JP7572995B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、蓄電装置及び電子機器に関する。

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。

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
。

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。

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。

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。また、特許文献２には、可
撓性を有する二次電池と、該二次電池を有する腕装着型電子機器が開示されている。

特開２０１３－２１１２６２号公報 特開２０１５－３８８６８号公報

ウェアラブルデバイスの機能及び形状の多様化に対応するため、湾曲した状態で使用して
もサイクル特性の悪化及び容量の低下等が起こりにくい蓄電装置の開発が求められている
。

従って、本発明の一態様は、湾曲した状態で使用してもサイクル特性が悪化しにくい蓄電
装置を提供することを目的とする。また、本発明の一態様は、湾曲した状態で使用しても
容量の低下等が起こりにくい蓄電装置を提供することを目的とする。また、本発明の一態
様は、蓄電装置を湾曲した状態で使用するとき、電極におけるキャリアイオン等に由来す
る金属の析出を抑制することを目的とする。また、本発明の一態様は、湾曲しても正極と
負極とが重なり合う領域の面積が変化しにくい蓄電装置を提供することを目的とする。

また、本発明の一態様は、可撓性を有する電子機器を提供することを課題とする。また、
本発明の一態様は、湾曲部を有する電子機器を提供することを課題とする。

または、本発明の一態様は、新規な電極、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。

本発明の一態様は、正極と、負極と、電解質と、外装体と、を有し、正極は、正極集電体
と、正極集電体と接する正極活物質層と、を有し、負極は、負極集電体と、負極集電体と
接する負極活物質層と、を有し、正極活物質層と、負極活物質層とは、互いに重なり、外
装体に囲まれる位置に、正極と、負極と、電解質と、を有し、正極活物質層の長さをＰ_ｙ
、幅をＰ_ｘとし、負極活物質層の長さをＮ_ｙ、幅をＮ_ｘとするとき、Ｐ_ｙ＞Ｐ_ｘ、Ｎ_ｙ＞
Ｎ_ｘ、及びＮ_ｙ＞Ｐ_ｙ＋Ｎ_ｘ－Ｐ_ｘを満たす蓄電装置である。

また、本発明の一態様は、上記構成の蓄電装置において、正極または負極は、湾曲する機
能を有していてもよい。また、本発明の一態様は、上記構成の蓄電装置において、正極ま
たは負極は、湾曲した部分を有していてもよい。

また、本発明の一態様は、積層体と、電解質と、外装体と、を有し、積層体は、正極と、
負極と、セパレータと、を有し、正極は、正極集電体と、正極集電体と接する正極活物質
層と、を有し、負極は、負極集電体と、負極集電体と接する負極活物質層と、を有し、正
極活物質層と、負極活物質層とは、互いに重なり、外装体に囲まれる位置に、積層体と、
電解質とを有し、積層体は、湾曲する機能を有し、積層体は、湾曲したとき、凸曲面と、
凹曲面とを有し、凹曲面の曲率半径をｒ、積層体の高さをｚ、正極活物質層の長さをＰ_ｙ
、負極活物質層の長さをＮ_ｙとするとき、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ／ｒ＋１）である蓄電装置であ
る。

また、本発明の一態様は、積層体と、電解質と、外装体と、を有し、積層体は、正極と、
負極と、セパレータと、を有し、正極は、正極集電体と、正極集電体と接する正極活物質
層と、を有し、負極は、負極集電体と、負極集電体と接する負極活物質層と、を有し、外
装体に囲まれる位置に、積層体と、電解質とを有し、積層体は、湾曲した部分を有し、湾
曲した部分は、凸曲面と、凹曲面とを有し、凹曲面の曲率半径をｒ、積層体の高さをｚ、
正極活物質層の長さをＰ_ｙ、負極活物質層の長さをＮ_ｙとするとき、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ／ｒ
＋１）である蓄電装置である。

また、本発明の一態様は、上記各構成の蓄電装置において、外装体は、フィルムを有して
いてもよい。

また、本発明の一態様は、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
を有し、第１の電極及び第２の電極は、両方正極または両方負極として機能し、第１の電
極は、第１の集電体と、第１の活物質層とを有し、第２の電極は、第２の集電体と、第２
の活物質層とを有し、第１の活物質層の長さをＡ_ｙ、第２の活物質層の長さをＢ_ｙとする
と、Ａ_ｙ＞Ｂ_ｙであってもよい。

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。

本発明の一態様により、湾曲しても正極と負極とが重なり合う領域の面積が変化しにくい
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、蓄電装置を湾曲した状
態で使用するとき、電極におけるキャリアイオン等に由来する金属の析出を抑制すること
ができる。また、本発明の一態様により、湾曲した状態で使用しても容量の低下等が起こ
りにくい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、湾曲した状態
で使用しても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、本発明の一態様により、可撓性を有する電子機器を提供することができる。また、
本発明の一態様により、湾曲部を有する電子機器を提供することができる。

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
。

本発明の一態様を説明する正面図、側面図及び断面図。 本発明の一態様を説明する正面図及び側面図。 本発明の一態様を説明する側面図及び断面図。 面の曲率半径を説明する図。 本発明の一態様を説明する正面図。 本発明の一態様を説明する正面図及び断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 本発明の一態様を説明する正面図及び断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 本発明の一態様を説明する断面図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置の作製方法を説明する図。 蓄電装置に用いることのできる活物質を説明する図。 導電助剤等を説明する図。 導電助剤等を説明する図。 電子機器の例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。 電子機器の例を説明する図。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る蓄電装置について、図１乃至図６を用いて説明
する。

まず、図１（Ａ）に蓄電装置１００の正面図を、図１（Ｂ）に蓄電装置１００の側面図を
示す。また、図１（Ａ）で示した一点鎖線ＡＢにおける蓄電装置１００の断面図の一例を
図１（Ｃ）に、一点鎖線ＣＤにおける断面図の一例を図１（Ｄ）に示す。また、図２（Ａ
）に蓄電装置１００が有する正極１１１の正面図を、図２（Ｂ）に正極１１１の側面図を
、図２（Ｃ）に蓄電装置１００が有する負極１１５の正面図を、図２（Ｄ）に負極１１５
の側面図を示す。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、蓄電装置１００は、外装体１１０と、正極リード１
４１と、負極リード１４５と、を有する。外装体１１０は、長方形のフィルムを２つに折
り、周縁を熱して熱圧着領域１２０を形成することにより、袋状に形成されている。正極
リード１４１及び負極リード１４５の一部は、外装体１１０に囲まれる領域にあり、正極
リード１４１及び負極リード１４５の他の部分は、外装体１１０の外側に延在する。正極
リード１４１及び負極リード１４５の、熱圧着領域１２０と重なる領域には、ポリプロピ
レン等の熱可塑性樹脂からなる封止層１２１が設けられる。

蓄電装置１００は可撓性を有し、湾曲する機能を有する。これによって、蓄電装置１００
は、湾曲部を有する筐体を有する電子機器の筐体に沿わせて、搭載することができる。ま
た、蓄電装置１００は、可撓性を有する筐体を有する電子機器に搭載することにより、筐
体の変形に追随して変形することができる。

蓄電装置１００が湾曲し、凹曲面１２５及び凸曲面１２６を生じる様子を図３（Ａ）に示
す。凹曲面１２５及び凸曲面１２６は、それぞれ、外装体１１０に含まれる。

ここで、本明細書等における面の曲率半径、Ｘ軸およびＹＺ平面について説明する。

まず、面の曲率半径について、図４（Ａ）乃至（Ｃ）に示す模式図を用いて説明する。図
４（Ａ）に示す曲面１７００を平面１７０２で切断するとき、曲面１７００と平面１７０
２の交線である曲線１７０２の一部を円弧に近似して、その円弧の半径を曲率半径１７０
３とし、円の中心を曲率中心１７０４とする。図４（Ｂ）に曲面１７００の上面図を示す
。図４（Ｃ）に、平面１７０１で曲面１７００を切断した断面図を示す。曲面を平面で切
断するとき、曲面に対する平面の角度や切断する位置に応じて、断面に現れる曲線の曲率
半径は異なるものとなるが、本明細書等では、最も小さい曲率半径を面の曲率半径とする
。

また、同様に、蓄電装置１００が有する凹曲面１２５または凸曲面１２６を平面で切断す
るとき、該曲面と該平面の交線である曲線を円弧に近似する。このとき、その円弧の曲率
半径が最も小さくなるように凹曲面１２５または凸曲面１２６を切断する平面をＹＺ平面
とし、ＹＺ平面に垂直な軸をＸ軸とする。また、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように
、蓄電装置１００は、湾曲していない状態のとき、ＸＹ平面に略水平であるとする。

本発明の一態様の蓄電装置１００は、上記のように外装体１１０としてフィルムを用いる
ことにより、可撓性が向上し、湾曲しやすくなる。

外装体１１０を構成するフィルムには、金属箔にプラスティックフィルムを積層した、金
属箔ラミネートフィルムを用いることができる。金属箔ラミネートフィルムは、熱圧着す
ることで封止が可能であり、形状の自由度が高く、軽量である、可撓性を有するといった
利点があり好ましい。金属箔ラミネートフィルムが有する金属箔の材料としては、アルミ
ニウム、ステンレス、錫、ニッケル鋼などを用いることができる。該金属箔に積層するプ
ラスティックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリエチレン
、ポリプロピレン等を用いることができる。

なお本明細書等において、ラミネートとは、金属箔やプラスティックフィルム等の薄い材
料を貼りあわせて積層する加工法をいう。

また外装体１１０に用いるフィルムとしては、金属箔に、有機材料（有機樹脂や繊維など
）と無機材料（セラミックなど）とを含むハイブリッド材料フィルム、炭素含有無機フィ
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積層したものを用いてもよい。

蓄電装置１００は、外装体１１０に囲まれる領域に、積層体１３０と、電解液１０８を有
し、積層体１３０は、正極１１１、負極１１５及びセパレータ１０７を有する。

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、正極１１１は、板状の正極集電体１０１と、正極集
電体１０１に設けられた正極活物質層１０２を有する。正極集電体１０１は、正極活物質
層１０２が設けられない領域（以下、正極タブとも呼ぶ。）を有する。本明細書中等にお
いて、正極活物質層１０２の長さをＰ_ｙとする。また、正極活物質層１０２の幅をＰ_ｘと
する。

図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、負極１１５は、板状の負極集電体１０５と、負極集
電体１０５に設けられた負極活物質層１０６を有する。負極集電体１０５は、負極活物質
層１０６が設けられない領域（以下、負極タブとも呼ぶ。）を有する。本明細書中等にお
いて、負極活物質層１０６の長さをＮ_ｙとする。また、負極活物質層１０６の幅をＮ_ｘと
する。

なお、本明細書等において活物質層（正極活物質層１０２又は負極活物質層１０６を指す
。）の長さとは、活物質層の端部から異なる端部までのＹ軸方向の最大の距離を示す。ま
た、本明細書等において、活物質層の幅とは、活物質層の端部から異なる端部までのＸ軸
方向の最大の距離を示す。

図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示すように、蓄電装置１００が有する、積層体１３０におい
て、正極１１１の正極活物質層１０２と、負極１１５の負極活物質層１０６は、セパレー
タ１０７を介して互いに重なる。正極１１１と、負極１１５を積層するとき、位置がずれ
ることによって、正極１１１と、負極１１５が接触して短絡が発生するのを防ぐため、セ
パレータ１０７は、負極１１５より大きいと好ましい。

正極活物質層１０２において、負極活物質層１０６と重ならない領域が存在すると、負極
活物質層１０６において、電解液１０８に含まれる金属等が析出することがある。この現
象を防ぐため、正極活物質層１０２の表面の全領域が、負極活物質層１０６の表面と重な
るようにすると好ましい。正極活物質層１０２と、負極活物質層１０６とが、同じ大きさ
である場合、蓄電装置１００の作製工程において、正極１１１と負極１１５の位置がずれ
て配置されること等によって、正極活物質層１０２の表面の一部が、負極活物質層１０６
と重なることができない恐れがある。従って、負極活物質層１０６が、正極活物質層１０
２よりも大きい構成とすればよい。より具体的には、負極活物質層１０６の長さＮ_ｙは、
正極活物質層１０２の長さＰ_ｙよりも大きいと好ましい。即ち、Ｎ_ｙ＞Ｐ_ｙを満たすと好
ましい。また、図１（Ｄ）に示すように、負極活物質層１０６の幅Ｎ_ｘは、正極活物質層
１０２の幅Ｐ_ｘよりも大きいと好ましい。即ち、Ｎ_ｘ＞Ｐ_ｘを満たすと好ましい。

なお、正極活物質層１０２の表面とは、正極活物質層１０２が有する面のうち、正極集電
体１０１側とは反対側の面を示す。また、負極活物質層１０６の表面とは、負極活物質層
１０６が有する面のうち、負極集電体１０５側とは反対側の面を示す。

図３（Ｂ）に、図１（Ａ）で示す蓄電装置１００が湾曲したときの、一点鎖線ＡＢにおけ
る断面図を示す。図３（Ｂ）で示すように、正極１１１が凹曲面１２５に近いとき、蓄電
装置１００を湾曲させると、湾曲の内径と外径の差を緩和するために、正極１１１に対す
る負極１１５の位置がＹ軸方向にずれる。

本発明の一態様の蓄電装置１００において、負極活物質層１０６は、正極活物質層１０２
に対し、十分に長い。負極活物質層１０６が、正極活物質層１０２に対して十分に長い構
成とすることによって、蓄電装置１００が、正極１１１が凹曲面に近くなるように湾曲し
た状態であっても、正極活物質層１０２の表面の全領域が、負極活物質層１０６の表面と
確実に重なる構成とすることができる。これによって、蓄電装置１００が湾曲しても、正
極活物質層１０２と、負極活物質層１０６とが重なり合う領域の面積が変化しにくい。従
って、湾曲した状態で使用しても容量の低下等が起こりにくい蓄電装置とすることができ
る。

また、蓄電装置１００が湾曲した状態であっても、正極活物質層１０２の表面の全領域が
、負極活物質層１０６の表面と確実に重なる構成であれば、負極におけるキャリアイオン
等に由来する金属の析出を抑制することができる。これによって、湾曲した状態で使用し
てもサイクル特性が悪化しにくい蓄電装置とすることができる。例えば、リチウムイオン
二次電池においては、負極活物質層においてリチウムが析出するのを防ぐことができる。
これによって、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の悪化を抑制することができる。

上記の構成とすることで、蓄電装置１００の外装体１１０が有する凹曲面の曲率半径が、
４０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下となるように湾曲した状態で使用しても、容量の低下等が起
こりにくい蓄電装置とすることができる。

なお、正極活物質層１０２の幅Ｐ_ｘが、長さＰ_ｙよりも大きいとき、負極活物質層１０６
の長さＮ_ｙが正極活物質層１０２の長さＰ_ｙよりも十分に大きい構成とすると、負極活物
質層１０６において電極反応に関与しない部分が大きくなるため、蓄電装置の体積当たり
の容量が小さくなる。

従って、正極活物質層１０２の長さＰ_ｙは、幅Ｐ_ｘよりも大きく、負極活物質層１０６の
長さＮ_ｙは、幅Ｎ_ｘよりも大きいと好ましい。すなわちＰ_ｙ＞Ｐ_ｘ、Ｎ_ｙ＞Ｎ_ｘであると
好ましい。これによって、Ｎ_ｙを十分に大きい値としても、負極活物質層１０６の表面に
おいて電極反応に関与しない部分を少なくすることができる。従って、蓄電装置１００の
体積当たりの容量が小さくなるのを抑制することができる。特に、蓄電装置１００が湾曲
していないとき、または、蓄電装置１００の湾曲が小さいときに、体積当たりの容量が小
さくなるのを抑制することができる。

次に、蓄電装置１００に使用する負極活物質層１０６の長さ及び正極活物質層１０２の長
さを決定する方法についてより詳細に説明する。

蓄電装置１００が湾曲するとき、正極１１１に対する負極１１５の位置はＹ軸方向にずれ
るため、特にＹ軸方向に、正極活物質層１０２を大きくすることが好ましい。したがって
、負極活物質層１０６の長さと、正極活物質層１０２の長さとの差Ｎ_ｙ－Ｐ_ｙが、負極活
物質層１０６の幅と、正極活物質層１０２の幅との差Ｎ_ｘ－Ｐ_ｘよりも大きいと好ましい
。即ち、図１（Ｃ）に示すように、Ｎ_ｙ＞Ｐ_ｙ＋Ｎ_ｘ－Ｐ_ｘであると好ましい。これによ
って、蓄電装置１００が湾曲するとき、正極１１１に対する負極１１５の位置がＹ軸方向
にずれても、正極活物質層１０２の表面の全領域が負極活物質層１０６の表面と重なりや
すくすることができる。

なお、図１（Ａ）及び図１（Ｃ）で示すように、蓄電装置１００において、正極１１１の
正極タブは、正極リード１４１に電気的に接続され、固定される。また、負極１１５の負
極タブは、負極リード１４５に電気的に接続され、固定される。また、正極リード１４１
及び負極リード１４５は、熱圧着領域１２０及び封止層１２１等により、外装体１１０に
固定されている。従って、正極１１１の正極タブ付近と、負極１１５の負極タブ付近は、
蓄電装置１００が湾曲しても、互いに位置がずれにくい。

図１（Ｃ）に示すように、負極活物質層１０６の表面と、正極活物質層１０２の表面とが
重ならない領域について、正極リード１４１または負極リード１４５側の長さをＧ_ｙ１と
し、もう一方の側の長さをＧ_ｙ２とする。このとき、上記したように正極リード１４１及
び負極リード１４５側では、負極１１５の正極１１１に対する位置は、ずれにくいため、
Ｇ_ｙ２≧Ｇ_ｙ１であってもよい。

なお、図１及び図２に示す正極１１１及び負極１１５は、長方形の正極活物質層１０２及
び負極活物質層１０６を有するが、本発明の一態様はこれに限られない。図５には、様々
な形状の正極１１１、様々な形状の負極１１５、及び様々なセパレータ１０７を有する積
層体の例を示す。

図５（Ａ）に示す積層体１３０Ａは、長方形と半円形とを組み合わせた形状の正極１１１
、負極１１５、及びセパレータ１０７を有する。

また、図５（Ｂ）に示す積層体１３０Ｂは、楕円形の正極１１１、負極１１５、及びセパ
レータ１０７を有する。

また、図５（Ｃ）に示す積層体１３０Ｃは、五角形の正極１１１、負極１１５、及びセパ
レータ１０７を有する。

また、図５（Ｄ）に示す積層体１３０Ｄは、台形の正極１１１、負極１１５、及びセパレ
ータ１０７を有する。

また、積層体において、正極１１１及び負極１１５の形は、それぞれ異なっていてもよい
。図５（Ｅ）に示す積層体１３０Ｅは、長方形と半円形とを組み合わせた形状の正極１１
１、長方形の負極１１５、及び長方形のセパレータ１０７を有する。

また、図５（Ｆ）に示す積層体１３０Ｆは、五角形の正極１１１、長方形の負極１１５、
及び長方形のセパレータ１０７を有する。

なお、図１乃至図３に示す蓄電装置１００において、正極リード１４１及び負極リード１
４５は、外装体１１０の同じ辺から外部に延在しているが、本発明の一態様はこれに限ら
れない。また、図５に示す積層体において、正極タブと負極タブとが近くになるように正
極１１１、負極１１５、及びセパレータ１０７を積層させているが、本発明の一態様はこ
れに限られない。正極タブと負極タブとが遠くなるように、正極１１１、負極１１５、及
びセパレータ１０７を積層させてもよい。また、正極リード１４１及び負極リード１４５
は、それぞれ外装体１１０の異なる辺から延在してもよい。また、正極リード１４１及び
負極リード１４５は、平行でなくてもよい。

図６（Ａ）に、正極リード１４１及び負極リード１４５がそれぞれ外装体１１０の異なる
辺から延在する蓄電装置１００の正面図を、図６（Ｂ）に正極１１１の正面図を、図６（
Ｃ）に負極１１５の正面図を示す。また、図６（Ａ）に示す一点鎖線ＡＢにおける蓄電装
置１００の断面図を図６（Ｄ）に示す。

図６に示す蓄電装置１００においては、正極１１１の正極タブと、負極１１５の負極タブ
がそれぞれ遠くなるように正極１１１、セパレータ１０７及び負極１１５が積層され、そ
れに伴って、正極リード１４１と負極リード１４５とが、外装体１１０の異なる辺から延
在するように配置される。このような場合であっても、負極活物質層１０６が正極活物質
層１０２に対して十分に大きければ、蓄電装置１００が湾曲した状態でも正極活物質層１
０２の表面の全領域が負極活物質層１０６の表面と重なりやすくすることができる。正極
１１１における正極活物質層１０２の長さをＰ_ｙ、正極活物質層１０２の幅をＰ_ｘ、負極
１１５における負極活物質層１０６の長さをＮ_ｙ、負極活物質層１０６の幅をＮ_ｘとする
とき、Ｎ_ｙ＞Ｐ_ｙ＋Ｎ_ｘ－Ｐ_ｘであれば好ましい。

次に、図７乃至図１１を用いて、蓄電装置１００の湾曲の度合いに応じて負極活物質層１
０６の長さ及び正極活物質層１０２の長さを決定する方法について説明する。

図７および図８には、図１（Ａ）で示す一点鎖線ＥＦにおける積層体１３０の断面図の例
を示す。図７（Ａ）に、湾曲していない積層体１３０の断面図を示し、図７（Ｂ）、図８
、図１０（Ｂ）、及び図１１（Ｂ）に、湾曲した積層体１３０の断面図を示す。

図７（Ｂ）に示すように、積層体１３０が湾曲すると、凹曲面１５０と、凸曲面１５１と
が生じる。凹曲面１５０は、正極集電体１０１に含まれる。また、凸曲面１５１は、負極
集電体１０５に含まれる。

積層体１３０において、正極活物質層１０２の長さをＰ_ｙ、負極活物質層１０６の長さを
Ｎ_ｙ、積層体１３０の厚さをｚとする。また、湾曲した積層体１３０が有する凹曲面１５
０の曲率半径をｒとする。このとき、半径ｒの扇形の弧の長さと、半径（ｒ＋ｚ）の扇形
の弧の長さとの関係から、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ／ｒ＋１）であれば、積層体１３０が湾曲した
状態でも、正極活物質層１０２の表面の全領域が、負極活物質層１０６の全領域と重なる
ことができ、好ましい。

なお、蓄電装置１００が湾曲するときの積層体１３０の断面形状は、単純な円弧状に限定
されない。蓄電装置１００の一部が湾曲し、積層体１３０の断面形状が、一部に円弧を有
する形状であってもよい。

例えば、図８（Ａ）に示すように、積層体１３０の一部が湾曲し、正極集電体１０１の一
部に含まれる凹曲面１５２と、負極集電体１０５の一部に含まれる凸曲面１５３とが生じ
る場合でも、上述の方法と同様に、正極活物質層１０２及び負極活物質層１０６の長さを
決定することができる。すなわち、凹曲面１５２の曲率半径ｒを用いて、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ
／ｒ＋１）であれば、正極活物質層１０２に対して負極活物質層１０６が十分に長くなる
。これによって、積層体１３０が湾曲した状態でも、正極活物質層１０２の表面の全領域
が、負極活物質層１０６の全領域と重なることができる。

また、積層体１３０は、複数の湾曲した部分（湾曲部ともいう。）を有していてもよい。
図８（Ｂ）に示す積層体１３０は、第１の湾曲部と第２の湾曲部を有し、第１の湾曲部は
、凹曲面１５２と、凸曲面１５３とを有し、第２の湾曲部は凹曲面１５４と、凸曲面１５
５とを有する。正極集電体１０１は、第１の湾曲部の凹曲面１５２、及び第２の湾曲部の
凹曲面１５４を含み、負極集電体１０５は、第１の湾曲部の凸曲面１５３、及び第２の湾
曲部の凸曲面１５５を含む。第１の湾曲部の凹曲面１５２の曲率半径をｒ、第２の湾曲部
の凹曲面１５４の曲率半径をｒ′とする。また、第１の湾曲部及び第２の湾曲部の厚さを
ｚとする。このとき、第１の湾曲部の凹曲面１５２の曲率半径ｒ及び、第２の湾曲部の凹
曲面１５４の曲率半径ｒ′のいずれか値の小さい方を用いて、負極活物質層１０６の長さ
Ｎ_ｙを決定することができる。すなわち、ｒ′≧ｒであれば、ｒを用いて、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（
ｚ／ｒ＋１）とすることで、正極活物質層１０２に対して、負極活物質層１０６を十分に
長くすることができる。これによって、積層体１３０が湾曲した状態でも、正極活物質層
１０２の表面の全領域が、負極活物質層１０６の全領域と重なるようにすることができる
。

また、図８（Ｃ）に示す積層体１３０は、第１の湾曲部と第２の湾曲部を有し、第１の湾
曲部は凹曲面１５２と、凸曲面１５３とを有し、第２の湾曲部は、凹曲面１５６と、凸曲
面１５７とを有する。正極集電体１０１は、第１の湾曲部の凹曲面１５２、及び第２の湾
曲部の凸曲面１５７を含み、負極集電体１０５は、第１の湾曲部の凸曲面１５３、及び第
２の湾曲部の凹曲面１５６を含む。また、第１の湾曲部の凹曲面１５２の曲率半径をｒ、
第２の湾曲部の凹曲面１５６の曲率半径をｒ″とし、第１の湾曲部及び第２の湾曲部の厚
さをｚとする。このとき、正極集電体１０１に含まれる第１の湾曲部の凹曲面１５２の曲
率半径ｒを用いて、負極活物質層１０６の長さＮ_ｙを決定することができる。すなわち、
Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ／ｒ＋１）とすることで、正極活物質層１０２に対して、負極活物質層１
０６を十分に長くすることができる。これによって、積層体１３０が湾曲した状態でも、
正極活物質層１０２の表面の全領域が、負極活物質層１０６の全領域と重なるようにする
ことができる。

なお、図８（Ｂ）では、積層体１３０が、凹曲面側に正極集電体１０１がくる２つの湾曲
部を有する例を示したが、積層体１３０は３以上の湾曲部を有していてもよい。それぞれ
の湾曲部の凹曲面の曲率半径のうち、最も小さい値を用いて、負極活物質層１０６の長さ
Ｎ_ｙを決定することができる。

また、図８（Ｃ）では、積層体１３０が、凹曲面側に正極集電体１０１がくる湾曲部と、
凹曲面側に負極集電体１０５がくる湾曲部を一つずつ有する例を示したが、本発明の一態
様はこれに限られない。積層体１３０は、凹曲面側に正極集電体１０１がくる湾曲部と、
凹曲面側に負極集電体１０５がくる湾曲部を、それぞれ２以上有していてもよい。凹曲面
側に正極集電体１０１がくる複数の湾曲部の曲率半径のうち、最も小さい値を用いて、負
極活物質層１０６の長さＮ_ｙを決定することができる。

図１、図３、図６、図７、及び図８では、積層体１３０は、正極１１１、負極１１５、及
びセパレータ１０７を一つずつ有する例を示したが、本発明の一態様はこれに限定されな
い。積層体１３０は、複数の正極１１１、複数の負極１１５、及び複数のセパレータ１０
７を有していてもよい。使用する正極１１１及び負極１１５の数を増加させることにより
、蓄電装置１００の容量を増加させることができ、好ましい。

図９に、３つの正極と、３つの負極と、３つのセパレータを有する積層体１３０を有する
蓄電装置１００を示す。図９（Ａ）に、蓄電装置１００の正面図を示す。図９（Ｂ）は、
図９（Ａ）で示す一点鎖線Ａ１－Ｂ１における積層体１３０の断面図である。また、図９
（Ｃ）は、図９（Ａ）で示す一点鎖線Ａ２－Ｂ２における積層体１３０の断面図である。
また、図１０（Ａ）は、図９（Ａ）で示す一点鎖線Ｅ－Ｆにおける積層体１３０の断面図
であり、図１０（Ｂ）は、図９で示す蓄電装置１００が湾曲したときの、一点鎖線Ｅ－Ｆ
における積層体１３０の断面図である。

図９及び図１０において、積層体１３０は、負極１１５Ａ、セパレータ１０７Ａ、正極１
１１Ａ、正極１１１Ｂ、セパレータ１０７Ｂ、負極１１５Ｂ、負極１１５Ｃ、セパレータ
１０７Ｃ、及び正極１１１Ｃを有する。負極１１５Ａの負極活物質層１０６と、正極１１
１Ａの正極活物質層１０２とは、セパレータ１０７Ａを介して互いに重なる。また、正極
１１１Ｂの正極活物質層１０２と、負極１１５Ｂの負極活物質層１０６とは、セパレータ
１０７Ｂを介して互いに重なる。また、負極１１５Ｃの負極活物質層１０６と、正極１１
１Ｃの正極活物質層１０２は、セパレータ１０７Ｃを介して互いに重なる。

また、図１０（Ａ）において、正極１１１Ａの正極集電体１０１と、正極１１１Ｂの正極
集電体１０１とが接している。また、負極１１５Ｂの負極集電体１０５と、負極１１５Ｃ
の負極集電体１０５とが接している。このように、集電体と、集電体とが接するように電
極が積層する構成とすると、積層体１３０を湾曲させるとき、集電体と集電体との境界で
、電極同士が互いに滑ることができる。これによって、積層体１３０においては、湾曲に
よる外径と内径の差に起因する応力を逃がしやすくすることができる。従って、蓄電装置
１００が湾曲するときに、湾曲による外径と内径の差に起因する応力によって、正極１１
１または負極１１５が破損することを防止することができる。これによって、蓄電装置１
００を湾曲することで容量が低下すること等を防止することができる。

図９（Ｂ）に示すように、負極１１５Ａ、負極１１５Ｂおよび負極１１５Ｃの負極タブは
、溶接されている。また、負極１１５Ａ、負極１１５Ｂおよび負極１１５Ｃの溶接された
部分は、負極リード１４５と溶接され、電気的に接続される。

図９（Ｃ）に示すように、正極１１１Ａ、正極１１１Ｂおよび正極１１１Ｃの正極タブは
、溶接されている。また、正極１１１Ａ、正極１１１Ｂおよび正極１１１Ｃの溶接された
部分は、正極リード１４１と溶接され、電気的に接続される。

図１０（Ｂ）に示すように、湾曲した積層体１３０は、凹曲面１５０と、凸曲面１５１と
を有する。凹曲面１５０は、正極１１１Ｃの正極集電体１０１の表面に位置する。また、
凸曲面１５１は、負極１１５Ａの負極集電体１０５の表面に位置する。

この場合であっても、上記の方法を用いて正極活物質層１０２の長さを決定することがで
きる。すなわち、積層体１３０において、正極活物質層１０２の長さをＰ_ｙ、負極活物質
層１０６の長さをＮ_ｙ、積層体１３０の厚さをｚ、積層体１３０が湾曲するときの、凹曲
面１５０の曲率半径をｒとするとき、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ／ｒ＋１）であれば、正極活物質層
１０２に対して、負極活物質層１０６を十分に長くすることができる。これによって、図
１０（Ｂ）に示すように、積層体１３０が湾曲した状態でも、正極活物質層１０２の表面
の全領域が、負極活物質層１０６の全領域と重なるようにすることができる。

なお、図１０では、正極１１１Ａ、正極１１１Ｂ、及び正極１１１Ｃの正極活物質層１０
２の長さが等しく、また、負極１１５Ａ、負極１１５Ｂ、及び負極１１５Ｃの負極活物質
層１０６の長さが等しい例を示したが、本発明の一態様はこれに限られない。積層体１３
０に含まれる複数の正極の大きさがそれぞれ異なっていてもよい。また、積層体１３０に
含まれる複数の負極の大きさがそれぞれ異なっていてもよい。

図１１に、複数の負極の大きさがそれぞれ異なる積層体１３０の別の例を示す。積層体１
３０は、負極１１５Ａ、セパレータ１０７Ａ、正極１１１Ａ、正極１１１Ｂ、セパレータ
１０７Ｂ、負極１１５Ｂ、負極１１５Ｃを有する。負極１１５Ａの負極活物質層１０６と
、正極１１１Ａの正極活物質層１０２とは、セパレータ１０７Ａを介して互いに重なる。
また、正極１１１Ｂの正極活物質層１０２と、負極１１５Ｂの負極活物質層１０６とは、
セパレータ１０７Ｂを介して互いに重なる。

図１１（Ｂ）に示すように、積層体１３０は、湾曲したとき、凹曲面１５０と、凸曲面１
５１とを有する。凹曲面１５０は、負極１１５Ｂの負極集電体１０５の表面に位置する。
また、凸曲面１５１は、負極１１５Ａの負極集電体１０５の表面に位置する。

図１１に示す積層体１３０において、正極１１１Ａの正極活物質層１０２と、正極１１１
Ｂの正極活物質層１０２との長さは等しいが、凸曲面１５１を含む負極１１５Ａの負極活
物質層１０６は、凹曲面１５０を含む負極１１５Ｂの負極活物質層１０６より長い。即ち
、負極１１５Ａの負極活物質層１０６の長さをＡ_ｙ、負極１１５Ｂの負極活物質層１０６
の長さをＢ_ｙとすると、Ａ_ｙ＞Ｂ_ｙであってもよい。本構成とすると、負極に使用する部
材を節約することができ、好ましい。

また、積層体１３０の厚さをｚ、凹曲面１５０の曲率半径をｒとするとき、半径ｒの扇型
の弧の長さと、半径（ｒ＋ｚ）の扇型の弧の長さとの関係から、Ａ_ｙ≧Ｂ_ｙ（ｚ／ｒ＋１
）であってもよい。これによって、積層体１３０の湾曲の度合いに応じて、負極に使用す
る部材を節約することができ、より好ましい。

図１２に、複数の正極および負極の大きさがそれぞれ異なる積層体１３０の例を示す。積
層体１３０は、負極１１５Ａ、セパレータ１０７Ａ、正極１１１Ａ、正極１１１Ｂ、セパ
レータ１０７Ｂ、負極１１５Ｂ、負極１１５Ｃ、セパレータ１０７Ｃ、正極１１１Ｃ、正
極１１１Ｄ、セパレータ１０７Ｄ、負極１１５Ｄ、を有する。負極１１５Ａの負極活物質
層１０６と、正極１１１Ａの正極活物質層１０２とは、セパレータ１０７Ａを介して互い
に重なる。また、正極１１１Ｂの正極活物質層１０２と、負極１１５Ｂの負極活物質層１
０６とは、セパレータ１０７Ｂを介して互いに重なる。また、正極１１１Ｃの正極活物質
層１０２と、負極１１５Ｃの負極活物質層１０６とは、セパレータ１０７Ｃを介して互い
に重なる。また、正極１１１Ｄの正極活物質層１０２と、負極１１５Ｄの負極活物質層１
０６とは、セパレータ１０７Ｄを介して互いに重なる。

図１２に示すように、積層体１３０が湾曲したときに凹曲面に近くなる電極が有する活物
質層を、積層体１３０が湾曲したときに凸曲面に近くなる電極が有する活物質層よりも短
くする構成としてもよい。図１２（Ｂ）に示すように、湾曲した積層体１３０において、
凹曲面１５０は、負極１１５Ｄの負極集電体１０５の表面に位置する。また、凸曲面１５
１は、負極１１５Ａの負極集電体１０５の表面に位置する。従って、正極１１１Ａ、正極
１１１Ｂ、正極１１１Ｃ、及び正極１１１Ｄそれぞれの正極活物質層１０２は、この順に
短くてもよい。また、負極１１５Ａ、負極１１５Ｂ、負極１１５Ｃ、及び負極１１５Ｄそ
れぞれの負極活物質層１０６は、この順に短くてもよい。

次に、図１３を用いて積層体１３０の他の変形例について説明する。

図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に、正極１１１と負極１１５の積層の例を示す。正極集電
体１０１の両面に正極活物質層１０２が設けられた正極１１１を２枚、負極集電体１０５
の一方の面に負極活物質層１０６が設けられた負極１１５を４枚積層している。このよう
な構成としても、負極１１５の負極活物質層側とは反対側の面同士という、金属同士の接
触面をつくることができる。なお、図１３（Ａ）は、図９（Ａ）に示す一点鎖線Ａ１－Ｂ
１における積層体１３０の断面図に対応し、図１３（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す一点鎖線
Ａ２－Ｂ２における積層体１３０の断面図に対応する。

一方、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）に示す積層体１３０の正極１１１は、正極集電体１
０１の両面に正極活物質層１０２が設けられ、負極１１５は、負極集電体１０５の両面に
負極活物質層１０６が設けられている。この構成とすると、蓄電装置１００の容量を増加
させることができ、好ましい。なお、図１３（Ｃ）は、図９（Ａ）に示す一点鎖線Ａ１－
Ｂ１における積層体１３０の断面図に対応し、図１３（Ｄ）は、図９（Ａ）に示す一点鎖
線Ａ２－Ｂ２における積層体１３０の断面図に対応する。

また、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｄ）に示すように、セパレータ１０７を袋状とし、正極
１１１を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
が発生することを確実に防止することができる。

また、例えば、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）に示すように、電解液１０８としてゲル
状の電解液１０８ａを用い、一組の正極１１１、負極１１５、セパレータ１０７を電解液
１０８で貼りあわせてもよい。このような構成とすることで、蓄電装置１００を曲げると
き、電池反応が行われる正極１１１と負極１１５の間が滑ることを抑制できる。なお、図
１４（Ａ）は、図９（Ａ）に示す一点鎖線Ａ１－Ｂ１における積層体１３０の断面図に対
応し、図１４（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す一点鎖線Ａ２－Ｂ２における積層体１３０の断
面図に対応する。

また、正極１１１の正極活物質層側とは反対側の面同士、および負極１１５の負極活物質
層側とは反対側の面同士という、金属同士の接触面を多くつくることができる。そのため
、これらの接触面がすべることで、蓄電装置１００を曲げるときに電極にかかる応力をよ
り確実に逃がすことができ、好ましい。

そのため、蓄電装置１００が劣化するのを抑制することができる。また、より信頼性の高
い蓄電装置１００とすることができる。

なお、蓄電装置１００が複数の正極１１１及び負極１１５を有する場合も、蓄電装置の断
面形状は、単純な円弧状に限定されず、一部が円弧を有する形状にすることができる。積
層体１３０の一部が湾曲し、凹曲面と、凸曲面とを有する場合、凹曲面の曲率半径ｒから
、負極活物質層等の長さを決定することができる。

また、蓄電装置１００が複数の正極１１１及び負極１１５を有する場合も、積層体１３０
は３以上の湾曲部を有してよい。それぞれの湾曲部の凹曲面の曲率半径のうち、最も小さ
い曲率半径の値を用いて、負極活物質等の長さを決定することができる。

以上に説明したように、本発明の一態様は、正極活物質層１０２に対して、負極活物質層
１０６を十分長くすることで、蓄電装置１００が湾曲した状態であっても、正極活物質層
１０２の全領域が、負極活物質層１０６の表面と確実に重なる構成とすることができる。
これによって、蓄電装置１００が湾曲しても、正極活物質層１０２と、負極活物質層１０
６とが重なり合う領域の面積が変化しにくい。従って、湾曲した状態で使用しても容量の
低下等が起こりくい蓄電装置とすることができる。

また、蓄電装置１００が湾曲した状態であっても、正極活物質層１０２の表面の全領域が
、負極活物質層１０６の表面と確実に重なる構成であれば、負極におけるキャリアイオン
等に由来する金属の析出を抑制することができる。これによって、湾曲した状態で使用し
てもサイクル特性が悪化しにくい蓄電装置とすることができる。例えば、リチウムイオン
二次電池においては、負極活物質層においてリチウムが析出するのを防ぐことができる。
これによって、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の悪化を抑制することができる。

また、図１乃至図３及び図５乃至図１４に示す構成とすることで、蓄電装置１００の積層
体１３０が有する凹曲面の曲率半径が、４０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下となるように湾曲し
た状態で使用しても、容量の低下等が起こりにくい蓄電装置とすることができる。

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、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、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。

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。

（実施の形態２）
本実施の形態では、図１５乃至図１８を用いて、本発明の一態様に係る蓄電装置１００の
作製方法の例について説明する。特に、実施の形態１で図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）
を用いて説明した積層体１３０を有する蓄電装置の作製方法について説明する。

［１．正極を用意し、セパレータで覆う］
まず、正極集電体１０１の両面に正極活物質層１０２を形成し、正極１１１の形状に加工
する。次いで、折り曲げたセパレータ１０７で正極１１１を挟む（図１５（Ａ））。

そして正極１１１の外側の、セパレータ１０７の外周部分を接着して、袋状のセパレータ
１０７を形成する（図１５（Ｂ））。セパレータ１０７の外周部分の接着は、接着材など
を用いて行ってもよいし、超音波溶接や、加熱による融着により行ってもよい。

本実施の形態では、セパレータ１０７としてポリプロピレンを用いて、セパレータ１０７
の外周部分を加熱により接着する。図１５（Ｂ）に接着部分を、領域１０７ａとして示す
。このようにして、正極１１１をセパレータ１０７で覆うことができる。セパレータ１０
７は、正極活物質層１０２を覆うように形成すればよく、正極１１１の全体を覆う必要は
無い。

なお、図１５（Ａ）では、セパレータ１０７を折り曲げているが、本発明の一態様は、こ
れに限定されない。例えば、２枚のセパレータで正極１１１を挟んで形成してもよい。そ
の場合、領域１０７ａが４辺のほとんどを囲う形で形成されていてもよい。

また、セパレータ１０７の外周部分の接着は、断続的に行ってもよいし、図１５（Ｂ）の
ように一定間隔毎の点状として接着してもよい。

または、外周部分の１辺にのみ、接着を行ってもよい。または、外周部分の２辺にのみ、
接着を行ってもよい。または、外周部分の４辺に、接着を行ってもよい。これにより、４
辺を均等な状態にすることが出来る。

なお、セパレータ１０７の形状は、袋状であることに限定されない。セパレータ１０７は
、蓄電装置１００における正極１１１と負極１１５との接触を防ぐことができればよく、
例えば平板状であってもよい。また、正極集電体１０１の一方の面にのみ正極活物質層１
０２が設けられた正極１１１の場合には、正極１１１をセパレータ１０７で挟まなくても
よい。

［２．負極を用意する］
次に、負極集電体１０５の一方の面に負極活物質層１０６を形成し、負極１１５の形状に
加工する（図１５（Ｃ））。このとき、実施の形態１で説明したように、負極活物質層１
０６の長さを正極活物質層１０２に対して十分長くすることで、湾曲した状態で使用して
も容量が低下しにくく、サイクル特性が悪化しにくい蓄電装置を作製することができる。

［３．正極と負極を積み重ねる］
次に、セパレータに覆われた正極１１１および負極１１５を積み重ねる（図１６（Ａ））
。本実施の形態では、正極集電体の両面に正極活物質層を形成した正極１１１を２枚、負
極集電体の片面に負極活物質層１０６を形成した負極１１５を４枚積層することとする。
これらを、正極活物質層１０２と負極活物質層１０６が、セパレータ１０７を介して対向
するように配置する。また、負極１１５の負極活物質層１０６側とは反対側の面同士が接
するように配置する。

［４．正極リードと負極リードを接続する］
次に、複数の正極集電体１０１の正極タブと、封止層１２１を有する正極リード１４１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）。

リード電極は、蓄電装置の作製後に外から力が加えられて生じる応力により、ヒビや切断
が生じやすい。そこで、正極リード１４１を超音波溶接する際、突起を有するボンディン
グダイで挟み、正極タブにおける接続領域とは別の領域に湾曲部を形成してもよい。湾曲
部を設けることによって、蓄電装置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。

また、正極タブに湾曲部を形成することに限定されず、正極集電体の材料をステンレス、
チタンなどの強度のあるものとし、正極集電体の膜厚を１０μｍ以下とすることで二次電
池の作製後に外から外力が加えられ生じる応力を緩和しやすくする構成としてもよい。

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。

そして正極集電体１０１と同様に、複数の負極集電体１０５の負極タブと、封止層１２１
を有する負極リード１４５を超音波溶接により電気的に接続する（図１６（Ｂ））。この
とき、正極タブと同様に、負極タブに湾曲部を設ける、集電体の材料を強度のあるものに
する等、応力を緩和しやすくする構成としてもよい。

［５．外装体用フィルムを用意する］
次に、外装体に用いるフィルム１１０ａを折り曲げる（図１６（Ｃ））。

［６．外装体の一辺を接着する］
次に、折り曲げたフィルム１１０ａで、正極１１１、正極リード１４１、負極１１５、負
極リード１４５を挟む。そして、フィルム１１０ａの一辺（図１７（Ａ）における領域１
１０ｄ）において、フィルム１１０ａ同士を接着する（図１７（Ａ））。接着は、熱溶着
により行うことができる。

なお、フィルム１１０ａおよび外装体１１０は凹凸を有していてもよいが、図１７および
図１８では、図を簡略にするため、フィルム１１０ａおよび外装体１１０の凹凸を省略し
て示している。

［７．外装体の他の一辺を接着し、電解液を注入する］
次に、フィルム１１０ａの他の一辺（図１７（Ｂ）における領域１１０ｄ）において、フ
ィルム１１０ａ同士を接着する。そして、フィルム１１０ａが接着されていない部分から
、フィルム１１０ａで挟まれた領域に、電解液１０８を注入する（図１７（Ｂ））。

［８．封止する］
そして真空引きを行いながら、加熱および加圧によりフィルム１１０ａの残りの辺（図１
７（Ｃ）における領域１１０ｄ）を接着し、フィルム１１０ａを封止された外装体１１０
とする（図１７（Ｃ））。これらの操作は、グローブボックスを用いるなどして酸素や水
を排除した環境にて行う。真空引きは、脱気シーラー、注液シーラー等を用いて行うとよ
い。またシーラーが有する加熱可能な２本のバーで挟むことにより、加熱および加圧を行
うことができる。それぞれの条件は、例えば真空度は６０ｋＰａ、加熱は１９０℃、加圧
は０．１ＭＰａにおいて３秒とすることができる。このとき、フィルム１１０ａの上から
正極および負極を加圧してもよい。加圧により、電解液注入の際に混入した気泡を正極と
負極の間から排除することができる。

［９．エージング］
次に、エージングの充放電を行うことが好ましい。本明細書等において、エージングとは
、二次電池の初期不良を検出するため、また初期の充放電で負極活物質上に安定な被膜を
形成させるために行う工程をいう。具体的には、電池使用温度範囲の上限に近い温度で、
長時間充電状態で保持し、その後１サイクル以上の充放電を伴う、等の工程である。また
、これらの工程によってガスが発生するため、さらに、外装体１１０で覆われた領域に発
生したガスを抜く工程を含めてもよい。

初期の充放電で負極活物質上に安定な被膜を形成することで、その後の充放電における、
さらなる被膜の形成に起因するキャリアイオンの消費を抑止することができる。そのため
エージングを行うことで、蓄電装置の性能をより安定させ、不良セルを選別することがで
きる。

本実施の形態では、１サイクル以上の充放電を行った後、図１８（Ａ）に示すように外装
体１１０の一部を切り取ってガスを抜くこととする。

［１０．再封止］
次に、エージングの際に切り取られた外装体１１０の一辺（図１８（Ｂ）における領域１
１０ｄ）を再び封止する（図１８（Ｂ））。上記の工程で、蓄電装置１００を作製するこ
とができる。

次に、蓄電装置１００が有する積層体の製造方法の他の例について、図１９乃至図２３を
用いて説明する。

図１９に、蓄電装置１００ｂを示す。図１９（Ａ）は蓄電装置１００ｂの斜視図、図１９
（Ｂ）は蓄電装置１００ｂの上面図である。図１９（Ｃ）は、図１９（Ｂ）に示す一点鎖
線Ｄ１－Ｄ２における積層体１３０、正極リード１４１及び負極リード１４５の断面図で
ある。また、図１９（Ｄ）は、図１９（Ｂ）に示す一点鎖線Ｅ１－Ｅ２における積層体１
３０の断面図である。

図１９に示す蓄電装置１００ｂのように、外装体１１０は、３辺が接着されていてもよい
。

図２０を用いて、図１９に示す蓄電装置１００ｂが有する積層体１３０の作製方法につい
て説明する。

まずセパレータ１０７上に、負極１１５を配置する（図２０（Ａ））。このとき、負極１
１５が有する負極活物質層が、セパレータ１０７と重畳するように配置する。

次に、セパレータ１０７を折り曲げ、負極１１５の上にセパレータ１０７を重ねる。次に
、セパレータ１０７の上に、正極１１１を重ねる（図２０（Ｂ））。このとき、正極１１
１が有する正極活物質層１０２が、セパレータ１０７および負極活物質層１０６と重畳す
るように配置する。なお、集電体の一方の面に活物質層が設けられた電極を用いる場合は
、正極１１１の正極活物質層１０２と、負極１１５の負極活物質層１０６がセパレータ１
０７を介して対向するように配置する。

セパレータ１０７にポリプロピレン等の熱溶着が可能な材料を用いている場合は、セパレ
ータ１０７同士が重畳している領域を熱溶着してから次の電極を重ねることで、作製工程
中に電極がずれることを抑制できる。具体的には、負極１１５または正極１１１と重畳し
ておらず、セパレータ１０７同士が重畳している領域、たとえば図２０（Ｂ）の領域１０
７ａで示す領域を熱溶着することが好ましい。

この工程を繰り返すことで、図２０（Ｃ）に示すように、セパレータ１０７を挟んで正極
１１１および負極１１５を積層することができる。

なお、あらかじめ繰り返し折り曲げたセパレータ１０７に、複数の負極１１５および複数
の正極１１１を交互に挟むように配置してもよい。

次に、図２０（Ｃ）に示すように、セパレータ１０７で複数の正極１１１および複数の負
極１１５を覆う。

さらに、図２０（Ｄ）に示すように、セパレータ１０７同士が重畳している領域、例えば
図２０（Ｄ）に示す領域１０７ｂを熱溶着することで、複数の正極１１１と複数の負極１
１５を、セパレータ１０７によって覆い、結束する。

なお、複数の正極１１１、複数の負極１１５およびセパレータ１０７を、結束材を用いて
結束してもよい。

このような工程で正極１１１および負極１１５を積層するため、セパレータ１０７は、１
枚のセパレータ１０７の中で、正極１１１と負極１１５に挟まれている領域と、複数の正
極１１１と複数の負極１１５を覆うように配置されている領域とを有する。

換言すれば、図１９の蓄電装置１００ｂが有するセパレータ１０７は、一部が折りたたま
れた１枚のセパレータである。セパレータ１０７の折りたたまれた領域に、複数の正極１
１１と、複数の負極１１５が挟まれている。

図２１及び図２２に、図１９と異なる蓄電装置１００ｃを示す。図２１（Ａ）は蓄電装置
１００ｃの斜視図、図２１（Ｂ）は蓄電装置１００ｃの上面図である。図２１（Ｃ１）は
第１の積層体１３０ａ、図２１（Ｃ２）は第２の積層体１３０ｂの断面図である。図２１
（Ｄ）は、図２１（Ｂ）に示す一点鎖線Ｅ１－Ｅ２における積層体１３０の断面図である
。図２２は、図２１（Ｂ）の一点鎖線Ｄ１－Ｄ２における断面図である。

図２１に示す蓄電装置１００ｃは、正極１１１と負極１１５の配置、およびセパレータ１
０７の配置が図１９の蓄電装置１００ｂと異なる。

図２１（Ｄ）及び図２２に示すように、蓄電装置１００ｃにおいて、積層体１３０は、複
数の第１の積層体１３０ａおよび複数の第２の積層体１３０ｂを組み合わせることにより
構成される。

図２１（Ｃ１）に示すように、第１の積層体１３０ａでは、正極集電体１０１の両面に正
極活物質層１０２を有する正極１１１ｂ、セパレータ１０７、負極集電体１０５の両面に
負極活物質層１０６を有する負極１１５ｂ、セパレータ１０７、正極集電体１０１の両面
に正極活物質層１０２を有する正極１１１ｂがこの順に積層されている。また図２１（Ｃ
２）に示すように、第２の積層体１３０ｂでは、負極集電体１０５の両面に負極活物質層
１０６を有する負極１１５ｂ、セパレータ１０７、正極集電体１０１の両面に正極活物質
層１０２を有する正極１１１ｂ、セパレータ１０７、負極集電体１０５の両面に負極活物
質層１０６を有する負極１１５ｂがこの順に積層されている。

さらに図２１（Ｄ）に示すように、複数の第１の積層体１３０ａおよび複数の第２の積層
体１３０ｂは、巻回したセパレータ１０７によって覆われている。

図２３を用いて、図２１に示す蓄電装置１００ｃの作製方法の一部について説明する。

まずセパレータ１０７上に、第１の積層体１３０ａを配置する（図２３（Ａ））。

次に、セパレータ１０７を折り曲げ、第１の積層体１３０ａの上にセパレータ１０７を重
ねる。次に、第１の積層体１３０ａの上下に、セパレータ１０７を介して、２組の第２の
積層体１３０ｂを重ねる（図２３（Ｂ））。

次に、セパレータ１０７を、２組の第２の積層体１３０ｂを覆うように巻回させる。さら
に、２組の第２の積層体１３０ｂの上下に、セパレータ１０７を介して、２組の第１の積
層体１３０ａを重ねる（図２３（Ｃ））。

次に、セパレータ１０７を、２組の第１の積層体１３０ａを覆うように巻回させる（図２
３（Ｄ））。

このような工程で複数の第１の積層体１３０ａおよび複数の第２の積層体１３０ｂを積み
重ねるため、これらの積層体は、渦巻き状に巻回されたセパレータ１０７の間に配置され
る。

なお、最も外側に配置される第１の積層体１３０ａの正極１１１ｂは、外側には正極活物
質層１０２を設けないことが好ましい。

また図２１（Ｃ１）および（Ｃ２）では、積層体が３枚の電極と２枚のセパレータを有す
る構成を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。電極を４枚以上、セパレータを３
枚以上有する構成としてもよい。電極を増やすことで、蓄電装置１００ｃの容量をより向
上させることができる。また電極を２枚、セパレータを１枚有する構成としてもよい。電
極が少ない場合、より湾曲に強い蓄電装置１００ｃとすることができる。また図２１（Ｄ
）では、蓄電装置１００ｃが第１の積層体１３０ａを３組、第２の積層体を２組有する構
成を示したが、本発明の一態様はこれに限らない。さらに多くの積層体を有する構成とし
てもよい。積層体を増やすことで、蓄電装置１００ｃの容量をより向上させることができ
る。またより少なり積層体を有する構成としてもよい。積層体が少ない場合、より湾曲し
やすい蓄電装置とすることができる。

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。

（実施の形態３）
本実施の形態では、図２４、図２５および図２６を用いて本発明の一態様に係る蓄電装置
に用いることのできる材料の詳細について説明する。

［１．正極］
正極１１１は、正極集電体１０１と、正極集電体１０１に設けられた正極活物質層１０２
などにより構成される。

正極集電体１０１には、ステンレス、金、白金、アルミニウム、チタン等の金属、及びこ
れらの合金など、導電性が高く、正極の電位で溶出しない材料を用いることができる。ま
た、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる
元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシ
リサイドを形成する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成す
る金属元素としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。正極集電体１０
１は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の
形状を適宜用いることができる。正極集電体１０１は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下の
ものを用いるとよい。また、正極集電体１０１の表面に、グラファイトなどを用いてアン
ダーコート層を設けてもよい。

正極活物質層１０２は、正極活物質の他、正極活物質の密着性を高めるための結着剤（バ
インダ）、正極活物質層１０２の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。

正極活物質層１０２に用いる正極活物質としては、オリビン型の結晶構造、層状岩塩型の
結晶構造、またはスピネル型の結晶構造を有する複合酸化物等がある。正極活物質として
、例えば、ＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｖ_２Ｏ_５、Ｃ
ｒ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２等の化合物を用いる。

特に、ＬｉＣｏＯ_２は、容量が大きいこと、ＬｉＮｉＯ_２に比べて大気中で安定であるこ
と、ＬｉＮｉＯ_２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。

また、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４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（ＬｉＮｉＯ_２やＬｉＮｉ_１－ｘＭ_ｘＯ_２（０＜ｘ＜１
）（Ｍ＝Ｃｏ、Ａｌ等））を混合すると、これを用いた蓄電装置の特性を向上させること
ができ好ましい。

また、正極活物質として、組成式Ｌｉ_ａＭｎ_ｂＭ_ｃＯ_ｄで表すことができるリチウムマン
ガン複合酸化物を用いることができる。ここで、元素Ｍは、リチウム、マンガン以外から
選ばれた金属元素、またはシリコン、リンを用いることが好ましく、ニッケルであること
がさらに好ましい。また、リチウムマンガン複合酸化物の粒子全体を測定する場合、放電
時に０＜ａ／（ｂ＋ｃ）＜２、かつｃ＞０、かつ０．２６≦（ｂ＋ｃ）／ｄ＜０．５を満
たすことが好ましい。なお、リチウムマンガン複合酸化物の粒子全体の金属、シリコン、
リン等の組成は、例えばＩＣＰ－ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析計）を用いて測定する
ことができる。またリチウムマンガン複合酸化物の粒子全体の酸素の組成は、例えばＥＤ
Ｘ（エネルギー分散型Ｘ線分析法）を用いて測定することが可能である。また、ＩＣＰ－
ＭＳ分析と併用して、融解ガス分析、ＸＡＦＳ（Ｘ線吸収微細構造）分析の価数評価を用
いることで求めることができる。なお、リチウムマンガン複合酸化物とは、少なくともリ
チウムとマンガンとを含む酸化物をいい、クロム、コバルト、アルミニウム、ニッケル、
鉄、マグネシウム、モリブデン、亜鉛、インジウム、ガリウム、銅、チタン、ニオブ、シ
リコン、およびリンなどからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含んでいてもよ
い。

なお、高容量を発現させるために、表層部と中心部で、結晶構造、結晶方位または酸素含
有量が異なる領域を有するリチウムマンガン複合酸化物とすることが好ましい。このよう
なリチウムマンガン複合酸化物とするために、組成式がＬｉ_ａＭｎ_ｂＮｉ_ｃＯ_ｄ（１．６
≦ａ≦１．８４８、０．１９≦ｃ／ｂ≦０．９３５、２．５≦ｄ≦３）の範囲とすること
が好ましい。さらに、Ｌｉ_１．６８Ｍｎ_{０．８０６２}Ｎｉ_{０．３１８}Ｏ_３の組成式であら
わされるリチウムマンガン複合酸化物を用いることが特に好ましい。本明細書等において
、Ｌｉ_１．６８Ｍｎ_{０．８０６２}Ｎｉ_{０．３１８}Ｏ_３の組成式であらわされるリチウムマ
ンガン複合酸化物とは、材料の量の割合（モル比）を、Ｌｉ_２ＣＯ_３：ＭｎＣＯ_３：Ｎｉ
Ｏ＝０．８４：０．８０６２：０．３１８とすることにより形成したリチウムマンガン複
合酸化物をいう。そのため該リチウムマンガン複合酸化物は、組成式Ｌｉ_１．６８Ｍｎ_{０
．８０６２}Ｎｉ_{０．３１８}Ｏ_３で表されるが、この組成からずれることもある。

結晶構造、結晶方位または酸素含有量が異なる領域を有するリチウムマンガン複合酸化物
の粒子の断面図の例を図２４に示す。

図２４（Ａ）に示すように、結晶構造、結晶方位または酸素含有量が異なる領域を有する
リチウムマンガン複合酸化物は、第１の領域３３１と、第２の領域３３２と、第３の領域
３３３を有することが好ましい。第２の領域３３２は、第１の領域３３１の外側の少なく
とも一部に接続する。ここで、外側とは、粒子の表面により近いことを示す。また、第３
の領域３３３は、リチウムマンガン複合酸化物を有する粒子の、表面と一致する領域を有
することが好ましい。

また、図２４（Ｂ）に示すように、第１の領域３３１は、第２の領域３３２に覆われない
領域を有してもよい。また、第２の領域３３２は、第３の領域３３３に覆われない領域を
有してもよい。また、例えば第１の領域３３１に第３の領域３３３が接続する領域を有し
てもよい。また、第１の領域３３１は、第２の領域３３２および第３の領域３３３のいず
れにも覆われない領域を有してもよい。

第２の領域３３２は、第１の領域３３１と異なる組成を有することが好ましい。

例えば、第１の領域３３１と第２の領域３３２の組成を分けて測定し、第１の領域３３１
がリチウム、マンガン、元素Ｍおよび酸素を有し、第２の領域３３２がリチウム、マンガ
ン、元素Ｍおよび酸素を有し、第１の領域３３１のリチウム、マンガン、元素Ｍ、および
酸素の原子数比はａ１：ｂ１：ｃ１：ｄ１で表され、第２の領域３３２のリチウム、マン
ガン、元素Ｍ、および酸素の原子数比はａ２：ｂ２：ｃ２：ｄ２で表される場合について
説明する。なお、第１の領域３３１と第２の領域３３２のそれぞれの組成は、例えばＴＥ
Ｍ（透過型電子顕微鏡）を用いたＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析法）で測定すること
ができる。ＥＤＸを用いた測定では、リチウムの組成の測定が困難な場合がある。そのた
め、以下では、第１の領域３３１と第２の領域３３２の組成の違いは、リチウム以外の元
素について述べる。ここで、ｄ１／（ｂ１＋ｃ１）は２．２以上が好ましく、２．３以上
であることがより好ましく、２．３５以上３以下であることがさらに好ましい。また、ｄ
２／（ｂ２＋ｃ２）は２．２未満であることが好ましく、２．１未満であることがより好
ましく、１．１以上１．９以下であることがさらに好ましい。またこの場合でも、第１の
領域３３１と第２の領域３３２を含むリチウムマンガン複合酸化物粒子全体の組成は、前
述の０．２６≦（ｂ＋ｃ）／ｄ＜０．５を満たすことが好ましい。

また、第２の領域３３２が有するマンガンは、第１の領域３３１が有するマンガンと異な
る価数を有してもよい。また、第２の領域３３２が有する元素Ｍは、第１の領域３３１が
有する元素Ｍと異なる価数を有してもよい。

より具体的には、第１の領域３３１は、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウムマンガン
複合酸化物であることが好ましい。また第２の領域３３２は、スピネル型の結晶構造を有
するリチウムマンガン複合酸化物であることが好ましい。

ここで、各領域の組成や、元素の価数に空間的な分布がある場合には、例えば複数の箇所
についてその組成や価数を評価し、その平均値を算出し、該領域の組成や価数としてもよ
い。

また、第２の領域３３２と第１の領域３３１との間に、遷移層を有してもよい。ここで遷
移層とは、例えば組成が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、遷移層
とは、結晶構造が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、遷移層とは、
結晶の格子定数が連続的、あるいは段階的に変化する領域である。または、第２の領域３
３２と第１の領域３３１との間に、混合層を有してもよい。ここで混合層とは、例えば異
なる結晶方位を有する２以上の結晶が混合する場合を指す。あるいは、混合層とは、例え
ば異なる結晶構造を有する２以上の結晶が混合する場合を指す。あるいは、混合層とは、
例えば異なる組成を有する２以上の結晶が混合する場合を指す。

第３の領域３３３には、炭素または金属化合物を用いることができる。ここで、金属とし
ては例えばコバルト、アルミニウム、ニッケル、鉄、マンガン、チタン、亜鉛、リチウム
等が挙げられる。金属化合物の一例として、これらの金属の酸化物や、フッ化物などが挙
げられる。

第３の領域３３３は、上記の中でも、炭素を有することが特に好ましい。炭素は導電性が
高いため、炭素で被覆された粒子を蓄電池の電極に用いることにより、例えば電極の抵抗
を低くすることができる。また、第３の領域３３３が炭素を有することで、第３の領域３
３３と接続する第２の領域３３２を酸化することができる。また、第３の領域３３３はグ
ラフェンを有してもよく、酸化グラフェンを有してもよく、還元した酸化グラフェンを有
してもよい。グラフェンおよび還元された酸化グラフェンは、高い導電性を有するという
優れた電気特性、および柔軟性並びに機械的強度が高いという優れた物理特性を有する。
またリチウムマンガン複合酸化物の粒子を効率よく被覆することができる。

第３の領域３３３が、グラフェンをはじめとする炭素を有することで、リチウムマンガン
複合酸化物を正極材料に用いた蓄電装置の、サイクル特性を向上させることができる。

炭素を含む層の膜厚は、０．４ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることが好ましい。

また、リチウムマンガン複合酸化物は、例えば、一次粒子の平均粒子径が、５ｎｍ以上５
０μｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ま
しい。また比表面積が５ｍ^２／ｇ以上１５ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。また、二
次粒子の平均粒子径は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。なお平均粒子径
は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）またはＴＥＭによる観察、またはレーザ回折・散乱法を
用いた粒度分布計等によって測定することができる。また比表面積は、ガス吸着法により
測定することができる。

または、正極活物質として、複合材料（一般式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ
（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いることができる。一般式Ｌｉ
ＭＰＯ_４の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、ＬｉＭ
ｎＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＮｉ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４
、ＬｉＮｉ_ａＣｏ_ｂＰＯ_４、ＬｉＮｉ_ａＭｎ_ｂＰＯ_４（ａ＋ｂは１以下、０＜ａ＜１、０
＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅ_ｃＮｉ_ｄＣｏ_ｅＰＯ_４、ＬｉＦｅ_ｃＮｉ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４、ＬｉＮｉ
_ｃＣｏ_ｄＭｎ_ｅＰＯ_４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、
ＬｉＦｅ_ｆＮｉ_ｇＣｏ_ｈＭｎ_ｉＰＯ_４（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。

特にＬｉＦｅＰＯ_４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。

または、一般式Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＭＳｉＯ_４（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）}ＭＳｉＯ_４の代表例としては、Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＦｅＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２
－ｊ）}ＮｉＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＣｏＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}ＭｎＳｉＯ_４、Ｌｉ
_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｋＮｉ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｋＣｏ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ
）}Ｆｅ_ｋＭｎ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｎｉ_ｋＣｏ_ｌＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｎｉ_ｋ
Ｍｎ_ｌＳｉＯ_４（ｋ＋ｌは１以下、０＜ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｍＮ
ｉ_ｎＣｏ_ｑＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｍＮｉ_ｎＭｎ_ｑＳｉＯ_４、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｎｉ
_ｍＣｏ_ｎＭｎ_ｑＳｉＯ_４（ｍ＋ｎ＋ｑは１以下、０＜ｍ＜１、０＜ｎ＜１、０＜ｑ＜１）
、Ｌｉ_{（２－ｊ）}Ｆｅ_ｒＮｉ_ｓＣｏ_ｔＭｎ_ｕＳｉＯ_４（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。

また、正極活物質として、Ａ_ｘＭ_２（ＸＯ_４）_３（Ａ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍ＝Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｘ＝Ｓ、Ｐ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｓ、Ｓｉ）の一般式で表されるナシコン
型化合物を用いることができる。ナシコン型化合物としては、Ｆｅ_２（ＭｎＯ_４）_３、Ｆ
ｅ_２（ＳＯ_４）_３、Ｌｉ_３Ｆｅ_２（ＰＯ_４）_３等がある。また、正極活物質として、Ｌｉ
_２ＭＰＯ_４Ｆ、Ｌｉ_２ＭＰ_２Ｏ_７、Ｌｉ_５ＭＯ_４（Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ）の一般式で表される
化合物、ＮａＦｅＦ_３、ＦｅＦ_３等のペロブスカイト型フッ化物、ＴｉＳ_２、ＭｏＳ_２等
の金属カルコゲナイド（硫化物、セレン化物、テルル化物）、ＬｉＭＶＯ_４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（Ｖ_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３、ＬｉＶ_３
Ｏ_８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。

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、ＮａＦｅＯ_２や、Ｎａ_２
／３［Ｆｅ_１／２Ｍｎ_１／２］Ｏ_２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。

なお、図示しないが、正極活物質層１０２の表面に炭素層などの導電性材料を設けてもよ
い。炭素層などの導電性材料を設けることで、電極の導電性を向上させることができる。
例えば、正極活物質層１０２への炭素層の被覆は、正極活物質の焼成時にグルコース等の
炭水化物を混合することで形成することができる。

粒状の正極活物質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。

導電助剤としては、例えば炭素材料、金属材料、又は導電性セラミックス材料等を用いる
ことができる。また、導電助剤として繊維状の材料を用いてもよい。活物質層の総量に対
する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ
％以下がより好ましい。

導電助剤により、電極中に電気伝導のネットワークを形成することができる。導電助剤に
より、活物質どうしの電気伝導の経路を維持することができる。活物質層中に導電助剤を
添加することにより、高い電気伝導性を有する活物質層を実現することができる。

導電助剤としては、例えば天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ等の人造黒鉛、炭素繊
維などを用いることができる。炭素繊維としては、例えばメソフェーズピッチ系炭素繊維
、等方性ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維を用いることができる。また炭素繊維として、カ
ーボンナノファイバーやカーボンナノチューブなどを用いることができる。カーボンナノ
チューブは、例えば気相成長法などで作製することができる。また、導電助剤として、例
えばカーボンブラック（アセチレンブラック（ＡＢ）など）、グラファイト（黒鉛）粒子
、グラフェン、フラーレンなどの炭素材料を用いることができる。また、例えば、銅、ニ
ッケル、アルミニウム、銀、金などの金属粉末や金属繊維、導電性セラミックス材料等を
用いることができる。

薄片状のグラフェンは、高い導電性を有するという優れた電気特性、及び柔軟性並びに機
械的強度という優れた物理特性を有する。そのため、グラフェンを、導電助剤として用い
ることにより、活物質同士の接触点や、接触面積を増大させることができる。

なお、本明細書において、グラフェンは、単層のグラフェン、又は２層以上１００層以下
の多層グラフェンを含む。単層グラフェンとは、π結合を有する１原子層の炭素分子のシ
ートのことをいう。また、酸化グラフェンとは、上記グラフェンが酸化された化合物のこ
とをいう。なお、酸化グラフェンを還元してグラフェンを形成する場合、酸化グラフェン
に含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素はグラフェンに残存する。グラフェンに
酸素が含まれる場合、酸素の割合は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ－ｒａｙ Ｐｈｏｔ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：）で測定した場合にグラフェン全体の
２ａｔｏｍｉｃ％以上１１ａｔｏｍｉｃ％以下、好ましくは３ａｔｏｍｉｃ％以上１０ａ
ｔｏｍｉｃ％以下である。

グラフェンは、接触抵抗の低い面接触を可能とするものであり、また、薄くても導電性が
非常に高く、少ない量でも効率よく活物質層内で導電パスを形成することができる。

平均粒径の小さい活物質、例えば１μｍ以下の活物質を用いる場合には、活物質の比表面
積が大きく、活物質同士を繋ぐ導電パスがより多く必要となる。このような場合には、導
電性が非常に高く少ない量でも効率よく導電パスを形成することができるグラフェンを用
いることが、特に好ましい。

以下では、正極活物質層に、導電助剤としてグラフェンを用いる場合の断面構成例を説明
する。なお、負極活物質層に導電助剤としてグラフェンを用いてもよい。

図２５（Ａ）に、正極活物質層１０２および正極集電体１０１の縦断面図を示す。正極活
物質層１０２は、粒状の正極活物質３２２と、導電助剤としてのグラフェン３２１と、結
着剤（バインダともいう。図示せず）と、を含む。

正極活物質層１０２の縦断面においては、図２５（Ａ）に示すように、正極活物質層１０
２の内部において概略均一にシート状のグラフェン３２１が、面接触する程度に正極活物
質を覆っている。図２５（Ａ）においてはグラフェン３２１を模式的に太線で表している
が、実際には炭素分子の単層又は多層の厚みを有する薄膜である。複数のグラフェン３２
１は、複数の粒状の正極活物質３２２を包むように、覆うように、あるいは複数の粒状の
正極活物質３２２の表面上に張り付くように形成されているため、互いに面接触している
。また、グラフェン３２１どうしも互いに面接触することで、複数のグラフェン３２１に
より三次元的な電気伝導のネットワークを形成している。

これはグラフェン３２１の形成に、極性溶媒中での分散性が極めて高い酸化グラフェンを
用いるためである。均一に分散した酸化グラフェンを含有する分散媒から溶媒を揮発除去
し、酸化グラフェンを還元してグラフェンとするため、正極活物質層１０２に残留するグ
ラフェン３２１は部分的に重なり合い、互いに面接触する程度に正極活物質を覆うことで
電気伝導の経路を形成している。なお、酸化グラフェンの還元は、例えば熱処理により行
ってもよいし、還元剤を用いて行ってもよい。

従って、活物質と点接触するアセチレンブラック等の粒状の導電助剤と異なり、グラフェ
ン３２１は接触抵抗の低い面接触を可能とするものであるから、導電助剤の量を増加させ
ることなく、粒状の正極活物質３２２とグラフェン３２１との電気伝導性を向上させるこ
とができる。よって、正極活物質３２２の正極活物質層１０２における比率を増加させる
ことができる。これにより、蓄電装置の放電容量を増加させることができる。

また、グラフェン同士が結合することにより、網目状のグラフェン（以下グラフェンネッ
トと呼ぶ）を形成することができる。活物質をグラフェンネットが被覆する場合に、グラ
フェンネットは粒子間を結合するバインダとしても機能することができる。よって、バイ
ンダの量を少なくすることができる、又は使用しないことができるため、電極体積や電極
重量に占める活物質の比率を向上させることができる。すなわち、蓄電装置の容量を増加
させることができる。

上記のような、正極活物質層または負極活物質層に、導電助剤としてグラフェンを用いる
構成は、可撓性を有する蓄電装置において特に有効である。

図２６（Ａ）に、従来例として、導電助剤にアセチレンブラックをはじめとする粒子状の
導電助剤３２３を用いた場合の正極活物質層１０２および正極集電体１０１の縦断面図を
示す。正極活物質３２２同士は、粒子状の導電助剤３２３との接触によって電気伝導のネ
ットワークが形成されている。

図２６（Ｂ）に、図２６（Ａ）の正極活物質層１０２および正極集電体１０１を曲げる場
合を示す。図２６（Ｂ）のように、導電助剤に粒子状の導電助剤３２３を用いると、正極
活物質層１０２が曲がるのに伴って正極活物質３２２同士の距離が変化し、正極活物質３
２２同士の電気伝導のネットワークの一部が切れてしまう恐れがある。

一方、導電助剤としてグラフェンを用いた図２５（Ａ）の正極活物質層１０２および正極
集電体１０１を曲げる場合を図２５（Ｂ）に示す。グラフェンは柔軟性を有するシートで
あるため、図２５（Ｂ）のように正極活物質層１０２が曲がるのに伴って正極活物質３２
２同士の距離が変化しても、電気伝導のネットワークを維持することができる。

本発明の一態様の蓄電装置に用いる電極は様々な方法で作製することができる。例えば、
塗布法を用いて集電体上に活物質層を形成する場合は、活物質とバインダと導電助剤と分
散媒（溶媒ともいう）を混合してペーストを作製し、集電体上にペーストを塗布して、分
散媒を気化させればよい。その後、必要があれば、ロールプレス法や平板プレス法等の圧
縮方法によりプレスして圧密化してもよい。

分散媒としては、例えば、水や、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）やジメチルホルムアミ
ド等の極性を有する有機溶媒等を用いることができる。安全性とコストの観点から、水を
用いることが好ましい。

バインダとしては、例えば水溶性の高分子を含むことが好ましい。水溶性の高分子として
は、例えば多糖類などを用いることができる。多糖類としては、カルボキシメチルセルロ
ース（ＣＭＣ）、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース
、ジアセチルセルロース、再生セルロースなどのセルロース誘導体や、澱粉などを用いる
ことができる。

また、バインダとしては、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・イソプレン
・スチレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、エ
チレン・プロピレン・ジエン共重合体などのゴム材料を用いることが好ましい。これらの
ゴム材料は、前述の水溶性の高分子と併用して用いると、さらに好ましい。

または、バインダとしては、ポリスチレン、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メ
チル（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ））、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド、
ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、イソブチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリフッ化ビニリデン（
ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリビニルクロライド、エチレンプロピ
レンジエンポリマー、ポリ酢酸ビニル、ニトロセルロース等の材料を用いることが好まし
い。

バインダは上記のうち二種類以上を組み合わせて使用してもよい。

正極活物質層１０２の総量に対するバインダの含有量は、１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下が
好ましく、２ｗｔ％以上８ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がさら
に好ましい。また、正極活物質層１０２の総量に対する導電助剤の含有量は、１ｗｔ％以
上１０ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下がより好ましい。

塗布法を用いて正極活物質層１０２を形成する場合は、正極活物質とバインダと導電助剤
を混合して正極ペースト（スラリー）を作製し、正極集電体１０１上に塗布して乾燥させ
ればよい。

［２．負極］
負極１１５は、負極集電体１０５と、負極集電体１０５上に形成された負極活物質層１０
６などにより構成される。

負極集電体１０５には、ステンレス、金、白金、鉄、銅、チタン等の金属、及びこれらの
合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いること
ができる。また、シリコン、チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性
を向上させる元素が添加されたアルミニウム合金を用いることができる。負極集電体１０
５は、箔状、板状（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の
形状を適宜用いることができる。負極集電体１０５は、厚みが５μｍ以上３０μｍ以下の
ものを用いるとよい。また、負極集電体１０５の表面に、グラファイトなどを用いてアン
ダーコート層を設けてもよい。

なお、負極集電体の材料をステンレス、チタンなどの強度のあるものとすると、負極活物
質層の膨張に伴う負極集電体の変形に耐えることができ、好ましい。これは、負極活物質
として、ケイ素を含む材料をはじめとする充放電に伴う体積の変化が大きい材料を用いる
場合に特に好適である。

負極活物質層１０６は、負極活物質の他、負極活物質の密着性を高めるための結着剤（バ
インダ）、負極活物質層１０６の導電性を高めるための導電助剤等を有してもよい。負極
活物質層に用いるバインダおよび導電助剤の材料は、正極活物質層に用いるバインダおよ
び導電助剤の材料を参酌することができる。

負極活物質としては、リチウムの溶解・析出、又はリチウムイオンとの可逆的な反応が可
能な材料を用いることができ、リチウム金属、炭素系材料、合金系材料等を用いることが
できる。

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／ｃｍ^３
）ため、好ましい。

炭素系材料としては、黒鉛、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化性炭素（ハー
ドカーボン）、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンブラック等がある。

黒鉛としては、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、コークス系人造黒鉛、ピッチ
系人造黒鉛等の人造黒鉛や、球状化天然黒鉛等の天然黒鉛がある。

黒鉛はリチウムイオンが黒鉛に挿入されたとき（リチウム－黒鉛層間化合物の生成時）に
リチウム金属と同程度に卑な電位を示す（０．１－０．３Ｖ ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ^＋）。こ
れにより、リチウムイオン蓄電装置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。

また、負極活物質には上述の炭素材の他、キャリアイオンとの合金化、脱合金化反応によ
り充放電反応を行うことが可能な材料を用いることができる。キャリアイオンがリチウム
イオンである場合、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、
Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、及びＩｎ等の元素のうちの少なくとも一つを含む
材料を用いることができる。このような元素は炭素に対して容量が大きく、特にシリコン
は理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと飛躍的に高い。このため、負極活物質にシリコンを用
いることが好ましい。このような元素を用いた材料としては、例えば、Ｍｇ_２Ｓｉ、Ｍｇ
_２Ｇｅ、Ｍｇ_２Ｓｎ、ＳｎＳ_２、Ｖ_２Ｓｎ_３、ＦｅＳｎ_２、ＣｏＳｎ_２、Ｎｉ_３Ｓｎ_２、
Ｃｕ_６Ｓｎ_５、Ａｇ_３Ｓｎ、Ａｇ_３Ｓｂ、Ｎｉ_２ＭｎＳｂ、ＣｅＳｂ_３、ＬａＳｎ_３、Ｌ
ａ_３Ｃｏ_２Ｓｎ_７、ＣｏＳｂ_３、ＩｎＳｂ、ＳｂＳｎ等がある。

また、負極活物質として、ＳｉＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、リチ
ウムチタン酸化物（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）、リチウム－黒鉛層間化合物（Ｌｉ_ｘＣ_６）、
五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、酸化タングステン（ＷＯ_２）、酸化モリブデン（ＭｏＯ_２
）等の酸化物を用いることができる。

なお、ＳｉＯとは、ケイ素酸化物の粉末を指しており、ＳｉＯ_ｙ（２＞ｙ＞０）とも表記
できる。ＳｉＯは、ケイ素リッチの部分を含んでいてもよい。例えばＳｉＯは、Ｓｉ_２Ｏ
_３、Ｓｉ_３Ｏ_４、またはＳｉ_２Ｏから選ばれた単数または複数を含む材料や、Ｓｉの粉末
と二酸化ケイ素ＳｉＯ_２の混合物も含む。また、ＳｉＯは他の元素（炭素、窒素、鉄、ア
ルミニウム、銅、チタン、カルシウム、マンガンなど）を含む場合もある。即ち、単結晶
Ｓｉ、アモルファスＳｉ、多結晶Ｓｉ、Ｓｉ_２Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｏ_４、Ｓｉ_２Ｏ、ＳｉＯ_２か
ら選ばれる複数を含む材料を指しており、ＳｉＯは有色材料である。ＳｉＯではないＳｉ
Ｏ_ｘ（Ｘは２以上）であれば無色透明、或いは白色であり、区別することができる。ただ
し、蓄電装置の材料としてＳｉＯを用いて蓄電装置を作製した後、充放電を繰り返すなど
によって、ＳｉＯが酸化した場合には、ＳｉＯ_２に変質する場合もある。

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、Ｌｉ_３Ｎ型構造をもつ
Ｌｉ_３－ｘＭ_ｘＮ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）を用いることができる。例えば、Ｌｉ_２．６
Ｃｏ_０．４Ｎ_３は大きな充放電容量（９００ｍＡｈ／ｇ、１８９０ｍＡｈ／ｃｍ^３）を示
し好ましい。

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Ｖ_２Ｏ_５、Ｃｒ_３Ｏ_８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。

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、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、Ｃｕ_２Ｏ、ＲｕＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ
_３等の酸化物、ＣｏＳ_０．８９、ＮｉＳ、ＣｕＳ等の硫化物、Ｚｎ_３Ｎ_２、Ｃｕ_３Ｎ、Ｇ
ｅ_３Ｎ_４等の窒化物、ＮｉＰ_２、ＦｅＰ_２、ＣｏＰ_３等のリン化物、ＦｅＦ_３、ＢｉＦ_３
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。

塗布法を用いて負極活物質層１０６を形成する場合は、負極活物質と結着剤を混合して負
極ペースト（スラリー）を作製し、負極集電体１０５上に塗布して乾燥させればよい。

また、負極活物質層１０６の表面に、グラフェンを形成してもよい。例えば、負極活物質
をシリコンとした場合、充放電サイクルにおけるキャリアイオンの吸蔵・放出に伴う体積
の変化が大きいため、負極集電体１０５と負極活物質層１０６との密着性が低下し、充放
電により電池特性が劣化してしまう。そこで、シリコンを含む負極活物質層１０６の表面
にグラフェンを形成すると、充放電サイクルにおいて、シリコンの体積が変化したとして
も、負極集電体１０５と負極活物質層１０６との密着性の低下を抑制することができ、電
池特性の劣化が低減されるため好ましい。

また、負極活物質層１０６の表面に、酸化物等の被膜を形成してもよい。充電時において
電解液の分解等により形成される被膜は、その形成時に消費された電荷量を放出すること
ができず、不可逆容量を形成する。これに対し、酸化物等の被膜をあらかじめ負極活物質
層１０６の表面に設けておくことで、不可逆容量の発生を抑制又は防止することができる
。

このような負極活物質層１０６を被覆する被膜には、ニオブ、チタン、バナジウム、タン
タル、タングステン、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウム、クロム、アルミニウム若
しくはシリコンのいずれか一の酸化膜、又はこれら元素のいずれか一とリチウムとを含む
酸化膜を用いることができる。このような被膜は、従来の電解液の分解生成物により負極
表面に形成される被膜に比べ、十分緻密な膜である。

例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）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^－９ｃｍ^２／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。

負極活物質層１０６を被覆する被膜の形成には、例えばゾル－ゲル法を用いることができ
る。ゾル－ゲル法とは、金属アルコキシドや金属塩等からなる溶液を、加水分解反応・重
縮合反応により流動性を失ったゲルとし、このゲルを焼成して薄膜を形成する方法である
。ゾル－ゲル法は液相から薄膜を形成する方法であるから、原料を分子レベルで均質に混
合することができる。このため、溶媒の段階の金属酸化膜の原料に、黒鉛等の負極活物質
を加えることで、容易にゲル中に活物質を分散させることができる。このようにして、負
極活物質層１０６の表面に被膜を形成することができる。当該被膜を用いることで、蓄電
体の容量の低下を防止することができる。

［３．セパレータ］
セパレータ１０７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。また、耐熱性を高めるために、ポリ
エステル不織布に、セラミック塗布やアラミドのコーティングを行ったセパレータを用い
てもよい。

［４．電解液］
蓄電装置１００に用いる電解液１０８の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましく
、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレン
カーボネート、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ－ブチロラクト
ン、γ－バレロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（Ｄ
ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、
１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメチルスル
ホキシド、ジエチルエーテル、メチルジグライム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、テ
トラヒドロフラン、スルホラン、スルトン等の１種、又はこれらのうちの２種以上を任意
の組み合わせ及び比率で用いることができる。

また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体（常温溶融塩）を一つ
又は複数用いることで、蓄電体の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても、
蓄電装置の破裂や発火などを防ぐことができる。

また、上記の溶媒に溶解させる電解質としては、キャリアにリチウムイオンを用いる場合
、例えばＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｌＣｌ_４、Ｌｉ
ＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、Ｌｉ_２Ｂ_１０Ｃ_ｌ１０、Ｌｉ_２Ｂ_１２Ｃ_ｌ１
２、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３、ＬｉＣ（Ｃ_２
Ｆ_５ＳＯ_２）_３、ＬｉＮ（ＦＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（Ｃ_４Ｆ_９
ＳＯ_２）（ＣＦ_３ＳＯ_２）、ＬｉＮ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２等のリチウム塩を一種、又はこ
れらのうちの二種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いることができる。

電解液にポリマーを添加し、ゲル状にしてもよい。電解液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、蓄電装置の薄型化及び軽量化が可能である。電解
液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。

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、Ｆ
Ｔ－ＩＲで得たスペクトルに、Ｃ≡Ｎ結合を示す吸収を有する。

また、蓄電装置に用いる電解液は、粒状のごみや電解液の構成元素以外の元素（以下、単
に「不純物」ともいう。）の含有量が少ない高純度化された電解液を用いることが好まし
い。具体的には、電解液に対する不純物の重量比を１％以下、好ましくは０．１％以下、
より好ましくは０．０１％以下とすることが好ましい。また、電解液にビニレンカーボネ
ートなどの添加剤を加えてもよい。

また、電解液の代わりに、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、電池全体を固体化できるため、漏液のおそれがなくなり安全性が飛躍的に向上
する。

［５．外装体］
外装体の材料としては、実施の形態１で説明したフィルムを用いることができる。

また、外装体１１０はエンボス加工等により、凹部、凸部、または凹部および凸部が形成
されていることが好ましい。

金属箔を有するフィルムは、エンボス加工を行いやすく、エンボス加工を行って凹部また
は凸部を形成すると外気に触れる外装体１１０の表面積が増大するため、放熱効果に優れ
ている。

また、外部から力を加えて蓄電装置１００の形状を変化させた場合、蓄電装置１００の外
装体１１０のうち、曲げ中心から近い内側の外装体１１０には圧縮応力がかかり、曲げ中
心から遠い外側の外装体１１０には引っ張り応力がかかる。これらの応力によって外装体
がひずみ、外装体１１０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１１０にエンボス加工等で凹部または凸部を形成することにより、外装体１１０の
沿面距離を増大させ、単位長さ当たりの圧縮応力および引っ張り応力を緩和することがで
きる。よって、蓄電装置１００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１１０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抑えることができる、とも言うことができる。

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。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した蓄電装置を電子機器に実装する例について説
明する。

可撓性を有する蓄電装置を、腕章型の電子機器に実装する例を図２７に示す。図２７に示
す腕章型デバイス７３００は、腕７３０１に装着することが可能であり、曲面を有する表
示部と、曲げることのできる蓄電装置とを有する。

なお、表示部において、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、及
び発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いること、又は様々な素子を
有することが出来る。表示素子、表示装置、発光素子又は発光装置は、例えば、ＥＬ（エ
レクトロルミネッセンス）素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機
ＥＬ素子）、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤなど）、トラン
ジスタ（電流に応じて発光するトランジスタ）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、
電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ
）、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）を用いた表示素子、デジ
タルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、ＤＭＳ（デジタル・マイクロ・シャッター）、
ＭＩＲＡＳＯＬ（登録商標）、ＩＭＯＤ（インターフェアレンス・モジュレーション）素
子、シャッター方式のＭＥＭＳ表示素子、光干渉方式のＭＥＭＳ表示素子、エレクトロウ
ェッティング素子、圧電セラミックディスプレイ、または、カーボンナノチューブを用い
た表示素子、などの少なくとも一つを有している。これらの他にも、表示素子、表示装置
、発光素子又は発光装置は、電気的または磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射
率、透過率などが変化する表示媒体を有する場合がある。ＥＬ素子を用いた表示装置の一
例としては、ＥＬディスプレイなどがある。電子放出素子を用いた表示装置の一例として
は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）又はＳＥＤ方式平面型ディスプレイ
（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ－ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－ｅｍｉｔｔｅｒ
Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。液晶素子を用いた表示装置の一例としては、液晶ディス
プレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ
、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）などがある。電子インク、電子粉
流体（登録商標）、又は電気泳動素子を用いた表示装置の一例としては、電子ペーパーな
どがある。なお、半透過型液晶ディスプレイや反射型液晶ディスプレイを実現する場合に
は、画素電極の一部、または、全部が、反射電極としての機能を有するようにすればよい
。例えば、画素電極の一部、または、全部が、アルミニウム、銀、などを有するようにす
ればよい。さらに、その場合、反射電極の下に、ＳＲＡＭなどの記憶回路を設けることも
可能である。これにより、さらに、消費電力を低減することができる。なお、ＬＥＤを用
いる場合、ＬＥＤの電極や窒化物半導体の下に、グラフェンやグラファイトを配置しても
よい。グラフェンやグラファイトは、複数の層を重ねて、多層膜としてもよい。このよう
に、グラフェンやグラファイトを設けることにより、その上に、窒化物半導体、例えば、
結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層などを容易に成膜することができる。さらに、その上に
、結晶を有するｐ型ＧａＮ半導体層などを設けて、ＬＥＤを構成することができる。なお
、グラフェンやグラファイトと、結晶を有するｎ型ＧａＮ半導体層との間に、ＡｌＮ層を
設けてもよい。なお、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、ＭＯＣＶＤで成膜してもよい。
ただし、グラフェンを設けることにより、ＬＥＤが有するＧａＮ半導体層は、スパッタ法
で成膜することも可能である。

さらに、腕章型デバイス７３００は機能素子を１つまたは複数有することが好ましく、例
えばセンサとして、力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁
気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度
、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むものを用いることができる。また
、タッチパネル、アンテナ、発電素子、スピーカなどの機能素子を有してもよい。

例えば、夜間において腕章型デバイス７３００を使用者の腕に装着して表示部を発光させ
れば、交通の安全効果が得られる。また、スポーツ分野においても腕章型デバイス７３０
０を有用に使用できる。また、工事現場等においてもヘルメットを装着した作業者が、腕
章型デバイス７３００を腕に装着し、操作することで安全に作業を行えるよう通信や他の
人の位置情報を容易に取得することができる。

可撓性を有する蓄電装置をその他の電子機器に実装する例を図２８に示す。可撓性を有す
る蓄電装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビ
ジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデ
オカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、
携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙
げられる。

また、可撓性を有する蓄電装置を、家屋やビルの内壁または外壁や、自動車の内装または
外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。

図２８（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１
に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、ス
ピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、蓄電
装置７４０７を有している。

図２８（Ｂ）は、携帯電話機７４００を湾曲させた状態を示している。携帯電話機７４０
０を外部の力により変形させて全体を湾曲させると、その内部に設けられている蓄電装置
７４０７も湾曲される。また、その時、曲げられた蓄電装置７４０７の状態を図２８（Ｃ
）に示す。蓄電装置７４０７は薄型の蓄電装置である。蓄電装置７４０７は曲げられた状
態で固定されている。なお、蓄電装置７４０７は集電体７４０９と電気的に接続されたリ
ード電極７４０８を有している。例えば、集電体７４０９は銅箔であり、一部ガリウムと
合金化させることにより、集電体７４０９と活物質層との密着性を向上させている。それ
によって、蓄電装置７４０７が曲げられた状態での信頼性が高い構成となっている。

図２８（Ｄ）は、バングル型の表示装置の一例を示している。携帯表示装置７１００は、
筐体７１０１、表示部７１０２、操作ボタン７１０３、及び蓄電装置７１０４を備える。
また、図２８（Ｅ）に曲げられた蓄電装置７１０４の状態を示す。蓄電装置７１０４は曲
げられた状態で使用者の腕への装着時に、筐体が変形して蓄電装置７１０４の一部または
全部の曲率が変化する。なお、曲線の任意の点における曲がり具合を相当する円の半径の
値で表したものを曲率半径であり、曲率半径の逆数を曲率と呼ぶ。具体的には、曲率半径
が４０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲内で筐体または蓄電装置７１０４の主表面の一部ま
たは全部が変化する。蓄電装置７１０４の主表面における曲率半径が４０ｍｍ以上１５０
ｍｍ以下の範囲であれば、高い信頼性を維持できる。

また、湾曲可能な蓄電装置は、様々な電子機器において空間効率よく搭載することができ
る。例えば図２８（Ｆ）に示すストーブ７５００は、本体７５１２にモジュール７５１１
が取り付けられ、モジュール７５１１は、蓄電装置７５０１、モーター、ファン、送風口
７５１１ａ、熱電発電装置を有する。ストーブ７５００では、開口部７５１２ａから燃料
を投入、着火した後、蓄電装置７５０１の電力を用いてモジュール７５１１のモーターと
ファンを回転させ、送風口７５１１ａから外気をストーブ７５００の内部に送ることがで
きる。このように外気を効率よく取り込めるため火力の強いストーブとすることが可能で
ある。さらに、燃料の燃焼に得た熱エネルギーを用いて、上部のグリル７５１３において
調理することが可能である。また該熱エネルギーをモジュール７５１１の熱電発電装置に
より電力に変換し、蓄電装置７５０１に充電することができる。さらに、蓄電装置７５０
１に充電された電力を外部端子７５１１ｂより出力することができる。

図２９（Ａ）および図２９（Ｂ）に、２つ折り可能なタブレット型端末の一例を示す。図
２９（Ａ）および図２９（Ｂ）に示すタブレット型端末９６００は、筐体９６３０ａ、筐
体９６３０ｂ、筐体９６３０ａと筐体９６３０ｂを接続する可動部９６４０、表示部９６
３１ａと表示部９６３１ｂを有する表示部９６３１、表示モード切り替えスイッチ９６２
６、電源スイッチ９６２７、省電力モード切り替えスイッチ９６２５、留め具９６２９、
操作スイッチ９６２８、を有する。図２９（Ａ）は、タブレット型端末９６００を開いた
状態を示し、図２９（Ｂ）は、タブレット型端末９６００を閉じた状態を示している。

また、タブレット型端末９６００は、筐体９６３０ａおよび筐体９６３０ｂの内部に蓄電
装置９６３５を有する。蓄電装置９６３５は、可動部９６４０を通り、筐体９６３０ａと
筐体９６３０ｂに渡って設けられている。

表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示され
た操作キー９６３８にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３
１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３
１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６
３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示
画面として用いることができる。

また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部
をタッチパネルの領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部９６３１ｂにキーボードボタン表示することができる。

また、タッチパネルの領域９６３２ａとタッチパネルの領域９６３２ｂに対して同時にタ
ッチ入力することもできる。

また、表示モード切り替えスイッチ９６２６は、縦表示又は横表示などの表示の向きを切
り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えスイ
ッチ９６２５は、タブレット型端末９６００に内蔵している光センサで検出される使用時
の外光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は
光センサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出
装置を内蔵させてもよい。

また、図２９（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示し
ているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示
の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネル
としてもよい。

図２９（Ｂ）は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、太陽電池９６
３３、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を含む充放電制御回路９６３４を有する。また、蓄電
装置９６３５として、本発明の一態様の蓄電装置を用いる。

なお、タブレット型端末９６００は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０ａおよ
び筐体９６３０ｂを重ね合せるように折りたたむことができる。折りたたむことにより、
表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、タブレット型端末９６００の耐
久性を高めることができる。また、本発明の一態様の蓄電装置を用いた蓄電装置９６３５
は可撓性を有し、曲げ伸ばしを繰り返しても充放電容量が低下しにくい。よって、信頼性
の優れたタブレット型端末を提供できる。

また、この他にも図２９（Ａ）および図２９（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な
情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻な
どを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ
入力機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有する
ことができる。

タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、
表示部、又は映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、筐
体９６３０の一面又は二面に設けることができ、蓄電装置９６３５の充電を効率的に行う
構成とすることができる。なお蓄電装置９６３５としては、本発明の一態様の蓄電装置を
用いると、充放電の繰り返しに伴う放電容量の低下を抑制することができるため、長期に
わたって使用することのできるタブレット端末とすることができる。

また、図２９（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、および動作について図２９（
Ｃ）にブロック図を示し説明する。図２９（Ｃ）には、太陽電池９６３３、蓄電装置９６
３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、
表示部９６３１について示しており、蓄電装置９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、
コンバータ９６３７、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図２９（Ｂ）に示す充放電制御回路
９６３４に対応する箇所となる。

まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。
太陽電池で発電した電力は、蓄電装置９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤＣ
コンバータ９６３６で昇圧又は降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太陽電
池９６３３からの電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３
７で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧又は降圧をすることとなる。また、表示部９６３
１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにして蓄電装置９６３５
の充電を行う構成とすればよい。

なお太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、圧
電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段による蓄電
装置９６３５の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線（非接触）で電力を送受信
して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成と
してもよい。

また、図３０に示すようなウェアラブルデバイスに実施の形態１で説明した蓄電装置を搭
載することができる。

例えば、図３０（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のテンプル部に蓄電装置を搭載することで、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。

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内に蓄電装
置を設けることができる。

また、身体に直接取り付け可能なデバイス４０２に搭載することができる。デバイス４０
２の薄型の筐体４０２ａの中に、蓄電装置４０２ｂを設けることができる。

また、衣服に取り付け可能なデバイス４０３に搭載することができる。デバイス４０３の
薄型の筐体４０３ａの中に、蓄電装置４０３ｂを設けることができる。

また、腕時計型デバイス４０５に搭載することができる。腕時計型デバイス４０５は表示
部４０５ａおよびベルト部４０５ｂを有し、表示部４０５ａまたはベルト部４０５ｂに、
蓄電装置を設けることができる。

また、ベルト型デバイス４０６に搭載することができる。ベルト型デバイス４０６は、ベ
ルト部４０６ａおよびワイヤレス給電受電部４０６ｂを有し、ベルト部４０６ａの内部に
、蓄電装置を搭載することができる。

また、図３０（Ｂ１）に示すような腕輪型デバイス４０７に実施の形態１で説明した蓄電
装置を搭載することができる。腕輪型デバイス４０７は、ケース４０７ａの中に、２つの
湾曲した蓄電装置４０７ｂを有する。またケース４０７ａの表面には湾曲した表示部４０
７ｃが設けられている。表示部４０７ｃに用いることのできる表示部については、図２７
の表示部についての記載を参酌することができる。腕輪型デバイス４０７は、接続部４０
７ｄとヒンジ部４０７ｅを有し、ヒンジ部４０７ｅを中心に接続部４０７ｄまでを動かす
ことができる。また接続部４０７ｄに設けられた外部端子を介して充電等を行うことがで
きる。

また、図３０（Ｂ２）に示すようなウェアラブルデバイス４１０に実施の形態１で説明し
た蓄電装置を搭載することができる。ウェアラブルデバイス４１０は、本体４１１の中に
、湾曲した蓄電装置４１２とセンサ部４１３を有する。またウェアラブルデバイス４１０
は、表示部４１５とバンド部４１４を有し、例えば手首に着用することができる。表示部
４１５に用いることのできる表示部については、図２７の表示部についての記載を参酌す
ることができる。表示部４１５には、図３０（Ｂ２）に示すように時刻をはじめとして、
メールや電話の着信情報等、様々な情報を表示することができる。

また、腕時計型デバイス４０５およびウェアラブルデバイス４１０は、腕に直接巻きつけ
るタイプのウェアラブルデバイスであるため、使用者の脈拍、血圧等を測定するセンサを
搭載してもよい。使用者の運動量および健康に関するデータを蓄積し、健康維持に役立て
ることができる。

さらに、上述の腕章型デバイス７３００、携帯電話機７４００、携帯表示装置７１００、
タブレット型端末９６００、ベルト型デバイス４０６、腕時計型デバイス４０５、腕輪型
デバイス４０７およびウェアラブルデバイス４１０をはじめとする、持ち歩くことのでき
るデバイスには、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）等の測位システムを
搭載してもよい。使用者が自分の現在位置を知ることができるだけでなく、児童誘拐や徘
徊行動等への対応に役立てることもできる。

図３１に、他の電子機器の例を示す。図３１において、表示装置８０００は、本発明の一
態様に係る蓄電装置８００４を用いた電子機器の一例である。具体的に、表示装置８００
０は、ＴＶ放送受信用の表示装置に相当し、筐体８００１、表示部８００２、スピーカ部
８００３、蓄電装置８００４等を有する。本発明の一態様に係る蓄電装置８００４は、筐
体８００１の内部に設けられている。表示装置８０００は、商用電源から電力の供給を受
けることもできるし、蓄電装置８００４に蓄積された電力を用いることもできる。よって
、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時でも、本発明の一態様に係る
蓄電装置８００４を無停電電源として用いることで、表示装置８０００の利用が可能とな
る。

表示部８００２には、液晶表示装置、有機ＥＬ素子などの発光素子を各画素に備えた発光
装置、電気泳動表示装置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉ
ｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ
Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの、半導体表示装置を用いることができる。

なお、表示装置には、ＴＶ放送受信用の他、パーソナルコンピュータ用、広告表示用など
、全ての情報表示用表示装置が含まれる。

図３１において、据え付け型の照明装置８１００は、本発明の一態様に係る蓄電装置８１
０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、照明装置８１００は、筐体８１０１、光
源８１０２、蓄電装置８１０３等を有する。図３１では、蓄電装置８１０３が、筐体８１
０１及び光源８１０２が据え付けられた天井８１０４の内部に設けられている場合を例示
しているが、蓄電装置８１０３は、筐体８１０１の内部に設けられていても良い。照明装
置８１００は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８１０３に蓄
積された電力を用いることもできる。よって、停電などにより商用電源から電力の供給が
受けられない時でも、本発明の一態様に係る蓄電装置８１０３を無停電電源として用いる
ことで、照明装置８１００の利用が可能となる。

なお、図３１では天井８１０４に設けられた据え付け型の照明装置８１００を例示してい
るが、本発明の一態様に係る蓄電装置は、天井８１０４以外、例えば側壁８１０５、床８
１０６、窓８１０７等に設けられた据え付け型の照明装置に用いることもできるし、卓上
型の照明装置などに用いることもできる。

また、光源８１０２には、電力を利用して人工的に光を得る人工光源を用いることができ
る。具体的には、白熱電球、蛍光灯などの放電ランプ、ＬＥＤや有機ＥＬ素子などの発光
素子が、上記人工光源の一例として挙げられる。

図３１において、室内機８２００及び室外機８２０４を有するエアコンディショナーは、
本発明の一態様に係る蓄電装置８２０３を用いた電子機器の一例である。具体的に、室内
機８２００は、筐体８２０１、送風口８２０２、蓄電装置８２０３等を有する。図３１で
は、蓄電装置８２０３が、室内機８２００に設けられている場合を例示しているが、蓄電
装置８２０３は室外機８２０４に設けられていても良い。或いは、室内機８２００と室外
機８２０４の両方に、蓄電装置８２０３が設けられていても良い。エアコンディショナー
は、商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８２０３に蓄積された電
力を用いることもできる。特に、室内機８２００と室外機８２０４の両方に蓄電装置８２
０３が設けられている場合、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時で
も、本発明の一態様に係る蓄電装置８２０３を無停電電源として用いることで、エアコン
ディショナーの利用が可能となる。

なお、図３１では、室内機と室外機で構成されるセパレート型のエアコンディショナーを
例示しているが、室内機の機能と室外機の機能とを１つの筐体に有する一体型のエアコン
ディショナーに、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることもできる。

図３１において、電気冷凍冷蔵庫８３００は、本発明の一態様に係る蓄電装置８３０４を
用いた電子機器の一例である。具体的に、電気冷凍冷蔵庫８３００は、筐体８３０１、冷
蔵室用扉８３０２、冷凍室用扉８３０３、蓄電装置８３０４等を有する。図３１では、蓄
電装置８３０４が、筐体８３０１の内部に設けられている。電気冷凍冷蔵庫８３００は、
商用電源から電力の供給を受けることもできるし、蓄電装置８３０４に蓄積された電力を
用いることもできる。よって、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられない時
でも、本発明の一態様に係る蓄電装置８３０４を無停電電源として用いることで、電気冷
凍冷蔵庫８３００の利用が可能となる。

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。

（実施の形態５）
本実施の形態では、車両に実施の形態１で説明した蓄電装置を搭載する例を示す。

また、蓄電装置を車両に搭載すると、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、
又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）等の次世代クリーンエネルギー自動車を実現
できる。

図３２において、本発明の一態様を用いた車両を例示する。図３２（Ａ）に示す自動車８
４００は、走行のための動力源として電気モーターを用いる電気自動車である。または、
走行のための動力源として電気モーターとエンジンを適宜選択して用いることが可能なハ
イブリッド自動車である。本発明の一態様を用いることで、航続距離の長い車両を実現す
ることができる。また、自動車８４００は蓄電装置を有する。蓄電装置は電気モーターを
駆動するだけでなく、ヘッドライト８４０１やルームライト（図示せず）などの発光装置
に電力を供給することができる。

また、蓄電装置は、自動車８４００が有するスピードメーター、タコメーターなどの表示
装置に電力を供給することができる。また、蓄電装置は、自動車８４００が有するナビゲ
ーションシステムなどの半導体装置に電力を供給することができる。

図３２（Ｂ）に示す自動車８５００は、自動車８５００が有する蓄電装置にプラグイン方
式や非接触給電方式等により外部の充電設備から電力供給を受けて、充電することができ
る。図３２（Ｂ）に、地上設置型の充電装置８０２１から自動車８５００に搭載された蓄
電装置に、ケーブル８０２２を介して充電を行っている状態を示す。充電に際しては、充
電方法やコネクターの規格等はＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）やコンボ等の所定の方式で適
宜行えばよい。充電装置８０２１は、商用施設に設けられた充電ステーションでもよく、
また家庭の電源であってもよい。例えば、プラグイン技術によって、外部からの電力供給
により自動車８５００に搭載された蓄電装置を充電することができる。充電は、ＡＣＤＣ
コンバータ等の変換装置を介して、交流電力を直流電力に変換して行うことができる。

また、図示しないが、受電装置を車両に搭載し、地上の送電装置から電力を非接触で供給
して充電することもできる。この非接触給電方式の場合には、道路や外壁に送電装置を組
み込むことで、停車中に限らず走行中に充電を行うこともできる。また、この非接触給電
の方式を利用して、車両どうしで電力の送受信を行ってもよい。さらに、車両の外装部に
太陽電池を設け、停車時や走行時に蓄電装置の充電を行ってもよい。このような非接触で
の電力の供給には、電磁誘導方式や磁界共鳴方式を用いることができる。

また、車両に搭載した蓄電装置を車両以外の電力供給源として用いることもできる。この
場合、電力需要のピーク時に商用電源を用いることを回避することができる。

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。

１００ 蓄電装置
１００ｂ 蓄電装置
１００ｃ 蓄電装置
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 セパレータ
１０７Ａ セパレータ
１０７Ｂ セパレータ
１０７Ｃ セパレータ
１０７Ｄ セパレータ
１０７ａ 領域
１０７ｂ 領域
１０８ 電解液
１０８ａ 電解液
１１０ 外装体
１１０ａ フィルム
１１０ｄ 領域
１１１ 正極
１１１Ａ 正極
１１１Ｂ 正極
１１１Ｃ 正極
１１１Ｄ 正極
１１１ｂ 正極
１１５ 負極
１１５Ａ 負極
１１５Ｂ 負極
１１５Ｃ 負極
１１５Ｄ 負極
１１５ｂ 負極
１２０ 熱圧着領域
１２１ 封止層
１２５ 凹曲面
１２６ 凸曲面
１３０ 積層体
１３０Ａ 積層体
１３０Ｂ 積層体
１３０Ｃ 積層体
１３０Ｄ 積層体
１３０Ｅ 積層体
１３０Ｆ 積層体
１３０ａ 第１の積層体
１３０ｂ 第２の積層体
１４１ 正極リード
１４５ 負極リード
１５０ 凹曲面
１５１ 凸曲面
１５２ 凹曲面
１５３ 凸曲面
１５４ 凹曲面
１５５ 凸曲面
１５６ 凹曲面
１５７ 凸曲面
３２１ グラフェン
３２２ 正極活物質
３２３ 導電助剤
３３１ 領域
３３２ 領域
３３３ 領域
４００ 眼鏡型デバイス
４００ａ フレーム
４００ｂ 表示部
４０１ ヘッドセット型デバイス
４０１ａ マイク部
４０１ｂ フレキシブルパイプ
４０１ｃ イヤフォン部
４０２ デバイス
４０２ａ 筐体
４０２ｂ 蓄電装置
４０３ デバイス
４０３ａ 筐体
４０３ｂ 蓄電装置
４０５ 腕時計型デバイス
４０５ａ 表示部
４０５ｂ ベルト部
４０６ ベルト型デバイス
４０６ａ ベルト部
４０６ｂ ワイヤレス給電受電部
４０７ 腕輪型デバイス
４０７ａ ケース
４０７ｂ 蓄電装置
４０７ｃ 表示部
４０７ｄ 接続部
４０７ｅ ヒンジ部
４１０ ウェアラブルデバイス
４１１ 本体
４１２ 蓄電装置
４１３ センサ部
４１４ バンド部
４１５ 表示部
７１００ 携帯表示装置
７１０１ 筐体
７１０２ 表示部
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 蓄電装置
７３００ 腕章型デバイス
７３０１ 腕
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７４０７ 蓄電装置
７４０８ リード電極
７４０９ 集電体
７５００ ストーブ
７５０１ 蓄電装置
７５１１ モジュール
７５１１ａ 送風口
７５１１ｂ 外部端子
７５１２ 本体
７５１２ａ 開口部
７５１３ グリル
８０００ 表示装置
８００１ 筐体
８００２ 表示部
８００３ スピーカ部
８００４ 蓄電装置
８０２１ 充電装置
８０２２ ケーブル
８１００ 照明装置
８１０１ 筐体
８１０２ 光源
８１０３ 蓄電装置
８１０４ 天井
８１０５ 側壁
８１０６ 床
８１０７ 窓
８２００ 室内機
８２０１ 筐体
８２０２ 送風口
８２０３ 蓄電装置
８２０４ 室外機
８３００ 電気冷凍冷蔵庫
８３０１ 筐体
８３０２ 冷蔵室用扉
８３０３ 冷凍室用扉
８３０４ 蓄電装置
８４００ 自動車
８４０１ ヘッドライト
８５００ 自動車
９６００ タブレット型端末
９６２５ スイッチ
９６２６ スイッチ
９６２７ 電源スイッチ
９６２８ 操作スイッチ
９６２９ 留め具
９６３０ 筐体
９６３０ａ 筐体
９６３０ｂ 筐体
９６３１ 表示部
９６３１ａ 表示部
９６３１ｂ 表示部
９６３２ａ 領域
９６３２ｂ 領域
９６３３ 太陽電池
９６３４ 充放電制御回路
９６３５ 蓄電装置
９６３６ ＤＣＤＣコンバータ
９６３７ コンバータ
９６３８ 操作キー
９６３９ ボタン
９６４０ 可動部

Claims (2)

1. 複数の積層体と、電解質と、外装体と、電極リードと、を有し、
   前記複数の積層体は、それぞれ、正極と、負極と、セパレータと、を有し、
   前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体と接する正極活物質層と、を有し、
   前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体と接する負極活物質層と、を有し、
   前記正極活物質層と、前記負極活物質層とは、互いに重なり、
   前記外装体に囲まれる位置に、前記複数の積層体と、前記電解質と、を有し、
   前記複数の積層体は、それぞれ、湾曲する機能を有し、
   前記複数の積層体は、それぞれ、前記正極活物質層の長さをＰ_ｙ、幅をＰ_ｘとし、前記負極活物質層の長さをＮ_ｙ、幅をＮ_ｘとするとき、Ｐ_ｙ＞Ｐ_ｘ、Ｎ_ｙ＞Ｎ_ｘ、及びＮ_ｙ＞Ｐ_ｙ＋Ｎ_ｘ－Ｐ_ｘを満たし、
   前記複数の積層体は、それぞれ、前記正極活物質層の第１の端部と前記負極活物質層の第１の端部との間の距離をＧ_ｙ１とし、前記正極活物質層の第２の端部と前記負極活物質層の第２の端部との間の距離をＧ_ｙ２とし、前記正極活物質層の前記第１の端部は前記正極活物質層の前記第２の端部よりも前記電極リードとの距離が近い位置にあり、前記負極活物質層の前記第１の端部は前記負極活物質層の前記第２の端部よりも前記電極リードとの距離が近い位置にあるとき、Ｎ_ｙ＝Ｐ_ｙ＋Ｇ_ｙ１＋Ｇ_ｙ２を満たし、且つＧ_ｙ２はＧ_ｙ１よりも大きく、
   前記複数の積層体がそれぞれ有する前記負極活物質層の長さＮ_ｙは、等しい、蓄電装置。
2. 複数の積層体と、電解質と、外装体と、電極リードと、を有し、
   前記複数の積層体は、それぞれ、正極と、負極と、セパレータと、を有し、
   前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体と接する正極活物質層と、を有し、
   前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体と接する負極活物質層と、を有し、
   前記正極活物質層と、前記負極活物質層とは、互いに重なり、
   前記外装体に囲まれる位置に、前記複数の積層体と、前記電解質と、を有し、
   前記複数の積層体は、それぞれ、湾曲する機能を有し、
   前記複数の積層体は、それぞれ、前記湾曲したとき、湾曲した前記積層体が有する凹曲面の曲率半径をｒ、前記積層体の高さをｚ、前記正極活物質層の長さをＰ_ｙ、前記負極活物質層の長さをＮ_ｙとするとき、Ｎ_ｙ≧Ｐ_ｙ（ｚ／ｒ＋１）を満たし、
   前記複数の積層体は、それぞれ、前記正極活物質層の第１の端部と前記負極活物質層の第１の端部との間の距離をＧ_ｙ１とし、前記正極活物質層の第２の端部と前記負極活物質層の第２の端部との間の距離をＧ_ｙ２とし、前記正極活物質層の前記第１の端部は前記正極活物質層の前記第２の端部よりも前記電極リードとの距離が近い位置にあり、前記負極活物質層の前記第１の端部は前記負極活物質層の前記第２の端部よりも前記電極リードとの距離が近い位置にあるとき、Ｎ_ｙ＝Ｐ_ｙ＋Ｇ_ｙ１＋Ｇ_ｙ２を満たし、且つＧ_ｙ２はＧ_ｙ１よりも大きく、
   前記複数の積層体がそれぞれ有する前記負極活物質層の長さＮ_ｙは、等しい、蓄電装置。

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