蓄电体以及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的一个方式涉及一种蓄电体及其制造方法。
[0002]注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composit1n of matter)。由此，更具体而言，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的一个例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。尤其是，本发明的一个方式涉及一种蓄电体以及其制造方法。
[0003]注意，在本说明书中，蓄电体是指具有蓄电功能的所有元件以及所有装置。例如，作为蓄电体，可以举出电池、一次电池、二次电池、锂离子二次电池、锂空气二次电池、电容器、锂离子电容器等。此外，在本说明书中，电化学装置是指能够通过利用蓄电体、导电层、电阻器、电容元件等而发挥作用的所有装置。电子设备、电气设备以及机械装置等有时具备本发明的一个方式的蓄电体。
【背景技术】
[0004]近年来，对锂离子二次电池等的二次电池、锂离子电容器、空气电池等各种蓄电体进行了积极的研宄开发。尤其是，伴随着手机或智能手机、笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机等电子设备、医疗设备、混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHEV)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发展，高输出、高能量密度的锂离子二次电池的需求量剧增，作为能够充电的能量供应源，锂离子二次电池成为现代信息化社会中不可缺少的一部分。
[0005]锂离子二次电池被要求高能量密度化、循环特性的提高、各种工作环境下的安全性、长期可靠性的提尚等。
[0006]近年来，提出了头戴式显示装置等戴在人体上或弯曲面上的柔性显示装置。因此，对蓄电体也有具有柔性的要求，以使其能够安装在弯曲面上。
[0007]锂离子二次电池例如至少具有正极、负极及电解液(专利文献I)。
[0008][专利文献I]日本专利申请公开2012-9418号公报。
【发明内容】
[0009]本发明的一个方式的目的之一是提供一种柔性蓄电体等。本发明的一个方式的其他的目的是提供一种容易弯曲伸展的蓄电体等。本发明的一个方式的其他的目的是提供一种柔性优异的蓄电体等。本发明的一个方式的其他的目的是提供一种不容易损坏的蓄电体等。本发明的一个方式的其他的目的是提供一种不容易发生不良现象的蓄电体等。本发明的一个方式的其他的目的是提供一种高可靠性的蓄电体等。本发明的一个方式的其他的目的是提供一种新颖的蓄电体等。
[0010]这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外，根据说明书、附图、权利要求书等的记载，这些目的以外的目的是显然的，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出这些以外的目的。
[0011]本发明的一个方式是一种蓄电体，该蓄电体在其表面的至少一部分具有连续的凹凸的外包装体中包括正极、负极、隔离体以及电解液，其中，外包装体的凹凸的截面形状为波状。
[0012]外包装体的凹凸的截面形状的至少一部分可以包括曲线和/或直线。
[0013]通过作为蓄电体的外包装体，使用在其表面的至少一部分具有连续的凹凸的外包装体，提高外包装体的柔性。
[0014]本发明的一个方式可以实现一种柔性蓄电体等。此外，可以实现一种容易弯曲伸展的蓄电体等。此外，可以实现一种柔性优异的蓄电体等。此外，可以实现一种不容易损坏的蓄电体等。此外，可以实现一种高可靠性的蓄电体等。此外，可以提供一种新颖的蓄电体等。
[0015]注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个方式并不一定需要具有所有上述效果。另外，根据说明书、附图、权利要求书等的记载，这些效果以外的目的是显然的，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出这些以外的效果。
【附图说明】
[0016]图1A和图1B不出蓄电体的一个例子；
图2A至图2D示出蓄电体的截面形状；
图3示出蓄电体的一个例子；
图4A至图4C示出正极的一个例子；
图5示出正极活性物质的一个例子；
图6A至图6D示出将正极导线连接到正极的方法的一个例子；
图7A至图7C示出负极的一个例子；
图8示出负极活性物质的一个例子；
图9A至图9C示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图1OA至图1OC示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图11示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图12A至图12C示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图13A和图13B示出将导线端子连接到多个正极或者多个负极的方法的一个例子；
图14A至图14C示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图15A至图15C示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图16A至图16H示出外包装体的截面形状的一个例子；
图17示出层叠的蓄电体的截面；
图18A至图18C示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图19A至图19C示出蓄电体的制造方法的一个例子；
图20A至图20D示出导线端子的引出方向的一个例子；
图21A至图21D示出导线端子的引出方向的一个例子；
图22A至图22C是说明面的曲率半径的图； 图23A至图23D示出蓄电体的截面；
图24A至图24G示出电子设备的一个例子；
图25A至图25C示出电子设备的一个例子；
图26示出电子设备的一个例子；
图27A和图27B示出使用本发明的一个方式的车辆的一个例子。
【具体实施方式】
[0017]下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以被变换为各种形式。此外，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
[0018]注意，在本说明书所说明的每一个附图中，有时为明确表示
【发明内容】
起见，夸大表示各构成要素的大小或层的厚度或者省略区域。因此，本发明并不一定限定于该尺寸。
[0019]注意，本说明书等中的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混同而使用的，其并不表示工序顺序或者叠层顺序等的顺序或次序。此外，关于本说明书等中不附加序数词的用词，有时为了避免构成要素的混同而在权利要求书中对该用词附加序数词。
[0020]在本说明书等中，“平行”例如是指在-10°以上且10°以下的角度范围内配置有两条直线的状态。因此，也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外，“垂直”及“正交”例如是指在80°以上且100°以下的角度范围内配置有两条直线的状态。因此，也包括该角度为85°以上且95°以下的情况。
[0021]在本说明书等中，除非特别叙述，计数值或计量值“同一”、“相同”、“相等”或“均匀”等的表现包括±20%的误差。
[0022]实施方式I
参照附图对本发明的一个方式的蓄电体100的结构实例进行说明。图1A是示出蓄电体100的外观透视图。在图1A中示出表示X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的箭头。X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向是彼此正交的方向。图1B是蓄电体100的俯视图。图2A是沿着图1B中的平行于X轴方向的点划线X1-X2的截面图。图2B是沿着图1B中的平行于Y轴方向的点划线Y1-Y2的截面图。图2C是沿着图1B中的平行于Y轴方向的点划线Y3-Y4的截面图。
[0023]本发明的一个方式的蓄电体100在外包装体107内包括具有正极集流体1la及正极活性物质层1lb的正极101、隔离体103、具有负极集流体102a及负极活性物质层102b的负极102以及电解液106。在本实施方式中，为了简单地说明，示出将一对正极101及负极102容纳在外包装体内的例子，但是为了增加蓄电体的容量，也可以将多对正极101及负极102容纳在外包装体内。此外，正极101与正极导线104电连接，负极102与负极导线105电连接。将正极导线104及负极导线105也称为导线电极或导线端子。正极导线104及负极导线105的一部分配置在外包装体的外侧。此外，蓄电体100的充放电通过正极导线104及负极导线105进行。
[0024]在图2A至图2D中，由正极101和负极102夹持板状隔离体103，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，正极101和负极102中的至少一个也可以被袋状的隔离体103覆盖。
[0025]本发明的一个方式的蓄电体100的外包装体107具有波纹管状凹凸。图2D示出使蓄电体100在Z轴方向上弯曲时的弯曲部的放大截面图。当外包装体107具有波纹管状凹凸结构(下面也称为“波纹管结构”)时，弯曲部的内侧的外包装体107容易收缩，弯曲部的外侧的外包装体107容易伸展。通过使用波纹管结构的外包装体107，可以实现柔性优异的蓄电体100。
[0026]在图1A、图1B、图2A以及图2D中，外包装体107具有在X1-X2方向上连续的凹凸，但是本发明的一个方式不局限于此。例如，也可以仅具有在Y1-Y2方向上连续的凹凸，还可以具有在X1-X2方向以及Y1-Y2方向上连续的凹凸。
[0027]在蓄电体100的弯曲位置固定的情况下，也可以使外包装体107的一部分具有波纹管结构。图3示出外包装体107的一部分具有波纹管结构的蓄电体150的外观透视图。
[0028]本发明的一个方式的蓄电体的弯曲时的曲率半径可以为30mm以下，优选为1mm以下。蓄电体的外包装体由一个或两个膜构成，在弯曲状态下的蓄电体的截面结构中，正极101及负极102由用作外包装体的膜的两个曲线夹住。
[0029]在此，参照图22A至图22C说明面的曲率半径。在图22A中的截断曲面1700的平面1701中，使包括在曲面1700中的曲线1702的一部分近似圆弧，将该圆弧的半径作为曲率半径1703，将圆心作为曲率中心1704。图22B示出曲面1700的俯视图。图22C示出由平面1701截断曲面1700时的截面图。当由平面截断曲面时，出现在截面上的曲线的曲率半径根据平面对曲面的角度或截断位置而不同，但是在本说明书等中，将最小的曲率半径定义为面的曲率半径。
[0030]在使由两个膜作为外包装体夹着电极及电解液等电池材料1805的蓄电体弯曲的情况下，离蓄电体的曲率中心1800近的膜1801的曲率半径1802比离曲率中心1800远的膜1803的曲率半径1804小(图23A)。当使蓄电体弯曲使其截面呈圆弧形时，离曲率中心1800近的膜表面受到压缩应力，离曲率中心1800远的膜表面受到拉伸应力(图23B)。当外包装体具有凹凸形状时，即便如上所述那样受到压缩应力或拉伸应力也能够将应变的影响抑制在允许范围内。因此，本发明的一个方式的蓄电体的离曲率中心近的外包装体的弯曲时的曲率半径可以为30mm以下，优选为1mm以下。
[0031]此外，蓄电体的截面形状不局限于简单的圆弧状，也可以为其一部分呈圆弧的形状，例如可以为图23C所示的形状、波状(图23D)、S字形状等。当蓄电体的曲面为具有多个曲率中心的形状时，在其中具有最小曲率半径的曲面中，两个外包装体中的离曲率中心近的外包装体的曲率