってもよい。正極１１１ａは、正極集電体１０１の片方の面に設けられる正極活物質層１０２を有し、正極活物質層１０２は、負極活物質層１０６と、セパレータ１０８ａを介して向かい合う。また、正極１１１ｂは、正極集電体１０１の両方の面に設けられる正極活物質層１０２を有し、正極活物質層１０２は、負極活物質層１０６と、セパレータ１０８ｂを介して向かい合う。
【００７４】
また、セパレータ１０８もつづら折りに折り曲げずともよい。例えば、図７に示す二次電池１００の有するセパレータ１０８ａ及びセパレータ１０８ｂのように、正極を挟み込む形状であってもよい。セパレータ１０８ａは、正極１１１ａを挟み込み、また、セパレータ１０８ｂは、正極１１１ｂを挟み込む。セパレータ１０８が、１１１ａを挟み込むことにより、二次電池１００において内部短絡が発生することをより確実に防止することができる。
【００７５】
［３．変形例２］
次に、図８および図９を用いて負極１１５の別の構成について説明する。正極１１１、セパレータ１０８、外装体１１０、及び電解液１０９については、上述の説明を参照することができる。
【００７６】
図８（Ａ）に、二次電池１００の断面図を示す。二次電池１００において、負極１１５は、負極集電体１０５、負極活物質層１０６、及び摩擦層１０７を有する。また、負極集電体１０５は、つづら折りに折り曲げられ、複数の折り曲げ部を有している。
【００７７】
図８（Ａ）に示した負極１１５において、点線で囲まれる部分１１５ｂの拡大図を図８（Ｂ）に示す。負極集電体１０５は、第１の面２２１と第２の面２２２を有し、第２の面２２２を内側として折り曲げられ、折り曲げ部２１１を形成している。負極活物質層１０６は、第１の面２２１に設けられ、摩擦層１０７は、第２の面２２２に設けられる。
【００７８】
図８（Ｂ）に示した部分１１５ｂの点線で囲まれる部分２０２の拡大図を図８（Ｃ）に示す。負極集電体１０５の第２の面２２２は、折り曲げ部２１１を境として分けられる第１の領域２３１と、第２の領域２３２とを有する。また、第１の領域２３１と、第２の領域２３２は、向かい合う。摩擦層１０７は、第１の領域２３１にのみ設けられ、第２の領域２３２には設けない。
【００７９】
この構成とすることにより、第１の領域２３１に設けられる摩擦層１０７は、第２の領域２３２と接触する。後述するが、摩擦層１０７には、他の物質との接触面に働く摩擦力が小さい材料を用いるため、摩擦層１０７と、第２の領域２３２とが接触する本構成とすることにより、負極集電体１０５をより変形しやすくすることができる。
【００８０】
摩擦層１０７と、第２の領域２３２との間の静摩擦係数が、第１の領域２３１と、第２の領域２３２との間の静摩擦係数よりも小さい場合に、本構成とすることにより、負極集電体１０５を、より変形しやすくすることができ、好ましい。
【００８１】
なお、本明細書等における静摩擦係数は、傾斜法による測定や、直線摺動式試験機を用いた測定により、求めることができる。
【００８２】
また、本明細書等における静摩擦係数は、以下のように求めることができる。まず表面が平らで、水平になるように置かれたガラス板の上に、試料Ａと、試料Ｂをのせる。その上に平らな板と重りをのせる。試料Ａを固定し、試料Ｂに荷重試験機をつけて、荷重試験機を例えば約１ｍｍ／秒で水平に引っ張る。試料Ｂが１ｃｍ動くまでの間の荷重の最大値を測定し、この測定値を最大摩擦力とする。最大摩擦力をＦとし、平らな板、重り、及び試料Ｂの荷重による試料Ａに対する垂直抗力をＮとするとき、試料Ａと試料Ｂとの間の静摩擦係数μは、μ＝Ｎ／Ｆで求めることができる。
【００８３】
なお、本明細書等における静摩擦係数は、平らで水平なガラス板の上に、測定する電極をのせ、試料Ｂの上下を試料Ａにはさまれている状態としても、測定することができる。
【００８４】
なお、試料Ａと、試料Ｂとの間に液が存在すると、静摩擦係数は小さくなることがある。二次電池として使用する際に、電解液が存在する可能性がある摩擦面について静摩擦係数の測定をする場合には、試料Ａと、試料Ｂとの間に電解液を供給してから、測定を行うと、より好ましい。また、二次電池において、例えばゲル状の電解液を用いる場合等には、摩擦面に電解液が供給されにくいことがある。このような二次電池に用いる電極について、静摩擦係数の測定を行う場合には、試料Ａと試料Ｂとの間に電解液を供給しなくてもよい。
【００８５】
なお、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では、負極１１５が摩擦層１０７を有する例を示したが、本発明の一態様はこれに限られず、正極１１１が摩擦層１０７を有していてもよい。
【００８６】
また、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では、負極集電体１０５の第２の面２２２の一部である第１の領域２３１にのみ、摩擦層１０７を設ける例を示したが、本発明の一態様はこれに限られず、例えば、負極集電体１０５の第２の面２２２の全体、また、正極集電体１０１の正極活物質層１０２を有しない第４の面２２４の全体に、摩擦層１０７を設けてもよい。
【００８７】
例えば、図９（Ａ）に示す二次電池１００の断面図において、正極１１１と、負極１１５は、いずれも摩擦層１０７を有する。本構成により、正極集電体１０１及び負極集電体１０５の両方を、より変形しやすくすることができる。従って、二次電池１００が湾曲する際に、正極１１１及び負極１１５の両方を、二次電池１００全体の変形に追随して、変形しやすくすることができる。
【００８８】
図９（Ａ）に示した負極１１５において、点線で囲まれる部分１１５ｃの拡大図を図９（Ｂ）に示す。負極集電体１０５は、第１の面２２１と第２の面２２２を有し、第２の面２２２を内側として折り曲げられ、折り曲げ部２１１を形成している。負極活物質層１０６は、第１の面２２１に設けられ、摩擦層１０７は、第２の面２２２に設けられている。
【００８９】
図９（Ｂ）に示した部分１１５ｃの点線で囲まれる部分の拡大図を図９（Ｄ）に示す。負極集電体１０５の第２の面２２２は、折り曲げ部２１１を境として第１の領域２３１と、第２の領域２３２と分けられ、第１の領域２３１と、第２の領域２３２は、向かい合う。摩擦層１０７は、第１の領域２３１と、第２の領域２３２の両方に設けられる。
【００９０】
摩擦層１０７と、摩擦層１０７との間の静摩擦係数が、摩擦層１０７と、第１の領域２３１又は第２の領域２３２との間の静摩擦係数よりも小さい場合に、本構成とすることにより、負極集電体１０５を、より変形しやすくすることができ、好ましい。
【００９１】
なお、摩擦層１０７が、導電性を有しない材料からなる場合に、負極集電体１０５において、折り曲げ部２１２及び溶接部２０１の付近に摩擦層１０７を有すると、負極集電体１０５の第１の領域２３１と、第２の領域２３２を接続することが困難になる。従って、図８（Ａ）、（Ｂ）及び図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、負極集電体１０５において、折り曲げ部２１２及び溶接部２０１の付近には、摩擦層１０７を有しない方が好ましい。
【００９２】
一方、摩擦層１０７が導電性を有する材料からなる場合には、負極集電体１０５において、折り曲げ部２１２及び溶接部２０１の付近に摩擦層１０７を有していても、負極集電体１０５の第１の領域２３１と、第２の領域２３２を接続することができる。従って、図９（Ｃ）の溶接部２０１の拡大図に示すように、摩擦層１０７が、折り曲げ部２１２及び溶接部２０１の付近に設けられていてもよい。
【００９３】
［４．変形例３］
次に、図１０を用いて二次電池１００の別の構成について説明する。
【００９４】
図１０に示す二次電池１００は、正極１１１、負極１１５、セパレータ１０８及びゲル電解液１０９ａを有する。また、正極１１１は、正極集電体１０１及び正極活物質層１０２を有する。また、負極１１５は、負極集電体１０５及び負極活物質層１０６を有する。正極集電体１０１、負極集電体１０５及びセパレータ１０８は、つづら折りに折り曲げられ、それぞれ複数の折り曲げ部を有する。また、正極活物質層１０２及び負極活物質層１０６は、セパレータ１０８及びゲル電解液１０９ａを介して向かい合っている。また正極集電体１０１は、正極リード１４１と接続している。また、負極集電体１０５は、負極リード１４５と接続している。
【００９５】
正極１１１と、負極１１５との間にゲル電解液１０９ａを設けると、正極活物質層１０２と、負極活物質層１０６との間の距離を一定に保ちやすくすることができる。そのため、正極１１１と、負極１１５との間の電池反応の速度を一定に保ちやすくすることができる。従って、本構成とすると、二次電池１００が湾曲した際に、正極活物質層１０２と、負極活物質層１０６との間の距離を一定に保つことで、正極１１１と負極１１５との間の電池反応の速度がばらつくことを防ぎ、二次電池１００の容量及びサイクル特性の悪化を抑制することができる。
【００９６】
［５．変形例４］
図１１乃至図２３を用いて、二次電池１００のさらなる変形例を示す。なお、図１１乃至図２３に示す正極１１１、負極１１５、セパレータ１０８、外装体１１０及び電解液１０９等について、特に説明しない場合は、変形例１乃至３の説明を参酌することができる。
【００９７】
図１１（Ａ）に、図１で示した二次電池１００のＸ１−Ｘ２線における断面図の変形例を、図１１（Ｂ）に、二次電池１００のＸ３−Ｘ４線における断面図の変形例を示す。
【００９８】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、場合によっては、負極１１５において、負極集電体１０５の第１の面と、第２の面とが、溶接により接続されていなくてもよい。負極集電体１０５は、溶接部２０１を有しない場合であっても、負極タブにおいて、負極リード１４５と接続することができる。
【００９９】
なお、負極タブとは、負極のうち、負極リードと電気的に接続するための、活物質が形成されていない領域を有する部分をいう。同様に、正極タブとは、正極のうち、正極リードと電気的に接続するための、活物質が形成されていない領域を有する部分をいう。
【０１００】
図１２（Ａ）に、図１で示した二次電池１００のＸ１−Ｘ２線における断面図の別の変形例を、図１２（Ｂ）に、二次電池１００のＸ３−Ｘ４線における断面図の別の変形例を示す。
【０１０１】
図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、場合によっては、負極１１５において、負極集電体１０５は、図２（Ｄ）で示した折り曲げ部２１２に相当する折り曲げ部を有していなくてもよい。複数の２つ折りの負極集電体１０５を溶接部２０１で接続する構成であれば、溶接部２０１で負極リード１４５と接続することができる。
【０１０２】
図１３（Ａ）に、図１で示した二次電池１００のＸ１−Ｘ２線における断面図の別の変形例を、図１４に、Ｘ３−Ｘ４線における断面図の別の変形例を示す。また、図１３（Ｂ）に、図１３（Ａ）において点線部で囲った部分１１５ａの拡大図を示す。
【０１０３】
図１３（Ａ）、（Ｂ）及び図１４に示すように、場合によっては、負極１１５において、負極集電体１０５は、図２（Ｅ）で示した折り曲げ部２１１に相当する折り曲げ部を有していなくてもよい。２つの負極集電体１０５の、負極活物質層１０６を有しない面（第１の領域２３１を含む第２の面２２２と、第２の領域２３２を含む第２の面２２２）同士を、溶接部２１１ａで接続する構成であってもよい。
【０１０４】
図１５（Ａ）に、図１で示した二次電池１００のＸ１−Ｘ２線における断面図の別の変形例を、図１５（Ｂ）に、二次電池１００のＸ３−Ｘ４線における断面図の別の変形例を示す。
【０１０５】
図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、場合によっては、正極１１１において、正極集電体１０１は、図３ で示した折り曲げ部２５２に相当する折り曲げ部を有していなくてもよい。２つの正極集電体１０１の、正極活物質層１０２を有しない面同士を、溶接部２５２ａで接続する構成であってもよい。
【０１０６】
図１６（Ａ）に、図１ で示した二次電池１００のＸ１−Ｘ２線における断面図の別の変形例を、図１６（Ｂ）に、二次電池１００のＸ３−Ｘ４線における断面図の別の変形例を示す。
【０１０７】
図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、正極１１１において、正極集電体１０１は、図３（Ｂ）で説明した折り曲げ部２５１に相当する折り曲げ部を有していなくてもよい。２つの正極集電体１０１の、正極活物質層１０２を有しない面同士を、溶接部２５１ａで接続する構成であってもよい。
【０１０８】
図１７に、図６（Ａ）で示す二次電池１００のＸ７−Ｘ８線における断面図の変形例を示す。
【０１０９】
図１７に示すように、正極１１１ａおよび正極１１１ｂが平板状の場合に、負極１１５において、負極集電体１０５の第１の面と、第２の面が接続されていなくてもよい。負極集電体１０５は、溶接部を有しない場合であっても、端部に有する負極タブにおいて、負極リード１４５と接続することができる。
【０１１０】
図１８に、図６（Ａ）で示す二次電池１００のＸ７−Ｘ８線における断面図の別の変形例を示す。
【０１１１】
図１８に示すように、正極１１１ａおよび正極１１１ｂが平板状の場合に、負極１１５において、負極集電体１０５が、図２ で示した折り曲げ部２１２に相当する折り曲げ部を有していなくてもよい。複数の２つ折りの負極集電体１０５を溶接部２０１で接続する構成であれば、溶接部２０１で負極リード１４５と接続することができる。
【０１１２】
図１９に、図６（Ａ）で示す二次電池１００のＸ７−Ｘ８線における断面図の別の変形例を示す。
【０１１３】
図１９に示すように、正極１１１ａおよび正極１１１ｂが平板状の場合であっても、負極１１５において、負極集電体１０５は、図２ で示した折り曲げ部２１１を有していなくてもよい。２つの負極集電体１０５の、負極活物質層１０６を有しない面同士を、溶接部２１１ａで接続する構成であってもよい。
【０１１４】
図２０に、図６（Ａ）で示す二次電池１００のＸ７−Ｘ８線における断面図の別の変形例を示す。
【０１１５】
正極１１１は、つづら折りでも平板状でもない形状であってもよい。図２０に示す正極１１１は、正極集電体１０１の一部においては両面に正極活物質層１０２が設けられ、正極集電体１０１の他の一部においては一方の面にのみ正極活物質層１０２が設けられる。このような正極１１１を溶接部２６１で接続する構成であってもよい。
【０１１６】
図２１乃至図２３に、摩擦層１０７を有する二次電池１００の別の変形例を示す。
【０１１７】
図２１に示すように、正極１１１のみが摩擦層１０７を有していてもよい。
【０１１８】
また、図２２に示すように、正極１１１及び負極１１５の両方が摩擦層１０７を有する場合であって、摩擦層１０７は、正極集電体１０１及び負極集電体１０５それぞれの一部のみに設けられる構成であってもよい。
【０１１９】
また、図２３に示すように、二次電池１００は、摩擦層１０７を有する負極１１５、及びつづら折りの正極１１１ａ、並びに平板状の正極１１１ｂを有する構成であってもよい。
【０１２０】
［６．材料］
次に、二次電池１００を構成する材料について説明する。
【０１２１】
正極集電体１０１及び負極集電体１０５には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、アルミニウムまたはチタン等の金属、及びこれらの金属の合金など、導電性が高く、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。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。集電体は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。また、集電体の表面に、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。
【０１２２】
摩擦層としては、導電性を有する膜でも、絶縁性を有する膜でもよく、有機膜、無機膜、金属膜等を用いることができる。
【０１２３】
有機膜の例として、樹脂膜、または、低分子化合物により形成される膜が挙げられる。
【０１２４】
樹脂膜は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料、またはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエチレンナフタレート等の熱可塑性樹脂から選ばれる一種若しくは複数種の樹脂材料を用いて形成することができる。また、ポリオキシメチレンを用いてもよい。特に、フッ素樹脂は、同材料同士の静摩擦係数が約０．０４であるポリテトラフルオロエチレンに代表されるように、摺動性が高く、摩擦層の摺動性を向上させることができ、好ましい。また、電池反応の電位において、摩擦層の分解が生じないことが好ましい。例えば、負極の電池反応の電位が低い場合、フッ素樹脂は還元分解してしまうことがある。そのため、フッ素樹脂は、正極の摩擦層として用いることが好適である。また、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）に代表されるポリエーテルケトンは、摺動性、耐熱性、耐疲労性、耐薬品性に優れるため、摩擦層の摺動性を向上させることができ、好ましい。また、ポリパラキシリレン樹脂を、化学蒸着法（ＣＶＤ）で形成してもよい。ポリパラキシリレン樹脂は、摺動性、耐熱性、耐薬品性に優れるため、摩擦層の摺動性を向上させることができ、好ましい。
【０１２５】
低分子化合物により形成される膜として、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を用いてもよい。集電体の表面にＳＡＭを形成することにより、集電体表面の潤滑性を向上させ、また、電極の摺動性を向上させることができ、好ましい。また、撥液性ＳＡＭを用いてもよい。撥液性ＳＡＭとして、例えば、フルオロアルキル基を有するシランカップリング剤（フルオロアルキルシラン。以下、ＦＡＳという。）を用いればよい。加熱した集電体とＦＡＳを封じ込め、気相反応によって集電体表面にＦＡＳ自己組織化単分子膜を形成することができる。また、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）等の固体潤滑剤を、蒸着することによって集電体上に摩擦層を形成してもよい。
【０１２６】
無機膜及び金属膜として、集電体に付着することができる材料を用いることができる。また、リチウムイオンの挿入及び脱離を起こさず、また、リチウムと合金化・脱合金化反応を起こさない材料を用いると、特に好ましい。例えば無機膜として、固体潤滑剤として代表的な二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、又は二硫化タングステン（ＷＳ２）等の金属硫化物、窒化ホウ素（ＢＮ）等を用いると電極の摺動性を向上させることができる。また、無機膜は絶縁性を有していてもよく、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化ガリウム、酸化窒化ガリウム、酸化イットリウム、酸化窒化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウム等の酸化物絶縁膜、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物絶縁膜を用いることができる。
【０１２７】
金属膜として、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、又はこれら金属材料を含む合金を用いることができる。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていてもよい。また、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウム、ニッケル、及びランタンの合金（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）、銀とマグネシウムの合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅を含む合金は、耐熱性が高いため好ましい。
【０１２８】
また、摩擦層は、上述した有機膜、無機膜、及び金属膜等のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。
【０１２９】
また、摩擦層の表面粗さを小さくすることで、摩擦層の表面と、摩擦層に接触する他の面との接触面に働く摩擦力を小さくすることができ、より好ましい。具体的には、摩擦層の表面の少なくとも一部における算術的平均粗さＲａが、１μｍ以下であれば好ましく、０．５μｍ以下であればより好ましい。摩擦層の算術的平均粗さＲａは、触針式表面形状測定器または原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等を用いた測定により求めることができる。
【０１３０】
また、摩擦層は、破断しにくいと好ましい。例えば、引張応力を与えて破断させる試験を行うとき、破断する直前の伸び率が５％以上である材料を、摩擦層として用いると好ましく、また、破断する直前の伸び率が１０％以上である材料を、摩擦層として用いるとより好ましい。
【０１３１】
また場合によっては、摩擦層として、劈開性のある材料を用いることにより、集電体の表面に潤滑性を付与してもよい。
【０１３２】
正極活物質層１０２及び負極活物質層１０６の厚みは、１０μｍ以上２００μｍ以下のものを用いるとよい。正極活物質層１０２及び負極活物質層１０６は、少なくとも、リチウムイオン等のキャリアイオンとの可逆的な反応が可能な活物質を有する。適当な手段により粉砕、造粒及び分級する事で、活物質の平均粒径や粒径分布を制御する事が出来る。活物質の平均粒径は、５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のものを用いるとよい。
【０１３３】
正極活物質層１０２に含まれる正極活物質として、リチウム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る。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を用いることができる。
【０１３４】
オリビン型構造のリチウム含有材料としては、例えば、一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上）が挙げられる。一般式ＬｉＭＰＯ４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）等のリチウム含有複合リン酸塩が挙げられる。
【０１３５】
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、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＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ）等も挙げられる。
【０１３６】
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（０＜ｘ＜２）、ＬｉＭｎ２−ｘＡｌｘＯ４（０＜ｘ＜２）、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等のリチウムマンガン含有複合酸化物が挙げられる。
【０１３７】
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マンガン含有複合酸化物に、少量のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２やＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（０＜ｘ＜１）（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。
【０１３８】
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）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、ｊは０以上２以下）で表されるリチウム含有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）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。
【０１３９】
また、正極活物質として、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（Ａ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ａｌ、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、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＝Ｆｅ、Ｍｎ）の一般式で表される化合物、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バナジウム含有複合酸化物、バナジウム酸化物系化合物（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。
【０１４０】
正極活物質の粒径は、例えば５ｎｍ以上１００μｍ以下が好ましい。
【０１４１】
また、正極活物質として、組成式ＬｉｘＭｎｙＭｚＯｗで表されるリチウムマンガン複合酸化物を用いることもできる。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、ニッケルであるとより好ましい。また、ｘ／（ｙ＋ｚ）は０以上２未満、かつｚは０より大きく、かつ（ｙ＋ｚ）／ｗは０．２６以上０．５未満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、及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。また、リチウムマンガン複合酸化物は、層状岩塩型の結晶構造を有するものであることが好ましい。また、リチウムマンガン複合酸化物は、層状岩塩型の結晶構造及びスピネル型の結晶構造を有するものであってもよい。また、リチウムマンガン複合酸化物は、例えば、平均粒子径が、５ｎｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【０１４２】
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、上記リチウム化合物及びリチウムマンガン含有複合酸化物において、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。
【０１４３】
負極活物質層１０６に含まれる負極活物質として、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を用いることができる。
【０１４４】
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として、例えば、炭素系材料が挙げられる。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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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以上０．３Ｖ以下  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。
【０１４７】
また、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として、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が挙げられる。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と高い。このような元素を用いた材料としては、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。
【０１４８】
また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、二酸化チタン、リチウムチタン酸化物、リチウム−黒鉛層間化合物、五酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化モリブデン等の酸化物を用いることができる。
【０１４９】
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、Ｌｉ２．６Ｃｏ０．４Ｎ３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ３）を示し好ましい。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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、酸化ニッケル、酸化鉄等の、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。
【０１５２】
正極活物質層１０２及び負極活物質層１０６は、上述した活物質の他、活物質の密着性を高めるための結着剤（バインダ）、導電性を高めるための導電助剤等を有していてもよい。
【０１５３】
結着剤には、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。
【０１５４】
導電助剤として、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）またはグラフェ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。
【０１５５】
次に、セパレータについて説明する。セパレータとは、正極と負極との接触を防止するために、これらの間に配置される。当該セパレータは、正極と負極との間のイオンの移動を妨げないため、微細孔を有する。当該セパレータは、蓄電装置を使用する環境に応じて、状態変化の少ないものがよい。高温環境であっても、状態変化が少ないと好ましい。状態変化する場合であっても、正極と負極が接触しなければよい。
【０１５６】
セパレータとしては、例えば、紙、不織布、ガラス繊維、セラミックス、或いはナイロン（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、ポリウレタンを用いた合成繊維等で形成されたものを用いることができる。セパレータの厚さは、１０μｍ以上７０μｍ以下が好ましい。
【０１５７】
セパレータは袋状に加工し、正極１１１または負極１１５のいずれか一方を包むように配置することが好ましい。例えば、負極１１５を挟むようにセパレータ１０８を２つ折りにし、負極１１５と重なる領域よりも外側で封止することで、負極１１５をセパレータ１０８内に確実に担持することができる。そして、セパレータ１０８に包まれた負極１１５と正極１１１とを交互に積層し、これらを外装体１１０が囲むように配置することで二次電池１００を作製するとよい。
【０１５８】
電解液１０９について説明する。電解液１０９は、少なくとも、キャリアイオンを移送することが可能な材料を用いる。例えば、キャリアイオンがリチウムイオンである場合、リチウムイオンを有する材料を用いる。リチウムイオンを移送することが可能な材料の代表例としては、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等のリチウム塩がある。これらの材料は、一種を単独でもちいてもよく、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てもよい。
【０１５９】
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、アルカリ土類金属イオンの場合、正極活物質として、上記リチウム化合物及びリチウム含有複合リン酸塩及びリチウム含有複合ケイ酸塩において、リチウムを、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）などのキャリアで置換した化合物を用いてもよい。
【０１６０】
電解液１０９に含まれる溶媒としては、キャリアイオンが移動可能な材料を用いる。溶媒は、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、スルトン等があり、これらの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。
【０１６１】
電解液１０９にポリマーを添加し、ゲル状にしてもよい。電解液１０９をゲル状にすることにより、漏液性等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。電解液１０９をゲル状にすることのできるポリマーとしては、例えば、ポリアルキレンオキシド系、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。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。形成されるポリマーは、多孔質形状を有してもよい。
【０１６２】
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。
【０１６３】
また、電解液１０９に含まれる溶媒として、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、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、二次電池の破裂や発火などを防ぐことができる。イオン液体は、カチオンとアニオンからなり、有機カチオンとアニオンとを含む。電解液に用いる有機カチオンとして、四級アンモニウムカチオン、三級スルホニウムカチオン、及び四級ホスホニウムカチオン等の脂肪族オニウムカチオンや、イミダゾリウムカチオン及びピリジニウムカチオン等の芳香族カチオンが挙げられる。また、電解液に用いるアニオンとして、１価のアミド系アニオン、１価のメチド系アニオン、フルオロスルホン酸アニオン、パーフルオロアルキルスルホン酸アニオン、テトラフルオロボレート、パーフルオロアルキルボレート、ヘキサフルオロホスフェート、またはパーフルオロアルキルホスフェート等が挙げられる。
【０１６４】
また、電解液１０９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。）の含有量が少なく、高純度化されて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。
【０１６５】
電解液１０９にビニレンカーボネート、プロパンスルトン（ＰＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン（ＴＢＢ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ＬｉＢＯＢ（リチウムビスオキサレートボレート）などの添加剤を添加してもよい。添加剤の濃度は、例えば溶媒全体に対して０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下とすればよい。
【０１６６】
また、電解液１０９として、硫化物系や酸化物系等の無機物材料を有する固体電解質を用いることができる。固体電解質を用いる場合には、セパレータやスペーサの設置が不要となる。また、固体電解質またはゲル状の電解質を用いる場合には、電池全体を固体化またはゲル化することができるため、漏液のおそれがなくなり安全性が飛躍的に向上する。
【０１６７】
外装体１１０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ラミネートフィルムを用いることができる。このとき、該絶縁性合成樹脂膜が、二次電池１００の表面を覆うようにするとよい。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。
【０１６８】
上記構成とすることにより、大量生産が容易で、湾曲することのできる小型の蓄電装置を提供することができる。また、上記構成の蓄電装置は、ウェアラブル機器等の電子機器の湾曲した形状に沿わせて配置すること、または、大きさの限られた空間に折り曲げて配置すること等が可能であるため、様々なウェアラブル機器等の電子機器に搭載することができる。したがって、上記構成の蓄電装置は、様々な形状のウェアラブル機器等の普及と、ウェアラブル機器等が普及することにより促進される経済発達等に貢献することができるといえる。
【０１６９】
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。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載されているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様として、二次電池や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、リチウム空気電池、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、二次電池、または、リチウムイオン二次電池に適用しなくてもよい。例えば、本発明の一態様として、湾曲した蓄電装置、可撓性を有する蓄電装置、または、変形できる蓄電装置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、様々な形状の蓄電装置、または、様々な硬さを有する蓄電装置に適用してもよい。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、湾曲していない平板形状の蓄電装置、または、円筒形状の蓄電装置に適用してもよい。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、可撓性を有さず、変形できない蓄電装置に適用してもよい。
【０１７０】
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。
【０１７１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した二次電池１００の製造方法について、図２４乃至図２７を用いて説明する。
【０１７２】
［１．電極の作製］
まず、帯状の負極集電体１０５の一方の面に、少なくとも負極活物質と溶媒とを含むペーストを塗布する。このとき、図２４（Ａ）に示すように、比較的広い間隔２４２と、比較的狭い間隔２４３を交互に空けて、該ペーストを負極集電体１０５に塗布する。その後、加熱によりペーストに含まれる溶媒を揮発させ、負極集電体１０５の一方の面に負極活物質層１０６を設ける。
【０１７３】
また、帯状の正極集電体１０１の一方の面に、少なくとも正極活物質と溶媒とを含むペーストを塗布する。このとき、図２４（Ｂ）に示すように、間隔２４１を空けて、該ペーストを正極集電体１０１に塗布する。その後、加熱によりペーストに含まれる溶媒を揮発させ、正極集電体１０１の一方の面に正極活物質層１０２を設ける。
【０１７４】
［２．積層体の作製］
正極１１１、セパレータ１０８及び負極１１５を重ねて、積層体２７０を作製する。このとき、図２４（Ｃ）に示すように、負極集電体１０５における、負極活物質層１０６を有しない比較的広い間隔２４２の部分をたるませて、正極活物質層１０２と、負極活物質層１０６とが向かい合うように重ねるとよい。
【０１７５】
なお、セパレータ１０８を袋状とし、正極１１１をセパレータ１０８で包む構成としてもよい。これによって、正極１１１と負極１１５が接触し、短絡が発生するのを、より確実に防止することができる。
【０１７６】
例えば、２つ折りにしたセパレータ１０８に正極１１１を挟み、セパレータ１０８の外周部分を接合して袋状のセパレータ１０８を形成することができる。セパレータ１０８の外周部分の接合は、接着剤などを用いて行ってもよいし、超音波溶接や、加熱により行ってもよい。
【０１７７】
なお、セパレータ１０８を折り曲げることに限定されず、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、接合部が４辺のほとんどを囲う形で形成されていてもよい。
【０１７８】
次に、正極１１１、セパレータ１０８、及び負極１１５を含む積層体２７０を、つづら折りに折り曲げる。積層体２７０に対して、例えば、図２４（Ｄ）に示す点線２４４の位置で谷折り、点線２４５の位置で山折りをすることにより、図２５（Ａ）で示すように、正極集電体１０１、負極集電体１０５、及びセパレータ１０８をつづら折りに折り曲げることができる。このとき、負極集電体１０５の、負極活物質層１０６を有しない比較的広い間隔２４２の部分は、折り曲げることにより、たるみのある折り曲げ部２７２となる。
【０１７９】
このように、帯状の正極１１１及び帯状の負極１１５を、重ねてつづら折りに折り曲げることによって、積層体２７０を小型化することができる。小さな短冊状の正極及び負極を積層することにより小型の積層体２７０を作製するのは困難であるが、帯状の正極１１１、及び帯状の負極１１５を重ねてつづら折りに折り曲げる本方法であれば、容易に要求される小型の積層体２７０を形成することができる。
【０１８０】
［３．リードのとりつけ］
図２５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、負極集電体１０５の端部２７１付近と、たるみのある折り曲げ部２７２を重ね、圧力を加えながら超音波を印加して接続し（超音波溶接）、溶接部２０１を形成する。また、図２５（Ｃ）に示すように、溶接部２０１に、封止層１４０を有する負極リード１４５を溶接する。負極リード１４５を溶接部２０１に溶接する工程は、溶接部２０１の形成と同時に行ってもよい。
【０１８１】
次に、図２５（Ｃ）に示すように、正極集電体１０１の正極タブと、封止層１４０を有する正極リード１４１とを、圧力を加えながら超音波を印加して電気的に接続する。
【０１８２】
リード電極は、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により、ヒビや切断が生じやすい。
【０１８３】
そこで、正極リード１４１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むことで、正極タブに湾曲部を設けることができる。この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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
［４．外装体の準備］
外装体に用いるフィルムを点線で示した部分で折り曲げ（図２６（Ａ）参照）、重なり合った一辺を熱圧着により接合する。図２６（Ｂ）に外装体１１０の一辺を熱圧着により接合した部位を、接合部１１０ａとして示す。
【０１８６】
［５．電解液の封入］
リードを接続した積層体２７０を、外装体１１０で覆う（図２６（Ｃ）参照）。そして正極リード１４１が有する封止層１４０および負極リード１４５が有する封止層１４０と重畳する外装体１１０の一辺を、熱溶着する（図２７（Ａ）参照）。
【０１８７】
次に、図２７（Ａ）に示す、外装体１１０の封止されていない辺１１０ｂから、電解液１０９を外装体１１０で囲まれる領域に注入する。そして真空引き、加熱および加圧を行いながら、外装体１１０の残りの一辺を封止することで、二次電池１００を製造することができる（図２７（Ｂ）参照）。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及び水分を排除した環境にて行う。真空引きは、脱気シーラーまたは注液シーラー等を用いて行うとよい。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。
【０１８８】
［６．変形例］
ここで、上述の電極の作製方法、積層体の作製方法、及びリードのとりつけの変形例について説明する。
【０１８９】
まず、帯状の負極集電体１０５の一方の面に、少なくとも負極活物質と溶媒とを含むペーストを塗布する。このとき、図２８（Ａ）に示すように、間隔２４１を空けて、該ペーストを負極集電体１０５に塗布する。その後、加熱によりペーストに含まれる溶媒を揮発させ、負極集電体１０５の一方の面に負極活物質層１０６を設けることにより、負極１１５を作製する。
【０１９０】
負極１１５の作製と同様に、帯状の正極集電体１０１の一方の面に、少なくとも正極活物質と溶媒とを含むペーストを塗布して、正極１１１を作製する（図２８（Ｂ）参照）。
【０１９１】
次に、正極１１１、セパレータ１０８及び負極１１５を重ねて、積層体２７０を作製する。このとき、図２８（Ｃ）に示すように、正極活物質層１０２と、負極活物質層１０６とが向かい合うようにする。
【０１９２】
次に、正極１１１、セパレータ１０８及び負極１１５を含む積層体２７０を、つづら折りに折り曲げる。積層体２７０に対して、図２８（Ｄ）に示す点線２４４の位置で谷折りし、点線２４５の位置で山折りすることにより、図２９（Ａ）で示すように、正極集電体１０１、負極集電体１０５及びセパレータ１０８をまとめてつづら折りに折り曲げることができる。
【０１９３】
次に、図２９（Ｂ）に示すように、正極集電体１０１の正極タブと、封止層１４０を有する正極リード１４１とを、圧力を加えながら超音波を印加して電気的に接続する。
【０１９４】
正極リード１４１と同様にして、封止層１４０を有する負極リード１４５を、負極集電体１０５の負極タブと接続する。
【０１９５】
本変形例のようにしても、正極リード１４１及び負極リード１４５を有する積層体２７０を作製してもよい。
【０１９６】
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。
【０１９７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る蓄電装置に適用することのできる外装体１１０の構造及び作製方法について、図３０乃至図３４を用いて説明する。
【０１９８】
図３０（Ａ）に、外装体１１０を有する二次電池１００Ａの正面図を示す。また、図３０（Ｂ）、（Ｃ）に、二次電池１００Ａの作製方法の一例を説明する図を示す。 また、図３０（Ｄ）に、外装体１１０の展開図を示す。
【０１９９】
まず、外装体１１０は、辺３０１、辺３０２、辺３０３及び辺３０４を有する長方形の形状を有し、折り曲げ部３０８で折り曲げることにより、辺３０３と、辺３０４が重ねられる。また、折り曲げ部３０８は、辺３０１と、辺３０２を含み、辺３０１は、辺３０１と重ねられる。また、辺３０２は、辺３０２と重ねられる（図３０（Ａ）参照。）。
【０２００】
折り曲げ部３０８を有する外装体１１０に囲まれる位置に、正極１１１、セパレータ１０８、及び負極１１５を有する積層体２７０を配置する。このとき、正極１１１に接続される正極リード１４１及び、負極１１５に接続される負極リード１４５が、外装体１１０の辺３０１と重なるように、積層体２７０を配置する（図３０（Ｂ）参照。）。次に、電解液１０９を入れるための導入口３０６以外の外装体１１０の外周部を熱圧着により接合する（図３０（Ｃ）参照。）。なお、熱圧着により接合した部分を接合部１１０ａとして示す。
【０２０１】
そして、減圧雰囲気下、あるいは不活性ガス雰囲気下で電解液１０９を導入口３０６から外装体１１０に囲まれる位置に入れる。最後に、導入口３０６を熱圧着により接合する。このようにして、二次電池１００Ａを作製することができる（図３０（Ａ）参照。）。
【０２０２】
二次電池１００Ａを細長い形状とする際に、本構成の外装体１１０を用いると、二次電池１００を小型化することができ、好ましい。より具体的には、長方形を有する外装体１１０の辺３０１の長さをＷ、辺３０３及び辺３０４の長さをＬとするとき、Ｌ≧Ｗであれば、図３０（Ａ）に示した二次電池１００Ａが有する外装体１１０の構成にするとよい。これによって、二次電池１００Ａにおいて接合部１１０ａが占める割合を小さくすることができる。従って、二次電池１００Ａを小型化することができる。
【０２０３】
また、二次電池の大きさが指定されている場合、二次電池１００Ａの構成とすることで、二次電池１００Ａの容量を大きくすることができ、好ましい。より具体的には、Ｌ≧Ｗである外装体１１０を用いて二次電池１００Ａを作製すると、二次電池１００Ａにおいて接合部１１０ａが占める割合を小さくすることができる。それによって、二次電池１００Ａが有する正極１１１及び負極１１５を大きくすることができ、二次電池１００Ａの容量を大きくすることができる。
【０２０４】
図３３（Ａ）、（Ｂ）に、二次電池１００Ａの外観図を示す。
【０２０５】
図３３（Ｂ）に示すように、外装体１１０の接合部１１０ａを折り曲げることによって、二次電池１００Ａをさらに小型化してもよい。
【０２０６】
以下、外装体１１０の他の例について、説明する。
【０２０７】
図３１（Ａ）に、外装体１１０を有する二次電池１００Ｂの正面図を示す。図３１（Ｂ）、（Ｃ）に、二次電池１００Ｂの作製方法の一例を説明する図を示す。二次電池１００Ａの有する外装体１１０と同様に、二次電池１００Ｂの有する外装体１１０は、辺３０１、辺３０２、辺３０３、及び辺３０４を有する長方形の形状を有しており、折り曲げ部３０８で折り曲げることにより、辺３０３と、辺３０４が重ねられる。また、折り曲げ部３０８は、辺３０１と、辺３０２を含み、辺３０１は、辺３０１と重ねられる。また、辺３０２は、辺３０２と重ねられる。
【０２０８】
折り曲げ部３０８を有する外装体１１０に囲まれる位置に正極１１１、セパレータ１０８、及び負極１１５を有する積層体２７０を配置する。このとき、正極リード１４１は、外装体１１０の辺３０１と重なるように配置し、負極リード１４５は、辺３０２と重なるように配置する。
【０２０９】
以降、二次電池１００Ａの作製方法と同様にして二次電池１００Ｂを作製することができる。
【０２１０】
図３２（Ａ）に、外装体１１０を有する二次電池１００Ｃの正面図を示す。図３２（Ｂ）、（Ｃ）に、二次電池１００Ｃの作製方法の一例を説明する図を示す。二次電池１００Ｃは、２つの開口部を有する筒状の外装体１１０を有する。
【０２１１】
筒状の外装体１１０の内側に、正極１１１、セパレータ１０８、及び負極１１５を配置したあと、一方の開口部の一部に電解液１０９を入れるための導入口３０６を残して、筒状の外装体１１０の開口部を、熱圧着により接合する（図３２（Ｃ）参照）。
【０２１２】
以降、二次電池１００Ａ、または二次電池１００Ｂと同様にして、二次電池１００Ｃを作製することができる。
【０２１３】
二次電池１００を細長い形状とする場合に、二次電池１００Ａ、二次電池１００Ｂ、及び二次電池１００Ｃが有する外装体１１０を使用すると、二次電池１００の体積当たりの容量を増加させることができ、好ましい。
【０２１４】
また、実施の形態１及び実施の形態２で説明したつづら折りの正極集電体１０１または負極集電体１０５を有する二次電池１００において、二次電池１００Ａ、二次電池１００Ｂ、または二次電池１００Ｃが有する外装体１１０を用いると、より湾曲しやすく、小型で、容量の大きい二次電池とすることができ、より好ましい。
【０２１５】
なお、正極集電体１０１及び負極集電体１０５は、折り曲げ部を有していなくてもよい。正極集電体１０１及び負極集電体１０５は、それぞれ、例えば、短冊状、平板状であってもよい。また、帯状の正極１１１、帯状の負極１１５、及びセパレータ１０８が、捲回されていてもよい。
【０２１６】
短冊状の正極集電体１０１及び、短冊状の負極集電体１０５を有する二次電池１００の例として、図３３（Ａ）に示した二次電池１００の一点鎖線Ａ１−Ａ２における断面図を図３４（Ａ）に、一点鎖線Ｂ１−Ｂ２における断面図を図３４（Ｂ）に示す。
【０２１７】
二次電池１００Ａは、平板状の正極１１１と、平板状の負極１１５と、セパレータ１０８と、電解液１０９と、外装体１１０と、正極リード１４１と、負極リード１４５と、を有する。外装体１１０に囲まれる位置に配置された正極１１１と負極１１５との間にセパレータ１０８が設置されている。また、外装体１１０に囲まれる位置に、電解液１０９が注入されている。正極１１１は、正極集電体１０１および正極活物質層１０２を有する。負極１１５は、負極集電体１０５および負極活物質層１０６を有する。
【０２１８】
本発明の一態様の二次電池は、リード電極を自由に配置することができるため、設計自由度が高い。よって、本発明の一態様の二次電池を用いた製品の設計自由度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製品の生産性を高めることができる。
【０２１９】
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。
【０２２０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、図３５を用いて、本発明の一態様に係る蓄電装置を搭載することのできる電子デバイスについて、説明する。蓄電装置として、二次電池１００を例に挙げて説明する。
【０２２１】
本発明の一態様に係る二次電池１００は、可撓性を有するためウェアラブルデバイスに好適である。
【０２２２】
例えば図３５（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１００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。
【０２２３】
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内には、複数の二次電池１００を設けることができる。
【０２２４】
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４０２の可撓性を有する薄型の筐体４０２ａの中に、複数の二次電池１００を設けることができる。
【０２２５】
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の可撓性を有する薄型の筐体４０３ａの中に、複数の二次電池１００を設けることができる。
【０２２６】
また、腕章型デバイス４０４に搭載することができる。腕章型デバイス４０４は筐体４０４ａ上に表示部４０４ｂを有し、湾曲部を有する筐体４０４ａの中に、複数の二次電池１００を設けることができる。
【０２２７】
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を有し、複数の二次電池１００を設けることができる。
【０２２８】
また、本発明の一態様に係る二次電池１００は、湾曲可能であるため、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３５（Ｂ）に示すストーブ４１０は、本体４１２にモジュール４１１が取り付けられ、モジュール４１１は、二次電池１００、モーター、ファン、送風口４１１ａ、熱電発電装置を有する。ストーブ４１０では、開口部４１２ａから燃料を投入、着火した後、二次電池１００の電力を用いてモジュール４１１のモーターとファンを回転させ、送風口４１１ａから外気をストーブ４１０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４１３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４１１の熱電発電装置により電力に変換し、二次電池１００に充電することができる。さらに、二次電池１００に充電された電力を外部端子４１１ｂより出力することができる。
【０２２９】
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。
【０２３０】
（実施の形態５）
さらに、電子機器の一例である移動体の例について、図３６を用いて説明する。
【０２３１】
先の実施の形態で説明した二次電池を制御用のバッテリに用いる事が出来る。制御用のバッテリは、プラグイン技術や非接触給電による外部からの電力供給により充電をする事が出来る。なお、移動体が鉄道用電気車両の場合、架線や導電軌条からの電力供給により充電をする事が出来る。
【０２３２】
図３６（Ａ）及び（Ｂ）は、電気自動車の一例を示している。電気自動車７６０には、バッテリ７６１が搭載されている。バッテリ７６１の電力は、制御回路７６２により出力が調整されて、駆動装置７６３に供給される。制御回路７６２は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を有する処理装置７６４によって制御される。
【０２３３】
駆動装置７６３は、直流電動機若しくは交流電動機単体、又は電動機と内燃機関と、を組み合わせて構成される。処理装置７６４は、電気自動車７６０の運転者の操作情報（加速、減速、停止など）や走行時の情報（上り坂や下り坂等の情報、駆動輪にかかる負荷情報など）の入力情報に基づき、制御回路７６２に制御信号を出力する。制御回路７６２は、処理装置７６４の制御信号により、バッテリ７６１から供給される電気エネルギーを調整して駆動装置７６３の出力を制御する。交流電動機を搭載している場合は、図示していないが、直流を交流に変換するインバータも内蔵される。
【０２３４】
バッテリ７６１は、プラグイン技術による外部からの電力供給により充電することができる。例えば、商用電源から電源プラグを通じてバッテリ７６１に充電する。充電は、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の変換装置を介して、一定の電圧値を有する直流定電圧に変換して行なうことができる。バッテリ７６１として、本発明の一態様に係る二次電池用電極を用いた二次電池を搭載することで、電池の大容量化などに寄与することができ、利便性を向上させることができる。また、バッテリ７６１の特性の向上により、バッテリ７６１自体を小型軽量化できれば、車両の軽量化に寄与するため、燃費を向上させる事が出来る。
【０２３５】
なお、本発明の一態様の二次電池を具備していれば、上記で示した電気機器に特に限定されない事は言うまでもない。
【０２３６】
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。
【０２３７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、蓄電装置を搭載した無線センサについて、図３７及び図３８を用いて説明を行う。蓄電装置の例としては、二次電池１００を挙げる。
【０２３８】
［無線センサの構成例１］
図３７（Ａ）および図３７（Ｂ）は、無線センサ８００の構成例を示す外観図である。無線センサ８００は、回路基板８０１と、バッテリ８０２と、センサ８０３と、を有する。バッテリ８０２には、ラベル８０４が貼られている。さらに、図３７（Ｂ）に示すように、無線センサ８００は、端子８０６と、端子８０７と、アンテナ８０８と、アンテナ８０９と、を有する。バッテリ８０２として、二次電池１００を用いることができる。
【０２３９】
回路基板８０１は、端子８０５と、集積回路８１０と、を有する。端子８０５は、導線８１３を介して、センサ８０３に接続される。なお、端子８０５の数は２個に限定されず、必要に応じた数だけ設ければよい。
【０２４０】
また、回路基板８０１は、トランジスタやダイオードなどの半導体素子、抵抗素子または配線などが形成されていてもよい。
【０２４１】
バッテリ８０２が発熱する熱、またはアンテナ８０８、８０９が発生する電磁界がセンサ８０３の動作に悪影響を与える場合は、導線８１３の距離を長くして、センサ８０３を、バッテリ８０２またはアンテナ８０８、８０９から離せばよい。例えば、導線８１３の長さは、１ｃｍ以上、１ｍ以下、好ましくは、１ｃｍ以上５０ｃｍ以下、さらに好ましくは１ｃｍ以上３０ｃｍ以下であればよい。
【０２４２】
また、センサ８０３は、回路基板８０１上に配置しても良い。
【０２４３】
集積回路８１０は、回路基板８０１のバッテリ８０２と接する面に設けられていてもよい。
【０２４４】
アンテナ８０８およびアンテナ８０９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。または、アンテナ８０８若しくはアンテナ８０９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８０８若しくはアンテナ８０９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。
【０２４５】
集積回路８１０は、Ｓｉトランジスタまたは酸化物半導体を用いたトランジスタ（ＯＳトランジスタ）で構成される回路を有する。
【０２４６】
アンテナ８０８の線幅は、アンテナ８０９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８０８により受電する電力量を大きくできる。
【０２４７】
センサ８０３は、熱的、力学的、あるいは電磁気学的等の諸情報をアナログデータとして出力する機能を有する回路である。
【０２４８】
無線センサ８００は、アンテナ８０８およびアンテナ８０９と、バッテリ８０２との間に層８１２を有する。層８１２は、例えばバッテリ８０２による電磁界を遮蔽する機能を有する。層８１２としては、例えば磁性体を用いることができる。
【０２４９】
［無線センサの構成例２］
図３８は、無線センサ８８０の構成例を示す外観図である。無線センサ８８０は、支持体８５０と、アンテナ８５１と、集積回路８５２と、回路基板８５３と、センサ８５５と、バッテリ８５４と、を有する。バッテリ８５４として、二次電池１００を用いることができる。
【０２５０】
回路基板８５３には、集積回路８５２が配置されている。また、回路基板８５３は、トランジスタやダイオードなどの半導体素子、抵抗素子または配線などが形成されていてもよい。
【０２５１】
集積回路８５２は、ＳｉトランジスタまたはＯＳトランジスタで構成される回路を有する。
【０２５２】
アンテナ８５１は、導線８６０を介して、集積回路８５２に接続されている。アンテナ８５１の詳細は、無線センサ８００のアンテナ８０８またはアンテナ８０９の記載を参照すればよい。
【０２５３】
センサ８５５は、導線８５６を介して、集積回路８５２に接続されている。また、センサ８５５は、支持体８５０の外に形成しても良いし、支持体８５０の上に形成しても良い。
【０２５４】
センサ８５５は、熱的、力学的、あるいは電磁気学的等の諸情報をアナログデータとして出力する機能を有する回路である。
【０２５５】
バッテリ８５４は、正極及び負極の一方としての機能を有する端子８５８、および正極及び負極の他方としての機能を有する端子８５９を有する。それぞれの端子は導線８５７及び回路基板８５３を介して、集積回路８５２に接続されている。
【０２５６】
支持体８５０として、例えば、ガラス、石英、プラスチック、金属、ステンレス・スチル・ホイル、タングステン・ホイル、可撓性基板、貼り合わせフィルム、基板フィルム、繊維状の材料を含む紙、又は木材などを用いればよい。可撓性基板の一例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、又はアクリル等の可撓性を有する合成樹脂などがある。貼り合わせフィルムの一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。基材フィルムの一例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。
【０２５７】
無線センサ８００は、薄型であることが好ましい。特にバッテリ８５４及び支持体８５０を含めた厚さは、０．１ｍｍ以上、５ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上、３ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。無線センサ８００を上記構成にすることで、ポスターや段ボールなどの紙類に無線センサ８００を埋め込むことが可能になる。
【０２５８】
また、無線センサ８００は、可撓性を有することが好ましい。特に、支持体８５０及びバッテリ８５４は、曲率半径３０ｍｍ以下好ましくは曲率半径１０ｍｍ以下の範囲で変形できることが好ましい。無線センサ８００を上記構成にすることで、衣服や人体などに無線センサ８００を貼る際に、衣服や人体の動きに追従することが可能になる。
【０２５９】
上記構成を満たすために、バッテリ８５４は薄型で且つ可撓性を有することが好ましい。バッテリ８５４の外装体として、例えば、第１の薄膜、第２の薄膜、第３の薄膜の順に形成された三層構造のフィルムを用いればよい。なお、第３の薄膜は外装体の外面としての機能を有する。第１の薄膜としては、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を用いればよい。第２の薄膜としては、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用いればよい。第３の薄膜としては、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用いればよい。
【０２６０】
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。
【０２６１】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６で説明した無線センサの応用例について、図３９乃至図４１を用いて説明する。図３９乃至図４１に示す無線センサ９００は、実施の形態６に示した無線センサ８００または無線センサ８８０を適用することが可能である。
【０２６２】
例えば、図３９に示すように、無線センサ９００を物品９２１に貼付、あるいは内部に設置し、外部のリーダー９２２から無線信号９１１を送信する。無線信号９１１を受信した無線センサ９００は、センサによって物品９２１に触れることなく、温度等の情報を取得し、リーダー９２２に送信することができる。
【０２６３】
また別の無線センサの応用形態としては、図４０（Ａ）に示す模式図で説明することができる。例えば、トンネル壁面に無線センサ９００を埋め込み、外部から無線信号９１１を送信する。無線信号９１１を受信した無線センサ９００は、センサによってトンネル壁面の情報を取得し、送信することができる。
【０２６４】
また別の無線センサの応用形態としては、図４０（Ｂ）に示す模式図で説明することができる。例えば、橋梁の支柱の壁面に無線センサ９００を埋め込み、外部から無線信号９１１を送信する。無線信号９１１を受信した無線センサ９００は、センサによって橋梁の支柱内の情報を取得し、送信することができる。
【０２６５】
また別の無線センサの応用形態としては、図４１に示す模式図で説明することができる。例えば、接着パッド等を用いて人体に無線センサ９００を取り付け、リーダー９２２から無線信号９１１を送信する。無線信号９１１を受信した無線センサ９００は、配線９３２を介して人体に取り付けられた電極９３１等に信号を与えて生体情報等の情報を取得し、送信することができる。取得した情報は、リーダー９２２の表示部９３３で確認することができる。
【０２６６】
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。
【実施例１】
【０２６７】
本実施例では、実施の形態３で示した二次電池１００Ａの容量を見積もった結果について説明する。図４２（Ａ）には、実施例として、二次電池１００Ａと同様の形状の外装体を有する二次電池３５１を示し、図４２（Ｂ）には、比較例として、二次電池１００Ａと異なる形状の外装体を有する二次電池３５２を示す。
【０２６８】
図４２（Ａ）に示すように、二次電池３５１は、外装体１１０に囲まれる位置に８枚のシート状の正極１１１と、８枚のシート状の負極１１５と、セパレータ１０８と、電解液とを有する。正極１１１は、正極リード１４１と電気的に接続され、負極１１５は、負極リード１４５と電気的に接続されている。また、電極３６１は、集電体３６５と、集電体３６５に設けられた活物質層３６６を有する。
【０２６９】
二次電池３５１が有する外装体１１０について説明する。外装体１１０の高さ（ｙ軸方向の長さ）をＬｃ、外装体１１０の幅（ｘ軸方向の長さ）をＷｃ、外装体１１０の接合部１１０ａの幅をＲ、接合部１１０ａと、正極１１１又は負極１１５との間のｘ軸方向の距離、及び折り曲げ部３０８と、正極１１１又は負極１１５との間のｘ軸方向の距離をいずれもＳとする。また、電極３６１において、活物質層３６６の高さをＬｅ、活物質層３６６の幅をＷｅとする。ただし、正極リード１４１及び負極リード１４５を挟持する部分では、接合部１１０ａの幅（ｙ軸方向の長さ）を、Ｒ＋１（ｍｍ）とする。
【０２７０】
外装体１１０の高さＬｃ＝３０ｍｍ、外装体１１０の幅をＷｃ＝１５ｍｍと固定し、幅Ｒおよび距離Ｓをそれぞれ変化させた実施例１、実施例２および実施例３を想定し、これらの活物質層３６６の高さＬｅ及び幅Ｗｅを算出した。
【０２７１】
なお、正極リード１４１及び負極リード１４５を有しない部分の接合部１１０ａと、正極１１１又は負極１１５との間のｙ軸方向の距離は、１ｍｍと固定した。
【０２７２】
さらに、見積もられた活物質層３６６の高さＬｅ及び幅Ｗｅから、活物質層３６６の面積Ａを算出し、活物質層３６６の面積Ａより、実施例１、実施例２および実施例３の容量Ｃを見積もった。なお、容量Ｃは、面積１ｃｍ２の正極活物質層を有する正極及び、面積１ｃｍ２の負極活物質層を有する負極の対を用いて得られる二次電池の容量が、３．５ｍＡｈであるとして、計算を行った。
【０２７３】
図４２（Ｂ）に示すように、二次電池３５２の有する外装体の折り曲げ部の位置は、二次電池３５１と異なる。
【０２７４】
比較例として、二次電池３５２が有する外装体について説明する。外装体１１０の高さ（ｙ軸方向の長さ）をＬｃ、外装体１１０の幅（ｘ軸方向の長さ）をＷｃ、外装体１１０の接合部１１０ａの幅をＲ、接合部１１０ａと、正極１１１又は負極１１５との間のｘ軸方向の距離をＳとする。また、電極３６１において、活物質層３６６の高さをＬｅ、活物質層３６６の幅をＷｅとする。ただし、正極リード１４１及び負極リード１４５を挟持する部分では、接合部１１０ａの幅（ｙ軸方向の長さ）は、Ｒ＋１（ｍｍ）とする。
【０２７５】
また、外装体１１０の高さＬｃ＝３０ｍｍ、外装体１１０の幅をＷｃ＝１５ｍｍと固定し、幅Ｒおよび距離Ｓをそれぞれ変化させた比較例１、比較例２および比較例３を想定しそれぞれの実施例の活物質層３６６の高さＬｅ及び幅Ｗｅを算出した。さらに、見積もられた活物質層３６６の高さＬｅ及び幅Ｗｅから、活物質層３６６の面積Ａを算出し、活物質層３６６の面積Ａより、比較例１、比較例２および比較例３の容量Ｃを見積もった。
【０２７６】
なお、折り曲げ部３０８と、正極１１１又は負極１１５との間のｙ軸方向の距離は、１ｍｍと固定した。
【０２７７】
実施例１および比較例１において、幅Ｒを２ｍｍ、距離Ｓを１ｍｍの外装体を想定して、容量Ｃを見積もった。また、実施例２および比較例２において、幅Ｒが１ｍｍ、距離Ｓが１．５ｍｍの外装体を想定して、容量Ｃを見積もった。また、実施例３および比較例３において、幅Ｒが１ｍｍ、距離Ｓが１ｍｍの外装体を想定して、容量Ｃを見積もった。得られた結果を表１に示す。
【０２７８】
【表１】
2016154138.tif 000003
【０２７９】
表１に示すように、幅Ｒと距離Ｓの値が同じ条件どうしを比較すると、本発明の一態様を適用したサンプルは、比較例よりも二次電池の容量Ｃが大きいことがわかった。
【０２８０】
また、実施例１と実施例３を比較すると、幅Ｒが小さいほど、二次電池の容量Ｃを大きくできることがわかった。また、実施例２と実施例３を比較すると、距離Ｓが小さいほど、二次電池の容量Ｃを大きくできることがわかった。
【０２８１】
本実施例の結果から、二次電池１００Ａの構成を適用した二次電池３５１では、二次電池３５２と比べて、接合部１１０ａの面積を狭くすることができ、二次電池の容量を増加させることができるとわかった。
【符号の説明】
【０２８２】
１００    二次電池
１００Ａ    二次電池
１００Ｂ    二次電池
１００Ｃ    二次電池
１０１    正極集電体
１０２    正極活物質層
１０５    負極集電体
１０６    負極活物質層
１０７    摩擦層
１０８    セパレータ
１０８ａ    セパレータ
１０８ｂ    セパレータ
１０９    電解液
１０９ａ    ゲル電解液
１１０    外装体
１１０ａ    接合部
１１０ｂ    辺
１１１    正極
１１１ａ    正極
１１１ｂ    正極
１１５    負極
１１５ａ    部分
１１５ｂ    部分
１１５ｃ    部分
１４０    封止層
１４１    正極リード
１４５    負極リード
２０１    溶接部
２０１ａ    溶接部
２０２    部分
２１１    折り曲げ部
２１１ａ    溶接部
２１２    折り曲げ部
２１３    ふち
２２１    第１の面
２２２    第２の面
２２３    第３の面
２２４    第４の面
２３１    第１の領域
２３２    第２の領域
２４１    間隔
２４２    間隔
２４３    間隔
２４４    点線
２４５    点線
２５０    点線
２５１    折り曲げ部
２５１ａ    溶接部
２５２    折り曲げ部
２５２ａ    溶接部
２６１    溶接部
２７０    積層体
２７１    端部
２７２    折り曲げ部
２８１    辺
２８２    辺
２８３    辺
２８４    辺
２９１    両矢印
２９３    両矢印
３０１    辺
３０２    辺
３０３    辺
３０４    辺
３０６    導入口
３０８    折り曲げ部
３５１    二次電池
３５２    二次電池
３６１    電極
３６５    集電体
３６６    活物質層
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
４０３    デバイス
４０３ａ    筐体
４０４    腕章型デバイス
４０４ａ    筐体
４０４ｂ    表示部
４０５    腕時計型デバイス
４０５ａ    表示部
４１０    ストーブ
４１１    モジュール
４１１ａ    送風口
４１１ｂ    外部端子
４１２    本体
４１２ａ    開口部
４１３    グリル
７６０    電気自動車
７６１    バッテリ
７６２    制御回路
７６３    駆動装置
７６４    処理装置
８００    無線センサ
８０１    回路基板
８０２    バッテリ
８０３    センサ
８０４    ラベル
８０５    端子
８０６    端子
８０７    端子
８０８    アンテナ
８０９    アンテナ
８１０    集積回路
８１２    層
８１３    導線
８５０    支持体
８５１    アンテナ
８５２    集積回路
８５３    回路基板
８５４    バッテリ
８５５    センサ
８５６    導線
８５７    導線
８５８    端子
８５９    端子
８６０    導線
８８０    無線センサ
９００    無線センサ
９１１    無線信号
９２１    物品
９２２    リーダー
９３１    電極
９３２    配線
９３３    表示部
【図１】
2016154138.tif 000004
【図２】
2016154138.tif 000005
【図３】
2016154138.tif 000006
【図４】
2016154138.tif 000007
【図５】
2016154138.tif 000008
【図６】
2016154138.tif 000009
【図７】
2016154138.tif 000010
【図８】
2016154138.tif 000011
【図９】
2016154138.tif 000012
【図１０】
2016154138.tif 000013
【図１１】
2016154138.tif 000014
【図１２】
2016154138.tif 000015
【図１３】
2016154138.tif 000016
【図１４】
2016154138.tif 000017
【図１５】
2016154138.tif 000018
【図１６】
2016154138.tif 000019
【図１７】
2016154138.tif 000020
【図１８】
2016154138.tif 000021
【図１９】
2016154138.tif 000022
【図２０】
2016154138.tif 000023
【図２１】
2016154138.tif 000024
【図２２】
2016154138.tif 000025
【図２３】
2016154138.tif 000026
【図２４】
2016154138.tif 000027
【図２５】
2016154138.tif 000028
【図２６】
2016154138.tif 000029
【図２７】
2016154138.tif 000030
【図２８】
2016154138.tif 000031
【図２９】
2016154138.tif 000032
【図３０】
2016154138.tif 000033
【図３１】
2016154138.tif 000034
【図３２】
2016154138.tif 000035
【図３３】
2016154138.tif 000036
【図３４】
2016154138.tif 000037
【図３５】
2016154138.tif 000038
【図３６】
2016154138.tif 000039
【図３７】
2016154138.tif 000040
【図３８】
2016154138.tif 000041
【図３９】
2016154138.tif 000042
【図４０】
2016154138.tif 000043
【図４１】
2016154138.tif 000044
【図４２】
2016154138.tif 000045