WO2013154046A1 - 二次電池 - Google Patents

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layer
electrode layer
secondary battery
electrode
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拓夫 工藤
清康 檜皮
龍雄 井上
中澤　明
信明 寺門
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株式会社日本マイクロニクス
グエラテクノロジー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery, and can be applied to, for example, a solid-state secondary battery.
  • FIG. 2 shows an example of a laminated structure of a conventional battery.
  • FIG. 2 (A) shows a conventional cylindrical battery structure in which the electrode plate has a roll structure.
  • the battery of FIG. 2 (A) is provided so that the positive electrode plate and the negative electrode plate face each other, and is wound with a separator interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and accommodated in a battery can and sealed. .
  • FIG. 2 (B) and 2 (C) are examples of a conventional prismatic battery structure.
  • the battery of FIG. 2 (B) is accommodated in a battery can by bending it into a square shape by interposing a separator between the opposing positive electrode plate and negative electrode plate, or by pressing and flattening after winding. Seal.
  • the battery of FIG. 2C is obtained by alternately inserting a positive electrode plate and a negative electrode plate into a valley groove of a separator continuous body bent in a zigzag, and pressing it in a zigzag direction to make it flat ( Patent Document 1).
  • FIG. 2D shows the structure of a multilayer ceramic capacitor, although it is not a battery structure.
  • the multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 2D has a structure in which dielectric ceramics and internal electrodes are alternately stacked in a comb shape.
  • 2A to 2C are applied not only to alkaline storage batteries such as nickel hydride secondary batteries but also to lithium ion secondary batteries.
  • FIG. 3A is a perspective view illustrating a configuration of a solid-state secondary battery
  • FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a cross-section of the solid-state secondary battery.
  • the secondary battery 1 shown in FIGS. 3A and 3B has a solid charge layer 2 between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, so that the secondary battery 1 can be downsized. Expected to be the next battery.
  • FIG. 4 shows a stacked structure in which the solid-state secondary batteries of FIG. 3B are connected in series
  • FIG. 6 shows a stacked structure in which the single-layered solid-state secondary batteries shown in FIG. 5 are connected in parallel. is there. 4 and 6 each have a six-layer structure.
  • the secondary battery having the parallel connection stacked structure needs to provide the insulating layer 9 between the negative electrode terminal 7 and the positive electrode terminal 6 in order to prevent a short circuit. Become. For this reason, the volume increases by the amount of the insulating layer 9, and thus the volume of the secondary battery having the stacked structure connected in parallel becomes larger than that of the stacked structure connected in series.
  • the first aspect of the present invention includes two battery parts having a charging layer between the first electrode layer and the second electrode layer, and includes one battery part and the other battery part.
  • the first electrode layers, or the second electrode layers of one battery part and the other battery part are adjacently connected, and the second electrode layers of one battery part and the other battery part or one battery part.
  • the 1st electrode layer of the other battery part is wiring-connected, and it is a secondary battery characterized by connecting two battery parts in parallel.
  • the second aspect of the present invention includes one or a plurality of first battery groups in which a plurality of battery parts configured in the order of a first electrode layer, a charge layer, and a second electrode layer are connected in series, a second electrode layer, a charge 1 and a plurality of second battery groups in which a plurality of battery parts configured in the order of layers and first electrode layers are connected in series, the first electrode layer and the second battery group at the bottom of the first battery group
  • the first electrode layers of the uppermost layers of the first battery group, or the uppermost second electrode layer of the first battery group and the second electrode layer of the lowermost layer of the second battery group are adjacently connected, and the uppermost layer of the first battery group
  • the second electrode layer and the lowermost second electrode layer of the second battery group, or the lowermost layer first electrode layer of the first battery group and the uppermost first electrode layer of the second battery group are connected by wiring.
  • the secondary battery is characterized in that the first battery group and the second battery group are connected in parallel.
  • the third aspect of the present invention includes a first electrode layer, a charge layer, and a second electrode layer, in which a plurality of annular battery parts are arranged concentrically, and the first electrode layer of the battery part on the inside or In the secondary battery, the second electrode layer and the first electrode layer or the second electrode layer of the battery part on the outside are adjacently connected, and a plurality of battery parts are connected in parallel.
  • a secondary battery having a laminated structure can be formed without providing an insulating layer as in the prior art, the current capacity per unit volume can be improved.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a direct alternating laminated structure in which the single layers of FIG. 15 are alternately laminated (No. 1).
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a direct alternating laminated structure in which the single layers of FIG. 15 are alternately laminated (No. 2).
  • Each embodiment described below is a secondary battery having a stacked structure in which a plurality of thin-film secondary batteries (also referred to as battery units) are stacked in parallel connection as described below. .
  • a battery having a charging layer for storing at least electrons between the first electrode layer and the second electrode layer can be widely applied.
  • the secondary battery serving as the battery portion an all-solid lithium secondary battery having an inorganic solid electrolyte between the positive electrode and the negative electrode, a solid secondary battery illustrated in FIG. 3, or the like can be used. In this embodiment, the case where the latter solid-state secondary battery is used is illustrated.
  • a single layer refers to a structural unit for constituting a secondary battery having a laminated structure.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the structure of a secondary battery that is a battery unit.
  • the secondary battery 1 has a charging layer 2 sandwiched between a first electrode layer 3 and a second electrode layer 4 and is a solid type in which each layer is thinned. Since each layer is thinned, the secondary battery 1 has a sheet shape.
  • the first electrode layer 3 is a negative electrode layer
  • the second electrode layer 4 is a positive electrode layer.
  • the secondary battery 1 is attached on the base material 5, and the negative electrode terminal 6 and the positive electrode terminal 7 are attached to the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, respectively. .
  • the secondary battery 1 shows a state in which the secondary battery 1 is mounted on the base material 5, but the base material 5 does not contribute to the operation principle of the secondary battery 1. That is, in the secondary battery 1, the charging layer 2 is sandwiched between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, and the negative electrode terminal 6 and the positive electrode terminal 7 are attached to the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4. It only has to be done.
  • the secondary battery 1 illustrated in FIG. 1 is a quantum battery that can be repeatedly charged and discharged using a photoexcitation structure change.
  • a quantum battery refers to a battery based on an operation principle that captures electrons by forming a new energy level in a band gap by utilizing a photoexcitation structure change of a metal oxide.
  • the charge layer 2 is a layer that stores electrons in a charge operation, releases stored electrons in a discharge operation, and holds (stores) electrons in a state where no charge / discharge is performed. Is formed.
  • the photoexcitation structural change is described in, for example, International Publication WO / 2008/053561 and is a phenomenon (technique) discovered by Mr. Akira Nakazawa (also the inventor of the present application) who is the inventor of the application. .
  • Akira Nakazawa said that when a semiconductor oxide with a band gap of a predetermined value or more and a translucent metal oxide is provided with an effective excitation energy in an insulating coating state, no electrons are present in the band gap. It was found that many energy levels occur. A quantum battery is charged by capturing electrons at these energy levels, and discharged by releasing the captured electrons.
  • the second electrode layer 4 includes an electrode body layer 4A and a p-type metal oxide semiconductor layer 4B formed so as to be in contact with the charging layer 2.
  • the p-type metal oxide semiconductor layer 4B is provided to prevent injection of electrons from the electrode main body layer 4A to the charging layer 2.
  • the electrode body layer 4A of the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 only needs to be formed as a conductive layer.
  • n-type metal oxide semiconductor fine particles covered with an insulating film are attached to the first electrode layer 3 in a thin film shape, and the n-type metal oxide semiconductor undergoes a photoexcitation structure change by ultraviolet irradiation. , Changed to be able to store electrons.
  • the secondary battery described below uses a plurality of batteries that function as a single quantum battery shown in FIG.
  • the shape of the secondary battery is exemplified as a rectangle, but is not limited to a rectangle, and may be other shapes such as a circle, an ellipse, and a hexagon.
  • the film thickness of the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 of the quantum battery shown in FIG. 1 can be about 10 nm to 1 ⁇ m, and the film thickness of the charging layer 2 can be about 50 nm to 10 ⁇ m.
  • the quantum battery has a completely solid charge layer. Therefore, unlike the case of the secondary battery in which the charge layer is made of a liquid electrolyte, the quantum battery does not require a sealed structure for enclosing the liquid electrolyte. Moreover, unlike the all-solid-state lithium secondary battery that has been reported recently, no granular electrolyte is used. Therefore, when a quantum battery is applied as a secondary battery, it is easy to create a film structure, and the battery can be configured with only a layer structure. As a result, it is advantageous over the conventional secondary battery in that it can be processed into a relatively free shape.
  • FIG. 7 shows the parallel connection in which the second electrode layers 4 of the two secondary batteries 1 face each other and are adjacently connected. It is sectional drawing which shows these laminated structures.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an alternately laminated structure in which the structure shown in FIG. 7 is a single layer and a plurality of single layers are used in parallel connection.
  • a single layer 10A shown in FIG. 7 has a laminated structure in which two secondary batteries 1 are connected in parallel. As shown in FIG. 7, one of the two secondary batteries 1 is sandwiched between the negative electrode terminal 7-1 and the positive electrode terminal 6, and the other secondary battery 1 is a positive electrode. The structure is sandwiched between the terminal 6 and the negative terminal 7-2.
  • one secondary battery 1 and the other secondary battery 1 are connected to the positive electrode terminal 6 so that the respective second electrode layers 4 face each other. That is, in FIG. 7, one secondary battery 1 is in the order of the first electrode layer 3, the charge layer 2, and the second electrode layer 4 from the negative electrode terminal 7-1 to the positive electrode terminal 6, and the other In the secondary battery 1, the second electrode layer 4, the charging layer 2, and the first electrode layer 3 are arranged in this order from the positive electrode terminal 6 to the negative electrode terminal 7-2.
  • the first electrode layer 3 of each of the secondary battery 1 and the other secondary battery 1 is connected to the negative terminals 7-1 and 7-2 by wiring.
  • FIG. 8 is a structure in which three single layers 10A shown in FIG. 7 are laminated.
  • the negative electrode terminal 7-1 of another single layer 10A is laminated on the negative electrode terminal 7-2 of the single layer 10A.
  • two negative terminals 7-1 and 7- between the laminated single layers 10A are used. 2 is one negative terminal 7.
  • FIG. 8 illustrates the case where the negative electrode terminal 7 is connected over the entire surface of the first electrode layer 3.
  • the negative electrode terminal 7 may be connected to the first electrode layer 3 as long as electrons can be exchanged. You may make it connect with at least one part.
  • the positive electrode terminal 6 may be connected to at least a part of the second electrode layer 4 for the same reason.
  • FIG. 8 illustrates the case where three single layers 10A are stacked, two or four or more single layers 10A may be stacked.
  • FIG. 9 shows the second electrode layers 4 of the two secondary batteries 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a stacked structure of parallel connection by connecting adjacently facing each other.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an alternately laminated structure in which the structure shown in FIG. 9 is a single layer and a plurality of single layers are used in parallel connection.
  • a single layer 20A shown in FIG. 9 has a configuration in which the first electrode layer 3 also serves as the lead-out negative terminals 7-1 and 7-3 shown in FIG. That is, in FIG. 9, the two secondary batteries 1 have a structure in which the two secondary batteries 1 sandwich the positive electrode terminal 6 with the second electrode layer 4 facing each other.
  • the first electrode layer 3-1 of one secondary battery 1 corresponds to the lead-out negative electrode terminal 7-1 of FIG. 7, and the first electrode layer 3-2 of the other secondary battery 1 is formed of FIG. It corresponds to the negative terminal 7-2.
  • the volume of the single layer 20A in FIG. 9 is smaller than that of the single layer 10A in FIG. 7 by the amount of the negative electrode terminals 7-1 and 7-2 for extraction.
  • 10 is a structure in which three single layers 20A are stacked.
  • the first electrode layer 3-1 of another single layer 20A is stacked on the first electrode layer 3-2 of the single layer 20A.
  • the first electrode layer 3 corresponds to the lead-out negative electrode terminal 7. Therefore, in the stacked layer 20 ⁇ / b> B of FIG. 10, the first electrode layer 3 extends in one direction so that the first electrode layer 3 is connected to the negative electrode terminal 7 by wiring.
  • the insulator provided between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal becomes unnecessary, as in the structure of FIGS.
  • the current can be further reduced by the amount corresponding to the negative terminals 7-1 and 7-2, and the current capacity per unit volume is also improved.
  • FIG. 11 shows the parallel connection by connecting the first electrode layers 3 of two secondary batteries 1 face to face adjacent to each other. It is sectional drawing which shows a laminated structure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an alternately laminated structure in which the structure shown in FIG. 11 is a single layer and a plurality of single layers are used in parallel connection.
  • one secondary battery 1 is sandwiched between the positive electrode terminal 6-1 and the negative electrode terminal 7, and the other secondary battery 1 is interposed between the negative electrode terminal 7 and the positive electrode terminal 6-2.
  • the structure is sandwiched between.
  • the single layer 30A has a structure in which the negative electrode terminal 7 is sandwiched so that the first electrode layers 3 of one secondary battery 1 and the other secondary battery 1 face each other.
  • the first electrode layer 3 of one secondary battery 1 and the first electrode layer 3 of the other secondary battery 1 are adjacently connected, and the second electrode layer 4 of the one secondary battery 1 and the other secondary battery 1 are connected to each other.
  • the second electrode layer 4 of the battery 1 is connected to the positive terminals 6-1 and 6-2 by wiring.
  • the single layer 30A is sandwiched between the positive electrode terminal 6-1 and the negative electrode terminal 7, and the secondary battery 1 is connected to the second terminal 1 from the positive electrode terminal 6-1 toward the negative electrode terminal 7.
  • the electrode layer 4, the charge layer 2, and the first electrode layer 3 are arranged in this order.
  • the other secondary battery 1 sandwiched between the negative electrode terminal 7 and the positive electrode terminal 6-2 has the first electrode layer 3, the charge layer 2, the second electrode 2 from the negative electrode terminal 7 toward the positive electrode terminal 6-2.
  • the electrode layers 4 are arranged in this order.
  • 12 is a structure in which three single layers 30A are stacked.
  • the positive terminal 6-1 of another single layer 30A is stacked on the positive terminal 6-2 of the single layer 30A.
  • two positive terminals 6-1 and 6- 2 is one positive terminal 6.
  • FIGS. 11 and 12 Since the structure shown in FIGS. 11 and 12 eliminates the need to provide an insulator between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal when connected in parallel as in the structures of FIGS. The volume is reduced and the current capacity per unit volume is improved.
  • FIG. 13 shows the first electrode layer 3 of the two secondary batteries 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a stacked structure of parallel connection by connecting adjacently facing each other.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing an alternately stacked structure in which the structure shown in FIG. 13 is a single layer and a plurality of single layers are used in parallel connection.
  • a single layer 40A shown in FIG. 13 has a configuration in which the second electrode layer 4 also serves as the lead-out positive terminals 6-1 and 6-2 shown in FIG. That is, in FIG. 13, the two secondary batteries 1 have a structure in which the two secondary batteries 1 sandwich the negative electrode terminal 7 so that the first electrode layers 3 face each other.
  • the second electrode layer 4-1 of one secondary battery 1 corresponds to the lead-out positive electrode terminal 6-1 shown in FIG. 11, and the second electrode layer 4-2 of the other secondary battery 1 is shown in FIG. It corresponds to the positive terminal 6-2.
  • the single layer 40A in FIG. 13 has a smaller volume than the single layer 30A in FIG. 11 by the amount of the positive electrode terminals 6-1 and 6-2 for lead-out.
  • 14 is a structure in which three single layers 40A are stacked.
  • the second electrode layer 4-1 of the other single layer 40A is stacked on the second electrode layer 4-2 of the single layer 40A.
  • the second electrode layer 4 corresponds to a lead-out positive electrode terminal 6. Therefore, in the stacked layer 40 ⁇ / b> B of FIG. 14, the second electrode layer 4 extends in one direction so that the second electrode layer 4 is connected to the positive electrode terminal 6 by wiring.
  • FIGS. 13 and 14 eliminates the need for an insulator provided between the negative electrode terminal and the positive electrode terminal, and further reduces the size of the positive electrode terminal 6 to be laminated.
  • the current capacity per unit volume is also improved.
  • the parallel stack structure shown in FIG. 14 reduces the manufacturing burden for forming the parallel-connected stack 40B. That is, the stacked layer 40B of FIG. 14 may be manufactured by making the secondary battery 1 so that the second electrode layer 4 extends in one direction, and the second electrode extended when the single layer 40A is stacked. It can be completed simply by connecting the layer 4 to the positive terminal 6.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a single layer structure forming the direct alternating layer structure.
  • FIG. 15 shows two types of single-layer structures.
  • a single layer 50 ⁇ / b> A shown in FIG. 15A has a structure in which the charging layer 2 and the second electrode layer 4 are formed on the extended first electrode layer 3.
  • a single layer 50 ⁇ / b> B illustrated in FIG. 15B has a structure in which the charging layer 2 and the first electrode layer 3 are formed on the extended second electrode layer 4.
  • FIGS. 15A and 15B two types of single layer 50A and single layer 50B shown in FIGS. 15A and 15B are alternately and directly stacked to form a parallel connection stacked structure.
  • FIGS. 16 and 17 are cross-sectional views showing a direct alternating laminated structure in which two types of single layers 50A and 50B shown in FIG. 15 are alternately laminated.
  • the stacking shown in FIGS. 16 and 17 is different in the stacking order of the single layer 50A and the single layer 50B.
  • 16 has a structure in which a total of six layers are laminated in the order of a single layer 50A, a single layer 50B, a single layer A, a single layer B,... From the bottom.
  • the first electrode layer 3 of the single layer 50 ⁇ / b> A extends in one direction so that it can be connected to the negative electrode terminal 7. That is, a negative electrode terminal for lead-out is unnecessary.
  • the second electrode layer 4 of the single layer 50B is also extended in one direction, it can be connected to the positive electrode terminal 6, and a positive electrode terminal for lead-out is unnecessary.
  • 17 has a structure in which a total of six layers are laminated in the order of a single layer 50B, a single layer 50A, a single layer 50B, a single layer 50A,... Also in this case, since the first electrode layer 3 of the single layer 50A and the second electrode layer 4 of the single layer 50B are extended in one direction and connected to the negative electrode terminal 7 and the positive electrode terminal 6, the lead-out terminal is This is unnecessary, and the total capacity of the battery having the laminated structure is reduced accordingly.
  • a plurality of charging layers 2 between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 are provided.
  • the secondary battery 1 is used to connect adjacently so that the first electrode layer 3 or the second electrode layer 4 of each secondary battery 1 faces each other, and the second electrode layer 4 or the first electrode layer 3 is wired.
  • the manufacturing process of the secondary battery having a laminated structure it is conceivable to form a laminated structure by laminating the sheet-like secondary battery 1 cut into a predetermined size. Therefore, a laminated structure having the same area can be formed. Furthermore, even when a defective portion is generated in the sheet-like secondary battery 1, a stacked structure having the same area can be formed while avoiding the defective portion.
  • the laminated structure in which the secondary battery 1 is formed using the negative electrode terminal 7, the positive electrode terminal 6, the first electrode layer 3, and the second electrode layer 4 as a base material and these are formed as a single layer has been described.
  • 2nd Embodiment demonstrates the parallel laminated structure using what attached the secondary battery 1 to the base material 5 as shown in FIG.
  • FIG. It is sectional drawing which shows a layer structure.
  • a single layer 60A shown in FIG. 18 includes, for example, a secondary battery 1 in which a base (support) 5 made of an insulator such as polyimide is arranged in the order of a first electrode layer 3, a charge layer 2, and a second electrode layer 4. And the positive electrode terminal 6 is connected to the second electrode layer 4.
  • a base (support) 5 made of an insulator such as polyimide is arranged in the order of a first electrode layer 3, a charge layer 2, and a second electrode layer 4.
  • the positive electrode terminal 6 is connected to the second electrode layer 4.
  • the 1st electrode layer 3 is attached to the base material 5, in order to connect the negative electrode terminal 7 to the 1st electrode layer 3, the 1st electrode layer 3 is unidirectionally attached with the attached base material 5
  • the negative electrode terminal 7 is connected to the extended portion from the inside by wiring. That is, in FIG. 18, the negative electrode terminal 7 is connected to the upper surface portion of the extended first electrode layer 3.
  • FIG. 18 illustrates the case where the positive electrode terminal 6 is connected over the entire surface of the second electrode layer 4, but the positive electrode terminal 6 may be connected to a part of the second electrode layer 4. Good.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a laminated structure in which two secondary batteries 1 attached to a base material 5 are connected in parallel.
  • the 19 has a structure in which the positive electrode terminal 6 is sandwiched so that the second electrode layers 4 of the secondary battery 1 attached to the substrate 5 face each other.
  • the positive electrode terminal 6 is connected to each second electrode layer 4 and can exchange electrons.
  • the negative electrode terminal 7 is connected to the extended first electrode layer 3 as described above, and can exchange electrons.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a laminated structure of parallel connection using a plurality of single layers 60B shown in FIG.
  • the stacked 60C in parallel connection shown in FIG. 20 has a structure in which three single layers 60B are stacked.
  • FIG. 21 shows a single layer structure of alternating layering of the parallel connection when the secondary battery is attached to the base material It is sectional drawing.
  • a single layer 70A shown in FIG. 21 includes, for example, a secondary battery 1 including a base material (support) 5 made of an insulator such as polyimide in the order of the second electrode layer 4, the charge layer 2, and the first electrode layer 3. And the negative electrode terminal 7 is connected to the second electrode layer 4.
  • the second electrode layer 4 is attached to the base material 5, in order to connect the positive electrode terminal 6 to the second electrode layer 4, the second electrode layer 4 is extended in one direction together with the attached base material.
  • the positive electrode terminal 6 is connected to the extended portion by wiring from the inside. That is, in FIG. 21, the positive electrode terminal 6 is connected to the upper surface portion of the extended second electrode layer 4.
  • FIG. 21 illustrates the case where the negative electrode terminal 7 is connected over the entire surface of the first electrode layer 3. However, the negative electrode terminal 7 may be connected to a part of the first electrode layer 3. Good.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a laminated structure in which two secondary batteries 1 attached to the base material 5 are connected in parallel.
  • the 22 has a structure in which the negative electrode terminal 7 is sandwiched so that the first electrode layers 3 of the two secondary batteries 1 face each other.
  • the negative terminal 7 is connected to each second electrode layer 4 and can exchange electrons.
  • the positive electrode terminal 6 is connected to the extended second electrode layer 4 and can exchange electrons.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a parallel stacked structure using a plurality of single layers 70B shown in FIG. A stacked 70C in parallel connection shown in FIG. 23 has a structure in which three single layers 70B are stacked.
  • 3rd Embodiment is a laminated structure which combined the laminated structure by series connection, and the laminated structure by parallel connection.
  • FIG. 24 shows a combination of a stacked structure of serial connection and a stacked structure of parallel connection using the two types of single layers 50A and 50B illustrated in FIG. It is sectional drawing which shows a structure.
  • FIG. 24 exemplifies a stacked structure in which three series connections and two parallel connections are combined. That is, in FIG. 24, a three-layer series connection stack using the single layer 50A illustrated in FIG. 15A and a three-layer series connection stack using the single layer 50B illustrated in FIG. Are connected in parallel. Two parallel connections are formed.
  • the stacked structure in which the single layers 50A in FIG. 15A are connected in series is also referred to as a first battery group, and the stacked structure in which the single layers 50B in FIG. 15B are connected in series is also referred to as a second battery group.
  • the voltage of the secondary battery 1 is V 0 and the current capacity of the single layer is I 0
  • the lead electrode to the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 extends the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, and the negative electrode terminal 7 and the positive electrode terminal 6 are stacked.
  • the negative electrode terminal 7 and the positive electrode terminal 6 are connected to the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 so as to exchange electrons.
  • the stack 80A illustrated in FIG. 24 is an example of a combination structure of series connection and parallel connection.
  • the number of stacked layers of the single layer 50A and the single layer 50B connected in series is three, but is not limited to this.
  • the number of stacked layers connected in parallel is two, it is not limited to this.
  • FIG. 24 illustrates a case where a single-layer 50B is connected in series to a single-layer 50A in series connection, but conversely, a single-layer 50B is connected in series to a single-layer 50B in series connection. It may be the case where a connection is placed.
  • FIG. 25 is a view showing a laminated structure formed by annularly forming the single layers 50A and 50B shown in FIG. 15 and arranging the single layers 50A and 50B alternately concentrically. is there.
  • the single layer 50A is wound in an annular shape on the innermost side
  • the single layer 50B is wound in an annular shape on the outer side
  • the single layer 50A is wound in an annular shape on the outer side of the single layer 50B.
  • the single layer 50A and the single layer 50B are wound alternately.
  • the innermost single layer 50A is wound so that the second electrode layer 4 is on the inner side.
  • the innermost single layer 50A may be wound around the rod-like positive electrode terminal, or if the second electrode layer 4 of the single layer 50A can be wire-connected to the positive electrode terminal, there is no rod-like positive electrode terminal. Also good.
  • the innermost single layer may be the single layer 50B, and the first electrode layer 3 may be wound inside.
  • the single layer 50B may be wound around the rod-like negative electrode terminal so that the inner first electrode layer 3 can be connected by wire, or the wire connection can be made without the rod-like negative electrode terminal.
  • the single layer 50B wound outside the innermost single layer 50A is wound outside the inner single layer 50A so that its own first electrode layer 3 faces the first electrode layer 3 of the inner single layer 50A. It is burned.
  • the first electrode layer 3 of the single layer 50B and the inner single layer 50A is connected to the negative electrode terminal via a lead wire.
  • the single layer 50A wound outside the single layer 50B is wound so that the second electrode layer 4 of the single layer 50A faces the second electrode layer 4 of the inner single layer 50B. Further, the second electrode layer of the single layer 50A and the inner single layer 50B is connected to the positive electrode terminal through a lead wire.
  • the first electrode layer 3 or the second electrode layer 4 of the inner single layer 50A or the single layer 50B and the outer single faces each other and is formed in parallel connection.
  • the stacked layer 90A shown in FIG. 25 is exemplified by a layered structure in which the cross section of the stacked structure is stacked concentrically, the cross section of the stacked structure may be elliptical or flat.
  • the fifth embodiment is characterized by the shape of the battery parts to be stacked while improving the current capacity per unit volume as in the first to fourth embodiments.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing the secondary battery 1 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 26 is a view of the secondary battery 1 having the structure illustrated in FIG. 1 as viewed from above, and the secondary battery 1 of the fifth embodiment has an L shape.
  • FIG. 27 is an explanatory view illustrating the structure when the secondary batteries of FIG. 26 are connected in series.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of a stacked structure of secondary batteries connected in series.
  • FIG. 27 exemplifies a case where two secondary batteries 1-1 and secondary battery 1-2 are connected in series for the sake of simplicity, but the number of stacked layers is not particularly limited.
  • both the secondary batteries 1-1 and 1-2 are in order of the first electrode layer 3, the charging layer 2, and the second electrode layer 4 from the bottom. .
  • the sheet-like secondary battery 1-2 is rotated 90 degrees counterclockwise on the same plane and stacked on the secondary battery 1-1. Then, a non-overlapping portion is exposed in the relationship between the secondary battery 1-1 below the stack and the secondary battery 1-2 above the stack.
  • This non-overlapping portion can be a lead-out portion 100 that extracts electrons from the first electrode layer 3 or the second electrode layer 4.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating a structure when the secondary batteries of FIG. 26 are connected in parallel.
  • FIG. 29 also illustrates a case where two secondary batteries 1-1 and 1-2 are connected in parallel, but the number of stacked layers is not particularly limited.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of a stacked structure of secondary batteries connected in parallel.
  • the secondary battery 1-1 has the first electrode layer 3,
  • the charging layer 2 and the second electrode layer 4 are in this order, and the secondary battery 1-2 is in the order of the second electrode layer 4, the charging layer 2, and the first electrode layer 3 from the bottom.
  • This non-overlapping portion can be a lead-out portion 100 that extracts electrons from the first electrode layer 3 or the second electrode layer 4.
  • the electrons are extracted from the first electrode layer 3 or the second electrode layer 4.
  • the part 100 is formed inside the outer shape of the laminated structure.
  • the structure described in the first to fourth embodiments can be applied to the laminated structure of the secondary battery.
  • the lead-out portion 100 for taking out electrons from the first electrode layer 3 or the second electrode layer 4 is secured while improving the current capacity of the entire secondary battery having the stacked structure. can do.
  • a stacked structure in which a stacked structure in series connection and a stacked structure in parallel connection are combined can be used.
  • the shape of the secondary battery 1 is not limited to the L shape. That is, when a plurality of secondary batteries 1 are stacked, a non-overlapping portion is formed inside the outer shape of the stacked structure between the secondary battery 1 above the stack and the secondary battery below the stack. Any shape can be used as long as it can be generated.
  • the secondary battery may be a triangle such as a right triangle, a T shape, a U shape, or the like.
  • FIG. 8 shows the case where the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are provided on the left and right, but the negative electrode terminal and the positive electrode terminal may be provided on the front side and the back side in the normal direction of the paper surface. May be provided on the left side of the paper surface and the positive electrode terminal may be provided in front of the normal direction of the paper surface.
  • the negative electrode terminal and the positive electrode terminal may be plate-shaped or rod-shaped, and are not limited to one member, and a plurality of members may be in the normal direction of the paper surface. It may be arranged.
  • a case where a plurality of single-layer batteries are arranged (stacked) side by side is shown, but a plurality of single-layer batteries may be provided side by side.
  • the extraction electrode for transferring electrons to the first electrode layer and / or the second electrode layer is the entire surface of the first electrode layer and / or the second electrode layer. However, it may be connected to a part of the first electrode layer and / or the second electrode layer.
  • the single layer formation process is not particularly limited, and various methods can be applied.
  • the secondary battery has been described assuming a solid-state secondary battery.
  • the charge layer between the first electrode layer and the second electrode layer may be an organic solid material or an inorganic solid material.
  • the secondary battery is exemplified as a plane, but the secondary battery is not limited to a plane.
  • the laminated structure described in the first to third embodiments described above may be formed using a secondary battery having a curvature such that the cross section is an arc.

Abstract

　小型でかつ単位容積当たりの電流容量を向上させることができる二次電池を提供する。本発明は、第１電極層と第２電極層との間に充電層を有する２個の電池部を備え、一方の電池部及び他方の電池部の第１電極層同士、又は、一方の電池部及び他方の電池部の第２電極層同士を隣接接続させ、一方の電池部及び他方の電池部の第２電極層同士、又は、一方の電池部及び他方の電池部の第１電極層同士を配線接続させ、２個の電池部を並列接続させたことを特徴とする二次電池である。

Description

二次電池
　本発明は、二次電池に関し、例えば、固体型の二次電池に適用し得るものである。
　近年、小型でかつ大容量の電池が求められており、大容量の電池を実現するために、電池を積層構造にすることがなされている。図２は、従来の電池の積層構造の一例を示している。
　図２（Ａ）は、従来の円筒型の電池構造であり、電極板をロール構造としたものである。図２（Ａ）の電池は、正極板と負極板とが対向するように設けられ、正極板と負極板との間にセパレータを介在させて巻回して電池缶内に収容し密閉している。
　図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）は、従来の角型の電池構造の一例である。図２（Ｂ）の電池は、対向する正極板と負極板との間にセパレータを介在させて折り曲げて角型にしたり、又は巻回した後に押圧して扁平にしたりして電池缶内に収容密閉する。また、図２（Ｃ）の電池は、ジグザグに折り曲げられたセパレータ連続体の谷溝内に正極板と負極板とを交互に挿入して、ジグザグ方向に押圧して扁平にしたものである（特許文献１参照）。
　また、図２（Ｄ）は、電池の構造ではないが、積層セラミックコンデンサの構造である。図２（Ｄ）に示す積層セラミックコンデンサは、誘電体セラミックスと内部電極とを交互に櫛歯状に積層させた構造である。
　図２（Ａ）～図２（Ｃ）の電池構造は、ニッケル水素二次電池などのアルカリ蓄電池だけでなく、リチウムイオン二次電池にも適用されている。
　また、近年、固体薄膜化して構成される固体型の二次電池がある。図３（Ａ）は、固体型の二次電池の構成を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、固体型の二次電池の断面を示す断面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の二次電池１は、第１電極層３と第２電極層４との間に固体の充電層２を有するものであり、小型化を実現する二次電池として期待されている。
特開２００９－１４０７０７号公報
電気化学会　電池技術委員会，"電池ハンドブック　６編６章　ニッケル－金属水素化物電池"，株式会社オーム社，平成２２年２月１０日発行，Ｐ．３１９－Ｐ．３２０
　電流容量を大きくするためには、１個の二次電池を１単位とし、複数個の二次電池を並列接続で積層させた構造とすることが必要となる。しかし、並列接続で積層させる場合、ある二次電池の正極端子とこれに隣接する二次電池の負極端子と絶縁させるために絶縁層を設けることが必要となり小型化に大きな問題が生じ得る。
　上記課題について図面を用いて説明する。図４は、図３（Ｂ）の固体型の二次電池を直列接続した積層構造であり、図６は、図５に示す単層構造の固体型の二次電池を並列接続した積層構造である。図４及び図６はいずれも６層の積層構造である。
　図４において、単層構造の二次電池は、電圧がＶ０（Ｖ）あり、単層の電流容量がＩ０（＝Ｉ×ｔ（Ａｈ））であるとする。この場合、図４に示す直列接続の積層構造の二次電池は、積層数（Ｎ）が６層であるから、電圧Ｖ１はＶ１＝Ｎ　×　Ｖ０＝６Ｖ０であり、電流容量Ｉ１はＩ１＝Ｉ０となる。
　一方、図６においても、二次電池の電圧がＶ０、電流容量がＩ０であるとすると、図６に示す並列接続の積層構造の二次電池は、積層数（Ｎ）が６層であるから、電圧Ｖ１はＶ１＝Ｖ０であり、電流容量Ｉ１はＩ１＝Ｎ　×　Ｉ０＝６Ｉ０となる。つまり、並列接続の積層構造の二次電池の方が直列接続の積層構造の二次電池よりも、電流容量は大きくなる。
　しかし、図５及び図６に示すように、並列接続の積層構造の二次電池は、短絡を防止するために、負極端子７と正極端子６との間に絶縁層９を設けることが必要となる。そのため、絶縁層９の分だけ容積が増大してしまうので、並列接続の積層構造の二次電池の方が、直列接続の積層構造よりも容積が大きくなってしまう。
　一般的に電池の容積効率Ｖｔｈは、電池の実効容積Ｖｅ、電池の全容積Ｖａとすると、「電池の容積効率Ｖｔｈ＝電池の実効容積Ｖｅ／電池の全容積Ｖａ」で求められる。従って、電池の電流容量の効率を向上させるためには、単層の電池を並列接続とし、電池の全容積を小さくすることが求められる。
　また、更なる大容量化のために、積層数が増大することが考えられる。積層数の増大に伴い、絶縁層の数も増える。そのため、小型でかつ単位容積当たりの電流容量を向上させるために、全容積が小さい二次電池が求められている。
　そのため、上記課題に鑑み、単位容積当たりの電流容量を向上させることができる二次電池が強く求められている。
　かかる課題を解決するために、第１の本発明は、第１電極層と第２電極層との間に充電層を有する２個の電池部を備え、一方の電池部及び他方の電池部の第１電極層同士、又は、一方の電池部及び他方の電池部の第２電極層同士を隣接接続させ、一方の電池部及び他方の電池部の第２電極層同士、又は、一方の電池部及び他方の電池部の第１電極層同士を配線接続させ、２個の電池部を並列接続させたことを特徴とする二次電池である。
　第２の本発明は、第１電極層、充電層、第２電極層の順序で構成される複数の電池部を直列接続させた１又は複数の第１電池群と、第２電極層、充電層、第１電極層の順序で構成される複数の電池部を直列接続させた１又は複数の第２電池群とを備え、第１電池群の最下層の第１電極層と第２電池群の最上層の第１電極層同士、又は、第１電池群の最上層第２電極層と第２電池群の最下層の第２電極層同士を隣接接続させ、第１電池群の最上層の第２電極層と第２電池群の最下層の第２電極層同士、又は、第１電池群の最下層第１電極層と第２電池群の最上層の第１電極層同士を配線接続させ、第１電池群と第２電池群とを並列接続させたことを特徴とする二次電池である。
　第３の本発明は、第１電極層、充電層、第２電極層の順序で構成され、環状にした複数の電池部を同心円状に配置させ、内側にある電池部の第１電極層又は第２電極層と、外側にある電池部の第１電極層又は第２電極層とが隣接接続し、複数の電池部を並列接続させた二次電池である。
　本発明によれば、従来のように絶縁層を設けることなく積層構造の二次電池を形成できるので、単位容積当たりの電流容量を向上させることができる。
実施形態に係る二次電池の構造を示す説明図である。 従来の電池の積層構造の一例を示す説明図である。 固体型二次電池の構造を説明する説明図である。 図３の固体型二次電池を用いて直列接続の積層構造の断面図である。 固体型二次電池を並列接続の積層構造を形成するときの単層構造の断面図である。 図５の単層を用いて並列接続の積層構造の断面図である。 第２電極層を向かい合わせた並列接続の交互積層構造を形成する単層構造を示す断面図である。 図７の単層を用いて並列接続の積層構造を示す断面図である。 第２電極層を向かい合わせ、負極端子が第１電極層を兼ねた並列接続の交互積層構造を形成する単層構造を示す断面図である。 図９の単層を複数用いて並列接続の積層構造を示す断面図である。 第１電極層を向かい合わせた並列接続の交互積層構造を形成する単層構造を示す断面図である。 図１１の単層を複数用いた並列接続の積層構造を示す断面図である。 第１電極層を向かい合わせ、正極端子が第２電極層を兼ねた並列接続の交互積層構造を形成する単層構造を示す断面図である。 図１３の単層を複数用いた並列接続の積層構造を示す断面図である。 直接交互積層構造を形成する単層構造を示す断面図である。 図１５の単層を交互に積層した直接交互積層構造を示す断面図である（その１）。 図１５の単層を交互に積層した直接交互積層構造を示す断面図である（その２）。 二次電池が基材に取り付けられた場合の並列接続の交互積層の単層構造を示す断面図である（その１）。 図１８の基材に取り付けられた二次電池を２個用いて並列接続させた積層構造を示す断面図である。 図１９の単層を複数用いた並列接続の積層構造を示す断面図である。 二次電池が基材に取り付けられた場合の並列接続の交互積層の単層構造を示す断面図である（その２）。 図２１の基材に取り付けられた二次電池を２個用いて並列接続させた積層構造を示す断面図である。 図２２の単層を複数用いた並列接続の積層構造を示す断面図である。 直列接続の積層構造と並列接続の積層構造とを組み合わせた積層構造を示す断面図である。 図１５に示す単層５０Ａ及び５０Ｂを交互に同心円状に巻いて形成した積層構造を示す図である。 第５の実施形態に係る二次電池を示す説明図である。 図２６の二次電池を直列接続させたときの構造を説明する説明図である。 第５の実施形態の直列接続させた二次電池の積層構造の断面図である。 図２６の二次電池を並列接続させたときの構造を説明する説明図である。 第５の実施形態の並列接続させた二次電池の積層構造の断面図である。
（Ａ）第１の実施形態及び変形実施形態
　以下では、本発明の二次電池の第１の実施形態及び変形実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　以下に説明する各実施形態は、薄膜化した固体型の二次電池（電池部ともいう）を複数個用いて、以下で説明するように並列接続で積層させた積層構造の二次電池である。
　電池部である二次電池は、第１電極層と第２電極層との間に、少なくとも電子を蓄電する充電層を有するものを広く適用することができる。例えば、電池部とする二次電池は、正極と負極との間に無機固体質の電解質を有する全固体リチウム二次電池や、図３に例示する固体型二次電池等を用いることができる。この実施形態では、後者の固体型二次電池を用いる場合を例示する。
　また、以下において、単層とは、積層構造の二次電池を構成するための構成単位をいう。
（Ａ－１）二次電池の説明
　図１は、電池部である二次電池の構造を示す説明図である。図１に示すように、二次電池１は、第１電極層３と第２電極層４との間に挟まれた充電層２を有し、各層を薄膜化した固体型のものである。各層が薄膜化されているので、二次電池１はシート状からなっている。図１では、第１電極層３は負電極の層であり、第２電極層４は正電極の層であるものとする。
　図１の例では、二次電池１が基材５上に取り付けられ、第１電極層３及び第２電極層４にそれぞれ、負極端子６及び正極端子７が取り付けられている状態を示している。
　なお、図１では、二次電池１が基材５上に取り付けられている状態を示すが、基材５は二次電池１の動作原理に寄与するものではない。つまり、二次電池１は、充電層２が第１電極層３及び第２電極層４に挟まれており、負極端子６及び正極端子７が第１電極層３及び第２電極層４に取り付けられていればよい。
　図１に例示する二次電池１は、光励起構造変化を利用して繰り返し充電及び放電を行うことができる量子電池である。量子電池とは、金属酸化物の光励起構造変化を利用して、バンドギャップ中に新たなエネルギー準位を形成して電子を捕獲する動作原理に基づく電池をいう。
　充電層２は、充電動作で電子を蓄え、放電動作で蓄電電子を放出し、充放電がなされていない状態で電子を保持（蓄電）している層であり、光励起構造変化技術が適用されて形成されている。
　ここで、光励起構造変化は、例えば、国際公開ＷＯ／２００８／０５３５６１に記載されており、その出願の発明者である中澤明氏（本願の発明者でもある）が見出した現象（技術）である。すなわち、中澤明氏は、所定値以上のバンドギャップを持つ半導体であって透光性をもつ金属酸化物が、絶縁被覆された状態で有効な励起エネルギーを与えられると、バンドギャップ内に電子不在のエネルギー準位が多数発生することを見出した。量子電池は、これらのエネルギー準位に電子を捕獲させることで充電し、捕獲した電子を放出させることで放電するものである。
　量子電池の場合、第２電極層４は、電極本体層４Ａと、充電層２に接するように形成されたｐ型金属酸化物半導体層４Ｂとを有する。ｐ型金属酸化物半導体層４Ｂは、電極本体層４Ａから充電層２への電子の注入を防止するために設けられている。
　第１電極層３と第２電極層４の電極本体層４Ａとは、導電層として形成されたものであれば良い。
　充電層２は、絶縁被膜で覆われたｎ型金属酸化物半導体の微粒子が、第１電極層３に対して薄膜状に付着され、ｎ型金属酸化物半導体が紫外線照射によって光励起構造変化を起こし、電子を蓄えることができるように変化したものである。
　以下に説明する二次電池は、図１に示す単独の量子電池として機能するものを複数利用したものである。二次電池の形状は、矩形である場合を例示するが、矩形に限定されるものではなく、円形、楕円形、六角形等の他の形状であってもよい。図１に示す量子電池の第１電極層３及び第２電極層４の膜厚は１０ｎｍ～１μｍ程度にでき、充電層２の膜厚は５０ｎｍ～１０μｍ程度にできる。
　以下に例示する二次電池が量子電池を適用するものである場合、上述したように、量子電池は充電層が完全な固体で構成されている。そのため、充電層が液体電解質でなる二次電池の場合と異なり、量子電池は液体電解質を封じこむための密閉構造を必要としない。また、最近研究成果が報告されている全固体リチウム二次電池のように粒状電解質を用いることもない。そのため、二次電池として量子電池を適用する場合、膜構造の作成が容易であり、かつ、層構造だけで電池が構成できる。その結果、比較的、自由な形状に加工することができる点で従来の二次電池に対して有利である。
（Ａ－２）並列接続の積層構造
　次に、図１の電池部である二次電池１を複数個用いて並列接続させた積層構造を、図面を参照しながら説明する。
（Ａ－２－１）第２電極層４を向かい合わせた並列接続の交互積層構造
　図７は、２個の二次電池１の第２電極層４を向かい合わせにして隣接接続させて並列接続の積層構造を示す断面図である。
　図８は、図７に示す構造を単層として、この単層を複数個用いて並列接続の交互積層構造を示す断面図である。
　図７に示す単層１０Ａは、２個の二次電池１を、並列接続させた積層構造である。図７に示すように、２個の二次電池１のうち、一方の二次電池１は、負極端子７－１と正極端子６との間に挟み込まれ、他方の二次電池１は、正極端子６と負極端子７－２との間に挟み込まれた構造をしている。
　ここで、一方の二次電池１と他方の二次電池１は、それぞれの第２電極層４が向かい合うようにして正極端子６に接続されている。すなわち、図７において、一方の二次電池１は、負極端子７－１から正極端子６に向けて、第１電極層３、充電層２、第２電極層４の順となり、また、他方の二次電池１は、正極端子６から負極端子７－２に向けて、第２電極層４、充電層２、第１電極層３の順となる。
　また、一方の二次電池１及び他方の二次電池１のそれぞれの第１電極層３は、負極端子７－１及び７－２と配線接続されている。
　図８に示す並列接続の積層１０Ｂは、図７に示す３個の単層１０Ａを積層させた構造である。
　ある単層１０Ａに別の単層１０Ａを積層させる場合、ある単層１０Ａの負極端子７－２の上に、別単層１０Ａの負極端子７－１が積層される。このような構造であってもよいが、この実施形態では、さらに容積を小さくするために、図８に示すように、積層される単層１０Ａ間の２個の負極端子７－１及び７－２を１個の負極端子７とする。
　なお、図８では、負極端子７が第１電極層３の全面に亘って接続している場合を例示するが、電子を授受することができればよいので、負極端子７が第１電極層３の少なくとも一部に接続するようにしてもよい。また、正極端子６も、同様の理由から第２電極層４の少なくとも一部に接続していればよい。
　二次電池１の電圧がＶ０であり、電流容量がＩ０とした場合、図８の積層１０Ｂの電圧Ｖ１０ＢはＶ１０Ｂ＝Ｖ０であり、積層数Ｎが６層であるから、図８の積層１０Ｂの電流容量Ｉ１０ＢはＩ１０Ｂ＝Ｎ　×　Ｉ０＝６　×　Ｉ０となり、並列接続することで電流容量が大きくなる。
　図７及び図８に示すような構造とすることで、従来のように、並列接続としたときに、負極端子と正極端子との間に絶縁体を設ける必要がなくなるので、その分、電池の容積が小さくなり、単位容積当たりの電流容量が向上する。
　なお、図８では、３個の単層１０Ａを積層させた場合を例示するが、２個又４個以上の単層１０Ａを積層させるようにしてもよい。
（Ａ－２－２）第２電極層４を向かい合わせ、第１電極層３が負極端子を兼ねた並列接続の交互積層構造
　図９は、２個の二次電池１の第２電極層４を向かい合わせに隣接接続させて並列接続の積層構造を示す断面図である。
　図１０は、図９に示す構造を単層として、この単層を複数個用いて並列接続の交互積層構造を示す断面図である。
　図９に示す単層２０Ａは、図７に示す引き出し用の負極端子７－１及び７－３を、第１電極層３が兼ねた場合の構成である。すなわち、図９において、２個の二次電池１は、第２電極層４が向かい合うようにして、２個の二次電池１が正極端子６を挟んで構造である。一方の二次電池１の第１電極層３－１は、図７の引き出し用の負極端子７－１に相当し、他方の二次電池１の第１電極層３－２は、図７の負極端子７－２に相当する。
　従って、図９の単層２０Ａは、図７の単層１０Ａに比べて、引き出し用の負極端子７－１及び７－２の分だけ容積が小さくなる。
　図１０に示す並列接続の積層２０Ｂは、３個の単層２０Ａを積層させた構造である。
　ある単層２０Ａに別の単層２０Ａを積層させる場合、ある単層２０Ａの第１電極層３－２の上に、別単層２０Ａの第１電極層３－１が積層される。このような構造であってもよいが、この実施形態では、さらに容積を小さくするために、図１０に示すように、積層される単層２０Ａ間の２個の第１電極層３－１及び３－２を１個の第１電極層３とする。
　図１０において、第１電極層３は引き出し用の負極端子７に相当する。そのため、図１０の積層２０Ｂは、第１電極層３が負極端子７に配線接続するように、第１電極層３は一方向に延設されている。
　二次電池１の電圧がＶ０であり、電流容量がＩ０とした場合、図１０の積層２０Ｂの電圧Ｖ２０ＢはＶ２０Ｂ＝Ｖ０であり、積層数Ｎが６層であるから、図１０の積層２０Ｂの電流容量Ｉ２０ＢはＩ２０Ｂ＝Ｎ　×　Ｉ０＝６　×　Ｉ０となり、並列接続することで電流容量が大きくなる。
　図９及び図１０に示すような構造とすることで、図７及び図８の構造と同様に、負極端子と正極端子との間に設ける絶縁体が不要となることに加え、更に、積層する負極端子７－１及び７－２の分だけ更に小さくすることができ、単位容積当たりの電流容量も向上する。
（Ａ－２－３）第１電極層３を向かい合わせた並列接続の交互積層構造
　図１１は、２個の二次電池１の第１電極層３を向かい合わせに隣接接続させて並列接続の積層構造を示す断面図である。
　図１２は、図１１に示す構造を単層として、この単層を複数個用いて並列接続の交互積層構造を示す断面図である。
　図１１に示す単層３０Ａは、正極端子６－１と負極端子７との間に一方の二次電池１を挟み込み、負極端子７と正極端子６－２との間に他方の二次電池１を挟み込んだ構造をしている。
　ここで、単層３０Ａは、一方の二次電池１と他方の二次電池１のそれぞれの第１電極層３同士がお互いに向き合うようにして、負極端子７を挟んだ構造である。一方の二次電池１の第１電極層３と他方の二次電池１の第１電極層３はそれぞれ隣接接続しており、一方の二次電池１の第２電極層４と他方の二次電池１の第２電極層４は正極端子６－１及び６－２と配線接続されている。
　図１１に示すように、単層３０Ａは、正極端子６－１と負極端子７との間に挟まれる一方の二次電池１は、正極端子６－１から負極端子７に向けて、第２電極層４、充電層２、第１電極層３の順となるようにする。また、負極端子７と正極端子６－２との間に挟まれる他方の二次電池１は、負極端子７から正極端子６－２に向けて、第１電極層３、充電層２、第２電極層４の順となるようにする。
　図１２に示す並列接続の積層３０Ｂは、３個の単層３０Ａを積層させた構造である。
　ある単層３０Ａに別の単層３０Ａを積層させる場合、ある単層３０Ａの正極端子６－２の上に、別単層３０Ａの正極端子６－１が積層される。このような構造であってもよいが、この実施形態では、さらに容積を小さくするために、図１２に示すように、積層される単層３０Ａ間の２個の正極端子６－１及び６－２を１個の正極端子６とする。
　二次電池１の電圧がＶ０であり、電流容量がＩ０とした場合、図１２の積層３０Ｂの電圧Ｖ３０ＢはＶ３０Ｂ＝Ｖ０であり、積層数Ｎが６層であるから、図１２の積層３０Ｂの電流容量Ｉ３０ＢはＩ３０Ｂ＝Ｎ　×　Ｉ０＝６　×　Ｉ０となり、並列接続することで電流容量が大きくなる。
　図１１及び図１２に示す構造とすることで、図７及び図８の構造と同様に、並列接続としたときに、負極端子と正極端子との間に絶縁体を設ける必要がなくなるので、その分容積が小さくなり、単位容積当たりの電流容量が向上する。
（Ａ－２－４）第１電極層３を向かい合わせ、第２電極層４が正極端子を兼ねた並列接続の交互積層構造
　図１３は、２個の二次電池１の第１電極層３を向かい合わせに隣接接続させて並列接続の積層構造を示す断面図である。
　図１４は、図１３に示す構造を単層として、この単層を複数個用いて並列接続の交互積層構造を示す断面図である。
　図１３に示す単層４０Ａは、図１１に示す引き出し用の正極端子６－１及び６－２を、第２電極層４が兼ねた場合の構成である。すなわち、図１３において、２個の二次電池１は、第１電極層３が向かい合うようにして、２個の二次電池１が負極端子７を挟んで構造である。一方の二次電池１の第２電極層４－１は、図１１の引き出し用の正極端子６－１に相当し、他方の二次電池１の第２電極層４－２は、図１１の正極端子６－２に相当する。
　従って、図１３の単層４０Ａは、図１１の単層３０Ａに比べて、引き出し用の正極端子６－１及び６－２の分だけ容積が小さくなる。
　図１４に示す並列接続の積層４０Ｂは、３個の単層４０Ａを積層させた構造である。
　ある単層４０Ａに別の単層４０Ａを積層させる場合、ある単層４０Ａの第２電極層４－２の上に、別単層４０Ａの第２電極層４－１が積層される。このような構造であってもよいが、この実施形態では、さらに容積を小さくするために、図１４に示すように、積層される単層４０Ａ間の２個の第２電極層４－１及び４－２を１個の第２電極層４とする。
　図１４において、第２電極層４は引き出し用の正極端子６に相当する。そのため、図１４の積層４０Ｂは、第２電極層４が正極端子６に配線接続するように、第２電極層４は一方向に延設されている。
　二次電池１の電圧がＶ０であり、電流容量がＩ０とした場合、図１４の積層４０Ｂの電圧Ｖ４０ＢはＶ４０Ｂ＝Ｖ０であり、積層数Ｎが６層であるから、図１４の積層４０Ｂの電流容量Ｉ４０ＢはＩ４０Ｂ＝Ｎ　×　Ｉ０＝６　×　Ｉ０となり、並列接続することで電流容量が大きくなる。
　図１３及び図１４に示すような構造とすることで、負極端子と正極端子との間に設ける絶縁体が不要となることに加え、更に、積層する正極端子６の分も更に小さくすることができ、単位容積当たりの電流容量も向上する。
　また、図１４に示す並列積層構造とすることで、並列接続の積層４０Ｂを形成する製造負担も軽減される。すなわち、図１４の積層４０Ｂは、第２電極層４を一方向に延設させるようにして二次電池１を製造すればよく、単層４０Ａを積層させる際に、延設させた第２電極層４を正極端子６に接続させるだけで完成できる。
（Ａ－２－５）直接交互積層構造
　図１５は、直接交互積層構造を形成する単層構造を示す断面図である。図１５では、２種類の単層構造を示す。図１５（Ａ）に示す単層５０Ａは、延設した第１電極層３に充電層２及び第２電極層４が形成された構造である。図１５（Ｂ）に示す単層５０Ｂは、延設した第２電極層４に充電層２及び第１電極層３が形成された構造である。
　ここでは、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示す２種類の単層５０Ａと単層５０Ｂを、交互に直接積層して、並列接続の積層構造を形成する。
　図１６及び図１７は、図１５に示す２種類の単層５０Ａ及び５０Ｂを交互に積層した直接交互積層構造を示す断面図である。図１６と図１７に示す積層は、単層５０Ａ及び単層５０Ｂの積層順序が異なる。
　図１６の積層５０Ｃは、下から、単層５０Ａ、単層５０Ｂ、単層Ａ、単層Ｂ、…の順で合計６層を積層させた構造である。
　図１６において、単層５０Ａの第１電極層３は一方向に延設されているので、負極端子７と接続できるようになっている。すなわち、引き出し用の負極端子は不要である。同様に、単層５０Ｂの第２電極層４も一方向に延設されているので、正極端子６と接続できるようになっており、引き出し用の正極端子は不要である。
　図１７の積層５０Ｄは、下から、単層５０Ｂ、単層５０Ａ、単層５０Ｂ、単層５０Ａ、…の順で合計６層を積層させた構造である。この場合も、単層５０Ａの第１電極層３と単層５０Ｂの第２電極層４とが一方向に延設されて負極端子７と正極端子６に接続しているので、引き出し用端子が不要であり、その分、積層構造の電池の全容量が小さくなる。
（Ａ－３）第１の実施形態及び変形実施形態の効果
　以上のように、上述した各実施形態によれば、第１電極層３及び第２電極層４の間に充電層２を有する複数の二次電池１を用いて、各二次電池１の第１電極層３又は第２電極層４がお互いに向かい合うようにして隣接接続し、第２電極層４又は第１電極層３を配線接続して、並列接続とすることで、従来必要だった絶縁層が不要となるので、その分、電池の全容量が小さくなり、単位容積当たりの電流容量が向上する。
　また、積層構造の二次電池の製造工程では、シート状の二次電池１を所定サイズに切断したものを積層させていき積層構造を形成することが考えられる。従って、面積を同じにした積層構造を形成することができる。更に、シート状の二次電池１に欠陥部分が生じた場合でも、その欠陥部分を避けて、同じ面積の積層構造を形成することができる。
（Ｂ）第２の実施形態
　次に、本発明の二次電池の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
　第１の実施形態では、負極端子７や正極端子６、第１電極層３や第２電極層４を基材として二次電池１を形成し、これらを単層とした積層構造を説明した。
　これに対して、第２の実施形態は、図１に示すように基材５に二次電池１を取り付けたものを用いた並列積層構造を説明する。
（Ｂ－１）二次電池１が基材５に取り付けられた場合の並列接続の交互積層構造
　図１８は、二次電池１が基材５に取り付けられた場合の並列接続の交互積層の単層構造を示す断面図である。
　図１８に示す単層６０Ａは、例えば、ポリイミド等の絶縁体からなる基材（支持体）５に、第１電極層３、充電層２及び第２電極層４の順序でなる二次電池１を取り付け、第２電極層４に正極端子６を接続させた構造である。
　また、第１電極層３は基材５に取り付けられているので、第１電極層３に負極端子７を接続するために、取り付けられている基材５と共に第１電極層３を一方向に延設し、その延設した部分に負極端子７を内側から配線接続させる。すなわち、図１８において、延設された第１電極層３の上面部に負極端子７が接続するようにする。
　なお、図１８では、第２電極層４の全面に亘って正極端子６が接続されている場合を例示するが、第２電極層４の一部に正極端子６が接続されるようにしてもよい。
　図１９は、二次電池１が基材５に取り付けられたものを２個用いて並列接続させた積層構造を示す断面図である。
　図１９の積層６０Ｂは、基材５に取り付けた二次電池１のそれぞれの第２電極層４同士がお互いに向かい合うようにして、正極端子６を挟んだ構造である。正極端子６は、それぞれの第２電極層４と接続しており、電子を授受することができる。また、負極端子７は、上述したように、延設された第１電極層３に接続しており、電子を授受することができる。
　図２０は、図１９で示す単層６０Ｂを複数用いた並列接続の積層構造を示す断面図である。図２０に示す並列接続の積層６０Ｃは、３個の単層６０Ｂを積層させた構造である。
（Ｂ－２）二次電池が基材に取り付けられた場合の並列接続の交互積層構造
　図２１は、二次電池が基材に取り付けられた場合の並列接続の交互積層の単層構造を示す断面図である。図２１に示す単層７０Ａは、例えば、ポリイミド等の絶縁体からなる基材（支持体）５に、第２電極層４、充電層２及び第１電極層３の順序でなる二次電池１を取り付け、第２電極層４に負極端子７を接続させた構造である。
　また、第２電極層４は基材５に取り付けられているので、第２電極層４に正極端子６を接続するために、取り付けられている基材と共に第２電極層４を一方向に延設し、その延設した部分に正極端子６を内側から配線接続させる。すなわち、図２１において、延設された第２電極層４の上面部に正極端子６が接続するようにする。
　なお、図２１では、第１電極層３の全面に亘って負極端子７が接続されている場合を例示するが、第１電極層３の一部に負極端子７が接続されるようにしてもよい。
　図２２は、基材５に取り付けられた二次電池１を２個用いて並列接続させた積層構造を示す断面図である。
　図２２の積層７０Ｂは、２個の二次電池１のそれぞれの第１電極層３同士がお互いに向かい合うようにして、負極端子７を挟んだ構造である。負極端子７は、それぞれの第２電極層４と接続しており、電子を授受することができる。また、正極端子６は、上述したように、延設された第２電極層４に接続しており、電子を授受することができる。
　図２３は、図２２で示す単層７０Ｂを複数用いた並列積層構造を示す断面図である。図２３に示す並列接続の積層７０Ｃは、３個の単層７０Ｂを積層させた構造である。
（Ｃ）第３の実施形態
　次に、本発明の二次電池の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　第３の実施形態は、直列接続による積層構造と、並列接続による積層構造とを組み合わせた積層構造である。
（Ｃ－１）直列接続と並列接続の組み合わせ構造
　図２４は、図１５に例示した２種類の単層５０Ａ及び５０Ｂを用いて、直列接続の積層構造と並列接続の積層構造とを組み合わせた積層構造を示す断面図である。
　図２４では、３個の直列接続と２個の並列接続とを組み合わせた積層構造を例示している。すなわち、図２４において、図１５（Ａ）に例示する単層５０Ａを用いた３層の直列接続の積層に、図１５（Ｂ）に例示する単層５０Ｂを用いた３層の直列接続の積層を並列接続させる。この並列接続を２個形成している。
　なお、図１５（Ａ）の単層５０Ａを直列接続させた積層構造を第１電池群、図１５（Ｂ）の単層５０Ｂを直列接続させた積層構造を第２電池群ともいう。
　図２４の積層８０Ａの場合、二次電池１の電圧がＶ０で、単層の電流容量がＩ０であるとすると、積層８０Ａの電圧Ｖ８０ＡはＶ８０Ａ＝３×Ｖ０となり、積層８０Ａの電流容量Ｉ８０ＡがＩ８０Ａ＝２×Ｉ０となる。すなわち、直列接続の積層とすることで、電圧値を大きくすることができ、更に並列接続の積層とすることで、電流容量も大きくすることができる。
　また、図２４の積層８０Ａは、第１電極層３及び第２電極層４への引き出し電極は、第１電極層３及び第２電極層４を延設させて、負極端子７及び正極端子６に接続させるようにしている。これにより、負極端子７及び正極端子６が、第１電極層３及び第２電極層４に接続して電子を授受することができる構造としている。
　なお、図２４に例示する積層８０Ａは、直列接続と並列接続の組み合わせ構造の一例である。図２４では、単層５０Ａ及び単層５０Ｂの直列接続の積層数を３層としたが、これに限定されるものではない。また、並列接続の積層数を２個としたが、これに限定されるものではない。
　また、積層する単層５０Ａ及び５０Ｂの積層順序が逆であってもよい。例えば、図２４では、単層５０Ａの直列接続の積層に、単層５０Ｂの直列接続の積層を載せた場合を例示するが、逆に単層５０Ｂの直列接続の積層に、単層５０Ａの直列接続を載せた場合でもよい。
（Ｄ）第４の実施形態
　図２５は、図１５に示す単層５０Ａ及び５０Ｂを環状にし、単層５０Ａと単層５０Ｂとが交互に同心円状に配置させて形成した積層構造を示す図である。
　図２５に示す積層９０は、一番内側に、単層５０Ａが環状に巻かれ、その外側に単層５０Ｂが環状に巻かれ、更に単層５０Ｂの外側に単層５０Ａが環状に巻かれるというように、単層５０Ａと単層５０Ｂが交互に巻かれる。
　一番内側の単層５０Ａは、第２電極層４が内側となるようにして巻かれる。一番内側の単層５０Ａは、棒状正極端子に巻きつけるようにしてもよいし、単層５０Ａの第２電極層４が正極端子と配線接続できるのであれば棒状正極端子がない状態であってもよい。
　なお、一番内側の単層が単層５０Ｂであり、第１電極層３が内側となるようにして巻いてもよい。この場合、内側の第１電極層３が配線接続できるように、棒状負極端子に単層５０Ｂが巻きつけるようにしてもよいし、棒状負極端子がなくても配線接続できるようにすればよい。
　一番内側の単層５０Ａの外側に巻かれる単層５０Ｂは、自身の第１電極層３が内側の単層５０Ａの第１電極層３と向かい合うように、内側の単層５０Ａの外側に巻かれる。また、単層５０Ｂと内側の単層５０Ａの第１電極層３は引き出し線を介して負極端子と接続する。
　同様に、単層５０Ｂの外側に巻かれる単層５０Ａは、自身の第２電極層４が内側の単層５０Ｂの第２電極層４と向かい合うようにして巻かれる。また、単層５０Ａと内側の単層５０Ｂの第２電極層は引き出し線を介して正極端子と接続する。
　なお、さらに環状の単層５０Ａや単層５０Ｂを外側に巻く場合も、上記と同様に、内側の単層５０Ａ又は単層５０Ｂの第１電極層３又は第２電極層４と、外側の単層５０Ｂ又は単層５０Ａの第１電極層３又は第２電極層４とが向かい合い並列接続となるように形成する。
　また、図２５に示す積層９０Ａは、積層構造の断面が同心円状に積層されたものを例示したが、積層構造の断面が楕円であってもよいし扁平であってもよい。
（Ｅ）第５の実施形態
　次に、本発明の二次電池の第５の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
　上述した第１～第４の実施形態では、電池部である二次電池を並列接続で積層させた積層構造の例を説明した。これに対して、第５の実施形態では、第１～第４の実施形態と同様に単位容積当たりの電流容量を向上させつつ、積層する電池部の形状に特徴を有する。形状に特徴を有する電池部を第１～第４の実施形態のように積層させることにより、単位容積当たりの電流容量を向上させながら、電極層から電子を取り出す引き出し部を確保した積層構造を実現できる。
　図２６は、第５の実施形態に係る二次電池１を示す説明図である。図２６は、図１に例示する構造を有する二次電池１を上から見た図であり、第５の実施形態の二次電池１はＬ字形状をしている。
　図２７は、図２６の二次電池を直列接続させたときの構造を説明する説明図である。図２８は、直列接続させた二次電池の積層構造の断面図である。
　図２７は、説明を簡単にするために、２個の二次電池１－１及び二次電池１－２を直列接続させる場合を例示するが、積層数は特に限定されるものではない。図２７の例の場合、図２８に示すように、二次電池１－１及び１－２は両方とも、下から、第１電極層３、充電層２、第２電極層４の順となる。
　図２７に示すように、例えば、シート状の二次電池１－２を同一平面上で反時計回りに９０度回転させて、二次電池１－１の上に積層させる。そうすると、積層の下にある二次電池１－１と、積層の上にある二次電池１－２との関係において、非重複部分が露出することになる。この非重複部分は、第１電極層３又は第２電極層４から電子を取り出す引き出し部１００とすることができる。
　図２９は、図２６の二次電池を並列接続させたときの構造を説明する説明図である。図２９の場合も、２個の二次電池１－１及び１－２を並列接続させる場合を例示するが、積層数は特に限定されるものではない。図３０は、並列接続させた二次電池の積層構造の断面図である。
　図２９に示すように、２個の二次電池１－１及び１－２を並列接続させる場合、図３０に示すように、二次電池１－１は、下から、第１電極層３、充電層２、第２電極層４の順となり、二次電池１－２は、下から、第２電極層４、充電層２、第１電極層３の順となる。
　このように二次電池１－１及び１－２を並列接続させる場合でも、図２９に示すように、例えば、二次電池１－２を同一平面上で反時計回りに９０度回転させて、二次電池１－１の上に積層させると、積層の下にある二次電池１－１と積層の上にある二次電池１－２との関係において、非重複部分が露出することになる。この非重複部分は、第１電極層３又は第２電極層４から電子を取り出す引き出し部１００とすることができる。
　図２７の直列接続の場合と図２９の並列接続の場合とのいずれの場合も、非重複部分である引き出し部１００は、積層構造とする二次電池全体の外形の内側に存在する。つまり、図２６に示すＬ字形状の二次電池１をシート平面上で９０度ずつ回転させたものを積層させていくことで、第１電極層３又は第２電極層４から電子を取り出す引き出し部１００が、積層構造の外形の内側に形成される。二次電池の積層構造は、第１～第４の実施形態で説明した構造を適用できる。そうすると、第１～第４の実施形態と同様に、積層構造の二次電池全体の電流容量を向上させたまま、第１電極層３又は第２電極層４から電子を取り出す引き出し部１００を確保することができる。また、図２４で例示したような、直列接続の積層構造と並列接続の積層構造とを組み合わせた積層構造とすることもできる。
　また、複数個の二次電池１を直列接続で積層構造とする場合、及び又は、複数個の二次電池１を並列接続で積層構造とする場合、電圧と電流容量を任意に調整することができる。図２６の形状の二次電池１を積層させる場合、積層させる各二次電池１の引き出し部１００から電子を取り出すことができるため、電圧や電流容量の調整が可能となる。
　第５の実施形態では、二次電池１が図２６に示すようなＬ字形状である場合を例示する。しかし、二次電池１の形状はＬ字形状に限定されるものではない。つまり、複数個の二次電池１を積層させたときに、積層の上にある二次電池１と積層の下にある二次電池との間で、積層構造の外形の内側に、非重複部分が生じ得る形状であれば良い。例えば、二次電池は、直角三角形等の三角形であっても良いし、Ｔ字形状であっても良いし、Ｕ字形状等であっても良い。
（Ｆ）他の実施形態
（Ｆ－１）第１～第５の実施形態で説明した積層構造の二次電池の積層数は、特に限定されるものではない。上述したように、積層数が多くなると、積層構造の二次電池の電流容量Ｉ１（Ｉ１＝Ｎ　×　Ｉ０）は大きくなるが、その分、積層構造の二次電池の容量も大きくなる。従って、二次電池の使用される用途や利用態様等に応じて、積層数を適宜決定することができる。
（Ｆ－２）第１～第５の実施形態では、説明便宜上、単層構造及び積層構造の断面図を用いて説明したが、第１～第５の実施形態で例示した単層構造及び積層構造は一例であり、各図面で示した構造に限定されるものではない。
　例えば、第１～第５の実施形態では、負極端子及び正極端子が、積層構造の両端に存在する場合を例示したが、負極端子及び正極端子が積層構造の両端に存在している必要はない。つまり、各二次電池の第１電極層、第２電極層に電子を授受させることができる位置に、負極端子及び正極端子が存在していればよい。例えば、図８では、負極端子及び正極端子が左右に設けられたものを示したが、紙面の法線方向の手前及び奥側に負極端子及び正極端子を設けるようしても良く、又負極端子を紙面の左に、正極端子を紙面の法線方向の手前に設ける等としても良い。また、負極端子及び正極端子は、板状のものであっても良いし、又は棒状のものであっても良く、また、１つの部材に限定されず、複数の部材が紙面の法線方向に配列されたものであっても良い。上記各実施形態では、複数の単層電池を上下に並設（積層）する場合を示したが、複数の単層電池を左右に併設するようにしてもよい。
（Ｆ－３）第１～第５の実施形態では、第１電極層及び又は第２電極層に電子を授受させるための引き出し用の電極は、第１電極層及び又は第２電極層の全面に接続している場合を例示したが、第１電極層及び又は第２電極層の一部に接続していても良い。
（Ｆ－４）単層の形成プロセスは、特に限定されるものではなく種々の方法を適用することができる。
（Ｆ－５）第１～第５の実施形態において、二次電池は、固体型の二次電池を想定して説明した。第１電極層と第２電極層との間の充電層は、有機系の固体物であってもよいし、無機系の固体物であってもよい。
（Ｆ－６）第１～第３の実施形態では、二次電池が平面であるものを例示したが説明したが、二次電池は平面に限定されるものでない。例えば断面が円弧のように曲率を持った二次電池を用いて、上述した第１～第３の実施形態で説明した積層構造を形成するものであってもよい。

Claims (10)

  1. 　第１電極層と第２電極層との間に充電層を有する２個の電池部を備え、
    　一方の上記電池部及び他方の上記電池部の上記第１電極層同士、又は、一方の上記電池部及び他方の上記電池部の上記第２電極層同士を隣接接続させ、
    　一方の上記電池部及び他方の上記電池部の上記第２電極層同士、又は、一方の上記電池部及び他方の上記電池部の上記第１電極層同士を配線接続させ、
    　上記２個の電池部を並列接続させたことを特徴とする二次電池。
  2. 　一方の上記電池部が、第１電極端子と第２電極端子との間に配置され、
    　他方の上記電池部が、一方の上記電池部と接続する上記第２電極端子と、他の第１電極端子との間に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  3. 　請求項２に記載の二次電池を１つの構成単位である構成単位電池とし、複数の構成単位電池を並列接続させる二次電池であって、
    　ある構成単位電池の第１電極端子と、この構成単位電池に隣接する別の構成単位電池の第１電極端子とを１個の第１電極端子に置き換えることを特徴とする二次電池。
  4. 　一方の上記電池部が、第２電極端子と第１電極端子との間に配置され、
    　他方の上記電池部が、一方の上記電池部と接続する上記第１電極端子と、他の第２電極端子との間に配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
  5. 　請求項４に記載の二次電池を１つの構成単位である構成単位電池とし、複数の構成単位電池を並列接続させる二次電池であって、
    　ある構成単位電池の第２電極端子と、この構成単位電池に隣接する別の構成単位電池の第２電極端子とを１個の第２電極端子に置き換えることを特徴とする二次電池。
  6. 　請求項１に記載の二次電池を１つの構成単位である構成単位電池とし、複数の構成単位電池を並列接続させることを特徴とする二次電池。
  7. 　第１電極層、充電層、第２電極層の順序で構成される複数の電池部を直列接続させた１又は複数の第１電池群と、
    　第２電極層、充電層、第１電極層の順序で構成される複数の電池部を直列接続させた１又は複数の第２電池群と
    　を備え、
    　上記第１電池群の最下層の第１電極層と上記第２電池群の最上層の第１電極層同士、又は、上記第１電池群の最上層第２電極層と上記第２電池群の最下層の第２電極層同士を隣接接続させ、
    　上記第１電池群の最上層の第２電極層と上記第２電池群の最下層の第２電極層同士、又は、上記第１電池群の最下層第１電極層と上記第２電池群の最上層の第１電極層同士を配線接続させ、
    　上記第１電池群と上記第２電池群とを並列接続させたことを特徴とする二次電池。
  8. 　上記第１電極層及び又は上記第２電極層が延設されたものであり、延設された上記第１電極層及び又は上記第２電極層が、第１電極端子及び又は第２電極端子に接続するものである請求項１、６又は７のいずれかに記載の二次電池。
  9. 　第１電極層、充電層、第２電極層の順序で構成され、環状にした複数の電池部を同心円状に配置させ、
    　内側にある電池部の第１電極層又は第２電極層と、外側にある電池部の第１電極層又は第２電極層とが隣接接続し、複数の電池部を並列接続させた二次電池。
  10. 　上記電池部の形状が隣接する他の電池部との間で重複しない部分を有する形状であって、その重複しない部分が配線接続される部分であることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の二次電池。
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