CN118120093A - 柔性电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

提供一种安全性或耐久性高的柔性电池。该柔性电池包括负极以及正极，其中，负极包括第一含碳材料、第一集流体以及形成在第一集流体中的负极活性物质，第一含碳材料包围第一集流体及负极活性物质，正极包括第二含碳材料、第二集流体以及形成在第二集流体中的正极活性物质，并且，第二含碳材料包围第二集流体及正极活性物质。

Description

柔性电池及电子设备

技术领域

本发明的一个方式涉及一种电池及电子设备。详细地说，本发明的一个方式涉及一种柔性电池及包括该柔性电池的电子设备。

本发明的一个方式不局限于上述技术领域，本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、记录装置、它们的驱动方法或它们的制造方法。就是说，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品、方法或制造方法。

背景技术

近年来，关于智能手表或头戴显示器等可穿戴设备的研究开发日益活跃。为了实现舒适的佩戴，可穿戴设备的外观在很多情况下具有适于人体的弯曲部，也提出了安装于可穿戴设备的二次电池具有弯曲部的结构(参照专利文献1)。

再者，在智能手机或平板电脑等移动设备中，当使用由框体夹持的柔性显示器时，柔性显示器可以跟随可动的框体(参照专利文献2)。

此外，由于石墨烯具有良好的导电性等而受到瞩目，正在探求大规模生产方法等。如非专利文献1所示，通过使氧化石墨烯(graphene oxide：GO)还原得到的化合物有时也被称为reduced GO(rGO：还原氧化物石墨烯)，其物性受到瞩目。

[先行技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开第2016-110640号公报

[专利文献2]日本专利申请公开第2016-075884号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]

A.Bagri et al.，“Structural evolution during the reduction ofchemically derived graphene oxide”，NATURE CHEMISTRY，vol.2，2010，pp.581-587.

发明内容

发明所要解决的技术问题

在重视安全性的二次电池的领域中，固定已是重要的。上述专利文献1中记载有在智能手表因外力而变形时二次电池优选具有柔性，但上述变形是佩戴智能手表时的微小变形，二次电池与板一起固定于智能手表。此外，上述专利文献2中记载有锂离子电池的安装，但该锂离子电池固定于与不能动的框体重叠的位置。

鉴于上述记载，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够跟随可动的框体的柔性电池。

注意，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。注意，可以从说明书、附图、权利要求书(记为说明书等)的记载中抽取上述以外的目的。

解决技术问题的手段

鉴于上述记载，本发明的一个方式是一种柔性电池，包括负极以及正极，其中，负极包括第一含碳材料、第一集流体以及形成在第一集流体中的负极活性物质，第一含碳材料包围第一集流体及负极活性物质，正极包括第二含碳材料、第二集流体以及形成在第二集流体中的正极活性物质，并且，第二含碳材料包围第二集流体及正极活性物质。

本发明的另一个方式是一种柔性电池，包括负极以及正极，其中，负极包括第一含碳材料、第一集流体、位于第一集流体的开口部中的第二集流体以及形成在第一集流体及第二集流体中的负极活性物质，第一含碳材料包围第一集流体、第二集流体及负极活性物质，正极包括第二含碳材料、第三集流体、位于第三集流体的开口部中的第四集流体以及形成在第三集流体及第四集流体中的正极活性物质，并且，第二含碳材料包围第三集流体、第四集流体及所述正极活性物质。

在本发明的另一个方式中，所述第二集流体及所述第四集流体优选以与弯曲的区域重叠的方式设置。

在本发明的另一个方式中，第一含碳材料及第二含碳材料都优选呈袋状或筒状。

在本发明的另一个方式中，第一含碳材料及第二含碳材料都优选包含石墨烯化合物。

在本发明的另一个方式中，石墨烯化合物优选为氧化石墨烯。

在本发明的另一个方式中，石墨烯化合物优选为被还原的氧化石墨烯。

在本发明的另一个方式中，第一含碳材料及第二含碳材料都优选包含石墨烯。

在本发明的另一个方式中，第一含碳材料及第二含碳材料都优选包含碳纤维。

在本发明的另一个方式中，优选还包括负极与正极之间的隔离体。

在本发明的另一个方式中，隔离体优选呈袋状或筒状。

在本发明的另一个方式中，优选不包括负极与正极之间的隔离体。

在本发明的另一个方式中，正极的面积优选小于负极的面积。

在本发明的另一个方式中，负极活性物质或正极活性物质的中值粒径(D50)优选为10nm以上且30μm以下。

在本发明的另一个方式中，优选的是，正极活性物质包含二次粒子，构成二次粒子的一次粒子的中值粒径(D50)为10nm以上且1μm以下。

本发明的另一个方式是一种安装有柔性电池的电子设备。

发明效果

根据本发明的一个方式，可以提供一种跟随可动的框体的柔性电池。

注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。注意，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外，说明书、附图以及权利要求书等的记载中显然存在上述效果以外的效果，可以从说明书、附图以及权利要求书等的记载中获得上述效果以外的效果。

附图简要说明

图1A及图1B是示出本发明的一个方式的柔性电池的截面图。

图2A及图2B是示出本发明的一个方式的柔性电池的截面图。

图3A及图3B是示出本发明的一个方式的柔性电池的截面图。

图4A及图4B是示出本发明的一个方式的负极的截面图及俯视图。

图5A至图5C是示出本发明的一个方式的负极的活性物质层等的截面图。

图6A及图6B是示出本发明的一个方式的石墨烯化合物的图。

图7A及图7B是示出喷雾干燥装置的图。

图8A及图8B是示出本发明的一个方式的负极的活性物质层等的截面图。

图9A及图9B是示出本发明的一个方式的正极的截面图及俯视图。

图10是示出本发明的一个方式的负极的截面图。

图11是示出本发明的一个方式的负极的截面图。

图12是示出本发明的一个方式的负极的截面图。

图13是示出本发明的一个方式的柔性电池的截面图。

图14A至图14C是示出本发明的一个方式的柔性电池的截面图或俯视图。

图15A至图15D是示出本发明的一个方式的负极的截面图。

图16A至图16D是示出本发明的一个方式的负极的截面图。

图17A至图17D是示出本发明的一个方式的负极的截面图。

图18A及图18B是示出本发明的一个方式的柔性电池的截面图。

图19A至图19E是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图等。

图20A至图20C是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图等。

图21A及图21B是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图等。

图22A至图22E是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图等。

图23A至图23E是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图等。

图24是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图。

图25A及图25B是示出本发明的一个方式的外包装体的俯视图。

图26A至图26C是示出本发明的一个方式的外包装体的俯视图。

图27A至图27E是示出本发明的一个方式的柔性电池的俯视图或截面图等。

图28A及图28B是示出本发明的一个方式的外包装体的截面图。

图29是示出本发明的一个方式的利用共沉淀法的正极活性物质的制造方法的流程。

图30A至图30C是示出本发明的一个方式的利用固相法的正极活性物质的制造方法的流程。

图31A及图31B是示出本发明的一个方式的电子设备的图。

图32A及图32B是示出本发明的一个方式的电子设备的图。

图33A至图33D是示出本发明的一个方式的电子设备的图。

图34A至图34D是示出本发明的一个方式的电子设备的图。

图35A至图35C是示出本发明的一个方式的电子设备的图。

图36A至图36C是示出本发明的一个方式的电子设备的图。

实施发明的方式

以下，使用附图等说明本发明的实施方式的例子。注意，本发明不应该被解释为仅限定在以下实施方式的例子。可以在不脱离本发明的宗旨的范围内改变发明的实施方式。

在本说明书等中，柔性电池是指具有可动性的电池，具体地是指在被框体夹持的状态下能够跟随可动的框体的电池。

(实施方式1)

在本实施方式中，说明本发明的一个方式的柔性电池100。柔性电池100是在安装的框体可动的情况下能够跟随的电池，作为该电池例如可以使用锂离子电池(锂离子二次电池)。此外，本发明的一个方式的柔性电池100也可以具有弯曲的状态。

[结构例子1]

图1A的截面图示出柔性电池100笔直的状态。图1B的截面图示出柔性电池100弯曲的状态。本发明的一个方式的柔性电池100可以反复图1A所示的笔直的状态和图1B所示的弯曲的状态。如图1B所示，柔性电池100当变为弯曲的状态时具有弯曲部，所以有时将其记为具有弯曲部的电池等。弯曲的位置可以位于柔性电池100的中央部，但是该弯曲的位置也可以为中央部以外的部分。

如图1A及图1B所示，柔性电池100包括负极101及正极131，具有负极101和正极131的叠层结构(有时记为叠层结构或叠层结构的电极)。在柔性电池100中，负极101的叠层数和正极131的叠层数可以相同，负极101的叠层数与正极131的叠层数也可以不同。例如，负极101的叠层数也可以比正极131的叠层数多。

图1A示出负极101的面积与正极131的面积相同的情况。注意，在柔性电池100中，负极101的面积与正极131的面积可以相同，负极101的面积与正极131的面积也可以不同。

图2A示出负极101的面积比正极131的面积大的结构。图2B示出负极101的面积比正极131的面积大且负极101和正极131的各一端对齐的结构。也就是说，在本发明的一个方式的柔性电池100中，负极101和正极131的各一端可以对齐或不对齐。注意，从上述一端突出的集流体在负极101之间焊接并且在正极131之间焊接。如图2A及图2B所示，在负极101的面积比正极131的面积大时，可以在柔性电池100弯曲的状态下减小不与负极101对置的正极131的面积。

如图1B所示，在固定柔性电池100的一端的同时弯曲柔性电池100的情况下，虽然保持负极101和正极131的叠层结构，但是在柔性电池100的另一端，负极101的端部的位置与正极131的端部的位置错开。在图2A及图2B中，在固定柔性电池100的一端的同时弯曲柔性电池100的情况下，虽然保持负极101及正极131的叠层结构，但是在柔性电池100的另一端，负极101的端部的位置与正极131的端部的位置错开。

也就是说，在反复图1A所示的笔直的状态和图1B所示的弯曲的状态时，负极101及正极131可以根据上述位置错开量而移动。反复图2A和图2B所示的笔直的状态和弯曲的状态的情况也是同样的。当可以根据上述错开量而移动时，相邻的负极101与正极131相互擦而有时发生摩擦。

为了减少相邻的负极101与正极131间的摩擦，本发明的一个方式的柔性电池100至少包含位于相邻的负极101与正极131间的含碳材料105。具体而言，本发明的一个方式的柔性电池100具有用含碳材料105包围负极101中的活性物质层或正极131中的活性物质层的结构。通过用含碳材料105包围任意活性物质层，可以减少负极101与正极131之间的摩擦。再者，本发明的一个方式的柔性电池100优选具有含碳材料105包围负极101及正极131中的活性物质层的结构。此外，在包含含碳材料105的柔性电池100中，即使导电材料量少也可以形成良好的电子传导路径。

作为含碳材料105可以使用石墨烯化合物、石墨烯或碳纤维，石墨烯化合物、石墨烯或碳纤维只附着于活性物质层也可以抑制上述移动时的摩擦。将在后面说明石墨烯化合物等。注意，含碳材料105例如为碳材料时可以呈现导电性，根据其所包含的氧等的比例也可以呈现绝缘性。

负极101包括集流体102(有时记为负极用集流体)以及活性物质层103(有时记为负极用活性物质层)。正极131包括集流体132(有时记为正极用集流体)以及活性物质层133(有时记为正极用活性物质层)。为了区别各集流体，有时对其附上序数。

在含碳材料105呈现导电性时，优选采用配置有隔离体的柔性电池100。与图1A至图2B不同，图3A示出包括隔离体134的柔性电池100。隔离体134优选呈袋状或筒状，图3A示出活性物质层133容纳在隔离体134中的正极131。当隔离体134呈袋状或筒状时，正极131不从隔离体134突出，而可以提供安全性或耐久性高的柔性电池。

注意，容纳在隔离体134中的电极的面积优选小，在图3A中示出如图2A或图2B那样正极131的面积比负极101小的情况，因此将正极131容纳在隔离体134中。当然，也可以将负极101容纳在隔离体134中。

与图3A不同，图3B示出包括片状隔离体109的柔性电池100。通过配置片状隔离体109，可以提供安全性或可靠性高的柔性电池。

如此，根据含碳材料105的导电率，优选采用配置有隔离体的柔性电池100。

此外，在含碳材料105呈现绝缘性时，该含碳材料105可以具有隔离体的功能，因此可以省略柔性电池100中的隔离体，所以是优选的。

<负极>

对负极101的结构进行说明。图4A是负极101的截面图，图4B是负极101的俯视图。图4A的截面图对应于图4B中的附上虚线的位置的截面。

负极101包括集流体102及活性物质层103。如图4A所示，活性物质层103优选形成在集流体102的双面(一方的面和另一方的面)上。将在双面上形成活性物质层103的结构记为双面形成结构或双面涂敷结构。虽然在图4A中未图示，但是活性物质层103也可以形成在集流体102的一方的面和另一方的面中的任一个面上。将在一个面上形成活性物质层103的结构记为单面形成结构或单面涂敷结构。

如图1A至图4B所示，在负极101中，集流体102及活性物质层103被含碳材料105包围。换言之，含碳材料105包围集流体102及活性物质层103。通过采用这种包含含碳材料105的结构，在本发明的一个方式的柔性电池100反复图1A、图2A至图3B等的笔直的状态和图1B的弯曲的状态时，含碳材料105被用作减少摩擦的所谓的缓冲材料，因此易于可动，而实现安全性或耐久性高的柔性电池100。有时将这种含碳材料105记为缓冲层或缓冲膜。

此外，含碳材料105优选具有柔软且容易变形的特性。此外，配置有含碳材料105的电极等也被期待提高机械强度。

如上所述，作为含碳材料105可以使用石墨烯化合物、石墨烯或碳纤维，石墨烯化合物、石墨烯或碳纤维只附着于活性物质层也可以抑制上述移动时的摩擦。

虽然含碳材料105只要附着于活性物质层即可，但是为了进一步减少相邻的负极与正极间的摩擦，含碳材料105优选以层状或膜状配置在负极101上。有时将层状含碳材料记为含碳材料层，且有时将膜状含碳材料记为含碳材料膜。含碳材料层或含碳材料膜越薄，单位体积的活性物质可以越多所以是优选的，厚度的上限优选为100μm以下，更优选为10μm以下。当区别含碳材料层和含碳材料膜时，厚度的上限为1μm以下的一方可以为含碳材料膜。

图5A示出负极101的详细结构，具体的是活性物质层103等的详细结构。活性物质层103包含活性物质104(有时记为负极活性物质)、第一导电材料107a及第二导电材料107b。虽然在本实施方式中示出使用两个导电材料的例子，但是可以使用一个导电材料，也可以使用三个以上的导电材料。负极101包括集流体102，并具有活性物质104嵌入于集流体102的区域。

图5B是活性物质层103的放大图。活性物质层103包含活性物质104。将在后面说明活性物质104的材料等，可以为一次粒子或二次粒子。负极101被挤压，由此多个活性物质104以接触的方式密接。通过挤压等，可以提高单位体积的活性物质比例。

如图5B所示，第一导电材料107a及第二导电材料107b都优选在活性物质层103的内部分散，更优选均匀地分散。注意，第二导电材料107b是微粒，有时其分散性比第一导电材料107a低。

在图5B中，以粗线示意性地示出第一导电材料107a，膜状第一导电材料107a可以以包围或覆盖多个活性物质104或者贴在活性物质104的表面的方式配置，所以是优选的。多个第一导电材料107a也可以彼此形成面接触。有时彼此形成面接触的第一导电材料107a以包围或覆盖多个活性物质104或者贴在活性物质104的表面的方式配置。

第一导电材料107a可以使用石墨烯化合物、石墨烯或碳纤维。将在后面说明石墨烯化合物，因为用于导电材料，所以使用呈现导电性的材料。此外，石墨烯化合物由于具有碳分子的单层或多层的厚度所以大多呈非常薄的膜状，所以可以以贴在活性物质104的表面的方式配置。石墨烯由于具有碳分子的多层的厚度所以薄，但是有时呈矩形状。碳纤维有时呈纤维彼此缠绕的形状。注意，在使用石墨烯及碳纤维时也通过进行挤压可以以接触于活性物质104的表面的方式配置。

用于第一导电材料107a的石墨烯化合物处于石墨烯化合物彼此键合的状态，有时将其记为石墨烯化合物片或石墨烯化合物网。根据石墨烯化合物彼此键合的方式，石墨烯化合物有时配置为网状，有时将其记为网状石墨烯化合物片或网状石墨烯化合物网。也可以将这种石墨烯化合物片用于第一导电材料107a。

在作为第一导电材料107a使用石墨烯化合物片时，该石墨烯化合物片可以覆盖活性物质104，由此也可以具有作为粘合剂的功能。当呈现作为粘合剂的功能时，可以减少或不使用负极101中的粘合剂，所以可以提高负极101中的单位体积的活性物质比例。

图5C是含碳材料105的放大图，示出作为含碳材料105使用石墨烯化合物片的情况的例子。石墨烯化合物片是如第一导电材料107a的说明所述的，在放大图中，有时如图5C所示地包含多个平面状石墨烯化合物120。虽然示出石墨烯化合物120，但是石墨烯化合物片有时包含石墨烯。

此外，石墨烯化合物的一边长度(也称为鳞片尺寸)为50nm以上且100μm以下，优选为800nm以上且20μm以下。因此，相邻的石墨烯化合物之间存在离子能够穿过的区域121。这种石墨烯化合物片具有优异的离子传导性，适合于含碳材料105。在这种石墨烯化合物片中，电解质，具体的是电解液也可以通过离子能够穿过的区域121等进入石墨烯化合物片。

如图5A所示，石墨烯化合物片可以作为含碳材料105沿着活性物质层103的表面设置。具体而言，石墨烯化合物片可以作为含碳材料105以连续地沿着多个活性物质104的表面的一部分的方式设置。有时将这种状态记为含碳材料105包围活性物质层或活性物质。

虽然图5C示出使用石墨烯化合物片的情况的例子，但是也可以使用处于石墨烯彼此键合的状态的石墨烯片或石墨烯网。石墨烯的一边长度(也称为鳞片尺寸)为50nm以上且100μm以下，优选为800nm以上且20μm以下，因此相邻的石墨烯之间也存在离子能够穿过的区域。这种石墨烯片具有优异的离子传导性，适合于含碳材料105。根据剖视，有时将石墨烯片或石墨烯网也记为多层石墨烯。

作为活性物质104，使用通过载体离子的嵌入及脱离能够进行充放电反应的材料。作为载体离子优选使用锂离子。此外，除了锂离子之外还可以使用钠离子、钾离子、钙离子、锶离子、钡离子、铍离子或镁离子等。将在后面说明使用锂离子时的活性物质的具体例子。

作为活性物质104也可以使用粒状的材料。粒状是指例如表示具有任意表面积的活性物质的外观形状诸如球状(粉末状)、板状、角状、柱状、针状或鳞片状等形状的词句。也就是说，粒状活性物质并不一定是指球状，包括上述各种外观形状。此外，活性物质层103包含多个活性物质104，其形状也可以互不相同。

活性物质104具有粒度分布，所以在很多情况下采用中值粒径(D50)，活性物质104的中值粒径(D50)例如优选为10nm以上且30μm以下，更优选为100nm以上且20μm以下，进一步优选为1μm以上且10μm以下。当中值粒径(D50)小时，容易如图1B所示地弯曲负极101，所以是优选的。

此外，在活性物质104为二次粒子时，构成该二次粒子的一次粒子的中值粒径(D50)例如优选为10nm以上且1μm以下，更优选为100nm以上且500m以下。当中值粒径(D50)小时，容易如图1B所示地弯曲负极101，所以是优选的。

如上所述，如图5A所示，作为含碳材料105包围活性物质层103的状态，含碳材料105优选沿着位于活性物质层103的表面的活性物质104的形状设置。含碳材料105具有高柔软性，所以可以沿着活性物质104的形状设置。

当起因于电池充放电的活性物质104的膨胀收缩大时，有时活性物质104因反复充放电而从集流体102崩落。此外，在电池可动时，有时活性物质104从集流体102崩落。在本发明的一个方式的柔性电池100中，含碳材料105以包围集流体102及活性物质层103的方式配置，所以抑制活性物质104的力量工作，由此可以抑制活性物质104从集流体102崩落。在含碳材料105具有与集流体102接触的区域时，有时抑制活性物质104的力量变强。

为了高效地包围集流体102及活性物质层103，优选准备袋状含碳材料105。在如图1B所示地弯曲负极101等时，集流体102及活性物质层103不容易从袋状含碳材料105的侧部或底部等突出，由此可以提高安全性或耐久性。此外，也可以准备筒状含碳材料105代替袋状含碳材料105。在筒状含碳材料105中，在如图1B所示地弯曲负极101等时集流体102及活性物质层103不容易从筒状含碳材料105的侧部等突出，由此可以提高安全性或耐久性。

虽然在图5A等中未图示，但是活性物质层103优选包含电解质。将在室温(25℃)下处于液状的电解质也记为电解液。可以将电解液浸渗在含碳材料105中。在将图5C所示的石墨烯化合物片用于含碳材料105时，电解液可以进入石墨烯化合物120之间。

虽然在图5中未图示，但是活性物质层103也可以包含粘合剂。此外，因为也可以以含碳材料105包围活性物质层，所以可以不使用粘合剂。

<石墨烯化合物>

这里，重新说明石墨烯化合物。首先，说明石墨烯。石墨烯是碳原子排列为一个原子层的物质，并且在碳原子之间具有π键。换言之，石墨烯是指含有碳且具有片状(也记为平板状)等形状的具有由碳原子组成的6元环所形成的二维结构的化合物。另外，可以将由碳原子组成的6元环所形成的二维结构称为碳片。

此外，有时将石墨烯以两层以上且一百层以下层叠的物质称为多层石墨烯。例如，石墨烯及多层石墨烯的长边方向上或面内的长轴长度为50nm以上且100μm以下或800nm以上且50μm以下。

接着，说明石墨烯化合物。将以石墨烯或多层石墨烯为基本骨架的化合物称为“石墨烯化合物(Graphene Compound)”。除此之外，石墨烯化合物还包括后述的氧化石墨烯、多层氧化石墨烯、被还原的氧化石墨烯、被还原的多层氧化石墨烯或石墨烯量子点等。

作为石墨烯化合物，例如是石墨烯或多层石墨烯对碳以外的原子或包含碳以外的原子的原子团进行修饰的化合物。此外，也可以是石墨烯或多层石墨烯对烷基、亚烷基等以碳为主的原子团进行修饰的化合物。有时将对石墨烯或多层石墨烯进行修饰的原子团记为取代基、官能团或特性基等。在本说明书等中，修饰是指通过取代反应、加成反应或其他反应，对石墨烯、多层石墨烯、石墨烯化合物或氧化石墨烯(后面说明)引入包括碳以外的原子的原子团或包括碳以外的原子的原子团。注意，也可以对石墨烯的表面及背面用不同的原子或原子团进行修饰。此外，也可以对多层石墨烯的各个层用不同原子或原子团进行修饰。

石墨烯化合物例如是指含有碳且具有片状等形状的具有由碳原子组成的6元环所形成的二维结构的化合物。另外，可以将由碳原子组成的6元环所形成的二维结构称为碳片。

<氧化石墨烯>

作为上述的以原子或原子团修饰的石墨烯的一个例子，可以使用以氧或包含氧的官能团修饰的石墨烯或多层石墨烯。在此，作为包含氧的官能团，例如可以举出环氧基、羧基等的羰基、羟基或内半缩酮基等。有时将以氧或包含氧的官能团修饰的石墨烯化合物称为氧化石墨烯。此外，在本说明书中，氧化石墨烯也包括多层氧化石墨烯。氧化石墨烯可以呈现绝缘性。

<用氟终止>

此外，作为石墨烯化合物，也可以使用用氟终止石墨烯的端部的材料。

<氧化石墨烯的制造方法>

接着，说明氧化石墨烯的形成方法的一个例子。通过使上述石墨烯或多层石墨烯氧化，可以得到氧化石墨烯。或者，通过分离氧化石墨的层间，可以得到氧化石墨烯。通过使石墨氧化，可以得到氧化石墨。在此，氧化石墨烯也可以进一步被上述原子或原子团修饰。

作为氧化石墨烯的制造方法，例如可以举出Hummers法、Modified Hummers法或石墨类的氧化等各种合成方法。

例如，Hummers法及Modified Hummers法是通过使鳞片状石墨等石墨氧化来形成氧化石墨的方法。所形成的氧化石墨是石墨被部分氧化而与羰基、羧基、羟基、内半缩酮基等官能团结合而形成的，石墨的结晶性受损而导致层间的距离变大。由此，可以通过进行超声波处理等容易分离层间而得到氧化石墨烯。

在此，说明利用Modified Hummers法的氧化石墨烯的制造方法的一个例子。对石墨粉末添加过锰酸钾的硫酸溶液等使其起氧化反应，而形成含有氧化石墨的混合液。氧化石墨由于石墨的碳的氧化而具有环氧基、羰基、羧基、羟基等官能团。因此，氧化石墨烯的层间距离比石墨长。接着，通过对含有氧化石墨的混合液施加超声波振动，能够将层间距离长的氧化石墨劈开而分离成氧化石墨烯，并能够形成含有氧化石墨烯的分散液。

通过利用上述Modified Hummers法制造氧化石墨烯，例如所得到的氧化石墨烯有时包含硫、氮等元素。

本发明的一个方式的石墨烯化合物所包含的硫的浓度例如优选为5％以下，更优选为3％以下。

本发明的一个方式的石墨烯化合物有时例如包含10ppm以上且5％以下、100ppm以上且3％以下或0.1％以上且3％以下的硫。

在此，石墨烯化合物所包含的硫的浓度例如可以利用XPS等元素分析进行评价。

此外，本发明的一个方式的石墨烯化合物有时例如包含0.1％以上且3％以下的氮。

<被还原的氧化石墨烯>

有时将使氧化石墨烯还原来得到的化合物称为“RGO(Reduced Graphene Oxide：还原氧化物石墨烯)”。在此，如非专利文献1所示，有时将RGO记为“rGO”。此外，有时在RGO中，不是氧化石墨烯所包含的所有氧都脱离而有一部分氧或包含氧的原子团以与碳键合的状态残留。例如，RGO有时具有环氧基、羧基等的羰基或羟基等官能团。

被还原的氧化石墨烯优选具有碳的浓度大于80atomic％且氧的浓度为2atomic％以上且15atomic％以下的部分。通过采用这种碳浓度及氧浓度，可以提高被还原的氧化石墨烯的导电性。

此外，被还原的氧化石墨烯的拉曼光谱的G带与D带的强度比G/D优选为1以上。具有该强度比的被还原的氧化石墨烯可以提高导电性。

此外，氧化石墨烯的还原例如也可以通过热处理或者使用还原剂进行。

被还原的氧化石墨烯例如含有碳和氧的具有片状形状且具有由碳6元环形成的二维结构。

<孔>

通过使氧化石墨烯还原，有时可以在石墨烯化合物中设置孔。石墨烯化合物的孔可以相当于载体离子能够穿过的区域，具体地可以相当于锂离子能够穿过的区域。当具有这种孔时，载体离子的嵌入及脱离变得容易，而可以提高电池的倍率特性。设置在碳片的一部分的孔有时被称为空孔、缺陷或空隙。此外，优选的是，除了载体离子之外还可以使锂以外的碱金属的离子、用于电解质的阴离子及阳离子或者电解液中的阴离子及阳离子等穿过。

石墨烯化合物也可以具有由多个碳原子及一个以上的氟原子设置的孔。此外，该多个碳原子优选以环状键合，以环状键合的该多个碳原子中的一个以上优选被该氟终止。氟的电负性较高，易于带负电。在带正电荷的锂离子接近时发生相互作用而能量变稳定，从而可以降低载体离子穿过孔的能障(barrier energy)，具体地可以降低锂离子穿过孔的能障。因此，通过使石墨烯化合物所具有的孔包含氟，载体离子容易穿过较小孔，并且可以具有良好导电性。

<多元环>

除了由碳构成的6元环之外，石墨烯化合物还可以包括由碳构成的5元环或由碳构成的7元环以上的多元环。在此，在7元环以上的多元环附近有时产生离子能够穿过的区域。可以将离子能够穿过的区域看作上述孔。作为离子的一个例子，可以举出载体离子，具体地可以举出锂离子。此外，作为上述离子的另一个例子，可以举出锂以外的碱金属的离子、电解液中的阴离子及阳离子等。

图6A及图6B示出具有孔的石墨烯化合物的结构的一个例子。

图6A所示的结构包括22元环，构成22元环的8个碳都被氢终止。此外，也可以说具有如下结构：去除了石墨烯化合物中的联结的两个6元环，并且与所去除的6元环键合的碳被氢终止。

图6B所示的结构包括22元环，构成22元环的8个碳中的6个碳被氢终止，2个碳被氟终止。此外，也可以说具有如下结构：去除了石墨烯化合物中的联结的两个6元环，并且与所去除的6元环键合的碳被氢或氟终止。

在石墨烯化合物具有孔时，例如有可能通过拉曼分光的映射测量而观察到根据起因于孔的特征的光谱。此外，有可能通过飞行时间二次离子质谱分析法(ToF-SIMS)观察到构成孔的键合、官能团等。此外，有可能可以通过TEM(透射电子显微镜)观察分析孔附近、孔周边等。

<片状石墨烯化合物>

石墨烯化合物也可以是多个石墨烯化合物部分地重叠而形成一个片状。此外，多个石墨烯化合物也可以集合而形成片状。因为石墨烯化合物具有平面形状，所以可以形成面接触。如上所述，有时将这种石墨烯化合物记为石墨烯化合物片或石墨烯化合物网。石墨烯化合物片例如具有厚度为0.33nm以上且100μm以下的区域，更优选具有大于0.34nm且为10μm以下的区域。

在石墨烯化合物片中，例如在相邻的石墨烯化合物之间出现离子能够穿过的区域。因此，石墨烯化合物片有时具有优异的离子传导性。或者，石墨烯化合物片有时容易吸附离子。如上所述，作为离子的一个例子，可以举出载体离子，具体地可以举出锂离子。此外，作为上述离子的另一个例子，可以举出锂以外的碱金属的离子、电解液中的阴离子及阳离子等。

此外，可认为，石墨烯化合物片可以在平面上重叠的石墨烯化合物彼此滑动而被施加外力时变形，有时不容易产生裂隙等。

这种石墨烯化合物片也可以被碳以外的原子、具有碳以外的原子的原子团或烷基等以碳为主的原子团等进行修饰。此外，石墨烯化合物片所包括的多个层的每一层也可以被互不相同的原子或原子团修饰。

<导电性>

有时石墨烯化合物即使薄也具有高导电性，另外，通过形成面接触可以增加各石墨烯化合物之间或石墨烯化合物和活性物质之间的接触面积。因此，即使单位体积中的石墨烯化合物量少，也可以高效率地形成导电路径。

<绝缘性>

此外，石墨烯化合物可以被用作绝缘体。例如，也可以将石墨烯化合物片用作片状绝缘体。在此，例如有时氧化石墨烯的绝缘性比不被氧化的石墨烯化合物高。此外，有时被原子团修饰的石墨烯化合物可以根据修饰的原子团的种类而提高绝缘性。

<石墨烯化合物的制造方法>

石墨烯化合物可以利用喷雾干燥法或涂敷法等制造。在本实施方式中，作为一个例子，说明作为原料使用氧化石墨烯分散液且利用喷雾干燥法制造石墨烯化合物片的情况。注意，氧化石墨烯分散液所包含的氧化石墨烯也可以为多层氧化石墨烯，氧化石墨烯分散液有时包含氧化石墨烯或者氧化石墨烯及多层氧化石墨烯。

用于氧化石墨烯的分散液的溶剂优选为极性溶剂。作为极性溶剂，例如可以使用选自水、甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(DMSO)、乙二醇、二乙二醇和甘油中的一个或两个以上的混合液。

利用喷雾干燥法在衬底或板上沉积多个氧化石墨烯，由此可以获得包含氧化石墨烯的石墨烯化合物。在沉积时多个石墨烯化合物彼此重叠的情况下，也可以制造石墨烯化合物片。在喷雾干燥法中通过调整沉积时间或分散液的浓度等而可以控制石墨烯化合物或石墨烯化合物片的厚度，所以喷雾干燥法适合于作为本发明的一个方式的石墨烯化合物或石墨烯化合物片的制造。

石墨烯化合物或石墨烯化合物片可以从衬底或板剥离。此外，可以将该衬底或板换称为图1至图5等中的活性物质层，也可以在该活性物质层上沉积石墨烯化合物或石墨烯化合物片。此时，也可以不剥离石墨烯化合物或石墨烯化合物片。

图7A示出喷雾干燥装置280的示意图。喷雾干燥装置280包括处理室281及喷嘴282。用泵(未图示)抽出分散液284，通过管283对喷嘴282供应分散液284。喷雾状分散液284被供应到处理室281，该分散液284在处理室281中干燥。

喷雾干燥装置280也可以包括加热器285以加热喷嘴282。此外，加热器285有时也加热处理室281中的喷嘴282附近的区域如图7A所示的以虚线围绕的区域290。

在作为分散液284使用氧化石墨烯分散液时，由氧化石墨烯分散液供应的氧化石墨烯成为石墨烯化合物或石墨烯化合物片222而沉积在处理室281的壁面。此外，由该氧化石墨烯分散液供应的部分氧化石墨烯在处理室281中干燥而成为粉末状态，从处理室281回收到回收容器286。再者，也可以使喷嘴(未图示)连接于回收容器286并通过该喷嘴回收氧化石墨烯。被回收的氧化石墨烯也可以作为氧化石墨烯分散液重新利用。

优选调整处理室281内的气氛，例如也可以根据图7A中的箭头288所示的路径用抽气机(aspirator)等对处理室281内进行吸引。再者，也可以使喷嘴(未图示)连接于回收容器286并通过该喷嘴回收氧化石墨烯。

可以在处理室281内设置衬底或板并在其上沉积石墨烯化合物或石墨烯化合物片。衬底或板可以呈平板状或曲面状。此外，可以将该衬底或板换称为图1至图5等中的活性物质层，也可以在表面具有凹凸的活性物质层上沉积石墨烯化合物或石墨烯化合物片。

衬底或板可以以平行于喷嘴282的方式设置，也可以以具有某个角度的方式设置。代替喷嘴282也可以使用喷雾。例如，也可以以垂直于喷嘴282的方式设置衬底或板。图7B示出以垂直于喷嘴282的方式设置衬底287并在衬底上沉积石墨烯化合物或石墨烯化合物片的例子。例如，优选使喷嘴282如箭头所示地以在左右方向上移动的方式进行沉积，由此可以提高石墨烯化合物或石墨烯化合物片面内的厚度均匀性。为了提高石墨烯化合物或石墨烯化合物片面内的厚度均匀性，也可以使衬底287如箭头所示地在左右方向上移动。再者，为了提高石墨烯化合物或石墨烯化合物片面内的厚度均匀性，也可以使喷嘴282和衬底287的双方如箭头所示地在左右方向上移动。

示出石墨烯化合物或石墨烯化合物片的层间距离的一个例子。石墨烯化合物或石墨烯化合物片的层间距离例如可以为0.335nm以上且0.7nm以下、大于0.34nm且为0.6nm以下、大于0.34nm且为0.5nm以下或者大于0.34nm且小于0.44nm。当设定该层间距离时，载体离子可以在层间移动。

作为算出层间距离的方法，可以举出TEM观察或利用X射线衍射法(XRD)的评价等。在TEM观察中，进行微小范围内的观察，例如进行几nm至几μm平方的范围内的观察。与此相比，在利用XRD的评价中，有时可以评价更宽的范围内的平均信息。

如此制造的石墨烯化合物或石墨烯化合物片可以呈现绝缘性。

在制造呈现导电性的石墨烯化合物或石墨烯化合物片时，优选进行还原处理。通过使石墨烯化合物或石墨烯化合物片还原，氧化石墨烯被还原，而可以提高石墨烯化合物或石墨烯化合物片的导电性。

如上所述，作为还原处理方法有利用热处理的还原或利用还原剂的还原(有时将其记为化学还原)等。化学还原的还原温度例如优选为室温以上且100℃以下，更优选为40℃以上且70℃以下。此外，化学还原的处理时间优选为3分钟以上且10小时以下，更优选为30分钟以上且3小时以下。

作为还原剂，可以使用抗坏血酸、肼、二甲基肼、对苯二酚、硼氢化钠(NaBH₄)、氢化铝锂(LiAlH₄)、N，N-二乙基羟胺或它们的衍生物。例如，抗坏血酸及对苯二酚与肼或硼氢化钠相比还原力较弱而具有较高的安全性，在工业上使用方便。

说明了作为氧化石墨烯的分散液的溶剂可以使用极性溶剂，只要能够使上述还原剂溶解，就对该极性溶剂没有特别的限制。

此外，作为氧化石墨烯的分散液也可以包含还原剂。也就是说，氧化石墨烯的分散液也可以包含含有溶剂及还原剂的还原液代替溶剂。作为该还原液，例如可以使用乙醇和抗坏血酸的混合液或者水、抗坏血酸和氢氧化锂的混合液。

在氧化石墨烯的分散液中，有时氧化石墨烯例如由抗坏血酸附加质子，在之后的热处理等中H₂O脱离而可以使氧化石墨烯还原。

在还原处理后，也可以进行洗涤。洗涤例如优选使用作为溶剂举出的溶液进行。此外，也可以使用包含与还原液中的溶剂相同的溶剂的溶液进行洗涤，也可以使用包含与还原液中的溶剂不同的溶剂的溶液进行洗涤。此外，也可以在洗涤后进行干燥工序。

接着，说明热还原。热还原工序例如可以在50℃以上且小于500℃，优选在120℃以上且400℃以下的温度下进行1小时以上且48小时以下，优选进行2小时以上且20小时以下。热还原可以在减压(真空)下、还原气氛下或大气压下进行。另外，回流的气体可以为空气、氮或其他惰性气体。

如此制造的石墨烯化合物或石墨烯化合物片可以呈现导电性。

图8A示出负极101的结构，其中作为图5A等所示的含碳材料105包含碳纤维108。图8B是碳纤维108的放大图。其他结构都与图5A等同样，所以省略说明。

碳纤维108可以具有柔软且容易变形的特性，可以提高负极等的机械强度。

作为碳纤维108，优选使用比表面积为5m²/g以上且小于60m²/g的纤维状材料。作为碳纤维108，例如可以使用中间相沥青类碳纤维、各向同性沥青类碳纤维等。作为碳纤维108，可以使用碳纳米纤维或碳纳米管等。例如，可以通过气相生长法等制造碳纳米纤维或碳纳米管。

在碳纤维108包围活性物质层103的状态下，如图8A所示，碳纤维108优选沿着位于活性物质层103的表面的活性物质104的形状设置。碳纤维108具有高柔软性，所以可以沿着活性物质104的形状设置。

当起因于电池充放电的活性物质104的膨胀收缩大时，有时活性物质104因反复充放电而从集流体102崩落。此外，在电池可动时，有时活性物质104从集流体102崩落。在本发明的一个方式的柔性电池100中，碳纤维108以包围集流体102及活性物质层103的方式配置，所以抑制活性物质104的力量工作，由此可以抑制活性物质104从集流体102崩落。在碳纤维108具有与集流体102接触的区域时，有时抑制活性物质104的力量变强。

虽然在图8A等中未图示，但是活性物质层103包含粘合剂及电解质。液状的电解质也记为电解液。可以将电解液浸渗在碳纤维108中，并且碳纤维108优选分散以载体离子能够穿过。

图5A等所示的含碳材料105及图8等所示的碳纤维108优选具有导电性。作为具有导电性的含碳材料105，可以选择石墨烯等。

此外，图5等所示的含碳材料105优选具有绝缘性。作为具有导电性的含碳材料105，可以选择氧化石墨烯或被还原的氧化石墨烯等。含碳材料105优选具有防止正极和负极的短路的程度的绝缘性，此时可以省略隔离体。作为具有绝缘性的含碳材料105可以从后述的材料中选择，优选选择氧比例高的材料。

此外，图5等所示的含碳材料105及图8等所示的碳纤维108也可以处于混合在聚合物材料中的状态。根据聚合物材料的比例可以呈现绝缘性。作为上述聚合物材料，可以使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或四氟乙烯等。聚合物材料不损失含碳材料105及碳纤维108的柔软性等而可以具有绝缘性，所以是优选的。

<正极>

接着，图9A及图9B示出正极131的详细结构。图9A是正极131的截面图，图9B是正极131的俯视图。图9A的截面图对应于图9B中附上虚线的位置的截面。

正极131包括集流体132及活性物质层133。如图9A所示，活性物质层133优选形成在集流体132的双面(一方的面和另一方的面)上。如上所述，将在双面上形成活性物质层133记为双面形成结构或双面涂敷结构。虽然在图9A中未图示，但是活性物质层133也可以形成在集流体132的一方的面和另一方的面中的任一个面上。如上所述，将在一个面上形成活性物质层133记为单面形成结构或单面涂敷结构。

如图1A至图3B、图9A及图9B所示，在正极131中，集流体132及活性物质层133被含碳材料105包围。换言之，含碳材料105包围集流体132及活性物质层133。通过采用这种包含含碳材料105的结构，在本发明的一个方式的柔性电池100反复图1A的状态和图1B的状态时，含碳材料105被用作减少摩擦的所谓的缓冲材料，因此易于可动。

含碳材料105可以具有柔软且容易变形的特性，可以提高正极等的机械强度。

与图5所示的结构同样，正极131也包含活性物质、导电材料、粘合剂及电解液等。此外，与图8所示的结构同样，在正极131中也可以使用碳纤维108代替含碳材料105。

碳纤维108可以具有柔软且容易变形的特性，可以提高正极等的机械强度。

[结构例子2]

作为结构例子2，说明与上述结构例子1不同的柔性电池200，其中活性物质层具有单面形成结构或单面涂敷结构，并且含碳材料设置在重叠的集流体之间。图10的截面图示出柔性电池200笔直的状态，本发明的一个方式的柔性电池200可以反复图10所示的笔直的状态和弯曲的状态。

与上述结构例子1的负极101同样，负极201包括集流体102及活性物质层103。因为活性物质层103具有单面形成结构或单面涂敷结构，所以形成在集流体102的一个面上。准备另一个集流体102及另一个活性物质层103，在重叠的两个集流体102之间设置含碳材料105。准备这种负极201。

与上述结构例子1的正极131同样，正极231包括集流体132及活性物质层133。因为活性物质层133具有单面形成结构或单面涂敷结构，所以形成在集流体132的一个面上。准备另一个集流体132及另一个活性物质层133，在重叠的两个集流体132之间设置含碳材料105。准备这种正极231。

在负极201与正极231之间配置隔离体221。

在结构例子2中，含碳材料105位于两个集流体之间。通过采用这种包含含碳材料105的结构，在本发明的一个方式的柔性电池200反复图10的状态和弯曲的状态时，含碳材料105被用作减少摩擦的所谓的缓冲材料，因此易于可动。也就是说，有时将含碳材料105记为缓冲层。此外，位于两个集流体之间的含碳材料105也可以呈现绝缘性，但更优选呈现导电性。

图11示出负极201的详细结构，具体的是活性物质层103等的详细结构。图11的活性物质层103是与图5所示的活性物质层103等同样，但是在负极201中含碳材料105位于两个集流体102之间。虽然图11中未图示，但是与图5同样，活性物质层103包含粘合剂及电解质，电解质也可以使用电解液。也可以不将电解液浸渗在位于两个集流体102之间的含碳材料105中，含碳材料105也可以不具有载体离子能够穿过的孔。

图12示出负极101的结构，其中代替图11等所示的含碳材料105包含碳纤维108。其他结构都与图11等同样，所以省略说明。通过采用这种包含碳纤维108的结构，在本发明的一个方式的柔性电池200反复图12的状态和弯曲的状态时，碳纤维108被用作减少摩擦的所谓的缓冲材料，因此易于可动。也就是说，有时将碳纤维108记为缓冲层。此外，位于两个集流体之间的碳纤维108也可以呈现绝缘性，但更优选呈现导电性。

本实施方式所示的包含石墨烯化合物或碳纤维等的柔性电池具有高安全性或高耐久性，所以是优选的。

本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。

(实施方式2)

在本实施方式中，说明本发明的一个方式的柔性电池300。

柔性电池300包括可用于上述结构例子1及结构例子2所示的柔性电池的集流体。如图13所示，在弯曲柔性电池300时，集流体302具有笔直的区域和弯曲的区域。在集流体302中，优选使位于上述笔直的区域的第一集流体302a和位于弯曲的区域的第二集流体302b的材质不同。例如，第二集流体302b优选使用其柔软性高于第一集流体302a的材质形成，优选使用上述实施方式所示的石墨烯化合物。

[结构例子3]

图14A的截面图示出笔直的状态的柔性电池300。与上述实施方式同样，柔性电池300具有负极301和正极331的叠层结构。

负极301包括集流体302，集流体302包括第一集流体302a及第二集流体302b，以与弯曲的区域重叠的方式配置第二集流体302b。例如，第二集流体302b优选使用上述实施方式所示的石墨烯化合物。负极301的其他结构是与上述实施方式同样的。

正极331包括集流体332，集流体332包括第一集流体322a及第二集流体322b，以与弯曲的区域重叠的方式配置第二集流体322b。例如，第二集流体322b优选使用上述实施方式所示的石墨烯化合物。正极331的其他结构是与上述实施方式同样的。

图14B是负极301的俯视图。如上所述，负极301包括集流体302及活性物质层103，活性物质层103位于集流体302的上层。第二集流体302b与柔性电池300弯曲的区域重叠，在图14B中对该第二集流体302b的位置附上虚线。与弯曲的区域重叠的第二集流体302b优选沿着平行于集流体302的短边的方向选择性地形成。

图14C是负极301的截面图。图14C的截面图对应于沿着图14B中的点划线X1-X2的截面。如上所述，负极301包括集流体302及活性物质层103，活性物质层103位于集流体302的上层。集流体302包括与柔性电池300弯曲的区域重叠的第二集流体302b以及与笔直的区域重叠的第一集流体302a。第一集流体302a优选使用具有与第二集流体302b不同的材质的集流体材料。

接着，参照图15A至图15D说明对应于图14C的截面图的负极301的制造工序。如图15A所示，在集流体302上形成活性物质层103。在集流体302上涂敷包含活性物质等的浆料并使其干燥，由此可以获得活性物质层103。然后，如图15B所示，以对应于弯曲的区域的方式在集流体302中形成开口部303。然后，如图15C所示，在开口部303中形成成为第二集流体302b的新的集流体。优选使第二集流体302b的表面的位置与集流体302的表面的位置对齐，如图15D所示，去除不需要的区域中的新的集流体，由此获得包括第一集流体302a及第二集流体302b的集流体302。

[结构例子4]

图16A的截面图示出笔直的状态的柔性电池300。与上述实施方式同样，柔性电池300具有负极301和正极331的叠层结构。

负极301包括集流体302，集流体302包括与弯曲的区域重叠的第三集流体302c。在本结构中，与上述结构例子3不同，将第三集流体302c还形成在开口部之外的部分。第三集流体302c用柔软性高的材质而形成，所以可以形成在开口部之外的部分。再者，第三集流体302c具有与含碳材料105接触的区域，含碳材料105与第三集流体302c的密接性高，所以是优选的。

正极331包括集流体332，集流体332包括位于弯曲的区域的第三集流体332c。在本结构中，与上述结构例子3不同，将第三集流体332c还形成在开口部之外的部分。第三集流体332c用柔软性高的材质而形成，所以可以形成在开口部之外的部分。再者，第三集流体332c具有与含碳材料105接触的区域，含碳材料105与第三集流体332c的密接性高，所以是优选的。

接着，图16B至图16D示出负极301的制造工序。如图16B所示，在集流体302上形成活性物质层103。在集流体302上涂敷包含活性物质等的浆料并使其干燥，由此可以获得活性物质层103。然后，如图16C所示，以对应于弯曲的区域的方式在集流体302中形成开口部303。然后，如图16D所示，以至少与开口部303重叠的方式形成成为第三集流体302c的新的集流体。部分集流体302残留，将其记为第一集流体302a。

本工序不包括上述图15D所示的集流体去除工序。在本工序中可以减少工序数。

[结构例子5]

图17A的截面图示出笔直的状态的柔性电池300。与上述实施方式同样，柔性电池300具有负极301和正极331的叠层结构。

负极301包括集流体302，在包括弯曲的区域的整个区域上形成第四集流体302d。与上述结构例子3及结构例子4不同，在结构例子5中，作为集流体302设置第四集流体302d。

正极331包括集流体332，与负极同样，在包括弯曲的区域的整个区域上形成第四集流体332d。与上述结构例子3及结构例子4不同，在结构例子5中，作为集流体322设置第四集流体332d。

接着，图17B至图17D示出负极301的制造工序。如图17B所示，在集流体302上形成活性物质层103。在集流体302上涂敷包含活性物质等的浆料并使其干燥，由此可以获得活性物质层103。然后，如图17C所示，以活性物质层103露出的方式去除集流体302。然后，如图17D所示，以覆盖露出的活性物质层103的方式形成成为第四集流体302d的新的集流体。部分集流体302残留，将其记为第一集流体302a。

[结构例子6]

图18A的截面图示出笔直的状态的柔性电池300。与上述实施方式同样，柔性电池300具有负极301和正极331的叠层结构。与结构例子3同样地形成位于弯曲的区域的第二集流体302b，使在弯曲的状态下位于外侧的第二集流体302b的面积比位于内侧的第二集流体302b的面积大。也就是说，使位于外侧的开口部303的面积比位于内侧的开口部303的面积大。该面积也可以用剖视时的宽度表示。

虽然上面基于结构例子3进行说明，但是在结构例子4中也使位于外侧的开口部303的面积比位于内侧的开口部303的面积大。该面积也可以用剖视时的宽度表示。

[结构例子7]

图18B的截面图示出笔直的状态的柔性电池300。与上述实施方式同样，柔性电池300具有负极301和正极331的叠层结构。与结构例子3同样，形成位于弯曲的区域的第二集流体302b，使开口部303从在弯曲的状态下位于外侧的位置向位于内侧的位置偏离。

虽然上面基于结构例子3进行说明，但是在结构例子4中也可以使开口部303从位于外侧的位置向位于内侧的位置偏离。

如本实施方式所示，在新的集流体中，使位于弯曲的区域的集流体的材质与其他集流体不同。具有这种结构的柔性电池300具有高可动性，所以是优选的。

本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。

(实施方式3)

在本实施方式中，说明柔性电池的外包装体的结构例子等。外包装体可以使用铝等金属材料及/或树脂材料。这些材料也可以层叠，例如也可以使用如下三层结构的外包装体：在由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、离聚物或聚酰胺等的材料构成的膜上设置铝、不锈钢、铜或镍等的柔性优良的金属薄膜，在该金属薄膜上还设置聚酰胺类树脂或聚酯类树脂等的绝缘性合成树脂膜。优选将绝缘性合成树脂膜用于外包装体的外表面。

外包装体的表面优选具有波形形状。波形形状包括表面具有凹凸的形状，凸形状优选在一个方向上连续。更优选的是，连续的凸形状的间隔具有周期性，进一步优选的是，连续的凸形状的高度一致。在弯曲柔性电池时具有上述波形形状的外包装体可以以改变凸形状的周期及高度的方式变形，弯曲应力得到缓和，而可以防止外包装体的损伤。

在弯曲柔性电池时，连接有极耳等的外包装体的一边优选被固定，在除此之外的边一侧，具体而言与一边相对的边一侧，叠层结构的电极的端部优选错开。也就是说，叠层结构的电极以极耳的位置等为固定点且支点弯曲，具有波形形状的外包装体也可以跟随该弯曲而变形。

再者，在对应于叠层结构的电极的端部错开的位置的外包装体的一边，优选在该电极的端部与外包装体的内壁之间，具体而言在外包装体的内侧具有空间。由于该空间，在弯曲柔性电池时叠层结构的电池可以错开，而可以防止叠层结构的电极的端部接触于外包装体的内壁。由于这种空间，即使叠层结构的电极的厚度大，叠层结构的电极的端部接触于外包装体的内壁也得到抑制，从而可以防止外包装体的损伤。例如，即使叠层结构的电极的厚度大于400μm，即为500μm以上或1mm以上，也可以安全地进行柔性电池的弯曲伸展。此外，即使叠层结构的电极的厚度极小，即为1μm以上且400μm以下，空间也可以防止外包装体的损伤。

在本发明的一个方式的柔性电池中，对叠层结构的电极的厚度没有限制，但可以采用根据安装柔性电池的电子设备所需的容量或安装区域的形状等的厚度。

在本发明的一个方式的柔性电池中，负极或正极的厚度例如为10mm以下，优选为5mm以下，更优选为4mm以下，进一步优选为3mm以下。

此外，为了使外包装体的内侧的空间更大，位于叠层结构的电极上方的外包装体的表面的凸形状的位置与位于叠层结构的电极的下方的外包装体的背面的凸形状的位置优选错开。具体而言，优选以位于叠层结构的电极上方的外包装体的表面的凸形状的位置与位于叠层结构的电极下方的外包装体的背面的凸形状的位置不重叠的方式，即以错开的方式形成。注意，外包装体的背面的凸形状是指向与叠层结构的电极相反一侧突出的区域。因为凸形状具有周期性，所以可以将上述错开记为相位错开180度。在这种波形形状的外包装体中，可以在叠层结构的电极与外包装体之间的距离最长的位置形成空间，所以是优选的。

在本发明的一个方式中，叠层结构的电极可以由对折的外包装体夹持。在使外包装体对折时，如上所述优选使凸形状的相位错开。凸形状的相位优选错开180度。优选对外包装体的折痕施加压力及热以使其平坦。

以下，参照附图说明更具体的结构例子及制造方法例子。

[结构例子8]

图19A是以下所示的柔性电池10的俯视图。此外，图19B是从图19A中的白色箭头所示的方向看时的图。此外，图19C、图19D、图19E分别是沿着图19A中的截断线A1-A2、B1-B2、C1-C2的截面示意图。

如图19A至图19D所示，柔性电池10包括外包装体11以及容纳在外包装体11的内部的叠层结构的电池12。如图19A所示，柔性电池10包括与叠层结构的电池12电连接且延伸在外包装体11的外侧的集流体13a及集流体13b。此外，外包装体11的内部除了叠层结构的电池12以外还密封有电解液。

如图19A、图19C、图19D所示，外包装体11具有波形形状，以夹着叠层结构的电池12的方式被对折。外包装体11包括与叠层结构的电池12重叠的一对部分31、弯折部32、一对接合部33、接合部34。一对接合部33是大致垂直于弯折部32的方向上延伸的带状部分，以夹着部分31的方式设置。接合部34是夹着部分31位于弯折部32的相反一侧的带状部分。部分31也可以说是由弯折部32、一对接合部33及接合部34围绕的区域。这里，图19A及图19C等示出接合部34夹持集流体13a及集流体13b的一部分的例子。

外包装体11的部分31具有棱线21及谷底线22交替出现的波形形状。在图19A中，以点划线示出连接凸部的顶部的棱线21，以虚线示出连接谷底部的谷底线22，在图19C及图19D中，对棱线21的一部分附上圆圈，且对谷底线22的一部分附上圆圈。换言之，至少部分31的表面在一对接合部33的延伸方向上具有凹凸的波形形状。

在俯视时，接合部33的延伸方向的长度比平行于接合部33的延伸方向的方向上的长度长。如图19A所示，从连接一对接合部33的弯折部32一侧的端部的线，弯折部32的离接合部34一侧最近的部分离接合部34有距离L1。

叠层结构的电池12至少具有交替层叠正极及负极的结构。叠层结构的电池12有时也记为电极叠层体。此外，也可以在正极与负极之间包括隔离体。这里，叠层结构的电池12的叠层数越多，柔性电池10的容量可以越大。关于叠层结构的电池12的详细内容，可以参照上述实施方式。

叠层结构的电池12的厚度例如为500μm以上且9mm以下，优选为400μm以上且3mm以下，更优选为200μm以上且2mm以下，典型的是1.5mm左右即可。

如图19A、图19C及图19D所示，在外包装体11的内部，叠层结构的电池12的端部与弯折部32之间具有空间25。这里，空间25的平行于接合部33的延伸方向的方向上的长度为距离d0。距离d0也可以被称为叠层结构的电池12的端部与外包装体11的位于弯折部32的内侧的面之间的距离。

此外，在接合部34中，外包装体11与延伸在外包装体11的内外的集流体13a(及集流体13b)接合。因此，叠层结构的电池12固定在与外包装体11相对的位置。集流体13a是叠层结构的电池12所包括的负极用集流体和正极用集流体中的一个，集流体13b是负极用集流体和正极用集流体中的另一个。注意，一个和另一个只是例子而已，也可以互相调换。再者，也可以配置使用金属箔等的极耳代替集流体13a及集流体13b。在接合部34中，外包装体11与极耳接合，叠层结构的电池12固定于外包装体11。

此外，如图19A、图19C及图19D所示，外包装体11的部分31优选具有离弯折部32越近凸形状的周期越长且凸形状的高度越小的区域。以获得这种外包装体的方式制造柔性电池10，在外包装体11的内侧形成空间25。

此外，如图19C及图19D所示，优选以其凸形状的相位错开180度的方式使与叠层结构的电池12重叠的一对部分31对置。换言之，优选以夹着叠层结构的电池12棱线21彼此重叠且谷底线22彼此重叠的方式弯折外包装体11。由此，可以获得大的空间25。

[空间]

接着，对使形成有空间25的电池弯曲时的形状进行说明。

图20A是示出简化柔性电池10的结构的一部分的截面示意图。

这里，为了区别外包装体11所包括的一对部分31，分别表示为部分31a、部分31b。同样地，每个部分所包括的棱线区别表示为棱线21a、棱线21b，谷底线区别表示为谷底线22a、谷底线22b。

在图20A中，叠层结构的电池12具有层叠五个电极43的结构。电极43对应于上述实施方式中的负极及正极。叠层结构的电池12在接合部34固定于外包装体11。

在外包装体11的内部，弯折部32的附近设置有空间25。这里，不使外包装体11弯曲时的电极43的一端与外包装体11的内壁的距离为距离d0。

此外，柔性电池10的中和面为中和面C。这里，中和面C与叠层结构的电池12所包括的五个电极43中的位于中央的电极43的中和面一致。

图20B是以点O为中心使柔性电池10弯曲为圆弧形时的截面示意图。这里，以部分31a位于外侧且部分31b位于内侧的方式使柔性电池10弯曲。

如图20B所示，位于外侧的部分31a以凸形状的高度小且凸形状的周期长的方式变形。就是说，位于外侧的部分31a的棱线21a彼此之间的间隔及谷底线22b彼此之间的间隔变宽。另一方面，位于内侧的部分31b以凸形状的高度大且凸形状的周期短的方式变形。就是说，位于内侧的部分31b的弯曲后的棱线21b彼此之间的间隔及弯曲后的谷底线22b彼此之间的间隔变窄。如此，通过使部分31a及部分31b变形，可以缓和施加到外包装体11的应力，由此可以使柔性电池10弯曲而不损伤外包装体11。

如图20B所示，以多个电极43分别相对错开的方式变形。由此，缓和施加到叠层结构的电池12的应力，可以使柔性电池10弯曲而不损伤叠层结构的电池12。通过使电极43的厚度相对于弯曲的曲率半径充分小，可以使施加到每个电极43本身的应力小。注意，在图20B中，每个电极43本身不因弯曲延伸。

多个电极43中的比中和面C靠近外侧的电极43的一端向接合部34一侧错开。另一方面，比中和面C靠近内侧的电极43的一端向弯折部32一侧错开。这里，通过进行弯曲，位于最内侧的电极43的弯折部32一侧的一端与外包装体11的内壁的距离从距离d0缩短为距离d1。这里，将位于中和面C的电极43与位于最内侧的电极43的相对错开量设定为距离d2。距离d1等于从距离d0减去距离d2而得的值。

这里，当弯曲之前的状态的距离d0比弯曲后的距离d2小时，叠层结构的电池12的比中和面C靠近内侧的电极43会接触于外包装体11的内壁。由此，以下考虑距离d0需要多长距离。

以下参照图20C进行说明。在图20C中，以虚线示出对应于中和面C的曲线，以实线示出对应于叠层结构的电池12的最内侧的面的曲线作为曲线B。曲线C的圆弧角为θ，曲线B的圆弧角为θ+Δθ。

曲线C是半径r₀的圆弧，曲线B是半径r₁的圆弧。半径r₀与半径r₁之差为t。这里，t等于叠层结构的电池12的厚度的1/2倍的数值。此外，曲线C及曲线B的圆弧的长度相等。

根据上述关系，当计算相对于曲线C的端部的作为曲线B的错开量的距离d2时，算式为如下。

[算式1]

d2＝r₁×Δθ

＝t×θ

换言之，距离d2可以使用叠层结构的电池12的厚度及弯曲角度估算出，而不依赖于叠层结构的电池12的长度或弯曲的曲率半径等。

如上所述，通过使空间25的距离d0大即为距离d2以上，可以防止在使柔性电池10弯曲时叠层结构的电池12与外包装体11接触。因此，在使叠层结构的电池12的厚度为2t的柔性电池10弯曲而使用的情况下，在其最大角度为角度θ时，空间25中的叠层结构的电池12与外包装体11的内壁的距离d0为t×θ以上即可。

例如，当使电池弯曲30度而使用时，空间25的距离d0为πt/6以上即可。同样地，当使电池弯曲60度而使用时，d0为πt/3以上即可，当使电池弯曲90度而使用时，d0为πt/2以上即可，当使电池弯曲180度而使用时，d0为πt以上即可。

例如，若柔性电池10不用于卷绕等用途，则可以将柔性电池10的最大弯曲角度设想为180度。因此，在上述用途的情况下，如将距离d0设为πt以上的长度，优选设为比πt长，则可以用于任何设备。例如，在对折柔性电池10而使用的情况等下，将柔性电池10弯曲为V字状或U字状而安装于各种电子设备中。

例如，当柔性电池10的形状为卷绕一周的圆筒状时，为了对应弯曲为360度的情况，将空间25的距离d0设为2πt以上即可。此外，当以超过一周卷绕时，根据该情况，将空间25的距离d0设定为适当的值即可。此外，当使柔性电池10变形为波纹状时，根据柔性电池10的弯曲部分的方向及角度以及弯曲部分的数量，将空间25的距离d0设定为适当的值即可。

以上是空间25的说明。

[制造方法例子]

以下，对柔性电池10的制造方法的一个例子进行说明。

首先，准备成为外包装体11的具有柔性的薄膜。

薄膜优选使用耐水性、耐气体性高的材料。此外，用作外包装体的薄膜优选使用层叠金属薄膜及绝缘物薄膜的叠层薄膜。作为金属薄膜，可以使用铝、不锈钢、镍钢、金、银、铜、钛、铬、铁、锡、钽、铌、钼、锆、锌等成为金属箔的金属或合金。此外，作为绝缘物薄膜，可以使用选自由有机材料形成的塑料薄膜、包含有机材料(有机树脂或纤维等)及无机材料(陶瓷等)的混合材料薄膜、含碳无机膜(碳薄膜、石墨薄膜等)中的单层薄膜或者由上述多个薄膜形成的叠层薄膜。金属膜容易进行压花加工，并且当利用压花加工形成凸部时，暴露于大气的薄膜的表面积增大，所以散热效果优异。

接着，对具有柔性的薄膜进行压花加工等加工，形成具有波形形状的外包装体11。

薄膜的凸部及凹部可以利用挤压加工(例如利用压花加工)形成。利用压花加工形成于薄膜的凸部及凹部形成由该薄膜密封的密闭空间，其中该薄膜用作密封结构的壁的一部分并且该密闭空间的内部容积是可变的。薄膜形成波纹状结构、波纹管状结构而构成该密闭空间。此外，使用薄膜构成的密封结构有防水及防尘效果。另外，不局限于挤压加工之一的压花加工，也可以利用在薄膜的一部分上形成浮雕的方法。此外，也可以组合上述方法，例如对一个薄膜进行压花加工及其他的挤压加工。此外，也可以对一个薄膜进行多次压花加工。

薄膜所具有的凸部可以为空心半圆形、空心半椭圆形、空心多角形或空心无定形。此外，当采用空心多角形时，通过使用具有比三角形多的角的多角形，可以降低集中在角处的应力，所以是优选的。

图21A示出如此形成的外包装体11的立体示意图的一个例子。外包装体11在柔性电池10的外侧面具有多个棱线21及谷底线22交替排列的波形形状。这里，相邻的棱线21及相邻的谷底线22优选分别以等间距排列。

接着，以夹着预先准备的叠层结构的电池12的方式弯折外包装体11的一部分(图21B)。此时，优选以与叠层结构的电池12连接的集流体13a等露出到外侧的方式调整外包装体11的长度。此外，在外包装体11中，突出于电池12的外侧的部分成为后面的接合部33及接合部34，所以考虑到叠层结构的电池12的厚度使该突出部分充分长。

图21B示出夹着叠层结构的电池12的一对部分31以各自波的相位错开180度的方式配置的例子。就是说，在一对部分31中，以棱线21彼此重叠且谷底线22彼此重叠的方式使外包装体11弯曲。

这里，对外包装体11的弯折部的位置及弯折部的形状进行说明。图22A是示意性地示出外包装体11的截面的图。此外，图22B至图22E分别示出图22A所示的点P1至点P4为弯折位置时的弯折部32的截面形状。注意，由于说明以向图22A所示的箭头方向按入的方式弯折外包装体11时的情况，因此图22A中的外包装体11的下侧的面相当于柔性电池10的外侧的面。因此，在图22A中，向上侧突出的部分为谷底线22，向下侧突出的部分为棱线21。

在图22B至图22E中，以阴影线示出由弯折部32围绕的区域。这里，以外包装体11的波的周期性无序的两个位置为边界，夹着这些部分的区域为弯折部32。此外，在图22B至图22E等中，由于夸大描述弯折部32的形状，所以有时其周长描述得不够准确。

点P1是与谷底线22一致的点。如图22B所示，通过在点P1弯曲，弯折部32可以为大致圆弧状。此外，通过在点P1弯曲，可以使对置的波的相位错开180度。

点P2是与棱线21一致的点。如图22C所示，当在点P2弯曲时，弯折部32可以为大致圆弧状。此外，通过在点P2弯曲，可以使对置的波的相位错开180度。

点P3是位于棱线21与谷底线22之间且比这些线的中点靠近棱线21一侧的点。如图22D所示，由于与棱线21或谷底线22错开，所以弯折部32的形状是畸变的形状而不是上下对称的形状。此外，通过在点P3弯曲，可以以对置的波的棱线彼此之间、谷底线彼此之间以及棱线与谷底线都不一致的方式弯曲。

点P4是与棱线21及谷底线22的中点一致的点。如图22E所示，当在点P4弯曲时，弯折部32的形状为畸变严重的形状。具体而言，弯折部32容易成为向上侧或下侧突出的形状。由此，不容易使叠层结构的电池12的一端与外包装体11的内壁的距离大。

这里，作为在图22B、图22C及图22D中共同的事项可以举出部分31的离弯折部32最近的谷底线22与弯折部32之间包括一个棱线21。尤其是，在图22B中示出弯折部32的边界与波的棱线21一致的情况的例子。如此，以棱线21或其附近为边界地使外包装体11弯曲，在弯折部32及其附近的内侧能够确保厚度方向上大的空间。如上所述，当使柔性电池10弯曲时，由于扩大位于最外侧的电池12与外包装体11的内壁之间的距离是很重要的，所以通过采用这种形状，可以扩大该距离。

另一方面，在图22E中，在底面一侧，在部分31的离弯折部32最近的谷底线22与弯折部32之间不存在棱线21。由此，在弯折部32及其附近不容易在厚度方向上形成大的空间。

这里，外包装体11的成为弯折部32的部分优选具有平坦形状而不具有波形形状。例如，如图23A所示，通过使用表面平坦的型91及型92夹持外包装体11，对外包装体11施加压力或在加热的同时施加压力，使外包装体11的一部分平坦化即可。

图23B示出如此使其一部分平坦化的外包装体11的截面示意图。这里，以连接棱线21的方式使外包装体11的一部分平坦化。

在图23C中示出在所形成的平坦部中央的点P5向箭头方向按入而以点P5为弯折位置使外包装体11弯曲时的截面示意图。如图23C所示，以外包装体11的平坦化部分为弯折部32，可以形成比图22B大的空间。

在图23D及图23E中示出对比图23C所示的范围大的范围进行平坦化的情况的例子。这里，与图23B同样地，以使棱线21彼此连接的方式使外包装体11的一部分平坦化。如此，通过以比叠层结构的电池12的厚度大的方式使外包装体11平坦化，可以形成厚度方向上均匀的大的空间。

以上说明弯折部的位置与弯折部的形状的关系。

[薄膜的加工方法]

接着，对能够用于外包装体11的薄膜的加工方法进行说明。

首先，准备由柔性基材构成的薄膜。薄膜优选为叠层体，使用其一方的面或双方的面上设置有热封层的金属膜。粘合层使用包含聚丙烯或聚乙烯等的热熔粘合树脂膜。在本实施方式中，薄膜使用铝箔的表面设置有尼龙树脂且背面设置有耐酸性聚丙烯膜与聚丙烯膜的叠层的薄膜。通过切割该薄膜获得所希望的尺寸的薄膜。

然后，对该薄膜进行压花加工。其结果是，可以形成具有凹凸形状的薄膜。薄膜具有多个凹凸部，由此具有可见的波状图案。此外，在此示出在切割薄膜之后进行压花加工的例子，但是对顺序没有特别的限制，也可以在切割薄膜之前先进行压花加工，再切割薄膜。此外，也可以在弯折薄膜并进行热压合之后进行切割。

下面，对挤压加工之一的压花加工进行说明。

图24是示出压花加工的一个例子的截面图。注意，压花加工是挤压加工之一种，是将其表面设置有凹凸的压花辊压在薄膜上，在该薄膜上形成对应于压花辊的凹凸的处理。此外，压花辊是其表面雕刻着图案的辊。

此外，图24示出对薄膜的双面进行压花加工的例子。此外，图24示出在薄膜的一方的面一侧包括具有顶部的凸部的薄膜的制造工序例子。

在图24中，接触于薄膜的一方的面的压花辊95与接触于另一方的面的压花辊96之间夹有薄膜90，向薄膜的行进方向60传送薄膜90。用加压或者加热在薄膜表面形成图案。此外，也可以兼用加压及加热在薄膜表面形成图案。

压花辊可以适当地使用金属辊、陶瓷辊、塑料辊、橡胶辊、有机树脂辊、木材辊等。

在图24中，使用公模压花辊的压花辊96及母模压花辊95进行压花加工。公模压花辊96包括多个凸部96a。该凸部对应于形成在加工对象的薄膜中的凸部。母模压花辊95包括多个凸部95a。在该相邻的凸部95a之间构成凹部，该凹部嵌合于设置有公模压花辊96上的凸部96a形成在薄膜中的凸部。

通过连续进行使薄膜90的一部分凸起的压花和使薄膜90的一部分凹陷的凹陷，可以连续形成凸部及平坦部。其结果是，可以在薄膜90中形成图案。

图25A及图25B是示出改变薄膜90的方向进行两次压花加工时的完成形状的鸟瞰图。注意，压花加工也可以不对进行热压合的区域进行。具体而言，在第一方向上对薄膜90进行压花加工，然后在将第一方向旋转90度的第二方向上对薄膜90进行压花加工，由此可以获得具有图25A及图25B所示的加工形状(可称为交叉波形)的薄膜61至薄膜63。注意，具有图25A所示的具有交叉波形形状的薄膜61示出在使用一个薄膜61制造柔性电池时所用的外形，可以在虚线部对折使用。另外，图25B所示的具有交叉波形形状的多个薄膜(薄膜62、薄膜63)示出在使用两个薄膜(薄膜62、薄膜63)制造柔性电池时所用的外形，可以重叠使用薄膜62及薄膜63。

如上所述，通过使用压花辊进行加工，可以使装置小型化。此外，由于能够对切割前的薄膜进行加工，所以实线优越的生产性。此外，薄膜加工的方法不局限于使用压花辊的加工；也可以通过在其表面形成有凹凸的一对压花板压在薄膜上，对薄膜进行加工。此时，压花板的一个也可以平坦，并也可以分多次进行加工。

在上述柔性电池的结构例子中，示出柔性电池的一方的面的外包装体与另一方的面的外包装体具有同样的压花形状的例子，但本发明的一个方式的柔性电池的结构不局限于此。例如，可以采用柔性电池的一方的面的外包装体具有压花形状而另一方的面的外包装体不具有压花形状的柔性电池。此外，柔性电池的一方的面的外包装体与另一方的面的外包装体也可以具有不同的压花形状。

参照图26至图28说明柔性电池的一方的面的外包装体具有压花形状而另一方的面的外包装体不具有压花形状的柔性电池。

首先，准备由柔性基材构成的薄膜。作为薄膜采用叠层结构，使用其一方的面或双方的面上设置有粘合层(也称为热封层)的金属薄膜。粘合层使用包含聚丙烯或聚乙烯等的热熔粘合树脂膜。在本实施方式中，作为薄膜使用在铝箔的表面设置有尼龙树脂且其背面设置有耐酸性聚丙烯膜与聚丙烯膜的叠层的金属薄膜。通过切割该薄膜准备图26A所示的薄膜90。

然后，对该薄膜90的一部分(薄膜90a)进行压花加工，而不对薄膜90b进行压花加工。由此得到图26B所示的薄膜61。如图26B所示，通过在薄膜61a的表面形成凹凸来形成可见的图案，而在薄膜61b的表面上不形成凹凸。另外，在形成有凹凸的薄膜61a与没有形成凹凸的薄膜61b之间具有边界。在图26B中，薄膜61中的进行过压花加工的部分为薄膜61a而没有进行压花加工的部分为薄膜61b。注意，薄膜61a的压花加工既可以在整个面上形成相同的凹凸，也可以根据薄膜61a的部分形成两种以上不同的凹凸。当形成两种以上不同的凹凸时，在上述不同的凹凸之间具有边界。

另外，也可以对图26A的薄膜90的整个面进行压花加工。注意，薄膜61的压花加工既可以在整个面上形成相同的凹凸，也可以根据薄膜61的部分形成两种以上不同的凹凸。当形成两种以上不同的凹凸时，在上述不同的凹凸之间具有边界。此外，如图26C所示，也可以分别准备在表面形成有凹凸的薄膜61a及在表面没有形成凹凸的薄膜61b。

在此，示出在切割薄膜之后进行压花加工的例子，但是对顺序没有特别的限制，也可以先进行压花加工再切割薄膜来得到图26B所示的状态。此外，也可以在弯折薄膜并进行热压合之后进行切割。

在本实施方式中，在薄膜90的一部分(薄膜90a)的双面设置凹凸而形成图案来制造薄膜61，在中央弯折薄膜61并使两个端部重叠，用粘合层密封三个边。在此，将薄膜61称为外包装体11。

接着，在图26B中虚线所示的部分折叠外包装体11，得到图27A所示的状态。图27B示出正极12、隔离体13及负极14，图27C示出包括密封层15的导线电极16。另外，图27E示出沿着图27D中的点划线A-B的截面的一个例子。

另外，如图27D及图27E所示，准备层叠有构成柔性电池的正极活性物质层18形成在其表面的一部分的正极集流体64、隔离体65、负极活性物质层19形成在表面的一部分的负极集流体66的叠层体。注意，在此为了简化说明，示出将一个形成有正极活性物质层18的正极集流体64、隔离体65、形成有负极活性物质层19的负极集流体66的叠层的组合收纳于外包装体中的例子，但是为了增大柔性电池的容量，也可以层叠多个组合并将其收纳于外包装体中。

然后，准备两个图27C所示的包括密封层15的导线电极16。导线电极16也称为导线端子，是用来将柔性电池的正极或负极引出到外包装体的外侧而设置的。在导线电极中，作为正极导线使用铝，而作为负极导线使用镀镍的铜。

然后，通过超声波焊接等使正极导线电极与正极集流体64的突出部电连接。另外，通过超声波焊接等使负极导线电极与负极集流体66的突出部电连接。

然后，为了保留用来放入电解液的一个边，对外包装体11的两个边进行热压合来进行密封(下面将该状态下的外包装体的形状也称为袋状)。在进行热压合时，设置在导线电极的密封层15也熔化，导线电极与外包装体11之间被固定。然后，在减压或惰性气氛下将所希望的量的电解液滴加到袋状外包装体11的内侧。最后，对没有进行热压合而留下的外包装体11的边缘进行热压合来进行密封。

通过上述步骤，可以制造图27D所示的柔性电池40。

注意，如图27E所示，正极集流体64、正极活性物质层18、隔离体65、负极活性物质层19、负极集流体66以此顺序层叠并且由弯折的外包装体11夹持，在端部由粘合层30密封，在弯折的外包装体11的内侧的其他空间包括电解液20。在柔性电池整体中电池部分所占的体积的比率优选为50％以上。

柔性电池40的外包装体在薄膜90的表面具有凹凸。另外，图27D中的虚线与端部之间的区域为热压合区域17，该部分的表面也具有凹凸图案。虽然热压合区域17的凹凸比中央部小，但是也可以缓和使柔性电池弯曲时产生的应力。也就是说，外包装体11a的凹凸在与正极集流体64重叠的区域及热压合区域17中不同。

图28A及图28B示出沿着图27D的柔性电池的点划线C-D的截面图。图28A示出电池内部的叠层结构的电池12、覆盖电池的顶面的进行压花加工的薄膜61a、覆盖电池的底面的没有进行压花加工的薄膜61b。为了简洁地表示附图，将形成有正极活性物质层的正极集流体、隔离体、形成有负极活性物质层的负极集流体等的叠层结构以及电解液一并表示为电池内部的叠层结构的电池12。另外，T表示电池内部的叠层结构的电池12的厚度，t₁表示覆盖电池的顶面的进行压花加工的薄膜61a的压花深度及薄膜的厚度的总计，t₂表示覆盖电池的底面的没有进行压花加工的薄膜61b的薄膜的厚度及进行压花加工的薄膜61b的压花深度及薄膜的厚度的总计。此时，柔性电池整体的厚度为T+t₁+t₂。在T≥t₁+t₂时，在柔性电池整体中电池内部的叠层结构的电池12的部分所占的体积的比率可以为50％以上。

注意，在图27E中仅示出粘合层30的一部分，但是膜的整个表面上设置有由聚丙烯构成的层，该层设置在将进行贴合的一侧，仅热压合部分成为粘合层30。

图27E示出固定外包装体11的底侧并进行压合的例子。此时，上侧极大地弯曲且形成台阶，因此当在弯折的外包装体11之间设置多个如八个以上的上述叠层的组合时，该台阶变大，外包装体11a的上侧有可能受到过大的应力。此外，也有膜的上侧的端部与膜的底侧的端部错位。为了防止边缘部分的错位，也可以使膜的底侧具有台阶并在中央部进行压合，使得应力均匀。

在错位大的情况下，存在一个膜的端部的一部分不与另一个膜重叠的区域。为了校正上侧膜与下侧膜的端部的错位，可以切除这个区域。

本实施方式的内容可以与其他实施方式的内容自由地组合。

(实施方式4)

在本实施方式中，说明可用于上述实施方式的电池的结构。

[负极]

负极包括负极活性物质层及负极集流体。另外，负极活性物质层也可以包含负极活性物质且还包括导电材料及粘合剂。

集流体例如可以使用金属箔。负极可以通过在金属箔上涂敷浆料并进行干燥而形成。此外，也可以在干燥后进行挤压。在负极中，集流体上形成有活性物质层。

浆料是用来在集流体上形成活性物质层的材料液，包含活性物质、粘合剂及溶剂，优选还混合有导电材料。注意，浆料有时也被称为电极用浆料或活性物质浆料，有时在形成负极活性物质层时被称为负极用浆料。

<负极活性物质>

作为负极活性物质，例如可以使用碳材料或合金类材料。

作为碳材料，例如可以使用石墨(天然石墨、人造石墨)、易石墨化碳(软碳)、难石墨化碳(硬碳)、碳纤维(碳纳米管)、石墨烯、碳黑等。

作为石墨，可以举出人造石墨或天然石墨等。作为人造石墨例如可以举出中间相碳微球(MCMB)、焦炭基人造石墨(coke-based artificial graphite)、沥青基人造石墨(pitch-based artificial graphite)等。在此，作为人造石墨可以使用具有球状形状的球状石墨。例如，MCMB有时具有球状形状，所以是优选的。此外，MCMB比较容易减小其表面积，所以有时是优选的。作为天然石墨，例如可以举出鳞片状石墨、球状化天然石墨等。

当锂离子被嵌入在石墨中时(锂-石墨层间化合物的生成时)石墨示出与锂金属相同程度的低电位(0.05V以上且0.3V以下vs.Li/Li⁺)。由此，使用石墨的锂离子电池可以示出高工作电压。石墨还有如下优点：单位体积的容量较大；体积膨胀比较小；较便宜；与锂金属相比安全性高等，所以是优选的。

难石墨化碳例如可以通过焙烧酚醛树脂等合成树脂、来源于植物的有机物而获得。本发明的一个方式的锂离子电池的负极活性物质所包含的难石墨化碳的通过X射线衍射(XRD)测量的(002)面的面间隔优选为0.34nm以上且0.50nm以下，更优选为0.35nm以上且0.42nm以下。

作为负极活性物质，可以使用能够通过与锂的合金化/脱合金化反应进行充放电反应的元素。例如，可以使用包含选自硅、锡、镓、铝、锗、铅、锑、铋、银、锌、镉和铟等中的至少一个的材料。这种元素的容量比碳高，尤其是硅的理论容量高，为4200mAh/g。因此，优选将硅用于负极活性物质。另外，也可以使用含有这些元素的化合物。例如可以举出SiO、Mg₂Si、Mg₂Ge、SnO、SnO₂、Mg₂Sn、SnS₂、V₂Sn₃、FeSn₂、CoSn₂、Ni₃Sn₂、Cu₆Sn₅、Ag₃Sn、Ag₃Sb、Ni₂MnSb、CeSb₃、LaSn₃、La₃Co₂Sn₇、CoSb₃、InSb和SbSn等。有时将能够通过与锂的合金化/脱合金化反应进行充放电反应的元素及包含该元素的化合物等称为合金类材料。

在本说明书等中，“SiO”例如是指一氧化硅。或者SiO也可以表示为SiO_x。这里，x优选表示1或1附近的值。例如x优选为0.2以上且1.5以下，更优选为0.3以上且1.2以下。

此外，作为负极活性物质，可以使用二氧化钛(TiO₂)、锂钛氧化物(Li₄Ti₅O₁₂)、锂-石墨层间化合物(Li_xC₆)、五氧化铌(Nb₂O₅)、二氧化钨(WO₂)、二氧化钼(MoO₂)等氧化物。

另外，作为负极活性物质，可以使用包含锂和过渡金属的氮化物的具有Li₃N型结构的Li_3-xM_xN(M＝Co、Ni、Cu)。例如，Li_2.6Co_0.4N示出较大的放电容量(900mAh/g，1890mAh/cm³)，所以是优选的。

当使用包含锂和过渡金属的氮化物时，在负极活性物质中含有锂离子，因此可以与用作正极活性物质的V₂O₅、Cr₃O₈等不包含锂离子的材料组合，所以是优选的。注意，即使将含有锂离子的材料用作正极活性物质时，通过预先使包含在正极活性物质中的锂离子脱离，作为负极活性物质，也可以使用包含锂和过渡金属的氮化物。

此外，也可以将引起转化反应的材料用作负极活性物质。例如，将氧化钴(CoO)、氧化镍(NiO)、氧化铁(FeO)等不与锂形成合金的过渡金属氧化物用于负极活性物质。作为引起转化反应的材料，还可以举出Fe₂O₃、CuO、Cu₂O、RuO₂、Cr₂O₃等氧化物、CoS_0.89、NiS、CuS等硫化物、Zn₃N₂、Cu₃N、Ge₃N₄等氮化物、NiP₂、FeP₂、CoP₃等磷化物、FeF₃、BiF₃等氟化物。

注意，可以从上述负极活性物质中使用一种负极活性物质，但是也可以组合使用多种负极活性物质。例如，可以采用碳材料和硅的组合、碳材料和一氧化硅的组合。

<粘合剂>

作为粘合剂优选例如使用丁苯橡胶(SBR：styrene-butadiene rubber)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶(styrene-isoprene-styrene rubber)、丙烯腈-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶(butadiene rubber)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(ethylene-propylene-dienecopolymer)等橡胶材料。此外，作为粘合剂也可以使用氟橡胶。

此外，作为粘合剂例如优选使用水溶性高分子。作为水溶性高分子，例如也可以使用多糖类等。作为多糖类，可以使用羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、再生纤维素等纤维素衍生物或淀粉等。另外，更优选并用这些水溶性高分子和上述橡胶材料。

或者，作为粘合剂，优选使用聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇(PVA)、聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯丙烯二烯聚合物、聚乙酸乙烯酯、硝酸纤维素等材料。

作为粘合剂，也可以组合使用上述材料中的多种。

例如，也可以将粘度调节效果特别好的材料与其它材料组合使用。例如，虽然橡胶材料等具有高粘结力及高弹性，但是在混合在溶剂中的情况下有时难以进行粘度调节。在这样的情况下，例如，优选与粘度调节效果特别好的材料混合。作为粘度调节效果特别好的材料，例如可以使用水溶性高分子。此外，作为粘度调节功能特别良好的水溶性高分子，可以使用上述多糖类，例如可以使用羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、再生纤维素等纤维素衍生物或淀粉。

注意，羧甲基纤维素等纤维素衍生物例如通过转换成羧甲基纤维素的钠盐或铵盐等盐，溶解度得到提高，而容易发挥作为粘度调节剂的效果。由于溶解度增高，而在形成电极的浆料时，可以提高活性物质与其他构成要素的分散性。在本说明书等中，用作电极的粘合剂的纤维素及纤维素衍生物包含它们的盐。

通过将水溶性高分子溶解于水使其粘度稳定，可以使活性物质及作为粘合剂组合的其他材料，例如丁苯橡胶稳定地分散在水溶液中。因为水溶性高分子具有官能团所以被期待容易稳定地附着于活性物质表面。羧甲基纤维素等纤维素衍生物大多具有羟基或羧基等官能团。因为具有官能团，所以高分子被期待互相作用而广泛地覆盖活性物质表面。

当覆盖或接触活性物质表面的粘合剂形成膜时，还期待被用作钝态膜而发挥抑制电解液的分解的效果。在此，“钝态膜”是不具有导电性或导电性极低的膜，例如在钝态膜形成在活性物质表面时抑制在电池反应电位下电解液分解。更优选的是，钝态膜在抑制导电性的同时能够传输锂离子。

<导电材料>

导电材料也被称为导电赋予剂或导电助剂，使用碳材料。通过将导电材料附着到多个活性物质间，多个活性物质彼此电连接而导电性提高。注意，“附着”不是指活性物质与导电材料在物理上密接而是指包括如下情况的概念：在发生共价键的情况；由范德华力键合的情况；导电材料覆盖活性物质的表面的一部分的情况；导电材料嵌入活性物质的表面凹凸中的情况；互不接触也电连接的情况等。

正极活性物质层、负极活性物质层等活性物质层优选包含导电材料。

作为导电材料，例如可以使用乙炔黑及炉法炭黑等碳黑。此外，作为导电材料，可以使用人造石墨及天然石墨等石墨。此外，作为导电材料，可以使用碳纳米纤维及碳纳米管等碳纤维。此外，作为导电材料，可以使用上述实施方式所示的石墨烯或石墨烯化合物。此外，作为导电材料，可以混合上述材料中的一个或两个以上而使用。

作为碳纤维，例如可以使用中间相沥青类碳纤维、各向同性沥青类碳纤维等。作为碳纤维，可以使用碳纳米纤维或碳纳米管等。例如，可以通过气相生长法等制造碳纳米纤维或碳纳米管。

此外，作为导电材料也可以包含铜、镍、铝、银、金等的金属粉末或金属纤维、导电性陶瓷材料等。

在活性物质层总量中导电材料所占的含量优选为1wt％以上且10wt％以下，更优选为1wt％以上且5wt％以下。

不同于与活性物质形成点接触的碳黑等粒状导电材料，石墨烯或石墨烯化合物能够形成接触电阻低的面接触，所以可以以比一般的导电材料少的量提高粒状活性物质与石墨烯或石墨烯化合物的导电性。因此，能够增加活性物质层中的活性物质所占的比率。由此，可以增加电池的放电容量。

碳黑或碳纤维容易进入微小空间。微小空间例如是指多个活性物质间的区域等。通过组合容易进入微小空间的碳黑或碳纤维与能够形成面接触的石墨烯或石墨烯化合物而使用，可以提高电极的密度且形成良好的导电路径。

<集流体>

作为集流体，可以使用不锈钢、金、铂、锌、铁、铜、铝、钛等金属及它们的合金等导电性高且不与锂等载体离子合金化的材料。作为集流体可以适当地使用片状、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。集流体的厚度优选为5μm以上且30μm以下。

此外，作为负极集流体，优选使用不与锂等载体离子合金化的材料。

[正极]

正极包括正极活性物质层及正极集流体。正极活性物质层包含正极活性物质，也可以还包含导电材料和粘合剂中的至少一方。注意，可以使用[负极]中说明的正极集流体、导电材料及粘合剂。

集流体例如可以使用金属箔。正极可以通过在金属箔上涂敷浆料并进行干燥而形成。此外，也可以在干燥后进行挤压。在正极中，集流体上形成有活性物质层。

浆料是用来在集流体上形成活性物质层的材料液，包含活性物质、粘合剂及溶剂，优选还混合有导电材料。注意，浆料有时也被称为电极用浆料或活性物质浆料，有时在形成正极活性物质层时被称为正极用浆料。

<正极活性物质>

作为正极活性物质，可以使用具有层状岩盐型结构的复合氧化物、具有橄榄石型结构的复合氧化物和具有尖晶石型结构的复合氧化物中的任一个以上。

作为具有层状岩盐型结构的复合氧化物，可以使用钴酸锂、镍-钴-锰酸锂、镍-钴-铝酸锂和镍-锰-铝酸锂中的任一个或多个。注意，其组成式可以表示为LiM1O₂(M1为选自镍、钴、锰和铝中的一个以上)，但是组成式的系数不局限于整数。

作为钴酸锂，例如可以使用添加有镁及氟的钴酸锂。另外，优选使用添加有镁、氟、铝及镍的钴酸锂。

作为镍-钴-锰酸锂，例如可以使用镍：钴：锰＝1：1：1、镍：钴：锰＝6：2：2、镍：钴：锰＝8：1：1及镍：钴：锰＝9：0.5：0.5等比例的镍-钴-锰酸锂。另外，作为上述镍-钴-锰酸锂，例如优选使用添加有铝、钙、钡、锶和镓中的任一个或多个的镍-钴-锰酸锂。

作为具有橄榄石型结构的复合氧化物，可以使用磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂和磷酸铁锰锂中的任一个或多个。注意，其组成式可以表示为LiM2PO₄(M2为选自铁、锰和钴中的一个以上)，但是组成式的系数不局限于整数。

另外，可以使用LiMn₂O₄等的具有尖晶石型结构的复合氧化物。

[电解质]

以下说明电解质的例子。作为电解质的一个方式，可以使用包含有机溶剂及溶解于有机溶剂的电解质的液状的电解质(将其也称为电解液)。电解质不局限于在常温或室温(25℃)下为液体的电解液，也可以使用固态电解质。或者，也可以使用包含在常温下为液体的电解液和在常温下为固体的固态电解质的双方的电解质(半固态电解质)。在将固态电解质或半固态电解质用于能够弯曲的电池时，通过使电池内部的叠层体的一部分包含电解质，可以保持电池的柔软性。

在将电解液用于柔性电池时，作为有机溶剂，例如可以使用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯、碳酸氯乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、1，3-二氧六环、1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚(DME)、二甲亚砜、二***、甲基二甘醇二甲醚(methyl diglyme)、乙腈、苯腈、四氢呋喃、环丁砜、磺内酯等中的一种，或者可以以任意组合及比率使用上述中的两种以上。

通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有阻燃性及难挥发性的离子液体(室温熔融盐)，即使因柔性电池的内部区域短路或过充电等而使内部区域温度上升也可以防止柔性电池的破裂或起火等。离子液体由阳离子和阴离子构成，包含有机阳离子和阴离子。作为有机阳离子，可以举出季铵阳离子、叔锍阳离子及季鏻阳离子等脂肪族鎓阳离子或咪唑鎓阳离子及吡啶鎓阳离子等芳香族阳离子。此外，作为阴离子可以举出一价酰胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸盐阴离子、全氟烷基硼酸盐阴离子、六氟磷酸盐阴离子或全氟烷基磷酸盐阴离子等。

作为本发明的一个方式的柔性电池的载体离子，例如包含：锂离子、钠离子、钾离子等碱金属离子；钙离子、锶离子、钡离子、铍离子、镁离子等碱土金属离子。

在作为载体离子使用锂离子时，例如电解质包含锂盐。作为锂盐，例如可以使用LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiAlCl₄、LiSCN、LiBr、LiI、Li₂SO₄、Li₂B₁₀Cl₁₀、Li₂B₁₂Cl₁₂、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiC(CF₃SO₂)₃、LiC(C₂F₅SO₂)₃、LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(C₄F₉SO₂)(CF₃SO₂)、LiN(C₂F₅SO₂)₂等。

作为一个例子本实施方式所说明的有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)及碳酸二甲酯(DMC)，在这些碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯及碳酸二甲酯的总含量为100vol％时，可以使用上述碳酸乙烯酯、上述碳酸甲乙酯及上述碳酸二甲酯的体积比为x：y：100-x-y(注意，5≤x≤35且0<y<65)的有机溶剂。更具体而言，可以使用以EC：EMC：DMC＝30：35：35(体积比)包含EC、EMC及DMC的有机溶剂。

另外，在电解液中，优选的是，粒状的尘埃或除了电解液的构成元素以外的元素(以下，简单地称为“杂质”)的含量少且被高度纯化。具体而言，杂质在电解液的重量中所占的比率为1％以下，优选为0.1％以下，更优选为0.01％以下。

此外，为了在电极(活性物质层)与电解液的界面形成覆膜(Solid ElectrolyteInterphase：固态电解质界面)以提高安全性等，也可以对电解液添加碳酸亚乙烯酯(VC)、丙磺酸内酯(PS)、叔丁基苯(TBB)、碳酸氟乙烯酯(FEC)、双乙二酸硼酸锂(LiBOB)或者丁二腈或己二腈等二腈化合物等添加剂。将添加剂的浓度可以设定为例如在溶剂中占有0.1wt％以上且5wt％以下。

此外，通过电解质包含能够进行凝胶化的高分子材料，对漏液性等的安全性得到提高。作为凝胶化的高分子材料的典型例子，可以举出硅酮胶、丙烯酸胶、丙烯腈胶、聚氧化乙烯类胶、聚氧化丙烯类胶、氟类聚合物胶等。

作为高分子材料，例如，可以使用聚氧化乙烯(PEO)等具有聚氧化烷烯结构的聚合物、PVDF及聚丙烯腈等、以及包含这些的共聚物等。例如，可以使用作为PVDF及六氟丙烯(HFP)的共聚物的PVDF-HFP。此外，所形成的高分子也可以具有多孔形状。

[隔离体]

当电解质包含电解液时，在正极与负极间配置隔离体。作为隔离体，例如可以使用如下材料：纸等具有纤维素的纤维、无纺布、玻璃纤维、陶瓷或包含尼龙(聚酰胺)、聚酰亚胺、维尼纶(聚乙烯醇类纤维)、聚酯、丙烯酸树脂、聚烯烃、聚氨酯的合成纤维等。优选将隔离体加工为袋状，并以包围正极和负极中的任一个的方式配置。

隔离体可以具有多层结构。例如，可以对聚丙烯、聚乙烯等有机材料薄膜涂敷陶瓷类材料、氟类材料、聚酰胺类材料、聚酰亚胺类材料或其混合物等。作为陶瓷类材料，例如可以使用氧化铝粒子、氧化硅粒子等。作为氟类材料，例如可以使用PVDF、聚四氟乙烯等。作为聚酰胺类材料，例如可以使用尼龙、芳族聚酰胺(间位芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺)等。

通过涂敷陶瓷类材料可以提高抗氧化性，由此可以抑制高电压充电和放电时隔离体劣化，从而可以提高电池的可靠性。通过涂敷氟类材料易于使隔离体与电极密接，而可以提高输出特性。通过涂敷聚酰胺类材料(尤其是芳族聚酰胺)可以提高耐热性，由此可以提高电池的安全性。

例如，可以对聚丙烯薄膜的双面涂敷氧化铝与芳族聚酰胺的混合材料。或者，也可以对聚丙烯薄膜的与正极接触的面涂敷氧化铝与芳族聚酰胺的混合材料而对与负极接触的面涂敷氟类材料。

通过采用多层结构的隔离体即使隔离体的总厚度较小也可以确保电池的安全性，因此可以增大电池的单位体积的容量。

[外包装体]

电池所包括的外包装体是如上述实施方式所述的。并且，在采用叠层结构时，用于外包装体的铝层的厚度优选为50μm以下，更优选为40μm以下，进一步优选为30μm以下，更进一步优选为20μm以下。注意，在铝层比10μm薄时有铝层的针孔导致气体阻挡性下降的担忧，因此铝层的厚度优选为10μm以上。

本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而使用。

(实施方式5)

在本实施方式中，参照图29说明可用于上述实施方式的正极活性物质的制造方法1。制造方法1的特征在于：利用共沉淀法，具体而言使用共沉淀装置制造Co、Ni及Mn存在的共沉淀前体，在混合共沉淀前体和Li盐之后进行加热，然后对其添加钙化合物(碳酸钙)并还进行加热。

如图29所示，准备钴源、镍源及锰源，作为水溶液893准备碱性水溶液，作为水溶液892及水溶液894准备螯合剂。混合钴源、镍源及锰源制备水溶液890。混合水溶液890和水溶液892制备混合液901。使这些混合液901、水溶液893、水溶液894起反应，制造至少包含镍、钴及锰的化合物。该反应有时被记为中和反应、酸碱反应或共沉淀反应，该至少包含镍、钴及锰的化合物(图29中的镍化合物)有时被记为镍-钴-锰化合物的前体。此外，也可以将通过进行图29中的用点划线围绕的处理而发生的反应称为共沉淀反应。

<钴水溶液>

作为钴源准备钴水溶液。作为钴水溶液，可以举出包含硫酸钴(例如CoSO₄)、氯化钴(例如CoCl₂)、硝酸钴(例如Co(NO₃)₂)、乙酸钴(例如C₄H₆CoO₄)、钴醇盐、有机钴配合物或它们的水合物的水溶液。此外，也可以使用乙酸钴等钴的有机酸或它们的水合物。注意，在本说明书中，有机酸除了乙酸以外还包括柠檬酸、草酸、甲酸或丁酸。

例如，可以使用将它们溶解于纯水而得的水溶液。钴水溶液呈酸性，所以可以被记为酸性水溶液。

<镍水溶液>

作为镍源准备镍水溶液。作为镍水溶液可以使用硫酸镍、氯化镍、硝酸镍或它们的水合物的水溶液。此外，也可以使用乙酸镍等镍的有机酸盐或者它们的水合物的水溶液。此外，也可以使用镍醇盐或有机镍配合物的水溶液。

<锰水溶液>

作为锰源准备锰水溶液。作为锰水溶液可以使用锰盐，诸如硫酸锰、氯化锰、硝酸锰或它们的水合物的水溶液。此外，也可以使用乙酸锰等锰的有机酸盐或它们的水合物的水溶液。此外，可以使用锰醇盐或有机锰配合物的水溶液。

既可以在分别准备上述钴水溶液、镍水溶液、锰水溶液之后进行混合来制造水溶液890，又可以在混合硫酸镍、硫酸钴及硫酸锰之后将其与水混合来制造水溶液890。在本实施方式中，混合以所希望的分量分别进行称量的硫酸镍、硫酸钴及硫酸锰而制备混合硫酸镍、硫酸钴及硫酸锰的水溶液890。

混合水溶液890和水溶液892制备混合液901。作为水溶液892、水溶液894使用用作螯合剂的水溶液，但是没有特别的限制，作为水溶液892、水溶液894也可以使用纯水。

<碱性水溶液>

作为水溶液893准备碱性溶液。作为碱性水溶液，可以举出包含氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氨的水溶液。例如，可以使用将它们溶解于纯水的水溶液。此外，也可以是将选自氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的多种溶解于纯水的水溶液。

<反应条件>

当利用共沉淀法使混合液901和水溶液893起反应时，将反应***的pH调节为9.0以上且12.0以下，优选调节为10.5以上且11.5以下。例如在将水溶液894放入到反应池中并将混合液901和水溶液893滴加到反应池(也记为反应容器)中的情况下，优选将反应池的水溶液的pH维持在上述条件的范围内。此外，在先将水溶液893放入反应池中再滴加水溶液894及混合液901的情况下也是同样的。此外，在先将混合液901放入反应池中再滴加水溶液894及水溶液893的情况下也是同样的。水溶液893、水溶液894或混合液901的滴加速度优选为0.1mL/min以上且0.8mL/min以下，由此易于控制pH条件。

在反应池中优选使用搅拌单元搅拌水溶液。搅拌单元包括搅拌器或搅拌翼等。可以设置两个以上且六个以下的搅拌翼，例如在采用四个搅拌翼时，该搅拌翼以在俯视时形成十字形的方式配置即可。搅拌单元的转数优选为800rpm以上且1200rpm以下。

反应池的温度被调整为50℃以上且90℃以下。水溶液893、水溶液894或混合液901的滴加优选在变为该温度之后开始。

此外，反应池优选具有非活性气氛。例如在为氮气氛的情况下，优选以0.5L/min以上且2L/min以下的流量引入氮气体。

此外，在反应池中优选配置回流冷却器。通过回流冷却器，可以从反应池释放氮气体，并且可以将水回到反应池中。

通过上述反应，至少包含镍、钴及锰的化合物沉淀在反应池中。为了回收该包含镍、钴及锰的化合物进行过滤。优选的是，在用纯水清洗沉淀在反应池中的反应生成物之后添加沸点较低的有机溶剂(例如，丙酮)，然后进行上述过滤。

优选进一步使过滤后的至少包含镍、钴及锰的化合物干燥。例如在60℃以上且120℃以下的真空或减压下以0.5小时以上且12小时以下进行干燥。如此，可以得到包含镍、钴及锰的化合物。在图29中，将包含镍、钴及锰的化合物记为镍化合物。

通过上述反应得到的至少包含镍、钴及锰的化合物可以作为聚集了一次粒子的二次粒子来得到。注意，在本说明书中，一次粒子是指在利用SEM(扫描电子显微镜)等例如以5000倍进行观察时没有晶界的最小单位的粒子(块)。就是说，一次粒子是指被晶界围绕的最小单位的粒子。二次粒子是指聚集了上述一次粒子的粒子，且上述一次粒子的一部分共享上述晶界(一次粒子的***)，不容易彼此分离(而彼此独立)。就是说，二次粒子有时具有晶界。

在本实施方式中，在通过上述共沉淀法得到的包含镍、钴及锰的化合物中，将镍、钴及锰的原子个数比为Ni:Co:Mn＝8:1:1或其附近的方式适当地进行调节。

<锂化合物>

接着，准备锂化合物。作为锂化合物，可以举出氢氧化锂(例如LiOH)、碳酸锂(例如Li₂CO₃(熔点723℃))或硝酸锂(例如LiNO₃)。尤其优选使用以氢氧化锂(熔点462℃)为代表的锂化合物中熔点较低的材料。因为镍的比率较高的正极活性物质与钴酸锂相比容易发生阳离子混排，所以需要以低温进行第一加热。因此，优选使用熔点较低的材料。在该阶段适当地调节后述正极活性物质400的锂浓度即可。在本实施方式中，以相对于作为共沉淀前体的镍化合物(包含镍、钴及锰的化合物)的摩尔比为1.01的方式适当地进行调节。

在本实施方式中，混合包含镍、钴及锰的化合物和锂化合物来得到混合物904。混合使用研钵或搅拌混合机。

接着，进行第一加热。作为进行第一加热的焙烧装置可以使用电炉，例如可以使用回转窑。

第一加热温度优选高于400℃且为1050℃以下。此外，第一加热的时间优选为1小时以上且20小时以下。

接着，为了使粒径均匀，在研钵中进行粉碎或研碎后进行回收。再者，也可以使用筛子进行分级。另外，当在将该材料从坩埚转移到研钵之后回收加热结束了的材料时，材料中没有混入杂质，所以是优选的。

接着，进行第二加热。作为进行第二加热的焙烧装置可以使用电炉，例如可以使用回转窑。

第二加热温度优选高于400℃且为1050℃以下。另外，第二加热的时间优选为1小时以上且20小时以下。第二加热优选在氧气氛下进行，尤其优选的是边供应氧边进行。例如，每炉的内部容积1L设定10L/min。此外，具体而言，优选在对放入混合物904的容器盖上盖的状态下进行加热。

接着，为了使粒径均匀，在研钵中进行粉碎或研碎后进行回收。再者，也可以使用筛子进行分级。

<钙化合物>

并且，混合所得到的混合物905和化合物910。在本实施方式中，作为化合物910使用钙化合物。作为钙化合物，可以举出氧化钙、碳酸钙(熔点825℃)或氢氧化钙。在本实施方式中，作为化合物910使用碳酸钙(CaCO₃)。优选的是，相对于包含镍、钴及锰的化合物在0.5atm％以上且3atm％以下的范围内称量钙来添加化合物910。

然后，进行第三加热。第三加热温度至少比第一加热温度高，优选高于662℃且为1050℃以下。此外，第三加热的时间优选比第二加热短，为0.5小时以上且20小时以下。第三加热优选在氧气氛下进行，特别优选在供应氧的同时进行。例如，每炉的内部容积1L设定10L/min。此外，具体而言，优选在对放入混合物905的容器盖上盖的状态下进行加热。

接着，为了使粒径均匀，在研钵中进行粉碎或研碎后进行回收。再者，也可以使用筛子进行分级。

通过上述工序可以制造正极活性物质400。通过上述工序而得的正极活性物质400为镍-钴-锰酸锂(NCM)，在一次粒子的覆膜或二次粒子的覆膜中包含钙。

此外，为了减少图29中的工序数，也可以采用对作为共沉淀前体的镍化合物混合锂化合物及钙化合物并进行加热的工艺。此时，可以省略第三加热。

在上述制造流程中，添加钙化合物(碳酸钙)之后的加热在一次粒子不融化且钙不扩散到一次粒子内的温度下进行。添加钙化合物(碳酸钙)之后的加热中的下限温度优选为共晶点662℃。在添加钙化合物(碳酸钙)之后进行662℃以上的加热时，碳酸钙及碳酸锂融化，其结果是，碳酸钙和碳酸锂的融化物形成在一次粒子间，并且钙扩散到二次粒子内部而散开。如此，可以得到添加有钙的镍-钴-锰酸锂。钙可以存在于镍-钴-锰酸锂的内部，也可以在覆盖镍-钴-锰酸锂的状态下存在。有时将覆盖状态记为镍-钴-锰酸锂的覆膜包含钙。

虽然说明在上述制造流程中添加钙化合物的步骤，但是也可以添加铝化合物代替钙化合物。既可以与添加钙化合物的时序相同的时序添加铝化合物，也可以在制造共沉淀前体时添加铝化合物。如此，可以得到添加有铝的镍-钴-锰酸锂。铝可以存在于镍-钴-锰酸锂的内部，也可以在覆盖镍-钴-锰酸锂的状态下存在。有时将覆盖状态记为镍-钴-锰酸锂的覆膜包含铝的状态。

在上述制造流程中，也可以除了钙化合物之外还添加铝化合物。添加铝化合物的时序可以与添加钙化合物的时序相同或不同。当时序不同时，例如也可以在制造共沉淀前体时添加铝化合物。

本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而使用。

(实施方式6)

在本实施方式中，参照图30A至图30C说明可用于上述实施方式的正极活性物质的制造方法2。制造方法2的特征在于：利用固相法，具体而言进行退火及初始加热。

<步骤S11>

在图30A所示的步骤S11中，作为起始材料的锂及过渡金属M的材料，分别准备锂源(Li源)及过渡金属M源(M源)。

作为锂源优选使用包含锂的化合物，例如可以使用碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂或氟化锂等。锂源的纯度优选高，例如优选使用纯度为99.99％以上的材料。

过渡金属M可以选自周期表第4族至第13族所记载的元素中，例如使用锰、钴和镍中的至少一种。作为过渡金属M，只使用钴，只使用镍，使用钴及锰的两种，使用钴及镍的两种或者使用钴、锰、镍的三种。在只使用钴的情况下所得到的正极活性物质包含钴酸锂(LCO)，在使用钴、锰及镍的三种的情况下所得到的正极活性物质包含镍-钴-锰酸锂(NCM)。

作为过渡金属M源优选使用包含上述过渡金属M的化合物，例如可以使用作为上述过渡金属M的例子示出的金属的氧化物或氢氧化物等。作为钴源，可以使用氧化钴、氢氧化钴等。作为锰源，可以使用氧化锰、氢氧化锰等。作为镍源，可以使用氧化镍、氢氧化镍等。作为铝源，可以使用氧化铝、氢氧化铝等。

过渡金属M源的纯度优选高，例如优选使用纯度为3N(99.9％)以上，优选为4N(99.99％)以上，更优选为4N5(99.995％)以上，进一步优选为5N(99.999％)以上的材料。通过使用高纯度的材料，可以控制正极活性物质中的杂质。

并且，过渡金属M源的结晶性优选高，例如优选具有单晶粒子。作为过渡金属M源的结晶性的评价方法，可以举出：利用TEM图像、STEM(扫描透射电子显微镜)图像、HAADF-STEM(高角度环形暗场-扫描透射电子显微法)图像、ABF-STEM(环形明场扫描透射电子显微镜)图像等的判断；或者利用X射线衍射(XRD)、电子衍射、中子衍射等的判断。上述评价结晶性的方法除了过渡金属M源以外还可以用于其他结晶性的评价。

另外，在使用两种以上的过渡金属M源时，优选以可具有层状岩盐型晶体结构的比例(混合比)准备该两种以上的过渡金属M源。

<步骤S12>

接着，作为图30A所示的步骤S12，对锂源及过渡金属M源进行粉碎而混合来制造混合材料。粉碎及混合可以以干法或湿法进行。湿法可以将粒子研碎得小，所以是优选的。在以湿法进行粉碎及混合时，准备溶剂。作为溶剂，可以使用丙酮等酮、乙醇及异丙醇等醇、***、二氧六环、乙腈、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。优选使用不容易与锂发生反应的非质子性溶剂。在本实施方式中使用纯度为99.5％以上的脱水丙酮。优选的是，对水分含量抑制到10ppm以下且纯度为99.5％以上的脱水丙酮混合锂源及过渡金属M源来进行研碎及混合。通过使用上述纯度的脱水丙酮，可以减少有可能混入的杂质。

作为进行混合等的单元，可以使用球磨机或砂磨机等。在使用球磨机时，作为粉碎介质优选使用氧化铝球或氧化锆球。氧化锆球的杂质的排出较少，所以是优选的。另外，在使用球磨机或砂磨机等的情况下，为了抑制来自介质的污染，圆周速度优选设定为100mm/s以上且2000mm/s以下。在本实施方式中，圆周速度优选设定为838mm/s(旋转数为400rpm，球磨机的直径为40mm)进行粉碎及混合。

<步骤S13>

接着，作为图30A所示的步骤S13，加热上述混合材料。加热温度优选以800℃以上且1100℃以下，更优选以900℃以上且1000℃以下，进一步优选以950℃左右进行。在温度过低时，有锂源及过渡金属M源的分解及熔化不充分的担忧。另一方面，在温度过高时，有可能因如下原因而导致缺陷：锂从锂源蒸发；以及/或者用作过渡金属M源的金属过度地被还原；等。作为该缺陷，例如有时在作为过渡金属M使用钴的情况下，钴过度地被还原而从三价变为二价，引起氧空位等。

在加热时间过短时LiMO₂不合成，但是在加热时间过长时生产率降低。例如，加热时间优选为1小时以上且100小时以下，更优选为2小时以上且20小时以下。

虽然根据加热温度的所到达的温度而不同，但是升温速率优选为80℃/h以上且250℃/h以下。例如，在以1000℃加热10小时的情况下，升温优选为200℃/h。

加热气氛优选在干燥空气等水较少的气氛下进行，例如优选在露点为-50℃以下，更优选在露点为-80℃以下的气氛下进行。在本实施方式中，在露点为-93℃的气氛下进行加热。另外，为了抑制有可能混入到材料中的杂质，加热气氛中的CH₄、CO、CO₂及H₂等的杂质浓度优选都为5ppb(parts per billion)以下。

作为加热气氛，优选采用含氧气氛。例如，可以举出对反应室继续导入干燥空气的方法。在此情况下，干燥空气的流量优选为10L/min。将向反应室继续导入氧而使氧流过反应室内的方法称为“流动”。

在加热气氛为含氧气氛的情况下，也可以采用不流动的方法。例如，可以采用先对反应室进行减压而填充氧来防止该氧从反应室泄漏或者氧进入反应室的方法，将这个方法称为吹扫。例如，对反应室减压到-970hPa，然后直到50hPa为止继续填充氧即可。

加热后可以自然冷却，从规定温度到室温的降温时间优选在10小时以上且50小时以下的范围内。注意，并不一定需要冷却到室温，冷却到下一个步骤允许的温度即可。

在本工序的加热中，可以进行利用回转窑(rotary kiln)或辊道窑(rollerhearth kiln)的加热。利用连续式或成批式(batch-type)的回转窑的加热可以在进行搅拌的同时进行加热。

加热时使用的坩埚或鞘优选包含用矾土(氧化铝)制造的材料、用莫来石-堇青石制造的材料、用氧化镁制造的材料、用氧化锆制造的材料等耐热性高的材料。并且，因为氧化铝是使杂质不易混入的材料，所以用矾土制造的坩埚或鞘的纯度为99％以上、优选为99.5％以上。在本实施方式中，使用纯度为99.9％的用氧化铝制造的坩埚。优选对坩埚或鞘盖上盖进行加热。由此，可以防止材料的挥发。

加热结束后，也可以根据需要进行粉碎而还进行筛选。在回收加热后的材料时，也可以将加热后的材料先从坩埚移动到研钵，然后回收。另外，该研钵优选使用用氧化铝制造的研钵或用氧化锆制造的研钵。用氧化铝制造的研钵不容易释放杂质。具体而言，使用纯度为90％以上，优选为99％以上的氧化铝的研钵。另外，也可以在步骤S13以外的后述的加热工序中采用与步骤S13相同的加热条件。

<步骤S14>

通过上述工序，可以在图30A所示的步骤S14中得到包含过渡金属M的复合氧化物(LiMO₂)。复合氧化物具有以LiMO₂表示的锂复合氧化物的晶体结构即可，其组成并不是严密地限定于Li：M：O＝1：1：2。在作为过渡金属M使用钴时将该复合氧化物称为含有钴的复合氧化物，以LiCoO₂表示。组成并不严密地限定于Li：Co：O＝1：1：2。

示出如步骤S11至步骤S14所示地通过固相法制造复合氧化物的例子，但是也可以通过共沉淀法制造复合氧化物。另外，也可以通过水热法制造复合氧化物。

<步骤S15>

接着，作为图30A所示的步骤S15，加热上述复合氧化物。该加热是对复合氧化物进行的第一次的加热，所以可以将步骤S15的加热称为初始加热。或者，该加热是以下所示的步骤S20之前进行的，有时称为预热处理或预处理。

由于初始加热，如上所述，复合氧化物的表层部的一部分发生锂脱离。另外，可以期待提高内部的结晶性的效果。另外，在步骤S11等中准备的锂源及/或过渡金属M有时混入有杂质。通过进行初始加热可以减少在步骤14完成的复合氧化物中的杂质。

经过初始加热，还有使复合氧化物的表面平滑的效果。复合氧化物的表面平滑是指：凹凸较少且整体带弧形，并且角部带弧形的状态。另外，附着于表面的异物较少的状态也被称为“平滑”。可认为异物是凹凸的原因，优选不附着于表面。

在上述初始加热中，也可以不准备锂化合物源。或者，也可以不准备添加元素A源。或者，也可以不准备被用作熔剂的材料。

在本工序的加热时间过短时不能得到充分效果，但是在加热时间过长时生产率降低。例如，可以从在步骤S13中说明的加热条件选择而实施。补充说明该加热条件：为了保持复合氧化物的晶体结构，本工序的加热温度优选低于步骤S13的温度。另外，为了保持复合氧化物的晶体结构，本工序的加热时间优选比步骤S13的加热时间短。例如，优选以700℃以上且1000℃以下的温度加热2小时以上且20小时以下。

另外，提高内部的结晶性的效果例如是指缓和起因于在步骤S13制造的复合氧化物的收缩差等而发生的歪斜、偏离等的效果。

在上述复合氧化物中，通过步骤S13的加热而有时在复合氧化物的表面与内部间发生温度差。有时温度差导致收缩差。也可认为：由于表面与内部的流动性根据温度差不同，由此发生收缩差。因与收缩差有关的能量而在复合氧化物中发生内部应力之差。内部应力之差也被称为畸变，该能量有时被称为畸变能。可认为：内部应力通过步骤S15的初始加热被去除，换言之，畸变能通过步骤S15的初始加热被均匀化。在畸变能被均匀化时，复合氧化物的畸变缓和。因而，通过步骤S15，复合氧化物的表面有可能变平滑。也可以说表面得到改善。换言之，可认为：通过步骤S15产生在复合氧化物中的收缩差缓和，从而复合氧化物的表面变平滑。

另外，收缩差有时导致上述复合氧化物中的微小偏离的产生诸如晶体的偏离的产生。为了减少该偏离，优选进行本工序。通过本工序，可以使上述复合氧化物的偏离均匀化。在偏离被均匀化时，复合氧化物的表面有可能变平滑。也可以说晶粒被排列。换言之，可认为：通过步骤S15，缓和产生在复合氧化物中的晶体等的偏离，从而复合氧化物的表面变平滑。

通过将表面平滑的复合氧化物用作正极活性物质，作为柔性电池进行充放电时的劣化变少，从而可以防止正极活性物质的破裂。

当在复合氧化物的一个截面上根据测量数据量化表面的凹凸信息时，可以说复合氧化物的表面平滑的状态是至少具有10nm以下的表面粗糙度的状态。上述一个截面例如为通过扫描透射电子显微镜(STEM)观察时取得的截面。

另外，在步骤S14中也可以使用预先合成包含锂、过渡金属M及氧的复合氧化物。在此情况下，可以省略步骤S11至步骤S13。通过对预先合成的复合氧化物进行步骤S15，可以得到表面平滑的复合氧化物。

可认为有时通过初始加热而复合氧化物的锂减少。由于锂减少，所以有可能下一个步骤S20等所说明的添加元素A容易进入复合氧化物中。

<步骤S20>

另外，也可以在可具有层状岩盐型晶体结构的范围内对表面平滑的复合氧化物加入添加元素A。在对对表面平滑的复合氧化物加入添加元素A时，可以均匀地加入添加元素A。因此，优选先进行初始加热然后加入添加元素A。使用图30B及图30C说明加入添加元素A的步骤。

<步骤S21>

在图30B所示的步骤S21，准备添加到复合氧化物的添加元素A源(A源)。除了添加元素A源以外，还可以准备锂源。

作为添加元素A，可以使用选自镍、钴、镁、钙、氯、氟、铝、锰、钛、锆、钇、钒、铁、铬、铌、镧、铪、锌、硅、硫、磷、硼及砷中的一个或多个。另外，作为添加元素可以使用选自溴和铍中的一个或多个。注意，溴及铍是对生物具有毒性的元素，所以优选使用上述添加元素。

在作为添加元素A选择镁时，添加元素A源可以被称为镁源。作为该镁源，可以使用氟化镁、氧化镁、氢氧化镁或碳酸镁等。另外，也可以使用多个上述镁源。

在作为添加元素A选择氟时，添加元素A源可以被称为氟源。作为该氟源，例如可以使用氟化锂、氟化镁、氟化铝、氟化钛、氟化钴、氟化镍、氟化锆、氟化钒、氟化锰、氟化铁、氟化铬、氟化铌、氟化锌、氟化钙、氟化钠、氟化钾、氟化钡、氟化铈、氟化镧或六氟化铝钠等。其中，氟化锂的熔点较低，即848℃，并且在后述的加热工序中容易被熔化，所以是优选的。

氟化镁既可以用作氟源又可以用作镁源。另外，氟化锂可以用作锂源。作为在步骤S21使用的其他锂源，有碳酸锂。

此外，氟源也可以为气体，也可以使用氟、氟化碳、氟化硫或氟化氧等，在后述加热工序中将其混合在气氛中。另外，也可以使用多个上述氟源。

在本实施方式中，作为氟源准备氟化锂，作为氟源及镁源准备氟化镁。当氟化锂和氟化镁以LiF：MgF₂＝65：35(摩尔比)左右混合时，对降低熔点最有效。另一方面，当氟化锂较多时，锂变得过于多而可能导致循环特性恶化。因此，氟化锂和氟化镁的摩尔比优选为LiF：MgF₂＝x：1(0≤x≤1.9)，更优选为LiF：MgF₂＝x：1(0.1≤x≤0.5)，进一步优选为LiF：MgF₂＝x：1(x＝0.33及其附近)。另外，在本说明书等中，附近是指大于其值0.9倍且小于1.1倍的值。

同时，镁的添加量优选以LiCoO₂为基准超过0.1atomic％且为3atomic％以下，更优选为0.5atomic％以上且2atomic％以下，进一步优选为0.5atomic％以上且1atomic％以下。在镁的添加量为0.1atomic％以下时，初次放电容量大，但是随着反复进行充电深度提高的充放电而放电容量急剧地降低。在镁的添加量超过0.1atomic％且为3atomic％以下时，即使反复进行充电深度提高的充放电初次放电特性及充放电循环特性也都良好。另一方面，在镁的添加量超过3atomic％时，有初次放电容量及充放电循环特性都逐渐地降低的倾向。

<步骤S22>

接着，在图30B所示的步骤S22中，对镁源及氟源进行粉碎而混合。本工序可以从在步骤S12中说明的粉碎及混合的条件选择而实施。

另外，也可以根据需要在步骤S22之后进行加热工序。加热工序可以从在步骤S13说明的加热条件选择而实施。加热时间优选为2小时以上，加热温度优选为800℃以上且1100℃以下。

<步骤S23>

接着，在图30B所示的步骤S23中，回收上述粉碎并混合的材料来可以得到添加元素A源(A源)。步骤S23所示的添加元素A源包含多个起始材料，可以被称为混合物。

上述混合物的粒径的中值粒径(D50)优选为600nm以上且20μm以下，更优选为1μm以上且10μm以下。在作为添加元素A源使用一种材料的情况下的中值粒径(D50)也优选为600nm以上且20μm以下，更优选为1μm以上且10μm以下。

在使用上述被微粉化的混合物(包括添加元素A为一种的情况)时，在后面工序中与复合氧化物混合时容易将混合物均匀地附着于复合氧化物的粒子的表面。在混合物均匀地附着于复合氧化物的粒子表面时，在加热后容易使氟及镁均匀地分布或扩散到复合氧化物的表层部，所以是优选的。氟及镁分布的区域也可以被称为表层部。当在表层部中存在有不包含氟及镁的区域时，在充电状态下有时不容易成为后述的O3’型晶体结构。注意，使用氟进行说明，但是也可以使用氯代替氟，可以被称为卤素作为包含上述元素的物质。

<步骤S21>

使用图30C说明与图30B不同的工序。在图30C所示的步骤S21中，准备添加到复合氧化物的四种添加元素A源。就是说，图30C的添加元素A源的种类与图30B不同。除了添加元素A源以外，还可以准备锂源。

作为四种添加元素A源，准备镁源(Mg源)、氟源(F源)、镍源(Ni源)及铝源(Al源)。镁源及氟源可以从图30B所说明的化合物等中选择。作为镍源，可以使用氧化镍、氢氧化镍等。作为铝源，可以使用氧化铝、氢氧化铝等。

<步骤S22>及<步骤S23>

接着，图30C所示的步骤S22及步骤S23与在图30B中说明的步骤同样。

<步骤S31>

接着，在图30A的步骤S31中，混合复合氧化物及添加元素源A源(A源)。包含锂、过渡金属M及氧的复合氧化物中的过渡金属M的原子数M与添加元素A中的镁的原子数Mg之比优选为M：Mg＝100：y(0.1≤y≤6)，更优选为M：Mg＝100：y(0.3≤y≤3)。

为了不损坏复合氧化物，步骤S31的混合优选在比步骤S12的混合更温和的条件下进行。例如，优选在与步骤S12的混合相比旋转数更少或时间更短的条件下进行。另外，与湿法相比干法是更为温和的条件。在混合中，例如可以使用球磨机、砂磨机等。当利用球磨机时，例如优选使用氧化锆球作为介质。

在本实施方式中，使用利用直径1mm的氧化锆球的球磨机以150rpm通过干法进行混合1小时。另外，该混合在露点为-100℃以上且-10℃以下的干燥室进行。

<步骤S32>

接着，在图30A的步骤S32中，回收上述混合了的材料而得到混合物903。在回收时，也可以根据需要在研碎之后进行筛选。

注意，在本实施方式中，将用作氟源的氟化锂及用作镁源的氟化镁添加到通过初始加热后的复合氧化物的方法。但是，本发明不局限于上述方法。可以在步骤S11的阶段，即复合氧化物的起始材料的阶段将镁源及氟源等添加到锂源及过渡金属M源。然后，可以在步骤S13中进行加热来得到添加有镁及氟的LiMO₂。在此情况下，不需要分成步骤S11至步骤S14的工序和步骤S21至步骤S23的工序。可以说上述方法是简单且生产率高的方法。

另外，也可以使用预先添加有镁及氟的复合氧化物。在使用添加有镁及氟的复合氧化物时，可以省略步骤S11至步骤S32及步骤S20的工序。可以说上述方法是简单且生产率高的方法。

或者，也可以根据步骤S20对预先添加有镁及氟的复合氧化物还添加镁源及氟源或者镁源、氟源、镍源及铝源。

<步骤S33>

接着，在图30A所示的步骤S33中，加热混合物903。可以从在步骤S13说明的加热条件中选择而实施。加热时间优选为2小时以上。

在此，补充说明加热温度。步骤S33的加热温度的下限值需要为复合氧化物(LiMO₂)与添加元素A源的反应进展的温度以上。反应进展的温度设定为发生LiMO₂与添加元素A源所包含的元素的相互扩散的温度即可，也可以低于上述材料的熔化温度。以氧化物为例进行说明，已知从熔化温度T_m的0.757倍(塔曼温度T_d)发生固相扩散。由此，步骤S33中的加热温度设定为500℃以上即可。

当然，在设定混合物903的至少一部分被熔化的温度以上时，反应更容易进展。例如，在作为添加元素A源包含LiF及MgF₂时，LiF与MgF₂的共熔点为742℃附近，所以步骤S33的加热温度的下限值优选设定为742℃以上。

另外，以LiCoO₂：LiF：MgF₂＝100：0.33：1(摩尔比)的方式混合而得到的混合物903在差示扫描量热测量(DSC测量)中在830℃附近观察到吸热峰。因此，加热温度的下限值更优选设定为830℃以上。

加热温度越高反应越容易进展，加热时间缩短而生产率提高，所以是优选的。

加热温度的上限设定为低于LiMO₂的分解温度(LiCoO₂的分解温度为1130℃)。在分解温度附近的温度下，有可能发生微小的LiMO₂的分解。因此，加热温度的上限更优选为1000℃以下，进一步优选为950℃以下，更进一步优选为900℃以下。

总之，作为步骤S33的加热温度，优选为500℃以上且1130℃以下，更优选为500℃以上且1000℃以下，进一步优选为500℃以上且950℃以下，更进一步优选为500℃以上且900℃以下。另外，优选为742℃以上且1130℃以下，更优选为742℃以上且1000℃以下，进一步优选为742℃以上且950℃以下，更进一步优选为742℃以上且900℃以下。另外，优选为800℃以上且1100℃以下，更优选为830℃以上且1130℃以下，进一步优选为830℃以上且1000℃以下，更进一步优选为830℃以上且950℃以下，还进一步优选为830℃以上且900℃以下。另外，步骤S33的加热温度优选高于步骤13的加热温度。

另外，在加热混合物903时，优选将起因于氟源等的氟或氟化物的分压控制为适当的范围内。

在本实施方式所说明的制造方法中，有时作为氟源的LiF等一部分材料被用作熔剂。通过上述功能，可以使加热温度降低到低于复合氧化物(LiMO₂)的分解温度，例如742℃以上且950℃以下，可以使镁等添加元素A分布在表层部中，由此可以制造具有良好特性的正极活性物质。

但是，LiF的气体状态的比重比氧轻，所以LiF有可能通过加热被挥发，在LiF被挥发时混合物903中的LiF减少。此时，LiF的作为熔剂的功能降低。因此，需要抑制LiF的挥发的同时进行加热。另外，即使作为氟源等不使用LiF也有可能LiMO₂表面的Li与作为氟源的F起反应生成LiF而该LiF被挥发。由此，即使使用其熔点高于LiF的氟化物，也同样地需要抑制挥发。

于是，优选在包含LiF的气氛下加热混合物903，即在加热炉内的LiF的分压高的状态下加热混合物903。通过上述加热，可以抑制混合物903中的LiF的挥发。

本工序的加热优选以不使混合物903粘合在一起的方式进行。在进行加热时混合物903粘合在一起时，与气氛中的氧的接触面积缩小，并且添加元素A(例如氟)扩散的路径被阻挡，由此有可能添加元素A(例如镁及氟)不容易分布在表层部中。

另外，可认为在添加元素A(例如氟)在表层部中均匀地分布时可以得到平滑且凹凸较少的正极活性物质。因此，为了在本工序中保持经过步骤S15的加热的表面平滑的状态或者进一步变平滑，优选不使混合物903粘合在一起。

另外，在利用回转窑进行加热的情况下，优选控制窑(kiln)内的含氧气氛的流量进行加热。例如，优选的是：减少含氧气氛的流量；首先对气氛进行吹扫而向窑内导入氧气氛，然后不进行气氛流动；等。在使氧流动时有可能氟源被蒸发，这是为了保持表面的平滑度不是优选的。

在利用辊道窑进行加热的情况下，例如通过对装有混合物903的容器盖上盖，可以在含LiF气氛下加热混合物903。

补充说明加热时间。加热时间根据加热温度、步骤S14的LiMO₂的大小、组成等的条件变化。在LiMO₂较小时，有时优选以与LiMO₂较大的情况相比低温度或者短时间进行加热。

在图30A的步骤S14的复合氧化物(LiMO₂)的中值粒径(D50)为12μm左右时，加热温度例如优选设定为600℃以上且950℃以下。加热时间例如优选设定为3小时以上，更优选设定为10小时以上，进一步优选设定为60小时以上。另外，加热后的降温时间例如优选设定为10小时以上且50小时以下。

另一方面，在步骤S14的复合氧化物(LiMO₂)的中值粒径(D50)为5μm左右时，加热温度例如优选设定为600℃以上且950℃以下。加热时间例如优选设定为1小时以上且10小时以下，更优选设定为2小时左右。另外，加热后的降温时间例如优选设定为10小时以上且50小时以下。

<步骤S34>

接着，在图30A所示的步骤S34中，回收加热了的材料而根据需要进行研碎来得到正极活性物质500。此时，优选还对所回收的正极活性物质500进行筛选。通过上述工序，可以制造本发明的一个方式的正极活性物质500。本发明的一个方式的正极活性物质的表面平滑。

本实施方式可以与其他实施方式组合而使用。

(实施方式7)

在本实施方式中，参照图31及图32对本发明的一个方式的电子设备进行说明。

图31A所示的电子设备6500是可以用作智能手机的便携式信息终端设备。

电子设备6500至少包括框体6501、显示部6502、电源按钮6503、按钮6504、扬声器6505及麦克风6506等。显示部6502a具有触控面板功能。

电子设备6500可以在铰链部6519的部分弯折。

图31B是包括框体6501的麦克风6506一侧的端部的截面示意图。

框体6501的显示面一侧设置有具有透光性的保护构件6510，被框体6501及保护构件6510包围的空间内设置有显示面板6511、光学构件6512、触控传感器面板6513、印刷电路板6517、第一电池6518a等。

显示面板6511、光学构件6512及触控传感器面板6513使用粘合层(未图示)固定到保护构件6510。

在显示部6502a的外侧的区域中，显示面板6511的一部分叠回，且该叠回部分连接有FPC6515。FPC6515安装有IC6516。FPC6515与设置于印刷电路板6517的端子连接。

显示面板6511可以使用柔性显示器。作为柔性显示器，使用由多个具有柔性的薄膜构成并配置为矩阵状的多个发光元件。作为发光元件，优选使用OLED、QLED等EL元件(也称为EL器件)。作为EL元件所包含的发光物质，可以举出发射荧光的物质(荧光材料)、发射磷光的物质(磷光材料)、呈现热活化延迟荧光的物质(热活化延迟荧光(TADF)材料)等。作为EL元件所包含的发光物质，除了有机化合物之外还可以使用无机化合物(量子点材料等)。作为发光元件，也可以使用微型发光二极管(Micro LED)等LED。

通过使用柔性显示器，可以有效地利用框体6501的内部空间，而可以实现非常轻量的电子设备。此外，由于显示面板6511极薄，所以可以在抑制电子设备的厚度的情况下安装大容量的第一电池6518a。

再者，在电子设备6500中，为了使用大容量电池，在覆盖部6520的内部设置第二电池6518b，虽然未图示连接部分，但是使第一电池6518a与第二电池6518b电连接。作为第二电池6518b可以使用本发明的一个方式的柔性电池。

此外，通过折叠显示面板6511的一部分以在像素部的背面设置与FPC6515的连接部，可以实现窄边框的电子设备。

通过作为第一电池6518a和第二电池6518b中的一方或双方使用本发明的一个方式的柔性电池，可以获得使电子设备6500的一部分弯折来实现小型化的便携性高的电子设备6500。

图32A是示出弯折图31A中的虚线部分的状态的立体图。电子设备6500可以对折，可以反复弯折显示部6502a及第二电池6518b。

此外，在图32A中，在覆盖部6520因弯折而滑动的部分具有第二显示部6502b。即使在对折的状态下，使用者也可以通过看到第二显示部6502b确认简单的时刻显示或收到电子邮件的联系显示。

此外，图32B示意性地示出弯折电子设备6500的状态下的覆盖部的截面状态。为了简化起见，在图32B中未示出框体6501的内部。

在图32B中，铰链部6519也可以被称为连结部，该铰链部6519可以采用各种方式而不局限于连结有多个柱状体的结构的例子。尤其是，优选具有能够以不伸缩的方式弯曲显示部6502a及第二电池6518b的机构。

在覆盖部6520的内部示出第二电池6518b，也可以包括多个该第二电池6518b。此外，在覆盖部6520的内部也可以包括第二电池6518b的充电控制电路或无线充电电路。

示出如下例子：覆盖部6520部分固定于框体6501，并且不固定于与铰链部6519重叠的部分以及通过弯折并滑动而与第二显示部6502b重叠的部分。

此外，覆盖部6520并不一定需要固定于框体6501，也可以具有能够装卸的结构。当不需要大容量时，可以装卸覆盖部6520并采用第一电池6518a来使用电子设备6500。此外，只要对所装卸的第二电池6518b进行充电，在使第二电池6518b与第一电池6518a重新连接时就可以对第一电池6518a进行充电。因此，也可以将覆盖部6520用作移动电源。

虽然图32A及图32B示出以显示部6502a的显示面在内侧的方式进行对折的例子，但是不局限于此，根据铰链部6519的结构，也可以采用能够以显示部6502a的显示面在外侧的方式进行对折的结构。

本发明的一个方式的柔性电池对反复的变形具有高可靠性，所以可以适合用于这种能够折叠的(也称为折叠式)设备。

本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。

(实施方式8)

在本实施方式中，说明将本发明的一个方式的柔性电池安装在电子设备中的例子。作为安装有柔性电池的电子设备，例如可以举出电视装置(也称为电视或电视接收机)、用于计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话、移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置、弹珠机等大型游戏机等。作为便携式信息终端，可以举出笔记本型个人计算机、平板型终端、电子书终端、移动电话机等。

图33A示出移动电话机的一个例子。移动电话机2100除了安装在框体2101中的显示部2102之外还具备操作按钮2103、外部连接端口2104、扬声器2105、麦克风2106等。此外，移动电话机2100包括作为本发明的一个方式的柔性电池2107。柔性电池2107可以被弯曲，所以也可以安装于移动电话机2100中的弯曲的区域。

移动电话机2100可以执行移动电话、电子邮件、文章的阅读及编写、音乐播放、网络通信、电脑游戏等各种应用程序。

操作按钮2103除了时刻设定之外，还可以具有电源开关、无线通信的开关、静音模式的设置及取消、省电模式的设置及取消等各种功能。例如，通过利用组装在移动电话机2100中的操作***，可以自由地设定操作按钮2103的功能。

另外，移动电话机2100可以执行被通信标准化的近距离无线通信。例如，通过与可无线通信的耳麦通信，可以进行免提通话。

另外，移动电话机2100具备外部连接端口2104，可以通过连接器直接向其他信息终端发送数据或从其他信息终端接收数据。另外，也可以通过外部连接端口2104进行充电。此外，充电工作也可以利用无线供电进行，而不利用外部连接端口2104。

移动电话机2100优选包括传感器。作为传感器例如优选安装指纹传感器、脉搏传感器、体温传感器等人体传感器、触控传感器、压力传感器或加速度传感器等。

图33B示出包括多个旋翼2302的无人航空载具2300。无人航空载具2300也被称为无人机。无人航空载具2300包括作为本发明的一个方式的柔性电池2301、照相机2303及天线(未图示)。无人航空载具2300可以通过天线远程操作。柔性电池2301可以被弯曲，也可以安装于无人航空载具2300中的弯曲的区域。

图33C示出机器人的一个例子。图33C所示的机器人6400包括作为本发明的一个方式的柔性电池6409、照度传感器6401、麦克风6402、上部照相机6403、扬声器6404、显示部6405、下部照相机6406、障碍物传感器6407、移动机构6408、运算装置等。柔性电池6409可以被弯曲，也可以安装于机器人6400中的弯曲的区域。

麦克风6402具有检测使用者的声音及周围的声音等的功能。另外，扬声器6404具有发出声音的功能。机器人6400可以通过麦克风6402及扬声器6404与使用者交流。

显示部6405具有显示各种信息的功能。机器人6400可以将使用者所需的信息显示在显示部6405上。显示部6405也可以安装有触控面板。另外，显示部6405可以是可拆卸的信息终端，通过将其设置在机器人6400的固定位置上，可以进行充电及数据的收发。

上部照相机6403及下部照相机6406具有对机器人6400的周围环境进行拍摄的功能。另外，障碍物传感器6407可以利用移动机构6408检测机器人6400前进时的前进方向是否存在障碍物。机器人6400可以利用上部照相机6403、下部照相机6406及障碍物传感器6407确认周围环境而安全地移动。

机器人6400的内部区域备有根据本发明的一个方式的柔性电池6409及半导体装置或电子构件。

图33D示出扫地机器人的一个例子。扫地机器人6300包括配置在框体6301顶面的显示部6302、配置在侧面的多个照相机6303、刷子6304、操作按钮6305、作为本发明的一个方式的柔性电池6306、各种传感器等。虽然没有图示，扫地机器人6300还有轮子、吸口等。扫地机器人6300可以自走并可以探知垃圾6310并从设置在下面的吸口吸入垃圾。柔性电池6306可以被弯曲，也可以安装于扫地机器人6300中的弯曲的区域。

扫地机器人6300可以通过对照相机6303拍摄的图像进行解析来判断是否有墙壁、家具或台阶等障碍物。另外，当通过图像解析发现电线等可能会与刷子6304缠在一起的物体时，可以停止刷子6304的转动。扫地机器人6300的内部区域备有作为本发明的一个方式的柔性电池6306及半导体装置或电子构件。

图34A示出可穿戴设备的例子。可穿戴设备的电源使用柔性电池。另外，为了提高使用者在生活中或户外使用时的防溅、防水或防尘性能，使用者不仅希望可穿戴设备能够进行用于连接的连接器部分露出的有线充电，还希望能够进行无线充电。

例如，可以将本发明的一个方式的柔性电池安装于图34A所示的眼镜型设备4000上。眼镜型设备4000包括镜框4000a和显示部4000b。通过在具有弯曲的镜框4000a的镜腿部安装柔性电池，可以实现轻量且重量平衡性好的连续使用时间长的眼镜型设备4000。柔性电池可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

另外，可以将本发明的一个方式的柔性电池安装在耳麦型设备4001中。耳麦型设备4001至少包括麦克风部4001a、柔性管4001b和耳机部4001c。另外，可以在柔性管4001b内或耳机部4001c内设置柔性电池。柔性电池可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

另外，可以将本发明的一个方式的柔性电池安装在能直接安在身上的设备4002中。另外，可以将柔性电池4002b设置在设备4002的薄型框体4002a中。柔性电池可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

另外，可以将本发明的一个方式的柔性电池安装在能够安到衣服上的设备4003中。另外，可以将柔性电池4003b设置在设备4003的薄型框体4003a中。柔性电池可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

另外，可以将本发明的一个方式的柔性电池安装在腰带型设备4006中。腰带型设备4006包括腰带部4006a及无线供电受电部4006b，可以将柔性电池安装在腰带部4006a的内部区域。柔性电池可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

另外，可以将本发明的一个方式的柔性电池安装在手表型设备4005中。手表型设备4005包括显示部4005a及表带部4005b，可以将柔性电池设置在显示部4005a或表带部4005b。柔性电池可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

显示部4005a除了时间之外还可以显示电子邮件或电话来电等各种信息。

另外，由于腕表型设备4005为直接缠在手腕上可穿戴设备，所以也可以安装有测量使用者的脉搏、血压等的传感器。由此，可以储存使用者的运动量及与健康有关的数据而进行健康管理。

图34B是示出从手腕上取下的手表型设备4005的立体图。

另外，图34C是侧视图。图34C示出内部区域内置有作为本发明的一个方式的柔性电池913的情况。柔性电池913设置在与显示部4005a重叠的位置，可以实现高密度和高容量，小型且轻量。柔性电池913可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

图34D示出无线耳机的例子。在此，示出包括一对的主体4100a及主体4100b的无线耳机，但是主体并不一定需要为一对。

主体4100a及4100b包括驱动器单元4101、天线4102、作为本发明的一个方式的柔性电池4103。另外，也可以包括显示部4104。另外，优选包括安装有无线用IC等的电路的基板及充电用端子等。另外，也可以包括麦克风。柔性电池4103可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

收纳盒4110包括作为本发明的一个方式的柔性电池4111。另外，优选包括安装有无线用IC、充电控制IC等的电路的基板、充电用端子。另外，也可以包括显示部、按钮等。柔性电池4111可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

主体4100a及4100b可以以无线与智能手机等的其他电子设备通信。因此，可以在主体4100a及4100b再现从其他电子设备接收的声音数据等。另外，在主体4100a及4100b包括麦克风时，可以将通过麦克风取得的声音传送到其他电子设备而由该电子设备处理，然后将该声音数据传送到主体4100a及4100b而再现。由此，例如可以被用作翻译机。

另外，可以从收纳盒4110所包括的柔性电池4111充电到主体4100a所包括的柔性电池4103。柔性电池4111及柔性电池4103可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

图35A至图35C示出与上面不同的眼镜型设备的例子。图35A是眼镜型设备5000的立体图。

眼镜型设备5000具有作为所谓的便携式信息终端的功能，通过连接到因特网，可以执行各种程序以及播放各种内容等。例如，眼镜型设备5000具有以AR模式显示增强现实的内容的功能。此外，眼镜型设备5000也可以具有以VR模式显示虚拟现实的内容的功能。注意，眼镜型设备5000也可以具有除了AR、VR的内容以外还显示替代现实(SR：Substitutional Reality)或混合现实(MR：Mixed Reality)的内容的功能。

眼镜型设备5000包括框体5001、光学构件5004、佩戴构件5005、遮光部5007等。框体5001优选具有筒状形状。此外，眼镜型设备5000优选能够戴在使用者的头上。眼镜型设备5000的框体5001更优选戴在使用者的头部上的经过眉睫及耳朵的外周线的上侧的部分。通过使框体5001具有沿着使用者的头部弯曲筒的形状，可以提高眼镜型设备5000的佩戴性。框体5001固定于光学构件5004。光学构件5004通过遮光部5007或框体5001固定于佩戴构件5005。

眼镜型设备5000包括显示装置5021、反射板5022、作为本发明的一个方式的柔性电池5024以及***部。显示装置5021、反射板5022、柔性电池5024及***部都优选设置在框体5001的内部。在***部中可以设置眼镜型设备5000所包括的控制部、存储部、通信部及传感器等。此外，优选在***部中设置充电电路及电源电路等。柔性电池5024可以被弯曲，也可以安装于弯曲部。

图35B示出图35A中眼镜型设备5000所具有的各部分。图35B是用来说明图35A所示的眼镜型设备5000所具有的各部分的详细结构的示意图。

在图35B所示的眼镜型设备5000中，筒状框体5001中沿着筒设置有作为本发明的一个方式的柔性电池5024、***部5026及***部5027。此外，沿着柔性电池5024等设置有***部5025。

框体5001优选具有使筒弯曲的形状。通过沿着弯曲的筒设置柔性电池5024，可以在框体5001中高效地配置柔性电池5024，由此可以高效地使用框体5001内的空间而有时可以增大柔性电池5024的体积。

框体5001例如具有筒状形状，并具有筒的轴心例如沿大致楕圆形的一部分的形状。筒的截面例如优选呈大致楕圆形。或者，优选的是，筒的截面的一部分例如具有楕圆形状的一部分。尤其是，在将眼镜型设备5000戴在头上的情况下，优选的是，在截面中具有楕圆形状的一部分的部分在佩戴时位于头部一侧。注意，本发明的一个方式不局限于此。例如，在筒的截面中也可以具有其一部分呈多角形(三角形、四角形、五角形等)的部分。

框体5001例如以沿着使用者的前额部弯曲的方式形成。此外，框体5001例如沿着该前额部配置。

框体5001也可以组合两个以上的壳(case)来构成。例如，可以采用组合上部壳和下部壳的结构。此外，例如可以采用内侧(戴在使用者一侧)的壳和外侧的壳的结构。此外，也可以采用三个以上的壳的结构。

此外，也可以在框体5001中的接触于额头的部分设置电极而通过该电极测量脑波。或者，也可以在接触于额头的部分设置电极而通过该电极测量使用者的汗等信息。

在框体5001的内部，也可以配置多个柔性电池5024。

此外，柔性电池5024可以具有沿着弯曲的筒的形状，所以是优选的。此外，柔性电池具有柔性，因此可以提高框体内部的配置自由度。筒状框体的内部配置有柔性电池5024、***部等。***部例如在多个电路板上构成。多个电路板与柔性电池通过连接器及布线等连接。柔性电池具有柔性，因此可以以避开连接器及布线等的方式配置。

柔性电池5024除了框体5001的内部之外例如还可以设置在佩戴构件5005的内部。

图36A至图36C示出头戴式设备的例子。图36A及图36B是包括带状形状的佩戴构件5105的头戴式设备5100，头戴式设备5100通过电缆5120与图36C所示的终端设备5150连接。

图36A示出闭合第一部分5102的状态，图36B示出打开第一部分5102的状态。第一部分5102具有在闭合的状态下除了脸的前面之外还覆盖侧面的形状。由此，可以从外光遮蔽使用者的视野，因此可以提高真实感及沉浸感。例如，根据显示的内容也可以提高让使用者感到的恐怖感。

在图36A、图36B所示的电子设备中，佩戴构件5105具有带状形状。由此，该电子设备与图36A等所示的结构相比不容易错位，所以在享受娱乐等运动量较大的内容时很合适。

佩戴构件5105的后头部一侧也可以内置作为本发明的一个方式的柔性电池5107等。通过调整前头部一侧的框体5101的重量和后头部一侧的柔性电池5107的重量的平衡，可以调整头戴式设备5100的重心，由此可以提高佩戴感。

此外，也可以在带状形状的佩戴构件5105的内部配置作为本发明的一个方式的柔性电池5108。在图36A所示的例子中，在佩戴构件5105的内部配置两个柔性电池5108。通过使用具有柔性的柔性电池，可以实现沿着弯曲的带状形状的形状，所以是优选的。

此外，佩戴构件5105包括覆盖使用者的额头或前头部的部分5106。通过包括部分5106，可以更不容易错位。此外，也可以在部分5106或接触于框体5101的额头的部分设置电极而通过该电极测量脑波。

本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。

[符号说明]

100柔性电池

101：负极、102：集流体、103：活性物质层、105：含碳材料、131：正极、132：集流体、133：活性物质层。

Claims (16)

1.一种柔性电池，包括：

负极；以及

正极，

其中，所述负极包括第一含碳材料、第一集流体以及形成在所述第一集流体中的负极活性物质，

所述第一含碳材料包围所述第一集流体及所述负极活性物质，

所述正极包括第二含碳材料、第二集流体以及形成在所述第二集流体中的正极活性物质，

并且，所述第二含碳材料包围所述第二集流体及所述正极活性物质。

2.一种柔性电池，包括：

负极；以及

正极，

其中，所述负极包括第一含碳材料、第一集流体、位于所述第一集流体的开口部中的第二集流体以及形成在所述第一集流体及所述第二集流体中的负极活性物质，

所述第一含碳材料包围所述第一集流体、所述第二集流体及所述负极活性物质，

所述正极包括第二含碳材料、第三集流体、位于所述第三集流体的开口部中的第四集流体以及形成在所述第三集流体及所述第四集流体中的正极活性物质，

并且，所述第二含碳材料包围所述第三集流体、所述第四集流体及所述正极活性物质。

3.根据权利要求2所述的柔性电池，

其中所述第二集流体及所述第四集流体以与弯曲的区域重叠的方式设置。

4.根据权利要求1或2所述的柔性电池，

其中所述第一含碳材料及所述第二含碳材料都呈袋状或筒状。

5.根据权利要求1或2所述的柔性电池，

其中所述第一含碳材料及所述第二含碳材料都包含石墨烯化合物。

6.根据权利要求5所述的柔性电池，

其中所述石墨烯化合物为氧化石墨烯。

7.根据权利要求5所述的柔性电池，

其中所述石墨烯化合物为被还原的氧化石墨烯。

8.根据权利要求1或2所述的柔性电池，

其中所述第一含碳材料及所述第二含碳材料都包含石墨烯。

9.根据权利要求1或2所述的柔性电池，

其中所述第一含碳材料及所述第二含碳材料都包含碳纤维。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的柔性电池，还包括：

所述负极与所述正极之间的隔离体。

11.根据权利要求10所述的柔性电池，

其中所述隔离体呈袋状或筒状。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的柔性电池，

其中不包括所述负极与所述正极之间的隔离体。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的柔性电池，

其中所述正极的面积小于所述负极的面积。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的柔性电池，

其中所述负极活性物质或所述正极活性物质的中值粒径(D50)为10nm以上且30μm以下。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的柔性电池，

其中所述正极活性物质包含二次粒子，构成所述二次粒子的一次粒子的中值粒径(D50)为10nm以上且1μm以下。

16.一种安装有权利要求1至15中任一项所述的柔性电池的电子设备。