(57)【要約】【課題】耐衝撃性に優れたバッテリモジュールを提供する。バッテリを覆う外装体にゴム等の弾性体を用いたバッテリモジュールを提供する。曲げることのできるバッテリモジュールを提供する。【解決手段】バッテリを覆う外装体としてゴム等の弾性体を用い、外装体の成型を２回に分けて行う。まず、第１の型を用いて、バッテリが収納される凹部が形成された第１の部分を成型する。続いて、第１の部分にバッテリを挿入する。続いて、第２の型を用いて、第１の部分の凹部の開口を埋めるように、２回目の成型を行って第２の部分を形成する。第２の部分は、第１の部分の凹部の開口を塞ぐ、蓋として機能する。第２の部分は、バッテリの電極の一部、及びバッテリの第２の外装体の端部の一部に接して形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の外装体と、バッテリと、を有するバッテリモジュールであって、
バッテリは、第２の外装体と、正極と、負極と、電解質と、一対のタブと、を有し、
前記正極、前記負極、及び前記電解質は、前記第２の外装体内に位置し、
一対の前記タブは、前記第２の外装体の内部から外側に突出して設けられ、
前記第１の外装体は、弾性を示す材料を含み、
前記第１の外装体は、第１の部分と、第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とに囲まれた空間と、を有し、
前記第２の外装体は、前記空間内に配置され、
前記第１の部分と、前記第２の部分とは互いに接合され、
前記第２の部分は、前記タブの一部、及び前記第２の外装体の端部と接する、
バッテリモジュール。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の部分と前記第２の部分とは、同一の材料を含み、
前記第１の部分と前記第２の部分とは、直接的に接合されている、
バッテリモジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第２の部分は、前記第１の部分よりも体積または表面積が小さいことを特徴とする、
バッテリモジュール。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の外装体は、フィルム状の形状を有し、
前記第２の外装体は、前記第１の外装体を変形させたとき、これに追従して変形することを特徴とする、
バッテリモジュール。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１の外装体内に保護部材を有し、
前記保護部材は、前記第２の外装体の対向する２面の一方を覆う第３の部分と、他方を覆う第４の部分と、を有し、
前記第３の部分、及び前記第４の部分は、板状の形状を有し、且つ前記第１の外装体に追従して変形することを特徴とする、
バッテリモジュール。
【請求項６】
請求項５において、
前記保護部材は、前記第３の部分と前記第４の部分とが、前記第１の外装体の前記第２の部分側において接合されている、
バッテリモジュール。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
前記第３の部分の長さと、前記第４の部分の長さが異なることを特徴とする、
バッテリモジュール。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか一において、
前記第１の外装体の前記第１の部分は、前記保護部材の前記第３の部分、及び前記第４の部分が摺動可能に嵌合する隙間を有する、
バッテリモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記第１の外装体は、帯状の形状を有し、且つ厚さが５ｍｍ以下である領域を有する、
バッテリモジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一において、
回路基板を有し、
前記回路基板は、前記タブと電気的に接続する端子を有し、
前記第１の外装体の前記第２の部分は、前記タブを覆い、且つ前記回路基板の少なくとも一部を覆って設けられる、
バッテリモジュール。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記回路基板は、保護回路を有する、
バッテリモジュール。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一において、
フレームを有し、
前記フレームは、前記第１の外装体よりも剛性の高い材料を含み、
前記フレームは、第１の端子と、第２の端子と、を有し、
前記第１の端子は、前記タブと電気的に接続する端子であり、
前記第２の端子は、前記第１の端子と電気的に接続され、
前記第１の外装体の前記第１の部分が、前記フレームの一部、及び前記第１の端子の一部を覆って設けられ、
前記第２の端子は、少なくとも一部が露出して設けられた、
バッテリモジュール。
【請求項１３】
請求項１２に記載のバッテリモジュールに取り付け可能な電子機器であって、
筐体を有し、
前記筐体は、前記フレームと係合する形状を有し、
前記筐体は、前記フレームと係合したときに、前記第２の端子と電気的に接続する第３の端子を有する、
電子機器。
【請求項１４】
バッテリと、前記バッテリを覆う第１の外装体と、を有するバッテリモジュールの作製方法であって、
第２の外装体と、一対の電極と、を有する前記バッテリを準備する工程と、
第１の型を用いて第１の材料を成型することにより、凹部を有する第１の部分を形成する工程と、
前記電極の一部が前記凹部の開口端よりも外側に突出するように、前記凹部に前記開口端側から前記バッテリを挿入する工程と、
前記バッテリが挿入された前記第１の部分を第２の型に配置し、前記第２の型を用いて第２の材料を成型することにより、前記凹部の前記開口端を封止する第２の部分を形成して、前記第１の部分と前記第２の部分とが接合された前記第１の外装体を形成する工程と、を有し、
前記第２の部分は、前記第２の外装体の端部と接し、且つ前記電極の一部が前記第２の部分の外側に露出されるように、形成する、
バッテリモジュールの作製方法。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記電極は、前記第２の外装体から突出するタブ、または当該タブと電気的に接続する端子のいずれか一方である、
バッテリモジュールの作製方法。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５において、
前記第１の材料と、前記第２の材料は、同一の材料である、
バッテリモジュールの作製方法。
【請求項１７】
請求項１４乃至請求項１６のいずれか一において、
前記第１の材料及び前記第２の材料に、ミラブル型の材料を用い、
前記第１の部分、及び前記第２の部分を、直圧成型、直圧注入成型、または射出成型により形成する、
バッテリモジュールの作製方法。
【請求項１８】
請求項１４乃至請求項１６のいずれか一において、
前記第１の材料及び前記第２の材料に、液状またはペースト状の材料を用い、
前記第１部分、及び前記第２の部分を、射出成型により形成する、
バッテリモジュールの作製方法。
【請求項１９】
第１の外装体と、電子部品と、を有するモジュールであって、
前記電子部品は、第２の外装体と、前記第２の外装体の表面に露出して設けられた電極と有し、
前記第１の外装体は、弾性を示す材料を含み、
前記第１の外装体は、第１の部分と、第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とに囲まれた空間と、を有し、
前記電子部品は、前記空間内に配置され、
前記第１の部分と、前記第２の部分とは互いに接合され、
前記第２の部分は、前記電極及び前記第２の外装体の端部と接することを特徴とする、
モジュール。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記第１の外装体内に保護部材を有し、
前記保護部材は、前記第２の外装体の対向する２面の一方を覆う第３の部分と、他方を覆う第４の部分と、を有する、
モジュール。
【請求項２１】
請求項２０において、前記第３の部分、及び前記第４の部分は、板状の形状を有し、且つ前記第１の外装体に追従して変形することを特徴とする、
モジュール。
【請求項２２】
電子部品と、当該電子部品を覆う第１の外装体と、を有するモジュールの作製方法であって、
第２の外装体と、電極と、を有する前記電子部品を準備する第１の工程と、
第１の型を用いて第１の材料を成型することにより、凹部を有する第１の部分を形成する第２の工程と、
前記電極の一部が前記凹部の開口端よりも外側に突出するように、前記凹部に前記開口端側から前記電子部品を挿入する第３の工程と、
前記電子部品が挿入された前記第１の部分を第２の型に配置し、第２の型を用いて第２の材料を成型することにより、前記凹部の前記開口端を封止する第２の部分を形成して、前記第１の部分と前記第２の部分とが接合された第１の外装体を形成する第４の工程と、を有し、
前記第２の部分は、前記第２の外装体の端部と接し、且つ前記電極の一部が前記第２の部分の外側に露出されるように、形成する、
モジュールの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、電池に関する。本発明の一態様は、電池を備えるバッテリモジュールに関する。本発明の一態様は、電子機器に取り付け可能な電池に関する。またはバッテリにより駆動する電子機器に関する。
【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、電子機器、照明装置、入力装置、入出力装置、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。
【背景技術】
【０００３】
スマートフォンやタブレット端末に代表される携帯情報端末機器が活発に開発されている。またこのような電子機器は、軽量であること、小型であることなどが求められている。
【０００４】
特に近年、装着型の電子機器（ウェアラブル機器ともいう）の開発が盛んに行われている。ウェアラブル機器の一例としては、腕に装着する腕時計型の機器、頭部に装着するメガネ型、またはゴーグル型の機器、首に装着するネックレス型の機器などが挙げられる。例えば腕時計型の機器は、従来の時計における文字盤に代えて小型のディスプレイを備え、時刻以外の様々な情報を使用者に提供することができる。またこのようなウェアラブル機器は、医療用途や、健康状態の自己管理などの用途にも注目され、実用化が進んでいる。
【０００５】
携帯型の機器は、繰り返し充電が可能な二次電池が搭載されることが多い。特に、ウェアラブル機器では小型の二次電池が用いられるため、二次電池は軽量且つ小型であり、長時間の使用が可能であることが求められている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、外装体にフィルムを使用し、可撓性を有する二次電池を搭載した、ウェアラブル機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−０３８８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
二次電池は、外装体が破損すると発熱や発火の恐れがあるため、外装体にフィルムを用いた場合であっても、硬い外装体でさらに覆うことが一般に行われている。しかしこの構成では、二次電池に曲げなどの変形を加えることは想定されておらず、電子機器に搭載する場合において、その配置場所が限定されてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明の一態様は、耐衝撃性に優れ、電子機器に搭載、または接続可能なバッテリモジュールを提供することを課題の一とする。
【００１０】
本発明の一態様は、バッテリを覆う外装体にゴム等の弾性体を用いたバッテリモジュールを提供することを課題の一とする。本発明の一態様は、曲げることのできるバッテリモジュールを提供することを課題の一とする。
【００１１】
本発明の一態様は、電子機器の装着具として使用可能な、バッテリモジュールを提供することを課題の一とする。または、曲げることのできる装着具として使用可能な、バッテリモジュールを提供することを課題の一とする。
【００１２】
または、本発明の一態様は、曲げすぎることによりバッテリが破損してしまう不具合が抑制された、バッテリモジュールを提供することを課題の一とする。または、曲げられる範囲が制限されたバッテリモジュールを提供することを課題の一とする。
【００１３】
または、本発明の一態様は、長時間の使用が可能な電子機器を実現することを課題の一とする。または、意匠性に優れた電子機器、またはバッテリモジュール等を提供することを課題の一とする。または、電子機器への脱着が容易な、バッテリモジュールを提供することを課題の一とする。または、防水性の高い電子機器、またはバッテリモジュールを提供することを課題の一とする。または、新規なバッテリモジュール、または電子機器を提供することを課題の一とする。
【００１４】
または、本発明の一態様は、耐衝撃性に優れた電子部品、または電子部品を備えるモジュールを提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、第１の外装体と、バッテリと、を有するバッテリモジュールである。バッテリは、第２の外装体と、正極と、負極と、電解質と、一対のタブと、を有する。正極、負極、及び電解質は、第２の外装体内に位置する。一対のタブは、第２の外装体の内部から外側に突出して設けられる。第１の外装体は、弾性を示す材料を含む。第１の外装体は、第１の部分と、第２の部分と、第１の部分と第２の部分とに囲まれた空間と、を有する。第２の外装体は、上記空間内に配置され、第１の部分と、第２の部分とは互いに接合される。第２の部分は、タブの一部、及び第２の外装体の端部と接する。
【００１６】
また、上記において、第１の部分と第２の部分とは、同一の材料を含み、第１の部分と第２の部分とは、直接的に接合されていることが好ましい。
【００１７】
また、上記において、第２の部分は、第１の部分よりも体積または表面積が小さいことが好ましい。
【００１８】
また、上記において、第２の外装体は、フィルム状の形状を有することが好ましい。また第２の外装体は、第１の外装体を変形させたとき、これに追従して変形することが好ましい。
【００１９】
また、上記において、第１の外装体内に保護部材を有することが好ましい。このとき、保護部材は、第２の外装体の対向する２面の一方を覆う第３の部分と、他方を覆う第４の部分と、を有することが好ましい。また、第３の部分、及び第４の部分は、板状の形状を有し、且つ第１の外装体に追従して変形することが好ましい。
【００２０】
また、上記保護部材は、第３の部分と第４の部分とが、第１の外装体の第２の部分側において接合されていることが好ましい。
【００２１】
また、上記保護部材は、第３の部分の長さと、第４の部分の長さが異なることが好ましい。
【００２２】
また、上記において、第１の外装体の第１の部分は、保護部材の第３の部分、及び第４の部分が摺動可能に嵌合する隙間を有することが好ましい。
【００２３】
また、上記において、第１の外装体は、帯状の形状を有し、且つ厚さが５ｍｍ以下である領域を有することが好ましい。
【００２４】
また、上記において、回路基板を有することが好ましい。このとき、回路基板は、タブと電気的に接続する端子を有することが好ましい。また第１の外装体の第２の部分は、タブを覆い、且つ回路基板の少なくとも一部を覆って設けられることが好ましい。
【００２５】
また、上記回路基板は、保護回路を有することが好ましい。
【００２６】
また、上記において、フレームを有することが好ましい。このとき、フレームは、外装体よりも剛性の高い材料を含むことが好ましい。また、フレームは、第１の端子と、第２の端子と、を有することが好ましい。第１の端子は、タブと電気的に接続する端子であり、第２の端子は、第１の端子と電気的に接続される端子である。また第１の外装体の第１の部分が、フレームの一部、及び第１の端子の一部を覆って設けられていることが好ましい。また、第２の端子は、少なくとも一部が露出して設けられていることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の他の一態様は、筐体を有する電子機器である。筐体は、上記フレームと係合する形状を有し、フレームと係合したときに、第２の端子と電気的に接続する第３の端子を有することが好ましい。
【００２８】
また、本発明の他の一態様は、バッテリと、バッテリを覆う第１の外装体と、を有するバッテリモジュールの作製方法であって、以下の第１乃至第４の工程を有する。第１の工程は、第２の外装体と、一対の電極と、を有するバッテリを準備する工程である。第２の工程は、第１の型を用いて第１の材料を成型することにより、凹部を有する第１の部分を形成する工程である。第３の工程は、電極の一部が凹部の開口端よりも外側に突出するように、凹部に開口端側からバッテリを挿入する工程である。第４の工程は、バッテリが挿入された第１の部分を第２の型に配置し、第２の型を用いて第２の材料を成型することにより、凹部の開口端を封止する第２の部分を形成して、第１の部分と第２の部分とが接合された第１の外装体を形成する工程である。ここで、第２の部分は、第２の外装体の端部と接し、且つ電極の一部が第２の部分の外側に露出されるように、形成する。
【００２９】
また、上記作製方法において、電極は、第２の外装体から突出するタブ、または当該タブと電気的に接続する端子のいずれか一方であることが好ましい。
【００３０】
また、上記作製方法において、第１の材料と、第２の材料は、同一の材料であることが好ましい。
【００３１】
また、上記作製方法において、第１の材料及び第２の材料に、ミラブル型の材料を用い、第１の部分、及び第２の部分を、直圧成型、直圧注入成型、または射出成型により形成することが好ましい。
【００３２】
または、第１の材料及び第２の材料に、液状またはペースト状の材料を用い、第１部分、及び第２の部分を、射出成型により形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の一態様によれば、耐衝撃性に優れ、電子機器に搭載、または接続可能なバッテリモジュールを提供できる。
【００３４】
本発明の一態様によれば、バッテリを覆う外装体にゴム等の弾性体を用いたバッテリモジュールを提供できる。本発明の一態様によれば、曲げることのできるバッテリモジュールを提供できる。
【００３５】
本発明の一態様によれば、電子機器の装着具として使用可能な、バッテリモジュールを提供できる。または、曲げることのできる装着具として使用可能な、バッテリモジュールを提供できる。
【００３６】
または、本発明の一態様によれば、曲げすぎることによりバッテリが破損してしまう不具合が抑制された、バッテリモジュールを提供できる。または、曲げられる範囲が制限されたバッテリモジュールを提供できる。
【００３７】
または、本発明の一態様によれば、長時間の使用が可能な電子機器を実現できる。または、意匠性に優れた電子機器、またはバッテリモジュール等を提供できる。または、電子機器への脱着が容易な、バッテリモジュールを提供できる。または、防水性の高い電子機器、またはバッテリモジュールを提供できる。または、新規なバッテリモジュール、または電子機器を提供できる。
【００３８】
または、本発明の一態様は、耐衝撃性に優れた電子部品、または電子部品を備えるモジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態に係る、バッテリモジュールの構成例及び作製方法を説明する図。
【図２】実施の形態に係る、バッテリモジュールの構成例及び作製方法を説明する図。
【図３】実施の形態に係る、バッテリモジュールの構成例及び作製方法を説明する図。
【図４】実施の形態に係る、バッテリ及びバッテリモジュールの構成例。
【図５】実施の形態に係る、バッテリモジュールの作製方法を説明する図。
【図６】実施の形態に係る、バッテリモジュールの構成例。
【図７】実施の形態に係る、バッテリモジュールの構成例。
【図８】実施の形態に係る、バッテリモジュールの構成例。
【図９】実施の形態に係る、バッテリモジュール及び電子機器の構成例。
【図１０】実施の形態に係る、フレーム及び電子機器の構成例。
【図１１】実施の形態に係る、バッテリモジュールの作製方法を説明する図。
【図１２】実施の形態に係る、バッテリモジュールの作製方法を説明する図。
【図１３】実施の形態に係る、二次電池の構成例。
【図１４】実施の形態に係る、二次電池の作製方法を説明する図。
【図１５】実施の形態に係る、二次電池の作製方法を説明する図。
【図１６】実施の形態に係る、二次電池の作製方法を説明する図。
【図１７】実施の形態に係る、二次電池の構成例および作製方法を説明する図。
【図１８】実施の形態に係る、二次電池の作製方法を説明する図。
【図１９】実施の形態に係る、電池の構成例。
【図２０】実施例に係る、バッテリモジュールの写真。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及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。従って、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。
【００４１】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な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】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
【００４３】
なお、本明細書等における「第１」、「第２」等の序数詞は、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。
【００４４】
（実施の形態１）
本発明の一態様は、バッテリと、バッテリを覆う第１の外装体と、を有するバッテリモジュールである。
【００４５】
バッテリは、正極、負極、及び電解質と、これを覆う第２の外装体と、を有する。またバッテリは、正極または負極と電気的に接続し、当該第２の外装体の外側に突出する一対のタブを有する。正極及び負極は、それぞれ集電体と、活物質と、を有する。またバッテリは、正極と負極の電気的なショートを防ぐセパレータを有していてもよい。電解質は、電解液、または固体電解質のいずれであってもよい。
【００４６】
第２の外装体に、フィルム状の材料を用いることで、バッテリに可撓性を持たせることができる。
【００４７】
第１の外装体は、バッテリを覆って設けられ、バッテリを保護する機能を有する。第１の外装体として、ゴムや弾性を有する樹脂などの弾性体を用いることで、バッテリモジュールの耐衝撃性を高めることができる。
【００４８】
また、第１の外装体は、ウェアラブル機器の装着具として用いることのできる形状を有していてもよい。代表的には、腕時計型機器のバンド（ベルトまたはストラップともいう）の形状を有していてもよい。これにより、バッテリモジュールを、ウェアラブル機器の電源（主電源または補助電源）として用いることが可能となる。
【００４９】
ここで、金型等を用いてゴムや弾性を有する樹脂を任意の形状に成型する場合、材料に高い圧力を印加する必要がある。また、金型の内部に構造物を配置した状態で、ゴム等の成型を行うと、当該構造物には大きな圧力が等方的にかかることになる。そのため、バッテリを金型に配置した状態で第１の外装体を成型しようとする場合、その圧力によりバッテリが変形してしまい、破損に至る場合もある。そのため、特に第２の外装体にフィルムを用いたバッテリを用いた場合、これを覆う第１の外装体としてゴム等を成型することは困難であった。
【００５０】
またゴム等を成型する際に、材料を軟化させる目的や、材料を架橋反応または熱硬化させる目的のために、高温にする必要がある。このとき、金型の内部にバッテリを配置すると、その熱によってバッテリが劣化してしまう恐れもある。そのため、第２の外装体にフィルムを用いたバッテリだけでなく、比較的剛性の高い材料を用いたバッテリであっても、これを覆うようにゴム等を成型することは困難である。
【００５１】
そこで本発明の一態様は、第１の外装体の成型を２回に分けて行うことを特徴とする。まず、第１の型を用いて、バッテリが収納される凹部が形成された第１の部分を成型する。第１の部分は、バッテリが収納されるポケットを有する袋状とも言える形状であり、当該ポケットを構成する凹部の開口が形成されている。凹部の開口は、バッテリの幅及び高さを考慮した大きさとすればよく、出来るだけ小さいことが好ましい。
【００５２】
第１の部分にポケット（凹部）をあらかじめ形成し、その開口形状及びポケットの形状をバッテリの形状に合わせた形状とすることで、バッテリを挿入する際に所定の位置にバッテリを配置することができ、形成される第１の外装体とバッテリの位置の位置ずれを防止することができる。特に、例えばバッテリとして一方向に曲げることを想定したものを用いた場合に、第１の外装体とバッテリの位置を精密に制御することは重要である。
【００５３】
続いて、第１の部分にバッテリを挿入する。このとき、バッテリの電極（タブ、またはタブが接続される回路基板等の電極）の一部が、第１の部分の凹部の開口端よりも外側に位置するように、バッテリを挿入する。
【００５４】
続いて、第２の型を用いて、第１の部分の凹部の開口を埋めるように、２回目の成型を行って第２の部分を形成する。第２の部分は、第１の部分の凹部の開口を塞ぐ、蓋として機能する。第２の部分は、バッテリの電極の一部、及びバッテリの第２の外装体の端部の一部に接して形成される。また第２の部分の成型時に、バッテリの正極や負極が設けられる位置にまで第２の部分が成型されないようにすることが好ましい。これにより、第２の部分の成型時に、バッテリの主要部に圧力がかかることを防ぐことができ、バッテリが変形することや破損することを防ぐことができる。また、バッテリの第２の外装体としてフィルムを用いた場合には、バッテリのタブ側のシール部分（トップシール部分ともいう）及びその近傍に接して第２の部分を形成することが好ましい。
【００５５】
また、ゴム等の成型時に高温にする必要がある場合、このように２回に分けて第１の外装体の成型を行うことにより、バッテリが高温に曝される回数は１回のみである。そのため、第１の外装体の成型時におけるバッテリの劣化を抑制することができる。
【００５６】
これにより、内部に空間が形成された第１の外装体を成型することができる。第１の外装体は、第１の部分と第２の部分とが直接的に接合される。第１の部分と第２の部分との間には、境界線（パーティングライン）が形成される場合がある。
【００５７】
このようにして形成したバッテリモジュールは、バッテリと第１の外装体とが、第２の部分によって固定された状態となる。すなわち、バッテリは第２の部分と接する部分で固定され、それ以外の部分は固定されない状態で、第１の外装体内に封入される。バッテリと第１の部分とが固定されないため、第１の部分に曲げなどの変形を加えたときに、バッテリと外装体は互いに独立して変形することができる。ここで、例えばバッテリと第１の部分とが接合されている場合には、第１の部分の変形に伴ってバッテリに応力が生じてしまう。一方、本発明の一態様のバッテリモジュールでは、バッテリと第１の外装体の第１の部分とが接合されていないため、より小さな力で第１の外装体を変形させることができる。
【００５８】
以下では、本発明の一態様のバッテリモジュール、およびその作製方法について、より具体的に説明する。
【００５９】
［構成例１］
ここでは、バッテリモジュールの形態として、腕時計型の電子機器に好適に装着することのできるバンド状の形態を例に説明する。なお、以下で説明する方法は、型の形状を変更することにより、様々な形状のバッテリモジュールを作製できることは言うまでもない。
【００６０】
図１（Ａ）は、図１（Ｅ）に示すバッテリモジュール１０の外装体２０の第１の部分２１を成型するための型５０ａの断面概略図である。型５０ａは、上型５１ａ、下型５１ｂ、中子５３、中子５４ａ、中子５４ｂ等を有する。上型５１ａには、材料を注入する注入孔５５ａが設けられている。なお、実際には注入孔５５ａに加えて、ベント孔が上型５１ａまたは下型５１ｂに設けられる。または、ベント孔が設けられない場合もある。
【００６１】
中子５３は、成型後の第１の部分２１に凹部を形成するための部材である。中子５４ａ及び中子５４ｂは、成型後の第１の部分２１に貫通孔を形成するための部材である。これら中子は、コア（ｃｏｒｅ）またはコアシリンダ（ｃｏｒｅ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ）などと呼ぶ場合もある。
【００６２】
図１（Ａ）に示す型５０ａを用いて、材料を成型し、図１（Ｂ）に示す第１の部分２１を形成することができる。
【００６３】
第１の部分２１の成型方法としては、固体材料または半固体材料（総称して、ミラブル型材料とも言う）を用いる成型方法、若しくは、液状（ペースト状を含む）の材料を用いた成型方法を用いることができる。ミラブル型材料を用いた成型方法としては、直圧成型（コンプレッション成型ともいう）、直圧注入成型（トランスファー成型ともいう）、射出成型（インジェクション成型ともいう）等がある。また、液状の材料を用いた成型方法としては射出成型があり、特にＬＩＭ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法とも呼ばれる場合がある。
【００６４】
図１（Ａ）に示す型５０ａは、直圧注入成型に適した型を示している。上型５１ａの上部に材料を配置し、その上からさらに押圧用の型を押し付けることで、注入孔５５ａから材料を注入することができる。なお、型５０ａは、成型方法に応じて注入孔の位置や外形は適宜変更すればよい。
【００６５】
成型材料としては、弾性材料を好適に用いることができる。後述するバッテリ３０を弾性体で囲う構成とすることにより、耐衝撃性に優れたバッテリモジュール１０を作製することができる（図１（Ｅ）参照）。また、バッテリ３０として曲げることのできるバッテリを用いることで、腕などに巻きつけることのできるバッテリモジュール１０を実現できる。
【００６６】
ゴム材料としては、熱硬化性を示す材料を好適に用いることができる。熱硬化性を示すゴム材料を用いることで、製品の耐熱性を高め、使用可能な温度範囲を高めることができる。またゴム材料を用いることで、薬品への耐性や耐候性を高めることができる。
【００６７】
ゴム材料としては、代表的には、シリコーンゴムまたはフッ素ゴム等の材料を用いることができる。シリコーンゴムやフッ素ゴムは、成型が容易で、また人体に触れる製品に好適に用いることができる。
【００６８】
そのほかのゴム材料としては、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム等の材料を用いることができる。
【００６９】
また、樹脂材料としては、常温でゴム弾性を示す熱可塑性エラストマーを好適に用いることができる。熱可塑性エラストマーを用いることで、加硫を要するゴムを用いる場合に比べて、成型にかかる工程を削減できる。例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、アミド系エラストマー、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）系エラストマー、ウレタン系エラストマー、フッ素系エラストマー等を用いることができる。
【００７０】
以上のようにして形成した第１の部分２１の断面概略図を図１（Ｂ）に、斜視概略図を図２（Ａ）に示す。第１の部分２１は帯状の形状を有する。第１の部分２１は短辺側に開口端２４を有する凹部２３が形成されている。凹部２３の形状は、後述するバッテリ３０が嵌るように設計されている。
【００７１】
図１（Ａ）で示した型５０ａを用いて形成した第１の部分２１は、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）に示すように、開口端２４の近傍が斜めに切りかかれたような形状を有している。これにより、開口端２４の面積を大きくすることが可能で、以下の工程でバッテリ３０を挿入しやすくなる。また、後述するバッテリモジュール１０の外装体２０の第２の部分２２との接合面積が増大するため、接合強度を高めることができる（図１（Ｅ）及び図２（Ｃ）参照）。
【００７２】
続いて、第１の部分２１の開口端２４側から、凹部２３内にバッテリ３０を挿入する（図１（Ｃ）、図２（Ｂ））。
【００７３】
バッテリ３０は、外装体３１と、一対のタブ３２を有する。ここでは、外装体３１にフィルム状の材料を用いた場合の例を示している。外装体３１内には、正極、負極、及び電解質が封入されている。一対のタブ３２はそれぞれ、正極または負極と電気的に接続され、外装体３１の外に突出して設けられている。外装体３１は、タブ３２が配置されている側とは反対側（底部ともいう）が折り曲げられ、３辺が接合（シール）された構成を有する。ここで、シールされている外装体３１の３辺のうち、タブ３２側の辺を、トップシール部と呼び、他の２辺をサイドシール部と呼ぶことがある。なお、図１（Ｃ）等において、バッテリ３０の内部構造は省略している。
【００７４】
バッテリ３０は、少なくともタブ３２の一部が開口端２４と重なり、且つタブ３２の他の一部が開口端２４を越えて外側に突出するように配置する。また、バッテリ３０の外装体３１のタブ３２側の端部（トップシール部）が開口端２４に位置するように、バッテリ３０を配置してもよい。
【００７５】
また、図１（Ｃ）に示すように、バッテリ３０を第１の部分２１に挿入した時、バッテリ３０の底部と第１の部分２１との間に隙間を有していてもよい。なお、バッテリ３０を外装体３１の中立面を通るように配置する場合等には、隙間を設けずに、バッテリ３０の底部と第１の部分２１が接するように、バッテリ３０を配置してもよい。
【００７６】
続いて、図１（Ｄ）に示すように、バッテリ３０と第１の部分２１とを、第２の部分２２を成型するための型５０ｂ内に配置する。
【００７７】
型５０ｂは、上型５２ａ、下型５２ｂ等を有する。また、図１（Ｄ）では中子５４ａ及び中子５４ｂを使用した例を示している。上型５２ａは、注入孔５５ｂを有する。また上型５２ａまたは下型５２ｂは、ベント孔（図示しない）を有する。
【００７８】
型５０ｂは、注入孔５５ｂが第１の部分２１の開口端２４の近傍にのみ配置されている。これにより、成型材料は、開口端２４の近傍にのみ注入される。そのため、２回目の成型時において、バッテリ３０は、開口端２４の近傍に位置する部分（タブ３２及び外装体３１のトップシール部等）にのみ、成型時の圧力が印加され、それ以外の部分には印加されることがない。そのため、バッテリ３０の外装体３１が変形し、破損してしまうことを防ぐことができる。また、タブ３２や外装体３１のトップシール部は厚さが薄く、また中空構造ではないため、成型時に圧力が加わることで多少変形することはあっても、破損してしまう恐れはない。
【００７９】
図１（Ｄ）に示す型５０ｂを用いて材料を成型することで、第１の部分２１に接して第２の部分２２を形成することができる。これにより、第１の部分２１と第２の部分２２を有する外装体２０を作製することができる。
【００８０】
第２の部分２２の成型方法としては、上記第１の部分２１の成型方法を援用できる。第２の部分２２の形成方法は、第１の部分２１と同じ方法を用いると設備を共有できるため好ましい。
【００８１】
また、第２の部分２２には、第１の部分２１と同じ材料を用いることが好ましい。これにより、第１の部分２１と第２の部分２２の密着性を高めることが可能となる。
【００８２】
なお、第１の部分２１と第２の部分２２とで、異なる材料を用いてもよいし、異なる成型方法を適用してもよい。例えば、第１の部分２１を、ミラブル型の熱硬化性のゴム材料を用いてトランスファー成型により形成し、耐候性や耐薬品性が高められた部分とする。そして第２の部分２２を、液状の熱可塑性エラストマー材料を用いて射出成型により成型することで、低い圧力で第２の部分を形成する。これにより、第２の部分２２の成型時にバッテリ３０が受けるダメージを、より効果的に低減することが可能となる。
【００８３】
以上が作製方法例についての説明である。
【００８４】
図１（Ｅ）及び図２（Ｃ）に、バッテリモジュール１０を示す。バッテリモジュール１０は、外装体２０と、バッテリ３０を有する。
【００８５】
第２の部分２２は、第１の部分２１に直接接合されている。また第２の部分２２は、第１の部分２１が有していた開口端２４を埋めるように設けられる。これにより、外装体２０には、第１の部分２１及び第２の部分２２に囲まれた空間２５が形成される。バッテリ３０の一部は、空間２５内に位置している。
【００８６】
バッテリ３０のタブ３２の一部は、第２の部分２２から突出して外部に露出している。タブ３２は、バッテリモジュール１０が接続される電子機器の端子や、他の回路基板等と電気的に接続させることができる。
【００８７】
またバッテリ３０のタブ３２の他の一部及び外装体３１のトップシール部は、第２の部分２２と接して設けられている。したがって第２の部分２２でバッテリ３０が外装体２０に固定されている。また外装体３１の他の部分と第１の部分２１とは接着されていない。したがって、例えば第１の部分２１に曲げるなどの変形を加えた際に、バッテリ３０の外装体３１と第１の部分２１とが互いに独立して変形することができるため、より小さな力でこれらを曲げることができる。
【００８８】
また、ここでは一例として、バッテリモジュール１０の外装体２０が、幅方向に貫通する孔２６ａ及び孔２６ｂを有する例を示している。タブ３２側に設けられた孔２６ａは、例えばバネ棒等を用いて電子機器の筐体（ケース）と接続するためのものである。また、孔２６ｂは、例えば尾錠等を取り付けるためのものである。
【００８９】
外装体２０は、先に形成する第１の部分２１が、後に形成する第２の部分２２よりも大きいことを特徴とする。具体的には、第２の部分２２は、第１の部分２１よりも体積または表面積が小さい。または、第２の部分２２は、上面または側面から見たときの幅、長さ、または厚さの少なくとも一が、第１の部分２１よりも小さいとも言える。第２の部分２２をより小さく形成することにより、第２の部分２２の形成時にバッテリ３０にかかる負荷を低減することができる。
【００９０】
以上が、構成例１についての説明である。
【００９１】
［変形例１］
図３（Ａ）乃至（Ｄ）に、以下で説明する作製方法例での各段階における断面概略図を示す。ここで例示する方法は、上記作製方法例と比較して、形状の異なる型５０ｃ及び型５０ｄを用いる点で相違している。
【００９２】
上記作製方法例では、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）に示すように、第１の部分２１を、開口端２４の近傍が斜めに切りかかれたような形状とした。一方、図３（Ａ）で例示した型５０ｃは、中子５３が挿入される以外の部分を形成するように、型５０ｃ内に成型材料が導入される空間（キャビティ）が形成されている。
【００９３】
まず、型５０ｃを用いて、上記作製方法例で例示した成型方法により、第１の部分２１を形成する。
【００９４】
図３（Ｂ）に、型５０ｃを用いて成型した第１の部分２１の断面概略図を示す。第１の部分２１は、開口端２４が第１の部分２１の側面に位置している。
【００９５】
続いて、図３（Ｃ）に示すように、第１の部分２１の凹部２３に、開口端２４側からバッテリ３０を挿入する。図３（Ｃ）では、バッテリ３０のタブ３２側とは反対側の端部と、第１の部分２１の凹部２３の表面とが接するように、バッテリ３０を挿入した場合の例を示している。
【００９６】
続いて、図３（Ｄ）に示すように、バッテリ３０が挿入された第１の部分２１を型５０ｄ内に配置する。
【００９７】
型５０ｄは、上記型５０ｂと比較して、上型５２ａ及び下型５２ｂの一部の形状、及び注入孔５５ｂの位置が異なる。型５０ｄは、第１の部分２１の端部に位置する開口端２４側に、成型材料が導入されるように、加工されている。
【００９８】
続いて、型５０ｄを用い、上記作製方法例で例示した成型方法により、第２の部分２２を形成する。
【００９９】
ここで例示した作製方法例で作製することで、２回目の成型において、バッテリ３０と成型材料とが接する面積をより小さくすることができる。これにより、２回目の成型でバッテリ３０にかかる圧力等が低減でき、より歩留り良く作製することができる。
【０１００】
このような方法で作製したバッテリモジュール１０を図３（Ｅ）に示す。図３（Ｅ）に示すバッテリモジュール１０は、図１（Ｅ）及び図２（Ｃ）で例示したものと外形形状は同じであるが、第２の部分２２の形状が異なる。このことは、バッテリモジュール１０の表面に形成される境界線（パーティングライン）の形状が異なることで区別することができる。また、図３（Ｅ）に示す例では、第１の部分２１と第２の部分２２との境界線がバッテリモジュール１０の取り付け側の端部にのみ位置するため、電子機器と接続した際に、使用者に見えにくくなり、意匠性が高まるといった副次的な効果も奏する。
【０１０１】
以上が変形例１についての説明である。
【０１０２】
［変形例２］
上記構成例では、バッテリモジュール１０の電極として、バッテリ３０が有するタブ３２の突出した一部を用いた場合の例を示したが、他の構成としてもよい。
【０１０３】
図４（Ａ）、（Ｂ）には、バッテリ３０が回路基板３３を有する場合の例を示している。図４（Ａ）は、バッテリ３０の斜視概略図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）を裏側から見たときの拡大した斜視概略図である。
【０１０４】
バッテリ３０は、回路基板３３と、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３４と、を有する。回路基板３３は、外装体３１のトップシール部と重なるように配置されている。
【０１０５】
回路基板３３は、例えば保護回路を有することができる。保護回路は、例えばバッテリ３０が過充電されたときに充電を停止する機能や、バッテリ３０が過放電されたときに放電を停止する機能等を有する回路を用いることができる。また、正極と負極がショートした場合に、大電流が流れることを防止する機能を有していることが好ましい。また、保護回路はバッテリ３０内のセルの温度を出力する機能や、温度に応じて放電または充電を停止する機能を有していてもよい。
【０１０６】
また、回路基板３３として、バッテリ３０からの漏液を検知する保護回路を有していてもよい。例えば、離間して設けられ、且つ電気的に絶縁された複数の配線を、外装体３１の表面に沿って設ける構成とし、電解液が２つの配線に亘って触れたときに電気的にショートする現象を検知する機能を有する回路を用いることができる。
【０１０７】
回路基板３３としては、例えばＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）やＦＰＣ等を用いることができる。保護回路等はＩＣチップの形態で、回路基板３３に実装される構成とすることができる。
【０１０８】
一対のタブ３２は、それぞれ折れ曲がって回路基板３３が有する端子と接合されている。また、回路基板３３にはＦＰＣ３４が接続されている。ＦＰＣ３４は、回路基板３３が有する正極用端子、負極用端子、及び温度情報の出力用の端子等と電気的に接続される。ＦＰＣ３４は、電子機器が有するコネクタ等に接続することができる。
【０１０９】
図４（Ｃ）に、図４（Ａ）で示したバッテリ３０を有するバッテリモジュール１０の斜視概略図を示す。図４（Ｃ）に示すように、バッテリ３０は、ＦＰＣ３４の一部が外装体２０の第２の部分２２から突出するように設けられている。
【０１１０】
以上が変形例２についての説明である。
【０１１１】
［変形例３］
上記で例示したように、外装体２０をバンド形状としたとき、バッテリ３０が設けられている部分の外装体２０の厚さは、他の部分の厚さよりも薄くなる場合がある。このとき、外部から局所的に大きな力が、外装体２０の表面に垂直な向きにかかった場合には、バッテリ３０が変形してしまう、または破損してしまう恐れもある。そこで、バッテリ３０の表面を保護する保護部材を、外装体２０の内部に配置することが好ましい。
【０１１２】
図５（Ａ）に、保護部材３５の一例を示す。保護部材３５は、２枚の対向する板部３５ａ、板部３５ｂが、接合部３５ｃで接合された形状を有する。２枚の板状の部分は、概略平行に離間して配置され、バッテリ３０が挿入される隙間を有している。板部３５ａと板部３５ｂとは、それぞれ短辺側の一方が接合部３５ｃにより接合されている。
【０１１３】
図５（Ｂ）に、バッテリ３０を保護部材３５に挿入した場合を示している。このとき、バッテリ３０と保護部材３５とは固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。バッテリ３０と保護部材３５とを固定する場合には、バッテリ３０のトップシール部近傍と、保護部材の接合部３５ｃの近傍において、これらが固定されることが好ましい。いずれにしても、バッテリ３０と保護部材３５とは、バッテリモジュール１０の外装体２０内に組み込んだ際に、外装体２０の第２の部分２２によって、相対的な位置が固定されることとなる。
【０１１４】
保護部材３５の材料としては、例えば金属、プラスチック、木材等を用いることができる。特に、バッテリモジュール１０を曲げて使用する場合には、板部３５ａ及び板部３５ｂは可撓性を有する程度に薄くすることが好ましい。バッテリモジュール１０を曲げて使用する場合の、保護部材３５の厚さは、例えば０．０２ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下、より好ましくは０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下とすることが好ましい。代表的には、０．１ｍｍの厚さの金属板を板部３５ａ及び板部３５ｂに用いることが好ましい。このような厚さとすることで、使用者が違和感のない装着感を得ることができる。なお、バッテリモジュール１０を曲げて使用しない場合にはこの厚さに限られることなく、保護部材３５は厚いほど強度が高まるため好ましい。
【０１１５】
このような保護部材３５を用いることで、局所的な圧力に対してバッテリ３０を保護することができる。
【０１１６】
図６（Ａ１）は、保護部材３５が適用されたバッテリモジュール１０の長さ方向の断面概略図である。また、図６（Ａ２）は、バッテリモジュール１０の幅方向の断面概略図である。図６（Ａ１）、（Ａ２）では、保護部材３５の板部３５ａ及び板部３５ｂを示している。図６（Ａ１）、（Ａ２）に示すように、バッテリ３０は、板部３５ａ及び板部３５ｂに挟まれた状態で、外装体２０内に設けられている。
【０１１７】
図６（Ａ３）は、図６（Ａ１）中の破線で囲った領域を拡大した図である。図６（Ａ３）に示すように、板部３５ａ及び板部３５ｂは、その端部がバッテリ３０の外装体３１よりも外側に位置するように、長さ方向に大きいことが好ましい。また図６（Ａ２）に示すように、板部３５ａ及び板部３５ｂは、バッテリ３０のサイドシール部の内側の幅よりも幅方向に大きいことが好ましい。言い換えると、板部３５ａ及び板部３５ｂの幅方向の端部が、バッテリ３０のサイドシール部と重なることが好ましい。
【０１１８】
ここで、バッテリモジュール１０を曲げて使用する場合、バッテリ３０と、板部３５ａ及び板部３５ｂとは、接合部３５ｃ近傍以外の部分が固定されていないことが好ましい。すなわち、バッテリモジュール１０を曲げたときに、バッテリ３０、板部３５ａ、及び板部３５ｂが、それぞれずれることで独立に変形することが好ましい。
【０１１９】
図６（Ｂ１）は、バッテリモジュール１０を板部３５ｂが内側になるように曲げたときの断面概略図であり、図６（Ｂ２）は、図６（Ｂ１）中の破線で囲った領域の拡大図である。
【０１２０】
このとき、外装体２０の第１の部分２１の中立面が、バッテリ３０の概略中央部に位置するように、バッテリ３０が設けられている。そのため、バッテリモジュール１０を曲げたときに、バッテリ３０の端部と、第１の部分２１との相対的な位置はほとんど変化しない。一方、曲げの外側に位置する板部３５ａは、その端部が第１の部分２１の内壁から離れるように変形する。また、曲げの内側に位置する板部３５ｂは、その端部が第１の部分２１の内壁に近づくように変形する。
【０１２１】
また、図６（Ｃ１）（Ｃ２）は、板部３５ｂが外側になるように曲げたときを示している。このとき、板部３５ａの端部は第１の部分２１の内壁に近づくようにスライドし、板部３５ｂの端部は、第１の部分２１の内壁から遠ざかるようにスライドする。
【０１２２】
このように、バッテリモジュール１０を曲げていない状態で、板部３５ａの端部、及び板部３５ｂの端部と、第１の部分２１との間に隙間を設けることにより、板部３５ａまたは板部３５ｂの端部と第１の部分２１とが接触することなく、小さな力でバッテリモジュール１０を曲げることができる。
【０１２３】
ここで、板部３５ａ及び板部３５ｂの長さを異ならせることにより、バッテリモジュール１０を曲げすぎることを防止する機能を実現することができる。
【０１２４】
図７（Ａ１）、（Ａ２）には、バッテリモジュール１０を伸ばした状態において、板部３５ａの端部と、外装体２０の第１の部分２１の内壁とが接するようにした場合の例を示している。また、板部３５ｂの端部と、第１の部分２１の内壁とは接することなく、これらの間に隙間が設けられている。
【０１２５】
このとき、図７（Ａ１）に矢印で示すように、板部３５ａが内側になるように曲げようとした場合、板部３５ａの端部が外側にスライドする隙間が無いため、板部３５ａはこれ以上曲がることができない。その結果、板部３５ａがストッパーとして機能し、バッテリモジュール１０を曲げることができない。
【０１２６】
一方、板部３５ａが外側になるように曲げようとした場合、板部３５ｂの端部と第１の部分２１の内壁との間に隙間があるため、バッテリモジュール１０を曲げることができる。
【０１２７】
図７（Ｂ１）（Ｂ２）には、板部３５ｂが内側になるように曲げたときの断面を示している。このとき、板部３５ａの端部は第１の部分２１の内壁から離れるようにスライドし、板部３５ｂの端部は当該内壁に近づくようにスライドする。
【０１２８】
図７（Ｃ１）（Ｃ２）には、さらに大きな曲率で曲げたときの断面を示している。このとき、板部３５ｂの端部と第１の部分２１の内壁とが接すると、上記と同様の理由により、板部３５ｂがストッパーとして機能し、バッテリモジュール１０をこれ以上曲げることができなくなる。
【０１２９】
このように、板部３５ａと板部３５ｂの長さと、外装体２０が有する空間２５の形状を変えることにより、バッテリモジュール１０の可動範囲を制限することができる。
【０１３０】
また、バッテリモジュール１０を曲げる際に、板部３５ａ（または板部３５ｂ）の端部と、第１の部分２１の内壁とが接触すると、反発力が発生し、バッテリモジュール１０を曲げるのに必要な力は、接触していない場合に比べて大きくなる。したがって使用者に、バッテリモジュール１０の可動範囲を知らせることができ、意図せずにバッテリモジュール１０を曲げすぎてしまい、破損してしまう事故を防ぐことができる。
【０１３１】
なお、板部３５ａと板部３５ｂの長さを等しくすると、板部３５ａが内側になるように曲げるときと、板部３５ｂが内側になるように曲げるときとで、バッテリモジュール１０の許容される曲率半径を概略等しくすることができる。一方、これらの長さを異ならせることで、曲げの方向に応じて、許容される曲率半径を異ならせることができる。
【０１３２】
図８（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）は、外装体２０の内部に、ガイドとして機能するスリット２１ａ、スリット２１ｂ、及びスリット２１ｃを設けた場合の例を示している。スリット２１ａ、スリット２１ｂ、及びスリット２１ｃにより、外装体２０を曲げたときに板部３５ａ及び板部３５ｂが変形する形状を既定することができる。
【０１３３】
スリット２１ａには、板部３５ａの端部が挿入されている。またスリット２１ｂには板部３５ｂの端部が挿入されている。また、ここでは、板部３５ａの端部と、スリット２１ａの内壁とが接するように、板部３５ａが板部３５ｂよりも長さ方向に長い場合の例を示している。したがって、図８（Ａ１）（Ａ３）に示すバッテリモジュール１０は、板部３５ａが内側になるように曲げられないように設計された例である。
【０１３４】
図８（Ｂ１）（Ｂ２）に示すように、板部３５ｂが内側になるようにバッテリモジュール１０を曲げると、板部３５ａはスリット２１ａに沿ってスライドし、板部３５ｂはスリット２１ｂに沿ってスライドすることができる。
【０１３５】
また、図８（Ｃ１）（Ｃ２）に示すように、さらに曲げたとき、板部３５ｂの端部がスリット２１ｂの内壁と接し、バッテリモジュール１０はこれ以上曲げることができなくなる。
【０１３６】
このように、スリット２１ａ及びスリット２１ｂは、板部３５ａ及び板部３５ｂのスライド方向を規定するガイドとして機能する。このようなスリット２１ａ及びスリット２１ｂを設けることにより、バッテリモジュール１０の曲げ伸ばし動作を繰り返しても、板部３５ａ及び板部３５ｂの端部が変形してしまうことが抑制され、信頼性の高いバッテリモジュール１０を実現できる。
【０１３７】
ここで、スリット２１ａとスリット２１ｂの長さや、板部３５ａと板部３５ｂの長さは、バッテリモジュール１０の可動範囲に応じて設定することができる。また、ここではスリット２１ａとスリット２１ｂの長さが概略等しくなるように図示しているが、これらの長さを異ならせてもよい。
【０１３８】
また、ここではバッテリモジュール１０を曲げない状態（図８（Ａ１））のときに、板部３５ａの端部とスリット２１ａの内壁とが接する構成を示したが、これらの間に隙間を設けることにより、板部３５ａが内側になるようにバッテリモジュール１０を曲げられる構成としてもよい。
【０１３９】
また、図８（Ｃ２）に示すように、板部３５ａの端部が最も内側に（第２の部分２２側に）スライドしたときに、板部３５ａの端部がスリット２１ａ内に位置するように、板部３５ａとスリット２１ａのそれぞれの長さを設定することが好ましい。同様に、図８（Ａ３）に示すように、板部３５ｂの端部が最も内側（第２の部分２２側）にスライドしたときに、板部３５ｂの端部がスリット２１ｂ内に位置するように、板部３５ｂとスリット２１ｂのそれぞれの長さを設定することが好ましい。
【０１４０】
また、図８（Ａ２）には、幅方向の断面概略図を示している。図８（Ａ２）では、板部３５ａ及び板部３５ｂが、バッテリ３０のサイドシール部を含めた幅よりも幅方向に大きい例を示している。また、外装体２０には、板部３５ａ及び板部３５ｂの幅方向の端部が挿入されるスリット２１ｃが設けられている。このような構成により、外装体２０に対して板部３５ａ及び板部３５ｂが幅方向にずれにくくなる。そのため、バッテリモジュール１０を曲げる際に外装体２０と板部３５ａ及び板部３５ｂとの一体感が増し、使用者が違和感のない装着感を得ることができる。
【０１４１】
以上が変形例３についての説明である。
【０１４２】
［構成例２］
以下では、電子機器を取り付けることのできるフレームを有するバッテリモジュールの例について説明する。
【０１４３】
図９（Ａ）には、電子機器８０を取り付けた状態のバッテリモジュール６０を示している。バッテリモジュール６０は電子機器８０の装着具としても使用することができる。そのため電子機器８０とバッテリモジュール６０を組み合わせた機器は、例えば腕時計型の端末機器として用いることができる。バッテリモジュール６０は、裏側から電子機器８０を脱着することができる。
【０１４４】
図９（Ｂ）に、電子機器８０を取り外した状態のバッテリモジュール６０を、図９（Ｃ）に電子機器８０を、それぞれ示している。
【０１４５】
バッテリモジュール６０は、バンド部６１、バンド部６２、保持部６３を有する。バンド部６１の内部にバッテリ３０を有する。保持部６３は、電子機器８０を保持する部分である。保持部６３はフレーム７０を有する。また保持部６３は操作ボタン６４を有している。
【０１４６】
電子機器８０は、筐体８１を有する。筐体８１には、表示部８２、端子８３及び端子８４を有する。
【０１４７】
バッテリモジュール６０は、バンド部６１、バンド部６２、及び保持部６３にゴムなどの弾性体が用いられている。また、バンド部６１、バンド部６２、及び保持部６３は、直接的に接合され、一体成型されているともいえる。保持部６３では、フレーム７０の一部を覆うように、ゴムなどの弾性体が直接的に形成されている。したがって、フレーム７０と、これを覆う外装体との接合に、接着剤等を用いないため、接合強度が高められている。
【０１４８】
図１０（Ａ）に、端子８３及び端子８４側から見たときの電子機器８０を示す。また、図１０（Ｂ）に、バッテリ３０が接続されたフレーム７０を示している。また図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）を１８０度回転させた図である。
【０１４９】
フレーム７０は、電子機器８０が係合する枠状の形状を有している。フレーム７０の内側の面には、３つの端子７１と、端子７２が設けられている。
【０１５０】
電子機器８０は、筐体８１に３つの端子８３と、端子８４が設けられている。フレーム７０の内側の面に設けられた３つの端子７１は、電子機器８０を取り付けたときに、端子８３と接触する位置に設けられている。また、同様に端子７２は、端子８４と接触する位置に設けられている。
【０１５１】
フレーム７０の外側の面には、ケース７５が取り付けられている。またケース７５が有する一対の端子部に、バッテリ３０のタブ３２が接合されている。ケース７５内には、上記変形例２で例示した回路基板３３（図示しない）が設けられている。フレーム７０に設けられた３つの端子７１は、それぞれ回路基板３３（図示しない）の正極用端子、負極用端子、及び温度情報の出力用の端子と電気的に接続される。
【０１５２】
端子７２は、図９（Ｂ）で示した保持部６３に設けられた操作ボタン６４と、電子機器８０が有する端子８４とを接続する部分である。端子８４は物理ボタンであってもよいし、電極であってもよい。端子８４が物理ボタンのとき、端子７２を可動な部材で構成し、操作ボタン６４を押すなどしたときに、端子７２を介して端子８４が押されるようにすればよい。また、端子８４が電極である場合、端子７２を電気的なスイッチとし、操作ボタン６４を押すなどしたときに、導通または非導通を示す電気信号を端子８４に伝達する機能を有していればよい。
【０１５３】
フレーム７０としては、外装体の成型に耐える材料を用いることができる。例えばプラスチック、金属、合金、ガラス、木材等、様々な材料を用いることができる。フレーム７０は、少なくともフレーム７０を覆う外装体、バンド部６１、及びバンド部６２よりも剛性の高い材料を用いることが好ましい。
【０１５４】
このようなバッテリモジュール６０は、電子機器８０を取り付けることで、電子機器８０の主電源、または補助電源として用いることができる。また、電子機器８０を容易に脱着可能なフレーム７０を有するため、使用者は好みに合わせてバッテリモジュール６０を交換することができる。
【０１５５】
なお、図示しないが、バッテリモジュール６０は受電用の端子、または無線で受電可能なアンテナ等の、受電機構を有していることが好ましい。または、電子機器８０が受電機能を有している場合、電子機器８０で受電した電力を、端子７１を介してバッテリ３０に送ることにより、バッテリ３０を充電してもよい。
【０１５６】
続いて、バッテリモジュール６０の作製方法の例について、図１１を用いて説明する。
【０１５７】
まず、第１の型を用いた１回目の成型により、第１の部分４１ａを形成する（図１１（Ａ））。第１の部分４１ａは、後にバンド部６１となる部分である。成型方法は、上述の方法を援用することができる。
【０１５８】
また、これとは別に、第１の部分４１ｂを形成する。第１の部分４１ｂは、後にバンド部６２となる部分である。なお、第１の部分４１ｂは、１つの型を用いて第１の部分４１ａと同時に形成してもよい。
【０１５９】
なお第１の部分４１ｂ側にはバッテリ３０を挿入しないため、第１の部分４１ｂを後述する２回目の成型時に形成することによって、バンド部６２と保持部６３を同時に形成してもよい。
【０１６０】
ここで、図１１（Ａ）に示すように、第１の部分４１ａには、バッテリ３０を挿入するための凹部２３が形成される。また、第１の部分４１ａ及び第１の部分４１ｂは、その一部の形状が、フレーム７０と係合するように形成されていることが好ましい。
【０１６１】
続いて、第１の部分４１ａに、フレーム７０と接合されたバッテリ３０を挿入する（図１１（Ｂ））。
【０１６２】
続いて、第１の部分４１ａ、第１の部分４１ｂ、及びフレーム７０を、第２の型に配置し、２回目の成型によって第２の部分４２を成型する（図１１（Ｃ））。第２の部分４２は、第１の部分４１ａの一部、第１の部分４１ｂの一部、及びフレーム７０の一部と接して形成する。また、第２の部分４２は、第１の部分４１ａとフレーム７０の間、及び第１の部分４１ｂとフレーム７０の間を埋めるように形成する。また、第２の部分４２は、第１の部分４１ａの凹部２３の開口部を埋めるように形成する。
【０１６３】
以上の方法により、バッテリモジュール６０を作製することができる。バッテリモジュール６０は弾性体の外装体で一体成型されているため、高い耐衝撃性と、高い意匠性が両立されている。
【０１６４】
以上が構成例２についての説明である。
【０１６５】
［構成例３］
従来の金属などの硬い外装体を用いた場合では、落下させてしまう、またはぶつけてしまうなどの場合に変形や破損してしまう恐れがあった。特に携帯型の電子機器では、このような危険性が高かった。一方、本発明の一態様によれば、弾性体を含む外装体がバッテリを覆って形成できるため、耐衝撃性に優れる。そのため、従来のバッテリモジュールと置き換え可能な構成とすることで、バッテリモジュールを使用する電子機器の信頼性を格段に向上させることができる。
【０１６６】
以下では、携帯型の電子機器に好適に用いることのできるバッテリモジュールの作製方法例について説明する。
【０１６７】
まず、バッテリ３０ａを準備する。ここでは、バッテリ３０ａとして、巻回型のバッテリを用いる例を示す。バッテリ３０ａは、外装体３１と、一対のタブ３２を有する。
【０１６８】
続いて、バッテリ３０ａのタブ３２に、ケース９１を接合する（図１２（Ａ））。
【０１６９】
図１２（Ｂ）に、ケース９１を分解した図を示す。ケース９１は、トップカバー９１ａと、ボトムカバー９１ｂと、これらの間に回路基板３３と、を有する。ボトムカバー９１ｂは、バッテリ３０ａのタブ３２と接合される端子と、回路基板３３と接続する端子を有する。回路基板３３は、３つの端子９２を有する。トップカバー９１ａは、端子９２と重なる位置に開口を有している。これにより、回路基板３３の端子９２が露出する。
【０１７０】
続いて、第１の型を用いた１回目の成型により、第１の部分９５を形成する（図１２（Ｃ））。成型方法は、上述の方法を援用できる。第１の部分９５には、バッテリ３０ａを挿入できる凹部９４が形成されている。
【０１７１】
続いて、第１の部分９５の凹部９４に、バッテリ３０ａを挿入する（図１２（Ｄ））。
【０１７２】
続いて、第１の部分９５、バッテリ３０ａ、及びケース９１を第２の型に配置し、２回目の成型によって、第２の部分９６を成型する（図１２（Ｅ））。第２の部分９６は、第１の部分９５の開口端を埋めるように形成する。また第２の部分９６は、第１の部分９５と、ケース９１の間を埋めるように形成する。また第２の部分９６は、ケース９１のボトムカバー９１ｂを覆って形成することが好ましい。第２の部分９６は、ケース９１のトップカバー９１ａの一部を覆って形成してもよい。トップカバー９１ａは、バッテリモジュール９０の外装体の一部として機能する。
【０１７３】
以上の方法により、バッテリモジュール９０を作製することができる。バッテリモジュール９０は、外装体９７に弾性体が用いられているため、従来のものよりも耐衝撃性が極めて高い。また、バッテリモジュール９０は、ケース９１と外装体９７とが一体成型され、これらの間に隙間がないため、ほこりや水などが内部に入り込むことが無く、高い信頼性を有している。
【０１７４】
以上が構成例３についての説明である。
【０１７５】
［応用例］
本発明の一態様の外装体の成型方法は、バッテリを有するバッテリモジュールだけに限られず、様々な電子部品を内蔵したモジュールにも適用することができる。これにより、耐衝撃性に優れたモジュールを実現することができる。
【０１７６】
例えば電子部品としては、少なくとも外装体と、電極とを有する電子部品を用いることができる。電子部品を有するモジュールの構成、及び作製方法は上記バッテリモジュールの構成例、及び作製方法例を援用することができ、上記バッテリを、このような電子部品に置き換えればよい。
【０１７７】
上述した外装体の成型方法を用いることで、圧力や高温への耐性の低い電子部品をゴムなどの外装体で覆い、且つ端子を露出させた様々なモジュールを作製することができる。電子部品としては、例えば、ＣＰＵやＦＰＧＡ、メモリなど、様々な機能を有するＩＣチップや、種々のセンサ等を有するＩＣチップ等を用いることもできる。
【０１７８】
センサとしては、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサ、ジャイロセンサ、光センサなどが挙げられる。また、例えば体温、血圧、脈拍数、発汗量、肺活量、血糖値、血中アルコール濃度、ＳｐＯ２（血中酸素飽和度）、指紋、静脈、虹彩、または声紋などの生体情報を取得するセンサを適用することもできる。このほか、例えば力、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、においまたは赤外線を測定する機能を有する各種センサを用いることができる。
【０１７９】
または、外装体に透光性の材料を用いれば、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示装置等へも応用できる。例えば、フレキシブルな表示パネルを、透光性のゴム等で覆うこともできる。
【０１８０】
すなわち、本発明の一態様は、第１の外装体と、電子部品と、を有するモジュールである。電子部品は、第２の外装体と、電極と有する。当該電極は、第２の外装体の表面に露出して設けられる。第１の外装体は、弾性を示す材料を含む。第１の外装体は、第１の部分と、第２の部分と、第１の部分と第２の部分とに囲まれた空間と、を有する。電子部品は、上記空間内に配置され、第１の部分と、第２の部分とは互いに接合される。第２の部分は、電極及び第２の外装体の端部と接する。
【０１８１】
また、上記において、第１の外装体内に保護部材を有することが好ましい。このとき、保護部材は、第２の外装体の対向する２面の一方を覆う第３の部分と、他方を覆う第４の部分と、を有することが好ましい。また、第３の部分、及び第４の部分は、板状の形状を有し、且つ第１の外装体に追従して変形することが好ましい。
【０１８２】
また、本発明の他の一態様は、電子部品と、当該電子部品を覆う第１の外装体と、を有するモジュールの作製方法であって、以下の工程を有する。第１の工程は、第２の外装体と、電極と、を有する電子部品を準備する工程である。第２の工程は、第１の型を用いて第１の材料を成型することにより、凹部を有する第１の部分を形成する工程である。第３の工程は、電極の一部が凹部の開口端よりも外側に突出するように、凹部に開口端側から電子部品を挿入する工程である。第４の工程は、電子部品が挿入された第１の部分を第２の型に配置し、第２の型を用いて第２の材料を成型することにより、凹部の開口端を封止する第２の部分を形成して、第１の部分と第２の部分とが接合された第１の外装体を形成する工程である。ここで、第２の部分は、第２の外装体の端部と接し、且つ電極の一部が第２の部分の外側に露出されるように、形成する。
【０１８３】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１８４】
（実施の形態２）
以下では、本発明の一態様に用いることのできる二次電池の構成例と、その作製方法例について、図面を参照して説明する。特に、以下では、曲げることのできる二次電池の例について説明する。
【０１８５】
［構成例］
図１３は二次電池１０２の外観を示す斜視図である。図１４（Ａ）は、図１３にＡ１−Ａ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。また、図１４（Ｂ）は、図１３にＢ１−Ｂ２の一点鎖線で示した部位の断面図である。
【０１８６】
本発明の一態様の二次電池１０２は、外装体５０７内に、セパレータ５０３に覆われた正極５１１と、負極５１５と、電解液５０４を有する。なお、図１３および図１４では、正極集電体５０１の片面に正極活物質層５０２を有する正極を１枚、両面に正極活物質層５０２を有する正極を１枚、負極集電体５０５の片面に負極活物質層５０６を有する負極を１枚、両面に負極活物質層５０６を有する負極を１枚有する二次電池の例を示す。また、正極５１１は、正極リード５２１と電気的に接続されており、負極５１５は負極リード５２５と電気的に接続されている。正極リード５２１および負極リード５２５は、リード電極、またはリード端子とも呼ばれる。正極リード５２１および負極リード５２５の一部は外装体の外側に配置される。また、二次電池１０２の充電および放電は、正極リード５２１および負極リード５２５を介して行われる。
【０１８７】
なお、図１４では、正極５１１はセパレータ５０３に覆われているが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、正極５１１は、セパレータ５０３に覆われていなくてもよい。例えば、正極５１１の代わりに、負極５１５がセパレータ５０３に覆われていてもよい。
【０１８８】
〔正極〕
正極５１１は、正極集電体５０１と、正極集電体５０１上に形成された正極活物質層５０２などにより構成される。図１４ではシート状（又は帯状）の正極集電体５０１の一方の面に正極活物質層５０２を有する正極５１１を１枚、両面に正極活物質層５０２を有する正極５１１を１枚有する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。正極集電体５０１の一方の面に正極活物質層５０２を有する正極５１１のみを用いてもよい。また両面に正極活物質層５０２を有する正極５１１のみを用いてもよい。両面に正極活物質層５０２を有する正極５１１を用いることで、二次電池１０２の容量を大きくすることができる。また３枚以上の正極５１１を有する二次電池１０２としてもよい。二次電池１０２が有する正極５１１を増やすと、二次電池１０２の容量を大きくすることができる。
【０１８９】
正極集電体５０１には、ステンレス、金、白金、アルミニウム、チタン等の金属、及びこれらの合金など、導電性が高く、正極の電位で溶出しない材料を用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。正極集電体５０１は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。正極集電体５０１は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。また、正極集電体５０１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。
【０１９０】
正極活物質層５０２は、正極活物質の他、正極活物質の密着性を高めるための結着剤（バインダ）、正極活物質層５０２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。
【０１９１】
正極活物質層５０２に用いる正極活物質としては、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の結晶構造、またはスピネル型の結晶構造を有する複合酸化物等がある。正極活物質として、例えば、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２等の化合物を用いる。
【０１９２】
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。
【０１９３】
また、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のマンガンを含むスピネル型の結晶構造を有するリチウム含有材料に、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、これを用いた二次電池の特性を向上させることができ好ましい。
【０１９４】
または、複合材料（一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いることができる。一般式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）等のリチウム化合物を材料として用いることができる。
【０１９５】
特にＬｉＦｅＰＯ４は、安全性、安定性、高容量密度、初期酸化（充電）時に引き抜けるリチウムイオンの存在等、正極活物質に求められる事項をバランスよく満たしているため、好ましい。
【０１９６】
または、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、０≦ｊ≦２）等の複合材料を用いることができる。一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４の代表例としては、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＣｏＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＮｉｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＭｎｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）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）等のリチウム化合物を材料として用いることができる。
【０１９７】
また、正極活物質として、ＡｘＭ２（ＸＯ４）３（Ａ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｘ＝Ｓ、Ｐ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｓ、Ｓｉ）の一般式で表されるナシコン型化合物を用いることができる。ナシコン型化合物としては、Ｆｅ２（ＭｎＯ４）３、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３等がある。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、ＮａＦｅＦ３、ＦｅＦ３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２等の金属カルコゲナイド（硫化物、セレン化物、テルル化物）、ＬｉＭＶＯ４等の逆スピネル型の結晶構造を有する酸化物、バナジウム酸化物系（Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、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。
【０１９８】
なお、キャリアイオンが、リチウムイオン以外のアルカリ金属イオンや、アルカリ土類金属イオンの場合、正極活物質として、リチウムの代わりに、アルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウム、マグネシウム等）を用いてもよい。例えば、ＮａＦｅＯ２や、Ｎａ２／３［Ｆｅ１／２Ｍｎ１／２］Ｏ２などのナトリウム含有層状酸化物を正極活物質として用いることができる。
【０１９９】
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。
【０２００】
なお、図示しないが、正極活物質層５０２の表面に炭素層などの導電性材料を設けてもよい。炭素層などの導電性材料を設けることで、電極の導電性を向上させることができる。例えば、正極活物質層５０２への炭素層の被覆は、正極活物質の焼成時にグルコース等の炭水化物を混合することで形成することができる。
【０２０１】
粒状の正極活物質層５０２の一次粒子の平均粒径は、５０ｎｍ以上１００μｍ以下のものを用いるとよい。
【０２０２】
導電助剤としては、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。
【０２０３】
導電助剤により、正極５１１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、正極活物質層５０２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５０２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５０２を実現することができる。
【０２０４】
また、バインダとして、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。
【０２０５】
正極活物質層５０２の総量に対するバインダの含有量の好ましい範囲は、活物質の粒径に応じて適宜設定すればよく、好ましくは１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下とすることができる。例えば、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下、または３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下などとすることができる。また、正極活物質層５０２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。
【０２０６】
塗布法を用いて正極活物質層５０２を形成する場合は、正極活物質とバインダと導電助剤を混合して正極ペースト（スラリー）を作製し、正極集電体５０１上に塗布して乾燥させればよい。
【０２０７】
〔負極〕
負極５１５は、負極集電体５０５と、負極集電体５０５上に形成された負極活物質層５０６などにより構成される。図１４ではシート状（又は帯状）の負極集電体５０５の一方の面に負極活物質層５０６を有する負極５１５を１枚、両面に負極活物質層５０６を有する負極５１５を１枚有する例を示しているが、本発明の一態様はこれに限らない。負極集電体５０５の一方の面に負極活物質層５０６を有する負極５１５のみを用いてもよい。この場合、負極集電体５０５の負極活物質層５０６を有さない面同士が接触するように配置すると、摩擦の少ない接触面を形成することができ、二次電池１０２を湾曲した際の応力を逃がしやすく好ましい。また負極集電体５０５の両面に負極活物質層５０６を有する負極５１５のみを用いてもよい。両面に負極活物質層５０６を有する負極５１５を用いることで、二次電池１０２の容量を大きくすることができる。また３枚以上の負極５１５を有する二次電池１０２としてもよい。二次電池１０２が有する負極５１５を増やすことで、二次電池１０２の容量を大きくすることができる。
【０２０８】
負極集電体５０５には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、チタン等の金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。負極集電体５０５は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。負極集電体５０５は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。また、負極集電体５０５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。
【０２０９】
負極活物質層５０６は、負極活物質の他、負極活物質の密着性を高めるための結着剤（バインダ）、負極活物質層５０６の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。
【０２１０】
負極活物質は、リチウムの溶解・析出、又はリチウムイオンの挿入・脱離が可能な材料であれば、特に限定されない。負極活物質層５０６の材料としては、リチウム金属やチタン酸リチウムの他、蓄電分野に一般的な炭素系材料や、合金系材料等が挙げられる。
【０２１１】
リチウム金属は、酸化還元電位が低く（標準水素電極に対して−３．０４５Ｖ）、重量及び体積当たりの比容量が大きい（それぞれ３８６０ｍＡｈ／ｇ、２０６２ｍＡｈ／ｃｍ３）ため、好ましい。
【０２１２】
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挙げられる。
【０２１３】
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挙げられる。
【０２１４】
黒鉛は、リチウムイオンが層間に挿入されたときに（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乃至０．３Ｖ  ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）。これにより、リチウムイオン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。
【０２１５】
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合金系材料または酸化物も用いることができる。キャリアイオンがリチウムイオンである場合、合金系材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇおよび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に対して容量が大きく、特にシリコンは理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと飛躍的に高い。このため、負極活物質にシリコンを用いることが好ましい。このような元素を用いた合金系材料としては、例えば、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｇｅ、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＳ２、Ｖ２Ｓｎ３、ＦｅＳｎ２、ＣｏＳｎ２、Ｎｉ３Ｓｎ２、Ｃｕ６Ｓｎ５、Ａｇ３Ｓｎ、Ａｇ３Ｓｂ、Ｎｉ２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ３、ＬａＳｎ３、Ｌａ３Ｃｏ２Ｓｎ７、ＣｏＳｂ３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等が挙げられる。
【０２１６】
また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、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）、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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
リチウムと遷移金属の複窒化物を用いると、負極活物質中にリチウムイオンを含むため、正極活物質としてリチウムイオンを含まないＶ２Ｏ５、Ｃｒ３Ｏ８等の材料と組み合わせることができ好ましい。なお、正極活物質にリチウムイオンを含む材料を用いる場合でも、あらかじめ正極活物質に含まれるリチウムイオンを脱離させておくことで、負極活物質としてリチウムと遷移金属の複窒化物を用いることができる。
【０２１９】
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。なお、上記フッ化物の電位は高いため、正極活物質として用いてもよい。
【０２２０】
塗布法を用いて負極活物質層５０６を形成する場合は、負極活物質と結着剤を混合して負極ペースト（スラリー）を作製し、負極集電体５０５上に塗布して乾燥させればよい。なお、負極ペーストに導電助剤を添加してもよい。
【０２２１】
また、負極活物質層５０６の表面に、グラフェンを形成してもよい。例えば、負極活物質をシリコンとした場合、充放電サイクルにおけるキャリアイオンの吸蔵・放出に伴う体積の変化が大きいため、負極集電体５０５と負極活物質層５０６との密着性が低下し、充放電により電池特性が劣化してしまう。そこで、シリコンを含む負極活物質層５０６の表面にグラフェンを形成すると、充放電サイクルにおいて、シリコンの体積が変化したとしても、負極集電体５０５と負極活物質層５０６との密着性の低下を抑制することができ、電池特性の劣化が低減されるため好ましい。
【０２２２】
また、負極活物質層５０６の表面に、酸化物等の被膜を形成してもよい。充電時において電解液の分解等により形成される被膜は、その形成時に消費された電荷量を放出することができず、不可逆容量を形成する。これに対し、酸化物等の被膜をあらかじめ負極活物質層５０６の表面に設けておくことで、不可逆容量の発生を抑制又は防止することができる。
【０２２３】
このような負極活物質層５０６を被覆する被膜には、ニオブ、チタン、バナジウム、タンタル、タングステン、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウム、クロム、アルミニウム若しくはシリコンのいずれか一の酸化膜、又はこれら元素のいずれか一とリチウムとを含む酸化膜を用いることができる。このような被膜は、従来の電解液の分解生成物により負極表面に形成される被膜に比べ、十分緻密な膜である。
【０２２４】
例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）は、電気伝導度が１０−９Ｓ／ｃｍと低く、高い絶縁性を示す。このため、酸化ニオブ膜は負極活物質と電解液との電気化学的な分解反応を阻害する。一方で、酸化ニオブのリチウム拡散係数は１０−９ｃｍ２／ｓｅｃであり、高いリチウムイオン伝導性を有する。このため、リチウムイオンを透過させることが可能である。また、酸化シリコンや酸化アルミニウムを用いてもよい。
【０２２５】
負極活物質層５０６を被覆する被膜の形成には、例えばゾル−ゲル法を用いることができる。ゾル−ゲル法とは、金属アルコキシドや金属塩等からなる溶液を、加水分解反応・重縮合反応により流動性を失ったゲルとし、このゲルを焼成して薄膜を形成する方法である。ゾル−ゲル法は液相から薄膜を形成する方法であるから、原料を分子レベルで均質に混合することができる。このため、溶媒の段階の金属酸化膜の原料に、黒鉛等の負極活物質を加えることで、容易にゲル中に活物質を分散させることができる。このようにして、負極活物質層５０６の表面に被膜を形成することができる。当該被膜を用いることで、蓄電体の容量の低下を防止することができる。
【０２２６】
〔セパレータ〕
セパレータ５０３を形成するための材料として、セルロースや、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド等の多孔性絶縁体を用いることができる。また、ガラス繊維等の不織布や、ガラス繊維と高分子繊維を複合した隔膜を用いてもよい。
【０２２７】
〔電解液〕
電解液５０４は、電解質として、キャリアイオンが移動可能であり、且つキャリアイオンであるリチウムイオンを有する材料を用いる。電解質の代表例としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（ＳＯ２Ｆ）２Ｎ等のリチウム塩がある。これらの電解質は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。
【０２２８】
特に、ゴム等の成型時に高温の処理が行われる場合には、電解質は耐熱性が高いことが好ましい。例えば、熱分解温度の高いイミド塩を用いることが好ましい。
【０２２９】
また、電解液５０４の溶媒としては、キャリアイオンが移動可能な材料を用いる。電解液の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましい。非プロトン性有機溶媒の代表例としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γーブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等があり、これらの一つまたは複数を用いることができる。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、電解液にゲル化のための高分子材料を添加する、などにより、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。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系ゲル、ポリプロピレンオキサイド系ゲル、フッ素系ポリマーのゲル等がある。また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体（常温溶融塩）を一つまた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。なお、イオン液体は、流動状態である塩であり、イオン移動度（伝導度）が高い。また、イオン液体は、カチオンとアニオンとを含む。イオン液体としては、エチルメチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）カチオンを含むイオン液体、またはＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウム（ＰＰ１３）カチオンを含むイオン液体などがある。
【０２３０】
特に、ゴム等の成型時に高温の処理が行われる場合には、電解液の溶媒は沸点の高い材料を用いることが好ましい。例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を用いることが好ましい。
【０２３１】
〔外装体〕
二次電池の構造としては、様々な構造があるが、本実施の形態では、外装体５０７の形成にフィルムを用いる。なお、外装体５０７を形成するためのフィルムは金属フィルム（アルミニウム、ステンレス、ニッケル鋼など）、有機材料からなるプラスチックフィルム、有機材料（有機樹脂や繊維など）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィルム（カーボンフィルム、グラファイトフィルムなど）から選ばれる単層フィルムまたはこれら複数からなる積層フィルムを用いる。金属フィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部または凸部を形成すると外気に触れる外装体５０７の表面積が増大するため、放熱効果に優れている。
【０２３２】
また、外部から力を加えて二次電池１０２の形状を変化させた場合、二次電池１０２の外装体５０７に外部から曲げ応力が加わり、外装体５０７の一部が変形または一部破壊が生じる恐れがある。外装体５０７に凹部または凸部を形成することにより、外装体５０７に加えられた応力によって生じるひずみを緩和することができる。よって、二次電池１０２の信頼性を高めることができる。なお、ひずみとは物体の基準（初期状態）長さに対する物体内の物質点の変位を示す変形の尺度である。外装体５０７に凹部または凸部を形成することにより、二次電池の外部から力を加えて生じるひずみによる影響を許容範囲内に抑えることができる。よって、信頼性の良い二次電池を提供することができる。
【０２３３】
以上が構成例についての説明である。
【０２３４】
［作製方法例］
以下では、上記二次電池１０２の作製方法の一例について説明する。
【０２３５】
〔正極を用意し、セパレータで覆う〕
まず、セパレータ５０３上に正極活物質層５０２が形成された正極５１１を配置する（図１５（Ａ）参照。）。なお図１５（Ａ）では、スリットを形成することにより蛇行形状となった正極集電体５０１の、両面に正極活物質層５０２を有する例を示す。
【０２３６】
正極集電体５０１にスリットを形成することにより、二次電池１０２を湾曲させた際、複数の集電体の端部の位置がずれることを抑えることができる。あるいは曲率中心に遠い集電体に負荷される張力を緩和させることができる。
【０２３７】
また、後の工程で図１５（Ｃ）に示すような負極５１５と重畳したとき、負極５１５のスリットと重畳する領域５１１ａには、正極活物質層５０２を設けない。仮に負極５１５のスリットと重畳する領域５１１ａに正極活物質層５０２を設けると、正極活物質層５０２と重畳する領域に負極活物質層５０６がない状態となり、電池反応の際に不具合が生じる恐れがある。具体的には正極活物質層５０２から出たキャリアイオンが、スリットに最も近い負極活物質層５０６に集中してしまい、負極活物質層５０６にキャリアイオンが析出する恐れがある。そのため、負極５１５のスリットと重畳する領域５１１ａに正極活物質層５０２を設けないことで、負極活物質層５０６へのキャリアイオンの析出を抑制することができる。
【０２３８】
次いで、セパレータ５０３を図１５（Ａ）の点線で示した部分で折り、セパレータ５０３で正極５１１を挟む。次に、正極５１１の外側の、セパレータ５０３の外周部分を接合して、袋状のセパレータ５０３を形成する（図１５（Ｂ）参照。）。セパレータ５０３の外周部分の接合は、接着材などを用いて行ってもよいし、超音波溶接や、加熱による融着により行ってもよい。
【０２３９】
本実施の形態では、セパレータ５０３としてポリプロピレンを用いて、セパレータ５０３の外周部分を加熱により接合する。図１５（Ｂ）に接合部５０３ａを示す。このようにして、正極５１１をセパレータ５０３で覆うことができる。セパレータ５０３は、正極活物質層５０２を覆うように形成すればよく、正極５１１の全体を覆う必要は無い。
【０２４０】
なお、図１５（Ａ）、（Ｂ）では、セパレータ５０３を折り曲げているが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、２枚のセパレータで正極５１１を挟んで形成してもよい。その場合、接合部５０３ａが４辺のほとんどを囲う形で形成されていてもよい。
【０２４１】
また、セパレータ５０３の外周部分の接合は、断続的に行ってもよいし、一定間隔毎の点状として接合してもよい。
【０２４２】
または、外周部分の１辺にのみ、接合を行ってもよい。または、外周部分の２辺にのみ、接合を行ってもよい。または、外周部分の４辺に、接合を行ってもよい。これにより、４辺を均等な状態にすることが出来る。
【０２４３】
なお、図１５（Ａ）、（Ｂ）などでは、正極５１１がセパレータ５０３に覆われている場合について述べているが、本発明の一態様は、これに限定されない。例えば、正極５１１は、セパレータ５０３に覆われていなくてもよい。例えば、正極５１１の代わりに、負極５１５がセパレータ５０３に覆われていてもよい。
【０２４４】
〔負極を用意する〕
次に、負極５１５を用意する（図１５（Ｃ）参照）。図１５（Ｃ）では、スリットを形成することにより蛇行形状となった負極集電体５０５の、両面に負極活物質層５０６を有する例を示す。
【０２４５】
負極集電体５０５にスリットを形成することにより、二次電池１０２を湾曲させた際、複数の集電体の端部の位置がずれることを抑えることができる。あるいは曲率中心に遠い集電体に負荷される張力を緩和させることができる。
【０２４６】
〔正極と負極を重ねあわせ、リードを接続する〕
次に、正極５１１および負極５１５を積み重ねる（図１６（Ａ）参照。）。本実施の形態では、正極５１１および負極５１５を２枚ずつ用いる例を示す。
【０２４７】
次に、複数の正極集電体５０１の正極タブと、封止層５２０を有する正極リード５２１を、圧力を加えながら超音波を照射して電気的に接続する（超音波溶接）。または、レーザによる溶接を行ってもよい。
【０２４８】
また、リード電極は、二次電池１０２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。
【０２４９】
そこで、正極リード５２１を超音波溶接する際、正極タブに接続領域と湾曲部を形成してもよい（図１６（Ｂ））。
【０２５０】
この湾曲部を設けることによって、二次電池１０２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１０２の信頼性を高めることができる。
【０２５１】
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。
【０２５２】
勿論、これらを複数組み合わせて正極タブの応力集中を緩和してもよいことは言うまでもない。
【０２５３】
そして正極集電体５０１と同様に、負極集電体５０５の負極タブと、封止層５２０を有する負極リード５２５を超音波溶接により電気的に接続する。
【０２５４】
〔外装体を用意し、正極および負極を覆う〕
外装体に用いるフィルム折り曲げ、重なり合った一辺を熱圧着により接合する。図１６（Ｂ）に外装体５０７の一辺を熱圧着により接合した部位を、接合部５０７ａとして示す。この外装体５０７で、正極５１１および負極５１５を覆う。
【０２５５】
〔電解液を注入する〕
次に、正極リード５２１が有する封止層５２０および負極リード５２５が有する封止層５２０と重畳する外装体５０７の一辺を、同様に熱溶着する（図１７（Ａ））。その後、図１７（Ａ）に示す、外装体５０７の封止されていない辺５０７ｂから、電解液５０４を外装体５０７で覆われた領域に入れる。
【０２５６】
そして真空引き、加熱および加圧を行いながら、外装体５０７の残りの一辺（辺５０７ｂ）を封止し、二次電池１０２を得る（図１７（Ｂ））。電解液の注入および封止の操作は、グローブボックスを用いるなどして酸素、水分、窒素等の不純物を排除した環境にて行う。真空引きは、脱気シーラー、注液シーラー等を用いて行うとよい。またシーラーが有する加熱可能な２本のバーで挟むことにより、加熱および加圧を行うことができる。それぞれの条件は、例えば真空度は４０ｋＰａ、加熱は１９０℃、加圧は０．１ＭＰａにおいて３秒とすることができる。このとき、外装体５０７の正極及び負極が位置する部分を加圧しながら、辺５０７ｂを封止してもよい。加圧により、注入の際に混入した気泡を正極と負極の間から排除することができる。
【０２５７】
〔変形例〕
二次電池１０２の変形例として、図１８（Ａ）に二次電池１０２を示す。図１８（Ａ）に示す二次電池１０２は、図１６の二次電池１０２と比べて正極リード５２１と負極リード５２５の配置が異なる。具体的には、図１６の二次電池１０２では正極リード５２１および負極リード５２５が外装体５０７の同じ辺に配置されているが、図１８の二次電池１０２では正極リード５２１および負極リード５２５をそれぞれ外装体５０７の異なる辺に配置している。このように、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。
【０２５８】
図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の二次電池１０２の作製工程を説明する図である。詳細は、図１３の二次電池１０２の作製方法を参酌することができる。なお、図１８（Ｂ）では、電解液５０４の記載を省略している。
【０２５９】
また、外装体５０７に用いるフィルム表面に予め凹凸を持たせるため、プレス加工、例えばエンボス加工を行ってもよい。フィルム表面に凹凸を持たせると、二次電池としてのフレキシブル性、応力の緩和効果が向上する。エンボス加工によりフィルム表面（または裏面）に形成された凹部または凸部は、フィルムを封止構造の壁の一部とする空間の容積が可変な閉塞空間を形成する。この閉塞空間は、フィルムの凹部または凸部が蛇腹構造、ベローズ構造となって形成されるとも言える。また、プレス加工の一種であるエンボス加工に限らず、フィルムの一部に浮き彫り（レリーフ）が形成できる手法であればよい。
【０２６０】
なお、本発明の一態様は、これらに限定されない。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、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、これに限定されない。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、一次電池、キャパシタ、または、リチウムイオンキャパシタ、などに適用してもよい。本発明の一態様は、リチウムイオン二次電池に適用しなくてもよい。
【０２６１】
以上が作製方法例についての説明である。
【０２６２】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０２６３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、繰り返し曲げ伸ばしを行う用途に適した電池の構成例について説明する。
【０２６４】
図１９（Ａ）に、電池２００の上面概略図を示す。また図１９（Ｂ）には、図１９（Ａ）中の破線矢印の向きから見たときの電池２００の概略図を示す。また図１９（Ｃ）には、図１９（Ａ）中の切断線Ａ１−Ａ２における、断面概略図を示す。
【０２６５】
電池２００は、外装体２０１と、外装体２０１の内部に収容された積層体２０２と、積層体２０２と電気的に接続し、外装体２０１の外側に延在するタブ２０３と、を有する。また外装体２０１の内部には、積層体２０２に加えて電解液が封入されている。
【０２６６】
外装体２０１は、フィルム状の形状を有し、積層体２０２を挟むように２つに折り曲げられている。外装体２０１は、折り曲げ部２１１と、一対の接合部２１３と、接合部２１４と、を有する。一対の接合部２１３は、サイドシール部とも呼ぶことができる。また接合部２１４は、タブ２０３側に位置し、トップシール部とも呼ぶことができる。
【０２６７】
外装体２０１は、積層体２０２と重なる部分に、稜線２２１と谷線２２２とが交互に並んだ波形状を有することが好ましい。また、外装体２０１の接合部２１３及び接合部２１４は、平坦であることが好ましい。
【０２６８】
積層体２０２は、電極２３１と電極２３２が交互に積層された構成を有する。例えば電極２３１は正極または負極の一方として機能し、電極２３２は他方として機能する。また、図示しないが、電極２３１と電極２３２の間にセパレータを有していてもよい。
【０２６９】
図１９（Ｃ）に示すように、折り曲げ部２１１において、外装体２０１と積層体２０２との間に空間２２５を有することが好ましい。
【０２７０】
図１９（Ｄ）に、電池２００を曲げたときの断面概略図を示している。なお、図１９（Ｄ）では、一部の構成を簡略化して示している。
【０２７１】
電池２００を曲げると、曲げの外側に位置する外装体２０１の一部は伸び、内側に位置する他の一部は縮むように変形する。より具体的には、外装体２０１の曲げの外側に位置する部分は、波の振幅が小さく、且つ波の周期が大きくなるように変形する。一方、外装体２０１の曲げの内側に位置する部分は、波の振幅が大きく、且つ波の周期が小さくなるように変形する。このように外装体２０１が変形することにより、曲げに伴って外装体２０１にかかる応力が緩和されるため、外装体２０１自体が伸びたり縮んだりする必要がない。その結果、外装体２０１が破損することなく、小さな力で電池２００を曲げることができる。
【０２７２】
また、図１９（Ｄ）に示すように、電極２３１と電極２３２とがそれぞれ相対的にずれるように、積層体２０２が変形する。このとき、積層体２０２が有する複数の電極２３１及び複数の電極２３２は、接合部２１４側で固定されているため、折り曲げ部２１１に近いほど、ずれ量が大きくなるように、それぞれが変形する。これにより、積層体２０２にかかる応力が緩和され、電極２３１及び電極２３２自体が伸びたり縮んだりする必要がない。その結果、積層体２０２が破損することなく電池２００を曲げることができる。
【０２７３】
なお、固体電解質やゲル電解質を用いた場合は、積層体２０２全体が電解質で覆われると、電極２３１と電極２３２とが相対的にずれにくくなり、応力の緩和が期待できない。そのため、あらかじめ一対の電極２３１及び電極２３２の間に電解質層を設けた積層体を複数準備し、当該積層体を積層する構成とすることが好ましい。これにより、固体電解質やゲル電解質を用いた場合においても電極２３１と電極２３２とが相対的にずれる構成とすることができる。
【０２７４】
また、積層体２０２と外装体２０１の間に空間２２５を有していることにより、中立面よりも内側に位置する電極２３１及び電極２３２が、外装体２０１に接触することなく、相対的にずれることができる。
【０２７５】
本実施の形態で例示した電池は、繰り返し曲げ伸ばしを行っても、外装体の破損、積層体の破損などが生じにくく、電池特性も劣化しにくい電池である。
【０２７６】
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【実施例】
【０２７７】
以下では、本発明の一態様の作製方法を用いて、バッテリモジュールを作製した。ここでは、実施の形態１の変形例１で例示した方法（図３参照）を用いた。
【０２７８】
まず、リチウムイオン二次電池を準備した。リチウムイオン二次電池は、正極活物質としてＬｉＣｏＯ２を用い、負極活物質として黒鉛を用い、外装体にエンボス加工を行ったアルミラミネートフィルムを用いた。正極集電体にはアルミニウム箔を用い、片面に正極活物質層を塗工した。負極集電体には銅箔を用い、片面に負極活物質層を塗工した。正極集電体２枚を、塗工面とは反対側の面が接するように配置し、これらをセルロースセパレータで挟み、セルロースセパレータを袋状に成型した。成型は、セルロースセパレータの重なる部分にポリプロピレンを挟み、熱圧着した。また、負極集電体も同様に、２枚を一組として塗工面とは反対側が接するように配置した。そして、正極集電体の塗工面と、負極集電体の塗工面とが向かい合うように、正極集電体及び負極集電体とをそれぞれ６枚ずつ積層し、電極積層体とした。当該電極積層体を挟むようにアルミラミネートフィルムを２つに折り曲げ、３辺を接合した。フィルムの接合部を形成するための接合は、型（ヒートバー）を用いて行った。サイドシール部には表面が平坦であるヒートバーを、トップシール部にはタブと重なる表面の一部が窪んだ形状のヒートバーを、それぞれ用いた。
【０２７９】
外装体には、ポリプロピレン、アルミニウム箔、及びナイロンが順に積層された厚さ約５０μｍのアルミラミネートフィルムを用いた。またアルミラミネートフィルムには、ピッチが２ｍｍ、凸部と凹部の高さの差が０．５ｍｍである波形状となるようにエンボス加工されたフィルムを用いた。
【０２８０】
まず、１回目の成型を行い、リチウムイオン二次電池を挿入する凹部を有するゴム成型体（第１の部分）を形成した。１回目の成型は、成型材料にミラブル型のフッ素ゴムを用いた。成型は、押圧シリンダーの径を２６０ｍｍとし、温度１７０℃、圧力２００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で１０分間行った。
【０２８１】
続いて、成型したゴム成型体（第１の部分）の凹部に、リチウムイオン二次電池を挿入した。
【０２８２】
続いて、ゴム成型体とリチウムイオン二次電池を金型（第２の型）に配置し、２回目の成型を行うことで、第２の部分を形成した。成型材料には、１回目の成型と同じ材料を用いた。２回目の成型は押圧シリンダーの径を２６０ｍｍとし、温度１６０℃、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で１０分間行った。
【０２８３】
以上の工程により、ゴム成型体内にリチウムイオン二次電池を有するバッテリモジュールを得た。
【０２８４】
本発明の一態様は、２回に分けて外装体を成型するため、１回目の成型では温度と圧力を十分に高くできる。そのため、外装体の主要部を成す第１の部分の成型条件の自由度が高く、十分に最適化された条件で形成できる。その結果、外観が良好で、且つ強度の高い外装体を形成できる。また、２回目の成型では、二次電池のトップシール部近傍にのみ接して第２の部分を形成できるため、成型圧力を比較的高くすることができる。これにより、接合不良などを防ぐことが可能となる。
【０２８５】
図２０（Ａ）に、作製したバッテリモジュールの写真を示す。このように、バッテリモジュールは小さな力で簡単に曲げることができる。
【０２８６】
また、図２０（Ｂ）には、外装体の一部を切り欠いて二次電池を露出させた状態を示す。このように、二次電池の外装体は潰れることなく、形状を保っていることが確認できた。
【０２８７】
以上が本実施例についての説明である。
【０２８８】
本実施例は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０２８９】
１０    バッテリモジュール
２０    外装体
２１    第１の部分
２１ａ    スリット
２１ｂ    スリット
２１ｃ    スリット
２２    第２の部分
２３    凹部
２４    開口端
２５    空間
２６ａ    孔
２６ｂ    孔
３０    バッテリ
３０ａ    バッテリ
３１    外装体
３２    タブ
３３    回路基板
３４    ＦＰＣ
３５    保護部材
３５ａ    板部
３５ｂ    板部
３５ｃ    接合部
４１ａ    第１の部分
４１ｂ    第１の部分
４２    第２の部分
５０ａ    型
５０ｂ    型
５０ｃ    型
５０ｄ    型
５１ａ    上型
５１ｂ    下型
５２ａ    上型
５２ｂ    下型
５３    中子
５４ａ    中子
５４ｂ    中子
５５ａ    注入孔
５５ｂ    注入孔
６０    バッテリモジュール
６１    バンド部
６２    バンド部
６３    保持部
６４    操作ボタン
７０    フレーム
７１    端子
７２    端子
７５    ケース
８０    電子機器
８１    筐体
８２    表示部
８３    端子
８４    端子
９０    バッテリモジュール
９１    ケース
９１ａ    トップカバー
９１ｂ    ボトムカバー
９２    端子
９４    凹部
９５    第１の部分
９６    第２の部分
９７    外装体
１０２    二次電池
２００    電池
２０１    外装体
２０２    積層体
２０３    タブ
２１１    折り曲げ部
２１３    接合部
２１４    接合部
２２１    稜線
２２２    谷線
２２５    空間
２３１    電極
２３２    電極
５０１    正極集電体
５０２    正極活物質層
５０３    セパレータ
５０３ａ    接合部
５０４    電解液
５０５    負極集電体
５０６    負極活物質層
５０７    外装体
５０７ａ    接合部
５０７ｂ    辺
５１１    正極
５１１ａ    領域
５１５    負極
５２０    封止層
５２１    正極リード
５２５    負極リード
【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１４】
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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１９】
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【図２０】
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