(57)【要約】【課題】負極の電解液の分解により生じる正極と負極とのキャリアイオンの挿入脱離量の不均衡を調整又は改良して、蓄電装置の容量の低下を抑制する。または、低下した蓄電装置の容量を回復する。または、第３の電極により、電解液中の不純物を分解する。【解決手段】正極と負極と電解液とを有する蓄電装置において、さらに第３の電極を有し、第３の電極は、非ファラデー反応をする材料が用いられている蓄電装置とする。また、正極及び負極を用いて蓄電装置の充電をした後、第３の電極と負極とを用いて追加の充電をする蓄電装置の充電方法も提供する。【選択図】図１
2020107611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置の充電方法であって、
前記蓄電装置は正極と負極と第３の電極とを有し、
前記第３の電極は、非ファラデー反応をする材料が用いられ、
前記正極及び前記負極を用いて前記蓄電装置の充電をした後、
前記第３の電極と前記負極とを用いて追加の充電をする蓄電装置の充電方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記追加の充電の後、前記第３の電極を自己放電させる蓄電装置の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物（プロダクト。機械（マシン）、製品（マニュファクチャ）、組成物（コン
ポジション・オブ・マター）を含む。）、及び方法（プロセス。単純方法及び生産方法を
含む。）に関する。特に本発明の一態様は、蓄電装置、蓄電システム、半導体装置、表示
装置、発光装置、若しくはその他の電気機器、又はそれらの製造方法及び駆動方法に関す
る。また、特に本発明の一態様は、蓄電装置及びその充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池等の非水系二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電
池等、種々の蓄電装置の開発が盛んに行われている。特に高出力、高エネルギー密度であ
るリチウムイオン二次電池は、携帯電話やスマートフォン、ノート型パーソナルコンピュ
ータ等の携帯情報端末、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ等の電気機器、あるいは医療
機器、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、又はプラグインハイブリッド車
（ＰＨＥＶ）等の次世代クリーンエネルギー自動車など、半導体産業の発展に伴い急速に
その需要が拡大し、充電可能なエネルギーの供給源として現代の情報化社会に不可欠なも
のとなっている。
【０００３】
非水系二次電池の中でも高エネルギー密度を有することで広く普及しているリチウムイオ
ン二次電池は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ
４）などの活物質を含む正極と、リチウムの吸蔵・放出が可能な黒鉛等の炭素材料からな
る負極と、エチレンカーボネートやジエチルカーボネートなどの有機溶媒に、ＬｉＢＦ４
やＬｉＰＦ６等のリチウム塩からなる電解質を溶解させた非水電解液などにより構成され
る。リチウムイオン二次電池の充放電は、二次電池中のリチウムイオンが非水電解液を介
して正極−負極間を移動し、正極または負極の活物質にリチウムイオンが挿入脱離するこ
とにより行われる。
【０００４】
このようなリチウムイオン二次電池などでは、電池の容量は、リチウムの正極における挿
入脱離量により決定される。一方、負極では電解液の分解反応が生じるため、副生成物（
ＳＥＩ（Ｓｏｌｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ）ともよばれる）
の形成などにリチウムが消費され、電池の容量が減少していく。
【０００５】
このような負極における電解液の分解反応が正極においても生じれば、負極での分解反応
と相殺することができる。しかし、電解液の酸化電位に対し正極の電位は十分に高いもの
ではないため、正極における酸化分解の反応量よりも負極における還元分解の反応量が多
い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０３１３１号公報
【特許文献２】特開２００９−１２３３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、従来の蓄電装置においては、負極では電解液の分解も生じるため、正極でのリ
チウムの挿入脱離量に比べ負極でのリチウムの挿入脱離量が少ない。従って、正極と負極
とでリチウムの挿入脱離量が不均衡となるため、蓄電装置の容量が低下してしまう。
【０００８】
そこで、本発明の一態様は、負極の電解液の分解により生じる正極と負極とのキャリアイ
オンの挿入脱離量の不均衡を調整又は改良して、蓄電装置の容量の低下を抑制することを
課題の一とする。
【０００９】
または、本発明の一態様は、低下した蓄電装置の容量を回復することを課題の一とする。
【００１０】
または、本発明の一態様は、第３の電極により、電解液中の不純物を分解することを課題
の一とする。
【００１１】
または、本発明の一態様では、蓄電装置の制御を低消費電力で行うことを課題の一つとす
る。
【００１２】
または、本発明の一態様では、蓄電装置の信頼性を向上させることを課題の一つとする。
【００１３】
または、本発明の一態様では、新規な蓄電装置を提供することを課題の一つとする。
【００１４】
特に、本発明の一態様は、上記に掲げる課題のうち少なくとも一つを解決することができ
る場合がある。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないもの
とする。なお、上記に掲げる課題に含まれていない課題であっても、明細書、図面又は特
許請求の範囲等の記載から自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面又は特許請求の
範囲等などの記載から、課題として抽出することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記のように、正極と負極とで生じるリチウムの挿入脱離量の不均衡は、正極においても
電解液が分解されることで解消しうる。例えば、正極活物質をリン酸鉄リチウム（ＬｉＦ
ｅＰＯ４）とした場合、リチウムの反応電位は約３．５Ｖであるため終止電圧は４Ｖとす
れば十分であるが、あえて終止電圧を４．５Ｖまで上げることで正極での電解液の分解が
発生する。このようにして、正極での電解液の分解量と負極での電解液の分解量とを均等
にすることで、正極及び負極の容量のバランスを均等にし、電池の容量の低下を抑制する
ことができる。
【００１６】
しかし一方で、正極において電解液の分解を生じさせた場合、正極の抵抗が増加してしま
うおそれがある。
【００１７】
そこで、本願発明者等は、正極及び負極とは異なる第３の電極を、別途電池の内部に設け
ることに想到した。第３の電極は、電解液の分解を行う機能を有する電極である。すなわ
ち、第３の電極は主に非ファラデー反応による容量、具体的には第３の電極表面に生じる
極めて薄い電気二重層を利用した静電容量を持つ電極である。あるいは、電解液中の不純
物を吸着する機能を有する電極である。従って、第３の電極は、その比表面積が大きいこ
とが好ましい。このため第３の電極として、多孔質の電極材料を用いることが好ましく、
例えば活性炭を用いるとよい。特に第３の電極に活性炭を用いた場合、製造工程や安全性
の点で好ましい。
【００１８】
なお、本明細書において第３の電極とは、正極又は負極のいずれか一方を第１の電極又は
第２の電極とした場合に付した名称であり、その序数にはそれ以上の意味を有するもので
はない。
【００１９】
充放電の繰り返しなどにより電池の容量が低下してきた場合、第３の電極と負極とを用い
て充電を行うことで、容量を追加することができる。なお、この容量の追加のための充電
後に第３の電極を放電すると、元の状態に戻り電池の容量が低下してしまう。このため、
第３の電極は、充電後は放電せずに、自己放電により放電が行われるのを待つとよい。な
お自己放電とは、電極に蓄積された電気の量が、時間の経過とともに徐々に減少する現象
のことをいい、自然放電ともいう。
【００２０】
第３の電極の自己放電は、電解液の分解や不純物の分解によって生じるものである。従っ
て、第３の電極に活性炭のような比表面積の大きい材料を用いる場合には、材料の反応性
が低くても電解液や不純物との反応を進行させることができる。
【００２１】
さらに、電解液等に含まれる不純物は正極で反応することにより、正極の表面に分解物に
よる副生成物（分解物を含む皮膜など）が形成されて、正極の抵抗を増加させる。しかし
、第３の電極を用いて不純物と積極的に反応させることで、正極の劣化を防止又は低減す
ることができる。
【００２２】
そこで、本発明の一態様は、正極と負極と電解液とを有する蓄電装置において、さらに第
３の電極を有し、第３の電極は、非ファラデー反応をする材料が用いられている蓄電装置
である。
【００２３】
特に、第３の電極は、活性炭が用いられているとよい。
【００２４】
また、本発明の一態様は、蓄電装置の充電方法であって、蓄電装置は正極と負極と第３の
電極とを有し、第３の電極は、非ファラデー反応をする材料が用いられ、正極及び負極を
用いて蓄電装置の充電をした後、第３の電極と負極とを用いて追加の充電をする蓄電装置
の充電方法である。
【００２５】
特に、追加の充電の後、前記第３の電極を自己放電させるとよい。
【発明の効果】
【００２６】
蓄電装置の容量の低下を抑制することができる。
【００２７】
または、低下した蓄電装置の容量を回復することができる。
【００２８】
または、第３の電極により、電解液中の不純物を分解することができる。
【００２９】
または、蓄電装置の制御を低消費電力で行うことができる。
【００３０】
または、蓄電装置の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
または、新規な蓄電装置等を提供することができる。または、優れた蓄電装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】充電方法を説明する図。
【図２】第３の電極を説明する図。
【図３】蓄電装置を充放電するシステムについて説明する図。
【図４】蓄電装置を充放電するシステムについて説明する図。
【図５】蓄電装置を充放電するシステムについて説明する図。
【図６】制御回路を説明する図。
【図７】正極を説明する図。
【図８】負極を説明する図。
【図９】第３の電極を説明する図。
【図１０】蓄電装置を説明する図。
【図１１】蓄電装置を説明する図。
【図１２】蓄電装置を説明する図。
【図１３】電気機器を説明する図。
【図１４】電気機器を説明する図。
【図１５】電気機器を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下、詳細に説明する。なお、本発明の実施形
態については、以下に説明する。
【００３４】
ただし、本発明はこれらの説明に限定されず、その形態及び態様を様々に変更し得ること
は、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内
容に限定して解釈されるものではない。
【００３５】
なお、本明細書で説明する各図において、膜や層、基板などの厚さや領域の大きさ等の各
構成要素の大きさは、個々に説明の明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、
必ずしも各構成要素はその大きさに限定されず、また各構成要素間での相対的な大きさに
限定されない。
【００３６】
また、本明細書等において、第１、第２などとして付される序数詞は、便宜上用いるもの
であって工程の順番や積層の順番などを示すものではない。また、本明細書等において発
明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。
【００３７】
また、本明細書等で説明する本発明の構成において、同一部分又は同様の機能を有する部
分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また
、同様の機能を有する部分を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さ
ない場合がある。
【００３８】
また、実際の電池の製造工程において、電極には凹凸が含まれるものであるが、理解を容
易にするため、図面においては省略して示すことがある。
【００３９】
また、本明細書等において、「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が「直上」又
は「直下」であることを限定するものではない。
【００４０】
また、本明細書等において、「電解液」や「電解質」の用語は、これらの構成要素を機能
的に限定するものではない。明示的に区別している箇所でない限り、「電解質」は「電解
液」の意を含み得るものとする。
【００４１】
また、本明細書等においては、能動素子（トランジスタ、ダイオードなど）、受動素子（
容量素子、抵抗素子など）などが有するすべての端子について、その接続先を特定しなく
ても、当業者であれば、発明の一態様を構成することは可能な場合がある。つまり、接続
先を特定しなくても、発明の一態様が明確であり、本明細書等に記載されていると判断す
ることが可能な場合がある。特に、端子の接続先が複数考えられる場合には、その端子の
接続先を特定の箇所に限定する必要はない。従って、能動素子（トランジスタ、ダイオー
ドなど）、受動素子（容量素子、抵抗素子など）などが有する一部の端子についてのみ、
その接続先を特定することによって、発明の一態様を構成することが可能な場合がある。
【００４２】
また、本明細書等において、能動素子、受動素子、或いは端子の接続状態の説明に用いら
れている「電極」や「配線」の用語は、これらの構成要素を機能的に限定するものではな
い。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、その逆もまた同様
である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配線」が一体となっ
て形成されている場合なども含む。また、そこでは電圧は、ある電位と、基準の電位（例
えば接地電位（ＧＮＤ）またはソース電位）との電位差のことを示す場合が多い。よって
、電圧を電位と言い換えることが可能である。
【００４３】
また、本明細書等においては、ある回路について、少なくとも接続先を特定すれば、当業
者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。又は、ある回路について、少なく
とも機能を特定すれば、当業者であれば、発明を特定することが可能な場合がある。つま
り、機能を特定すれば、発明の一態様が明確であり、本明細書等に記載されていると判断
することが可能な場合がある。従って、ある回路について、機能を特定しなくても、接続
先を特定すれば、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成す
ることが可能である。又は、ある回路について、接続先を特定しなくても、機能を特定す
れば、発明の一態様として開示されているものであり、発明の一態様を構成することが可
能である。
【００４４】
また、本明細書等において、二次電池用の正極及び負極の双方を併せて電極とよぶことが
あるが、この場合、電極は正極及び負極のうち少なくともいずれか一方を示すものとする
。
【００４５】
また、本明細書等において放電レートＣとは、電池を放電する際の速さを表す。例えば、
容量１Ａｈの電池を１Ａで放電する場合の放電レートは１Ｃである。
【００４６】
また、この発明を実施するための形態に記載の内容は、適宜組み合わせて用いることがで
きる。
【００４７】
［１．蓄電装置の充放電方法及びシステム］
本発明の一態様に係る蓄電装置の充放電方法及びそのシステムについて、図１及び図２を
用いて説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
［１．１．蓄電装置の充放電方法］
図２（Ａ）に示すように、蓄電装置１００には少なくとも負極１０１、正極１０２及び第
３の電極１０３を有する。これら負極１０１、正極１０２及び第３の電極１０３は、互い
の短絡を防止するためにセパレータ１０４が設けられ、この空間１０５は電解液で充填さ
れている。それぞれの電極については、後に詳述する。
【００４９】
蓄電装置１００の充放電方法について、図１を用いて説明する。なお、図１においては、
セパレータの図示は省略している。
【００５０】
図１（Ａ）に示すように、蓄電装置１００の充電は、蓄電装置１００の負極１０１と正極
１０２とを系統電源等の電源に接続することで行う。例えば蓄電装置１００がリチウムイ
オン二次電池の場合、キャリアイオン（図においてはリチウムイオン）は、正極１０２か
ら負極１０１に向かって移動し、負極１０１に挿入される。
【００５１】
この充電の際に、負極１０１の表面で電解液の分解が起こり、分解物の形成に伴って不可
逆容量が形成される。
【００５２】
充電の後、図１（Ｂ）に示すように、第３の電極１０３を用いて蓄電装置１００に追加の
充電を行う。追加の充電は、正極１０２をフローティングとし、負極１０１と第３の電極
１０３との間に電流を流すことで行う。電解液の溶質として例えばＬｉＰＦ６を溶解させ
ている場合、イオン化したリチウムは負極１０１に挿入される一方で、アニオンとなった
ＰＦ６−は第３の電極１０３の表面に移動する。このため、第３の電極１０３の表面には
極めて薄い電気二重層が形成される。
【００５３】
追加の充電を行う場合、負極１０１の電位を０Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）とした場合、第
３の電極の電位は４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）以上の高い電圧に設定するとよい。このよ
うな高電圧を印加することによって、電解液を分解する。これにより、正極１０２と負極
１０１との容量バランスを均等にすることができる。
【００５４】
追加の充電は、初回の不可逆容量を低減することができる。また、繰り返しの追加の充電
を行う場合には、充放電の繰り返しに伴い形成された不可逆容量も低減することができる
。
【００５５】
ここで、追加の充電は、例えば正極１０２の活物質材料にリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰ
Ｏ４）などの充電深度によって電位の変動が小さい材料を用いる場合には、まず正極１０
２と第３の電極１０３との間の電圧を検出し、例えば当該電圧が０．２Ｖ以下である場合
に実施を開始するとよい。また、追加の充電により当該電圧が例えば１．１Ｖとなったと
き、当該充電を終了するとよい。
【００５６】
一方、正極１０２の活物質材料にコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）などの充電深度に
よって電位の変動がある材料を用いる場合には、例えば充電の終止状態における電位を基
準に第３の電極１０３の電位を検出して、追加の充電を行えばよい。
【００５７】
図１（Ｃ）に示すように、蓄電装置１００の放電は、負極１０１に挿入されたキャリアイ
オンを正極１０２に移動させることで行う。
【００５８】
さらに、追加の充電により第３の電極１０３に蓄積された電荷は、図１（Ｄ）に示すよう
に自己放電によって放出する。自己放電は、充放電の行われていない期間に行われる。
【００５９】
ここで、第３の電極１０３の自己放電の際に、電解液中の不純物を電気分解することがで
きる。これにより、蓄電装置１００の劣化を抑制し、長寿命化することができる。電解液
中の不純物とは、例えば水（Ｈ２Ｏ）などである。
【００６０】
第３の電極１０３の自己放電は、放電が完了するまでに例えば１週間から２週間の期間を
要する。このため、追加の充電及び自己放電は、必要に応じて任意のタイミングで行えば
よい。
【００６１】
また、第３の電極１０３の自己放電の放電速度は、周辺の温度に依存する。このためヒー
ター等の加熱手段や冷却手段を蓄電装置１００に設けることで、第３の電極１０３の自己
放電の放電速度を制御してもよい。
【００６２】
なお、図１では、追加の充電を行う場合の例について述べたが、本発明の実施形態の一態
様は、これに限定されない。場合によっては、または状況に応じて、追加の充電を行わな
いことも可能である。
【００６３】
ここで、第３の電極１０３の、負極１０１及び正極１０２に対する設置位置を、図２（Ｂ
）乃至図２（Ｇ）を用いて説明する。
【００６４】
図２（Ｂ）では、セパレータ１０４ａを介した正極１０２と負極１０１との積層体に対し
て、正極１０２側に第３の電極１０３が設けられている。正極１０２と第３の電極１０３
との間には、セパレータ１０４ｂが設けられている。
【００６５】
図２（Ｃ）では、セパレータ１０４ｄを介した正極１０２と負極１０１との積層体に対し
て、負極１０１側に第３の電極１０３が設けられている。負極１０１と第３の電極１０３
との間には、セパレータ１０４ｃが設けられている。
【００６６】
図２（Ｄ）では、セパレータ１０４ｆを介した正極１０２と負極１０１との積層体に対し
て、正極１０２及び負極１０１の双方の側に第３の電極１０３がそれぞれ設けられている
。負極１０１と第３の電極１０３との間、正極１０２と第３の電極１０３との間には、セ
パレータ１０４ｅ、セパレータ１０４ｇが設けられている。
【００６７】
図２（Ｅ）では、正極１０２と負極１０１との間に第３の電極１０３が設けられている。
正極１０２と第３の電極１０３との間にはセパレータ１０４ｉが、負極１０１と第３の電
極１０３との間にはセパレータ１０４ｈが設けられている。
【００６８】
図２（Ｆ）では、セパレータ１０４ｊを介した正極１０２と負極１０１との積層体に対し
て、正極１０２や負極１０１と概略直交するように積層体の側面に第３の電極１０３が設
けられている。また、積層体と第３の電極１０３との間には、セパレータ１０４ｋが設け
られている。
【００６９】
図２（Ｇ）では、セパレータ１０４ｌを介した正極１０２と負極１０１との積層体に対し
て、積層体の側面を囲むように、第３の電極１０３が湾曲して設けられている。また、積
層体と第３の電極１０３との間には、セパレータ１０４ｍが設けられている。なお、図２
（Ｇ）においては第３の電極１０３の一部が開放されているが、第３の電極１０３はルー
プ状に閉じていてもよい。さらに、ここでは第３の電極１０３は積層体の側面を取り囲ん
でいるが、積層体の側面に限らず、積層体のその他の面を囲むように配置されていてもよ
い。さらに、第３の電極１０３は、積層体を封じる封止缶等の内壁の一部又は全体に形成
されていてもよい。
【００７０】
なお、以上に説明した第３の電極１０３の設置位置を組み合わせて複数設置してもよい。
また、以上に示した第３の電極１０３の設置位置は一例であって、これに限られない。
【００７１】
［１．２．蓄電装置を充放電するシステム］
本発明の一態様に係る蓄電装置を充放電するシステムの一例を、図３を用いて説明する。
【００７２】
図３に示す蓄電装置を充放電するシステムでは、蓄電装置２０１と、コンバータ２０２と
、回路２０３と、負荷２０４と、電源２０５と、スイッチ２０６と、スイッチ２０７と、
スイッチ２０８と、スイッチ２０９とを少なくとも用いる。なお、各構成要素を同一の装
置に設けることにより、接続点数などを減らすこともできる。例えば、蓄電装置２０１と
回路２０３とを同一の装置に設けてもよい。あるいは、蓄電装置２０１とコンバータ２０
２と回路２０３とを同一の装置に設けてもよい。
【００７３】
蓄電装置２０１については後に詳説するが、上記したように、正極及び負極の他、第３の
電極を有する蓄電装置２０１を用いる。
【００７４】
コンバータ２０２は、蓄電装置２０１及び回路２０３に接続される。
【００７５】
コンバータ２０２は、例えば電源２０５から供給される電圧を変換することにより、蓄電
装置２０１の充放電の際の電流値を制御することができる機能を有する。
【００７６】
コンバータ２０２としては、例えば昇降圧型コンバータを用いることができる。昇降圧型
コンバータは、例えばスイッチングレギュレータ及び制御回路を有する。スイッチングレ
ギュレータは、例えばインダクタ、スイッチを有する。昇降圧型コンバータは、例えば制
御回路によりスイッチを制御することにより、入力電圧の昇圧又は降圧を切り換えること
ができ、昇圧又は降圧された電圧の値を制御することができるとともに、インダクタに流
れる電流の向きを切り換えて入力と出力を入れ替えることができるため、蓄電装置２０１
の充放電を切り換えることができる。なお、これに限定されず、制御回路の代わりに回路
２０３によりスイッチングレギュレータのスイッチを制御してもよい。昇降圧型コンバー
タとしては、例えばＳＥＰＩＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｎｄｅｄ  Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｉｎｄｕ
ｃｔｏｒ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）型コンバータ又はＺｅｔａ型コンバータ等を用いること
ができる。
【００７７】
回路２０３は、蓄電装置２０１に接続される。回路２０３には、蓄電装置２０１又は電源
２０５から電力が供給される。
【００７８】
回路２０３は、コンバータ２０２の状態を指示する命令信号を生成して出力することによ
り、コンバータ２０２の出力電圧の値を制御することができる機能を有し、コンバータ２
０２のインダクタに流れる電流の向きを制御することができる機能を有する。また、後述
するスイッチ２０６及びスイッチ２０７の切り換えを制御することができる機能を有する
。なお、回路２０３を制御回路としてもよい。または、回路２０３をマイクロコンピュー
タ、マイクロプロセッサ（ＭＰＵともいう）、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵと
もいう）、フィールド  プログラマブル  ゲート  アレイ（ＦＰＧＡともいう）、中央演
算装置（ＣＰＵともいう）、若しくはバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵともいう）
としてもよい。
【００７９】
負荷２０４は、蓄電装置２０１、コンバータ２０２、回路２０３に接続される。負荷２０
４には、蓄電装置２０１又は電源２０５から電力が供給される。なお、回路２０３には、
負荷２０４から制御信号が入力されてもよい。負荷２０４にパワーゲートを設け、パワー
ゲートにより負荷２０４を構成する回路に対する電力の供給を制御してもよい。なお、回
路２０３は、必ずしも負荷２０４に接続されていなくてもよい。
【００８０】
電源２０５としては、例えば系統電源を用いた電源回路などを用いることができる。また
、これに限定されず、例えば給電装置などを用いて非接触で電力を供給することができる
装置を用いてもよい。
【００８１】
スイッチ２０６は、例えば蓄電装置２０１の正極に接続され、蓄電装置２０１とコンバー
タ２０２との導通を制御することができる機能を有する。スイッチ２０６は、コンバータ
２０２の制御回路又は回路２０３により制御してもよい。
【００８２】
スイッチ２０７は、例えば蓄電装置２０１の第３の電極に接続され、蓄電装置２０１とコ
ンバータ２０２との導通を制御することができる機能を有する。スイッチ２０７は、コン
バータ２０２の制御回路又は回路２０３により制御してもよい。
【００８３】
スイッチ２０８は、電源２０５とコンバータ２０２との導通を制御することができる機能
を有する。スイッチ２０８は、コンバータ２０２の制御回路又は回路２０３により制御し
てもよい。
【００８４】
スイッチ２０９は、蓄電装置２０１と負荷２０４との導通を制御することができる機能を
有する。スイッチ２０９は、コンバータ２０２の制御回路又は回路２０３により制御して
もよい。
【００８５】
スイッチ２０７乃至スイッチ２０９としては、例えばトランジスタ、ダイオードなどを用
いることができる。
【００８６】
次に、図３に示すシステムにおいて、第３の電極を有する蓄電装置２０１の充放電方法に
ついて図４及び図５を用いて説明する。
【００８７】
充電の期間では、図４（Ａ）に示すように、回路２０３等で制御することにより、スイッ
チ２０７及びスイッチ２０９をオフ状態にし、スイッチ２０６及びスイッチ２０８をオン
状態にする。これにより、蓄電装置２０１の正極と電源２０５とをコンバータ２０２を介
して電気的に接続する。これにより、電源２０５からコンバータ２０２を介して蓄電装置
２０１に電流が流れ、蓄電装置２０１が充電される。
【００８８】
追加の充電の期間では、図４（Ｂ）に示すように、回路２０３等で制御することにより、
スイッチ２０６及びスイッチ２０９をオフ状態にし、スイッチ２０７及びスイッチ２０８
をオン状態にする。これにより、蓄電装置２０１の第３の電極と電源２０５とをコンバー
タ２０２を介して電気的に接続する。これにより、電源２０５からコンバータ２０２を介
して蓄電装置２０１に電流が流れ、蓄電装置２０１に追加の充電が行われる。
【００８９】
なお、図４（Ｂ）に示すように、追加の充電を行う場合の例を示したが、本発明の実施形
態の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、追加の充
電を行わないことも可能である。
【００９０】
放電の期間では、図５（Ａ）に示すように、回路２０３等で制御することにより、スイッ
チ２０７及びスイッチ２０８をオフ状態にし、スイッチ２０６及びスイッチ２０９をオン
状態にする。これにより、蓄電装置２０１の正極及び負極と負荷２０４とを電気的に接続
し、蓄電装置２０１から負荷２０４に電流が流れる。
【００９１】
なお、負荷２０４への電力の供給は、電源２０５が接続されている状態においては、蓄電
装置２０１を必ずしも用いる必要はない。電源２０５から負荷２０４へ電力の供給を行っ
てもよい。なお、この場合には、負荷２０４への電力供給を行うと同時に、蓄電装置２０
１への充電を行うこともできる。
【００９２】
自己放電の期間では、図５（Ｂ）に示すように、回路２０３等で制御することにより、ス
イッチ２０６、スイッチ２０７、スイッチ２０８、スイッチ２０９をオフ状態にする。こ
れにより、蓄電装置２０１の第３の電極が電気的に浮遊状態となり、自己放電が開始され
る。
【００９３】
（実施の形態２）
［２．制御回路］
回路２０３の例について図６を用いて説明する。
【００９４】
［２．１．回路構成］
回路２０３は、プロセッサ７１０、バスブリッジ７１１、メモリ７１２、メモリインター
フェース７１３、コントローラ７２０、割り込みコントローラ７２１、Ｉ／Ｏインターフ
ェース（入出力インターフェース）７２２、及びパワーゲートユニット７３０を有する。
【００９５】
さらに、回路２０３は、水晶発振回路７４１、タイマー回路７４５、Ｉ／Ｏインターフェ
ース７４６、Ｉ／Ｏポート７５０、コンパレータ７５１、Ｉ／Ｏインターフェース７５２
、バスライン７６１、バスライン７６２、バスライン７６３、及びデータバスライン７６
４を有する。さらに、回路２０３は、外部装置との接続部として少なくとも接続端子７７
０乃至接続端子７７６を有する。なお、各接続端子７７０乃至接続端子７７６は、１つの
端子又は複数の端子でなる端子群を表す。また、水晶振動子７４３を有する発振子７４２
が、接続端子７７２、及び接続端子７７３を介して回路２０３に接続されている。
【００９６】
プロセッサ７１０はレジスタ７８５を有し、バスブリッジ７１１を介してバスライン７６
１乃至バスライン７６３、及びデータバスライン７６４に接続されている。
【００９７】
メモリ７１２は、プロセッサ７１０のメインメモリとして機能することができる記憶装置
であり、例えばランダムアクセスメモリが用いられる。メモリ７１２は、プロセッサ７１
０が実行する命令、命令の実行に必要なデータ、及びプロセッサ７１０の処理によるデー
タを記憶する装置である。プロセッサ７１０の命令により、メモリ７１２へのデータの書
き込み、読み出しが行われる。
【００９８】
回路２０３では、低消費電力モードのときにメモリ７１２に対する電力供給が遮断される
。そのため、メモリ７１２は電源が供給されていない状態でもデータを保持することがで
きるメモリで構成することが好ましい。
【００９９】
メモリインターフェース７１３は、外部記憶装置との入出力インターフェースである。プ
ロセッサ７１０の命令により、メモリインターフェース７１３を介して、接続端子７７６
に接続される外部記憶装置へのデータの書き込み及び読み出しが行われる。
【０１００】
クロック生成回路７１５は、プロセッサ７１０で使用されるクロック信号ＭＣＬＫ（以下
、単に「ＭＣＬＫ」ともよぶ。）を生成する回路であり、ＲＣ発振器などを有する。ＭＣ
ＬＫはコントローラ７２０及び割り込みコントローラ７２１にも出力される。
【０１０１】
コントローラ７２０は回路２０３全体の制御処理を行う回路であり、例えば、バス及びメ
モリマップなどの制御、回路２０３の電源制御、クロック生成回路７１５、水晶発振回路
７４１の制御などを行うことができる。
【０１０２】
接続端子７７０は、外部の割り込み信号入力用の端子であり、接続端子７７０を介してマ
スク不可能な割り込み信号ＮＭＩがコントローラ７２０に入力される。コントローラ７２
０にマスク不可能な割り込み信号ＮＭＩが入力されると、コントローラ７２０は直ちにプ
ロセッサ７１０にマスク不可能な割り込み信号ＮＭＩを出力し、プロセッサ７１０に割り
込み処理を実行させる。
【０１０３】
また、割り込み信号ＩＮＴが、接続端子７７０を介して割り込みコントローラ７２１に入
力される。割り込みコントローラ７２１には、周辺回路からの割り込み信号（Ｔ０ＩＲＱ
、Ｐ０ＩＲＱ、Ｃ０ＩＲＱ）も、バス（７６１乃至７６４）を経由せずに入力される。
【０１０４】
割り込みコントローラ７２１は割り込み要求の優先順位を割り当てる機能を有する。割り
込みコントローラ７２１は割り込み信号を検出すると、その割り込み要求が有効であるか
否かを判定する。有効な割り込み要求であれば、コントローラ７２０に割り込み信号ＩＮ
Ｔを出力する。
【０１０５】
また、割り込みコントローラ７２１はＩ／Ｏインターフェース７２２を介して、バスライ
ン７６１及びデータバスライン７６４に接続されている。
【０１０６】
コントローラ７２０は、割り込み信号ＩＮＴが入力されると、プロセッサ７１０に割り込
み信号ＩＮＴを出力し、プロセッサ７１０に割り込み処理を実行させる。
【０１０７】
また、割り込み信号Ｔ０ＩＲＱが割り込みコントローラ７２１を介さず直接的にコントロ
ーラ７２０に入力される場合がある。コントローラ７２０は、割り込み信号Ｔ０ＩＲＱが
入力されると、プロセッサ７１０にマスク不可能な割り込み信号ＮＭＩを出力し、プロセ
ッサ７１０に割り込み処理を実行させる。
【０１０８】
コントローラ７２０のレジスタ７８０は、コントローラ７２０内に設けられ、割り込みコ
ントローラ７２１のレジスタ７８６は、Ｉ／Ｏインターフェース７２２に設けられている
。
【０１０９】
続いて、回路２０３が有する周辺回路を説明する。回路２０３は、周辺回路として、タイ
マー回路７４５、Ｉ／Ｏポート７５０及びコンパレータ７５１を有する。これらの周辺回
路は一例であり、回路２０３が使用される電気機器に応じて、必要な回路を設けることが
できる。
【０１１０】
タイマー回路７４５は、クロック生成回路７４０から出力されるクロック信号ＴＣＬＫ（
以下、単に「ＴＣＬＫ」ともよぶ。）を用いて、時間を計測することができる機能を有す
る。また、クロック生成回路７１５は、決められた時間間隔で、割り込み信号Ｔ０ＩＲＱ
を、コントローラ７２０及び割り込みコントローラ７２１に出力する。タイマー回路７４
５は、Ｉ／Ｏインターフェース７４６を介して、バスライン７６１及びデータバスライン
７６４に接続されている。
【０１１１】
ＴＣＬＫはＭＣＬＫよりも低い周波数のクロック信号である。例えば、ＭＣＬＫの周波数
を数ＭＨｚ程度（例えば、８ＭＨｚ）とし、ＴＣＬＫは、数十ｋＨｚ程度（例えば、３２
ｋＨｚ）とする。クロック生成回路７４０は、回路２０３に内蔵された水晶発振回路７４
１と、接続端子７７２及び接続端子７７３に接続された発振子７４２を有する。発振子７
４２の振動子として、水晶振動子７４３が用いられている。なお、ＣＲ発振器などでクロ
ック生成回路７４０を構成することで、クロック生成回路７４０の全てのモジュールを回
路２０３に内蔵することが可能である。
【０１１２】
Ｉ／Ｏポート７５０は、接続端子７７４を介して接続された外部機器と情報の入出力を行
うためのインターフェースであり、デジタル信号の入出力インターフェースである。これ
により、回路２０３にデータ信号ＭＩＳＯを入力することができる。例えば、Ｉ／Ｏポー
ト７５０は、入力されたデジタル信号に応じて、割り込み信号Ｐ０ＩＲＱを割り込みコン
トローラ７２１に出力する。なお、接続端子７７４を複数設けてもよい。
【０１１３】
コンパレータ７５１は、例えば接続端子７７５から入力されるアナログ信号の電位（又は
電流）と基準信号の電位（又は電流）との大小を比較でき、値が０又は１のデジタル信号
を生成することができる。さらに、コンパレータ７５１は、このデジタル信号の値が１の
とき、割り込み信号Ｃ０ＩＲＱを生成することができる。割り込み信号Ｃ０ＩＲＱは、割
り込みコントローラ７２１に出力される。
【０１１４】
Ｉ／Ｏポート７５０及びコンパレータ７５１は共通のＩ／Ｏインターフェース７５２を介
してバスライン７６１及びデータバスライン７６４に接続されている。ここでは、Ｉ／Ｏ
ポート７５０、コンパレータ７５１各々のＩ／Ｏインターフェースに共有することができ
る回路があるため、１つのＩ／Ｏインターフェース７５２で構成しているが、Ｉ／Ｏポー
ト７５０、コンパレータ７５１のＩ／Ｏインターフェースを別々に設けることもできる。
【０１１５】
また、周辺回路のレジスタは、対応する入出力インターフェースに設けられている。タイ
マー回路７４５のレジスタ７８７はＩ／Ｏインターフェース７４６に設けられ、Ｉ／Ｏポ
ート７５０のレジスタ７８３及びコンパレータ７５１のレジスタ７８４は、それぞれ、Ｉ
／Ｏインターフェース７５２に設けられている。
【０１１６】
回路２０３は内部回路への電力供給を遮断するためのパワーゲートユニット７３０を有す
る。パワーゲートユニット７３０により、動作に必要な回路のみに電力供給を行うことで
、回路２０３全体の消費電力を低くすることができる。
【０１１７】
図６に示すように、回路２０３内の破線で囲んだユニット７０１、ユニット７０２、ユニ
ット７０３、ユニット７０４の回路は、パワーゲートユニット７３０を介して、接続端子
７７１に接続されている。接続端子７７１は、例えば図５に示す蓄電装置２０１に接続さ
れる。なお、接続端子７７１と蓄電装置２０１の間にコンバータを設けてもよい。
【０１１８】
本実施の形態では、ユニット７０１は、タイマー回路７４５、及びＩ／Ｏインターフェー
ス７４６を含み、ユニット７０２は、Ｉ／Ｏポート７５０、コンパレータ７５１、及びＩ
／Ｏインターフェース７５２を含み、ユニット７０３は、割り込みコントローラ７２１、
及びＩ／Ｏインターフェース７２２を含み、ユニット７０４は、プロセッサ７１０、メモ
リ７１２、バスブリッジ７１１、及びメモリインターフェース７１３を含む。
【０１１９】
パワーゲートユニット７３０は、コントローラ７２０により制御される。パワーゲートユ
ニット７３０は、ユニット７０１乃至７０４への電源電圧の供給を遮断するためのスイッ
チ７３１及びスイッチ７３２を有する。このときの電源電圧としては、例えば蓄電装置２
０１の電源電圧などを用いることができる。
【０１２０】
スイッチ７３１、スイッチ７３２のオン／オフはコントローラ７２０により制御される。
具体的には、コントローラ７２０は、プロセッサ７１０の要求によりパワーゲートユニッ
ト７３０が有するスイッチの一部又は全部をオフ状態とする信号を出力する（電力供給の
停止）。また、コントローラ７２０は、マスク不可能な割り込み信号ＮＭＩ、又はタイマ
ー回路７４５からの割り込み信号Ｔ０ＩＲＱをトリガーにして、パワーゲートユニット７
３０が有するスイッチをオン状態とする信号を出力する（電力供給の開始）。
【０１２１】
なお、図６では、パワーゲートユニット７３０に、２つのスイッチ（スイッチ７３１、ス
イッチ７３２）を設ける構成を示しているが、これに限定されず、電源遮断に必要な数の
スイッチを設ければよい。
【０１２２】
また、本実施の形態では、ユニット７０１に対する電力供給を独立して制御することがで
きるようにスイッチ７３１を設け、ユニット７０２乃至７０４に対する電力供給を独立し
て制御することができるようにスイッチ７３２を設けているが、このような電力供給経路
に限定されるものではない。例えば、スイッチ７３２とは別のスイッチを設けて、メモリ
７１２の電力供給を独立して制御することができるようにしてもよい。また、１つの回路
に対して、複数のスイッチを設けてもよい。
【０１２３】
また、コントローラ７２０には、パワーゲートユニット７３０を介さず、常時、接続端子
７７１から電源電圧が供給される。また、ノイズの影響を少なくするため、クロック生成
回路７１５の発振回路、水晶発振回路７４１には、それぞれ、電源電圧の電源回路と異な
る外部の電源回路から電源電位が供給される。
【０１２４】
［２．２駆動方法例］
コントローラ７２０及びパワーゲートユニット７３０などを備えることにより、回路２０
３を３種類の動作モードで動作させることが可能である。第１の動作モードは、通常動作
モードであり、回路２０３の全ての回路がアクティブな状態である。ここでは、第１の動
作モードを「Ａｃｔｉｖｅモード」とよぶ。
【０１２５】
第２、及び第３の動作モードは低消費電力モードであり、一部の回路をアクティブにする
モードである。第２の動作モードでは、コントローラ７２０、並びにタイマー回路７４５
とその関連回路（水晶発振回路７４１、Ｉ／Ｏインターフェース７４６）がアクティブで
ある。第３の動作モードでは、コントローラ７２０のみがアクティブである。ここでは、
第２の動作モードを「Ｎｏｆｆ１モード」と呼び、第３の動作モードを「Ｎｏｆｆ２モー
ド」とよぶことにする。Ｎｏｆｆ１モードでは、コントローラ７２０と周辺回路の一部（
タイマー動作に必要な回路）が動作し、Ｎｏｆｆ２モードでは、コントローラ７２０のみ
が動作している。
【０１２６】
なお、クロック生成回路７１５の発振器、及び水晶発振回路７４１は、動作モードに関わ
らず、電源が常時供給される。クロック生成回路７１５及び水晶発振回路７４１を非アク
ティブにするには、コントローラ７２０から又は外部からイネーブル信号を入力し、クロ
ック生成回路７１５及び水晶発振回路７４１の発振を停止させることにより行われる。
【０１２７】
また、Ｎｏｆｆ１、Ｎｏｆｆ２モードでは、パワーゲートユニット７３０により電力供給
が遮断されるため、Ｉ／Ｏポート７５０、Ｉ／Ｏインターフェース７５２は非Ａｃｔｉｖ
ｅになるが、接続端子７７４に接続されている外部機器を正常に動作させるために、Ｉ／
Ｏポート７５０、Ｉ／Ｏインターフェース７５２の一部には電力が供給される。具体的に
は、Ｉ／Ｏポート７５０の出力バッファ、Ｉ／Ｏポート７５０用のレジスタ７８６である
。Ｎｏｆｆ１、Ｎｏｆｆ２モードでは、Ｉ／Ｏポート７５０での実質的な機能である、Ｉ
／Ｏインターフェース７５２及び外部機器とのデータの伝送機能、割り込み信号生成機能
は停止している。また、Ｉ／Ｏインターフェース７５２も同様に、通信機能は停止してい
る。
【０１２８】
なお、本明細書では、回路が非アクティブとは、電力の供給が遮断されて回路が停止して
いる状態の他、Ａｃｔｉｖｅモード（通常動作モード）での主要な機能が停止している状
態や、Ａｃｔｉｖｅモードよりも省電力で動作している状態を含む。
【０１２９】
上記構成にすることにより、例えばユーザーが蓄電装置の充電動作を強制的に終了させた
場合に、プロセッサ７１０の要求によりパワーゲートユニット７３０が有するスイッチの
一部又は全部をオフ状態とする信号を出力し、Ｎｏｆｆ１、Ｎｏｆｆ２モードに切り換え
、不要な回路ブロックに対する電力の供給を停止させることもできる。
【０１３０】
（実施の形態３）
［３．蓄電装置］
蓄電装置の一例として、以下にリチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池につ
いて説明する。
【０１３１】
［３．１．正極］
まず、蓄電装置の正極について、図７を用いて説明する。
【０１３２】
正極６０００は、正極集電体６００１と、正極集電体６００１上に塗布法、ＣＶＤ法、又
はスパッタリング法等により形成された正極活物質層６００２などにより構成される。図
７（Ａ）においては、シート状（又は帯状）の正極集電体６００１の両面に正極活物質層
６００２を設けた例を示しているが、これに限られず、正極活物質層６００２は、正極集
電体６００１の一方の面にのみ設けてもよい。また、図７（Ａ）においては、正極活物質
層６００２は、正極集電体６００１上の全域に設けているが、これに限られず、正極集電
体６００１上の一部に設けても良い。例えば、正極集電体６００１と正極タブとが接続す
る部分には、正極活物質層６００２を設けない構成とするとよい。
【０１３３】
正極集電体６００１には、ステンレス、金、白金、亜鉛、鉄、銅、アルミニウム、チタン
等の金属、及びこれらの合金などを用いることができる。また、シリコン、チタン、ネオ
ジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加されたアルミニウ
ム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素
で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコ
ニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タ
ングステン、コバルト、ニッケル等がある。正極集電体６００１は、箔状、板状（シート
状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることがで
きる。正極集電体６００１は、厚みが１０μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。
【０１３４】
図７（Ｂ）は、正極活物質層６００２の縦断面を示した模式図である。正極活物質層６０
０２は、粒状の正極活物質６００３と、導電助剤としてのグラフェン６００４と、バイン
ダ６００５（結着剤）とを含む。
【０１３５】
導電助剤としては、後述するグラフェンの他、アセチレンブラック（ＡＢ）やケッチェン
ブラック、グラファイト（黒鉛）粒子、カーボンナノチューブなどを用いることができる
が、ここでは一例として、グラフェン６００４を用いた正極活物質層６００２について説
明する。
【０１３６】
正極活物質６００３は、原料化合物を所定の比率で混合し焼成した焼成物を、適当な手段
により粉砕、造粒及び分級した、平均粒径や粒径分布を有する二次粒子からなる粒状の正
極活物質である。このため、図７（Ｂ）においては、正極活物質６００３を模式的に球で
示しているが、この形状に限られるものではない。
【０１３７】
正極活物質６００３としては、リチウムイオン等のキャリアイオンの挿入及び脱離が可能
な材料であればよい。
【０１３８】
例えば、正極活物質６００３としてリチウム金属リン酸化合物（一般式ＬｉＭＰＯ４（Ｍ
は、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上））を用いるこ
とができる。一般式ＬｉＭＰＯ４の代表例としては、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、
ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＦｅａＮｉｂＰＯ４、ＬｉＦｅａＣｏｂＰＯ４、
ＬｉＦｅａＭｎｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＣｏｂＰＯ４、ＬｉＮｉａＭｎｂＰＯ４（ａ＋ｂは
１以下、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）、ＬｉＦｅｃＮｉｄＣｏｅＰＯ４、ＬｉＦｅｃＮｉｄ
ＭｎｅＰＯ４、ＬｉＮｉｃＣｏｄＭｎｅＰＯ４（ｃ＋ｄ＋ｅは１以下、０＜ｃ＜１、０＜
ｄ＜１、０＜ｅ＜１）、ＬｉＦｅｆＮｉｇＣｏｈＭｎｉＰＯ４（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉは１以下
、０＜ｆ＜１、０＜ｇ＜１、０＜ｈ＜１、０＜ｉ＜１）等のリチウム化合物を正極活物質
として用いることができる。
【０１３９】
または、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（
ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、０≦ｊ≦２）で表されるリチウム金属ケイ酸化合物等の
ポリアニオン化合物を用いることができる。一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４の代表例と
しては、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）Ｃ
ｏＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＮｉｌＳｉＯ４、Ｌｉ
（２−ｊ）ＦｅｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｋＭｎｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ
）ＮｉｋＣｏｌＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｋＭｎｌＳｉＯ４（ｋ＋ｌは１以下、０＜
ｋ＜１、０＜ｌ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｍＮｉｎＣｏｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）Ｆ
ｅｍＮｉｎＭｎｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｍＣｏｎＭｎｑＳｉＯ４（ｍ＋ｎ＋ｑは
１以下、０＜ｍ＜１、０＜ｎ＜１、０＜ｑ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｒＮｉｓＣｏｔＭ
ｎｕＳｉＯ４（ｒ＋ｓ＋ｔ＋ｕは１以下、０＜ｒ＜１、０＜ｓ＜１、０＜ｔ＜１、０＜ｕ
＜１）等の化合物を正極活物質として用いることができる。
【０１４０】
また、正極活物質６００３として、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リ
チウム（ＬｉＮｉＯ２）、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ
２等のＮｉＣｏ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＣｏ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１））、ＬｉＮｉ０
．５Ｍｎ０．５Ｏ２等のＮｉＭｎ系（一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎ１−ｘＯ２（０＜ｘ＜１
））、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２等のＮｉＭｎＣｏ系（ＮＭＣともいう。
一般式は、ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏ１−ｘ−ｙＯ２（ｘ＞０、ｙ＞０、ｘ＋ｙ＜１））など
の複合酸化物、特にリチウム金属酸化物を用いることができる。
【０１４１】
また、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のスピネル型の結晶構造を有する活物質、ＬｉＭＶＯ４等の逆ス
ピネル型の結晶構造を有する活物質等、その他種々の化合物を用いることができる。
【０１４２】
なお、キャリアイオンが、リチウムイオン以外のアルカリ金属イオン、やアルカリ土類金
属イオンの場合、正極活物質６００３として、上記化合物や酸化物において、リチウムの
代わりに、アルカリ金属（例えば、ナトリウムやカリウム等）、アルカリ土類金属（例え
ば、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ベリリウム、マグネシウム等）を用いても
よい。
【０１４３】
なお、図示しないが、正極活物質６００３の表面に炭素層を設けてもよい。炭素層を設け
ることで、電極の導電性を向上させることができる。正極活物質６００３への炭素層の被
覆は、正極活物質の焼成時にグルコース等の炭水化物を混合することで形成することがで
きる。
【０１４４】
また、導電助剤として正極活物質層６００２に添加するグラフェン６００４は、酸化グラ
フェンに還元処理を行うことによって形成することができる。
【０１４５】
ここで、本明細書においてグラフェンは、単層のグラフェン、又は２層以上１００層以下
の多層グラフェンを含むものである。単層グラフェンとは、π結合を有する１原子層の炭
素分子のシートのことをいう。また、酸化グラフェンとは、上記グラフェンが酸化された
化合物のことをいう。なお、酸化グラフェンを還元してグラフェンを形成する場合、酸化
グラフェンに含まれる酸素は全て脱離されずに、一部の酸素はグラフェンに残存する。グ
ラフェンに酸素が含まれる場合、酸素の割合は、ＸＰＳで測定した場合にグラフェン全体
の２ａｔｏｍｉｃ％以上２０ａｔｏｍｉｃ％以下、好ましくは３ａｔｏｍｉｃ％以上１５
ａｔｏｍｉｃ％以下である。
【０１４６】
ここで、グラフェンが多層グラフェンである場合、酸化グラフェンを還元したグラフェン
を有することで、グラフェンの層間距離は０．３４ｎｍ以上０．５ｎｍ以下、好ましくは
０．３８ｎｍ以上０．４２ｎｍ以下、さらに好ましくは０．３９ｎｍ以上０．４１ｎｍ以
下である。通常のグラファイトは、単層グラフェンの層間距離が０．３４ｎｍであり、本
発明の一態様に係る蓄電装置に用いるグラフェンの方が、その層間距離が長いため、多層
グラフェンの層間におけるキャリアイオンの移動が容易となる。
【０１４７】
酸化グラフェンは、例えばＨｕｍｍｅｒｓ法とよばれる酸化法を用いて作製することがで
きる。
【０１４８】
Ｈｕｍｍｅｒｓ法は、グラファイト粉末に、過マンガン酸カリウムの硫酸溶液、過酸化水
素水等を加えて酸化反応させて酸化グラファイトを含む分散液を作製する。酸化グラファ
イトは、グラファイトの炭素の酸化により、エポキシ基、カルボニル基、カルボキシル基
、ヒドロキシル基等の官能基が結合する。このため、複数のグラフェンの層間距離がグラ
ファイトと比較して長くなり、層間の分離による薄片化が容易となる。次に、酸化グラフ
ァイトを含む混合液に、超音波振動を加えることで、層間距離が長い酸化グラファイトを
劈開し、酸化グラフェンを分離するとともに、酸化グラフェンを含む分散液を作製するこ
とができる。そして、酸化グラフェンを含む分散液から溶媒を取り除くことで、粉末状の
酸化グラフェンを得ることができる。
【０１４９】
なお、酸化グラフェンの作製は過マンガン酸カリウムの硫酸溶液を用いたＨｕｍｍｅｒｓ
法に限られず、例えば硝酸、塩素酸カリウム、硝酸ナトリウム、過マンガン酸カリウム等
を使用するＨｕｍｍｅｒｓ法、又はＨｕｍｍｅｒｓ法以外の酸化グラフェンの作製方法を
適宜用いてもよい。
【０１５０】
また、酸化グラファイトの薄片化は、超音波振動の付加の他、マイクロ波やラジオ波、又
は熱プラズマの照射や、物理的応力の付加により行ってもよい。
【０１５１】
作製した酸化グラフェンは、エポキシ基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル
基等を有する。酸化グラフェンはＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン、１−メチル−２−ピロ
リドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどともいう。）に代表される極性溶媒の中におい
ては、官能基中の酸素がマイナスに帯電するため、ＮＭＰと相互作用する一方で異なる酸
化グラフェンどうしとは反発し、凝集しにくい。このため、極性溶媒中においては、酸化
グラフェンが均一に分散しやすい。
【０１５２】
また、酸化グラフェンの一辺の長さ（フレークサイズともいう。）は一辺の長さが５０ｎ
ｍ以上１００μｍ以下、好ましくは８００ｎｍ以上２０μｍ以下とするとよい。
【０１５３】
図７（Ｂ）に示す正極活物質層６００２の断面図のように、複数の粒状の正極活物質６０
０３は、複数のグラフェン６００４によって被覆されている。一枚のシート状のグラフェ
ン６００４は、複数の粒状の正極活物質６００３と接続する。特に、グラフェン６００４
がシート状であるため、粒状の正極活物質６００３の表面の一部を包むように面接触する
ことができる。正極活物質と点接触するアセチレンブラック等の粒状の導電助剤と異なり
、グラフェン６００４は接触抵抗の低い面接触を可能とするものであるから、導電助剤の
量を増加させることなく、粒状の正極活物質６００３とグラフェン６００４との電子伝導
性を向上させる事ができる。
【０１５４】
また、複数のグラフェン６００４どうしも面接触している。これはグラフェン６００４の
形成に、極性溶媒中での分散性が極めて高い酸化グラフェンを用いるためである。均一に
分散した酸化グラフェンを含有する分散媒から溶媒を揮発除去し、酸化グラフェンを還元
してグラフェンとするため、正極活物質層６００２に残留するグラフェン６００４は部分
的に重なり合い、互いに面接触する程度に分散していることで電子伝導の経路を形成して
いる。
【０１５５】
また、グラフェン６００４の一部は複数の正極活物質６００３の間に設けられ、三次元的
に配置されるように形成されている。また、グラフェン６００４は炭素分子の単層又はこ
れらの積層で構成される極めて薄い膜（シート）であるため、個々の粒状の正極活物質６
００３の表面をなぞるようにその表面の一部を覆って接触しており、正極活物質６００３
と接していない部分は複数の粒状の正極活物質６００３の間で撓み、皺となり、あるいは
引き延ばされて張った状態を呈する。
【０１５６】
従って、複数のグラフェン６００４により正極６０００中に電子伝導のネットワークを形
成している。このため正極活物質６００３同士の電気伝導の経路が維持されている。以上
のことから、酸化グラフェンを原料とし、ペースト後に還元したグラフェンを導電助剤と
して用いることで、高い電子伝導性を有する正極活物質層６００２を形成することができ
る。
【０１５７】
また、正極活物質６００３とグラフェン６００４との接触点を増やすために、導電助剤の
添加量を増加させなくてもよいため、正極活物質６００３の正極活物質層６００２におけ
る比率を増加させることができる。これにより、二次電池の放電容量を増加させることが
できる。
【０１５８】
粒状の正極活物質６００３の一次粒子の平均粒径は、５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎ
ｍ以上５００ｎｍ以下のものを用いるとよい。この粒状の正極活物質６００３の複数と面
接触するために、グラフェン６００４は一辺の長さが５０ｎｍ以上１００μｍ以下、好ま
しくは８００ｎｍ以上２０μｍ以下であると好ましい。
【０１５９】
また、正極活物質層６００２に含まれるバインダ（結着剤）には、代表的なポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）の他、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルクロ
ライド、エチレンプロピレンジエンポリマー、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニト
リル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリ
エチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。
【０１６０】
以上に示した正極活物質層６００２は、正極活物質６００３、導電助剤としてのグラフェ
ン６００４及びバインダを、正極活物質層６００２の総量に対して、それぞれ正極活物質
を９０ｗｔ％以上９４ｗｔ％以下、グラフェンを１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、バインダを
１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下の割合で含有することが好ましい。
【０１６１】
［３．２．負極］
次に、蓄電装置の負極について、図８を用いて説明する。
【０１６２】
負極６１００は、負極集電体６１０１と、負極集電体６１０１上に塗布法、ＣＶＤ法、又
はスパッタリング法等により形成された負極活物質層６１０２などにより構成される。図
８（Ａ）においては、シート状（又は帯状）の負極集電体６１０１の両面に負極活物質層
６１０２を設けた例を示しているが、これに限られず、負極活物質層６１０２は、負極集
電体６１０１の一方の面にのみ設けてもよい。また、図８（Ａ）においては、負極活物質
層６１０２は、負極集電体６１０１上の全域に設けているが、これに限られず、負極集電
体６１０１上の一部に設けても良い。例えば、負極集電体６１０１と負極タブとが接続す
る部分には、負極活物質層６１０２を設けない構成とするとよい。
【０１６３】
負極集電体６１０１には、ステンレス、金、白金、亜鉛、鉄、銅、チタン等の金属、及び
これらの合金など、導電性の高く、リチウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用
いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素で形成して
もよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素としては、ジルコニウム、チ
タン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン
、コバルト、ニッケル等がある。負極集電体６１０１は、箔状、板状（シート状）、網状
、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いることができる。負極
集電体６１０１は、厚みが１０μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよい。
【０１６４】
図８（Ｂ）は、負極活物質層６１０２の一部の断面を模式的に示した図である。ここでは
負極活物質層６１０２に、負極活物質６１０３とバインダ６１０５（結着剤）を有する例
を示すが、これに限られず、少なくとも負極活物質６１０３を有していればよい。
【０１６５】
負極活物質６１０３は、キャリアの溶解・析出、又はキャリアイオンの挿入・脱離が可能
な材料であれば、特に限定されない。負極活物質６１０３の材料としては、リチウム金属
の他、蓄電分野に一般的な炭素材である黒鉛を用いることができる。黒鉛は、低結晶性炭
素として軟質炭素や硬質炭素等が挙げられ、高結晶性炭素として、天然黒鉛、キッシュ黒
鉛、熱分解炭素、液晶ピッチ系炭素繊維、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、液
晶ピッチ、石油又は石炭系コークス等が挙げられる。
【０１６６】
また、負極活物質６１０３には上述の材料の他、キャリアイオンとの合金化、脱合金化反
応により充放電反応を行うことが可能な合金系材料を用いることができる。キャリアイオ
ンがリチウムイオンである場合、合金系材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ
、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ及びＩｎ等のう
ちの少なくとも一つを含む材料を用いることができる。このような金属は黒鉛に対して容
量が大きく、特にシリコンは理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと飛躍的に高い。このため、
負極活物質６１０３にシリコンを用いることが好ましい。
【０１６７】
図８（Ｂ）においては、負極活物質６１０３を粒状の物質として表しているが、これに限
られず、負極活物質６１０３の形状としては、例えば板状、棒状、円柱状、粉状、鱗片状
等任意の形状とすることができる。また、表面に凹凸形状を有するものや、表面に微細な
凹凸形状を有するもの、多孔質形状を有するものなどであってもよい。
【０１６８】
塗布法を用いて負極活物質層６１０２を形成する場合は、負極活物質６１０３に、導電助
剤（図示せず）やバインダ６１０５を添加して、負極ペーストを作製し、負極集電体６１
０１上に塗布して乾燥させればよい。
【０１６９】
なお、負極活物質層６１０２にリチウムをプレドープしてもよい。プレドープの方法とし
ては、スパッタリング法により負極活物質層６１０２表面にリチウム層を形成してもよい
。また、負極活物質層６１０２の表面にリチウム箔を設けることで、負極活物質層６１０
２にリチウムをプレドープすることもできる。
【０１７０】
また、負極活物質６１０３の表面に、グラフェン（図示せず）を形成することが好ましい
。例えば、負極活物質６１０３をシリコンとした場合、充放電サイクルにおけるキャリア
イオンの吸蔵・放出に伴う体積の変化が大きいため、負極集電体６１０１と負極活物質層
６１０２との密着性が低下し、充放電により電池特性が劣化してしまう。そこで、シリコ
ンを含む負極活物質６１０３の表面にグラフェンを形成すると、充放電サイクルにおいて
、シリコンの体積が変化したとしても、負極集電体６１０１と負極活物質層６１０２との
密着性の低下を抑制することができ、電池特性の劣化が低減されるため好ましい。
【０１７１】
負極活物質６１０３の表面に形成するグラフェンは、正極の作製方法と同様に、酸化グラ
フェンを還元することによって形成することができる。該酸化グラフェンは、上述した酸
化グラフェンを用いることができる。
【０１７２】
また、負極活物質６１０３の表面に、酸化物等の被膜６１０４を形成してもよい。充電時
において形成される被膜６１０４は、その形成時に消費された電荷量を放出することがで
きず、不可逆容量を形成する。これに対し、酸化物等の被膜６１０４をあらかじめ負極活
物質６１０３の表面に設けておくことで、不可逆容量の発生を抑制又は防止することがで
きる。
【０１７３】
このような負極活物質６１０３を被覆する被膜６１０４には、ニオブ、チタン、バナジウ
ム、タンタル、タングステン、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウム、クロム、アルミ
ニウム若しくはシリコンのいずれか一の酸化膜、又はこれら元素のいずれか一とリチウム
とを含む酸化膜を用いることができる。このような被膜６１０４は、従来の電解液の分解
生成物により負極表面に形成される被膜に比べ、十分緻密な膜である。
【０１７４】
例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）は、電子伝導度が１０−９Ｓ／ｃｍ２と低く、高い絶
縁性を示す。このため、酸化ニオブ膜は負極活物質と電解液との電気化学的な分解反応を
阻害する。一方で、酸化ニオブのリチウム拡散係数は１０−９ｃｍ２／ｓｅｃであり、高
いリチウムイオン伝導性を有する。このため、リチウムイオンを透過させることが可能で
ある。
【０１７５】
負極活物質６１０３を被覆する被膜６１０４の形成には、例えばゾル−ゲル法を用いるこ
とができる。ゾル−ゲル法とは、金属アルコキシドや金属塩等からなる溶液を、加水分解
反応・重縮合反応により流動性を失ったゲルとし、このゲルを焼成して薄膜を形成する方
法である。ゾル−ゲル法は液相から薄膜を形成する方法であるから、原料を分子レベルで
均質に混合することができる。このため、溶媒の段階の金属酸化膜の原料に、黒鉛等の負
極活物質を加えることで、容易にゲル中に活物質を分散させることができる。このように
して、負極活物質６１０３の表面に被膜６１０４を形成することができる。
【０１７６】
［３．３．第３の電極］
次に、蓄電装置の第３の電極について、図９を用いて説明する。
【０１７７】
一例として図９（Ａ）示す第３の電極６２００は、集電体６２０１と、集電体６２０１上
に設けられた第３の電極の材料層６２０２とを有する。
【０１７８】
集電体６２０１には、正極及び負極が有する集電体と同様に、ステンレス、金、白金、亜
鉛、鉄、銅、アルミニウム、チタン等の金属、及びこれらの合金など、導電性の高く、リ
チウム等のキャリアイオンと合金化しない材料を用いることができる。また、シリコン、
チタン、ネオジム、スカンジウム、モリブデンなどの耐熱性を向上させる元素が添加され
たアルミニウム合金を用いることができる。また、シリコンと反応してシリサイドを形成
する金属元素で形成してもよい。シリコンと反応してシリサイドを形成する金属元素とし
ては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モ
リブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等がある。集電体６２０１は、箔状、板状
（シート状）、網状、パンチングメタル状、エキスパンドメタル状等の形状を適宜用いる
ことができる。集電体６２０１は、厚みが１０μｍ以上３０μｍ以下のものを用いるとよ
い。
【０１７９】
図９（Ｂ）は、第３の電極の材料層６２０２の一部の断面を模式的に示した図である。第
３の電極の材料層６２０２は、材料６２０３と、導電助剤６２０４と、バインダ６２０５
（結着剤）とを有する。
【０１８０】
非ファラデー反応とは、電極と電解液中のイオンとの間で電子の授受が伴わない反応であ
る。すなわち、材料６２０３は、アニオンの少なくとも一つを可逆的に担持できる材料で
ある。第３の電極６２００は、上述した蓄電装置の追加の充電時においてその表面に極め
て薄い電気二重層を形成し、物理的な作用による充電を可能にする電極である。このよう
な材料６２０３として、例えば活性炭、導電性高分子、ポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ
：ＰｏｌｙＡｃｅｎｉｃ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が挙げられる。
【０１８１】
また、材料６２０３は、表面積が大きい材料であることが好ましく、多孔質の物質が適し
ている。材料６２０３が多孔質である場合、表面積を大きくすることができるとともに、
細孔に不純物を吸着することができる。これらのことから、材料６２０３として、例えば
活性炭が好ましい。
【０１８２】
材料６２０３が有する比表面積は、ＢＥＴ法による比表面積が５００ｍ２／ｇ以上、好ま
しくは１０００ｍ２／ｇ以上、より好ましくは２０００ｍ２／ｇ以上である。また、負極
の比表面積に対して例えば１０倍以上がよく、好ましくは１００倍以上である。また、材
料６２０３が多孔質の場合、有する細孔の最小径は、５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ
以下である。
【０１８３】
なお、導電助剤６２０４及びバインダ６２０５は、第３の電極６２００の特性や蓄電装置
の特性、規格、仕様等に応じて適宜調整して添加すればよく、必ずしも用いる必要はない
。
【０１８４】
図９（Ｂ）に示す第３の電極６２００は、活性炭などの材料６２０３を粒状としたもの複
数を、導電助剤６２０４及びバインダ６２０５とともに溶媒に添加して混合物を作製し、
これを集電体６２０１に塗布した後焼成することで形成することができる。
【０１８５】
材料６２０３として活性炭を用いる場合、活性炭は木材、石炭、椰子等の原材料を８００
℃程度の高温で熱処理して炭化させた後、１０００℃程度の高温で賦活して多孔質化させ
、精製すること等により得ることができる。原材料に大鋸屑等の木材を用いる場合には、
塩化亜鉛やリン酸等の薬液を繊維質に含浸させてから炭化させるとよい。これにより、最
小の直径が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下程度の細孔を有する活性炭を作製することができる。
【０１８６】
導電助剤６２０４には、カーボンブラック、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブ
ラック、カーボンナノファイバ、カーボンナノチューブ等を用いることができる。また、
正極において記載したグラフェンを導電助剤として用いてもよい。特に酸化グラフェンを
上記の混合物中に分散させ、集電体６２０１に塗布した後に還元することで、導電性に優
れた第３の電極６２００を作製することができる。
【０１８７】
バインダ６２０５には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリイミド、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリビニルクロライド、エチレンプロピレンジエンポリマー、スチレン
−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリ酢酸ビニル、
ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ニトロセルロース等を用いることができる。
【０１８８】
あるいは、上記とは異なる第３の電極の製造方法として、例えば活性炭などの充分大きな
表面積を持つ粒状の材料に導電助剤とバインダとを混練したものを第３の電極として用い
ることもできる。
【０１８９】
また、活性炭繊維の織物を炭化及び賦活したものを集電体と合わせて第３の電極として用
いることもできる。
【０１９０】
また、未炭化のフェノール樹脂などを活性炭と併せて加圧して成形し、熱処理により炭化
させて形成した焼結体を、第３の電極として用いることもできる。
【０１９１】
［３．４．電解液］
蓄電装置に用いる電解液の溶媒としては、非プロトン性有機溶媒が好ましく、例えば、エ
チレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート
、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレ
ロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチ
ルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、１，３−ジオ
キサン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメチルスルホキシド、ジ
エチルエーテル、メチルジグライム、アセトニトリル、ベンゾニトリル、テトラヒドロフ
ラン、スルホラン、スルトン等の１種、又はこれらのうちの２種以上を任意の組み合わせ
及び比率で用いることができる。
【０１９２】
また、電解液の溶媒としてゲル化される高分子材料を用いることで、漏液性等に対する安
全性が高まる。また、蓄電装置の薄型化及び軽量化が可能である。ゲル化される高分子材
料の代表例としては、シリコーンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリエチ
レンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、フッ素系ポリマー等がある。
【０１９３】
また、電解液の溶媒として、難燃性及び難揮発性であるイオン液体（常温溶融塩）を一つ
又は複数用いることで、蓄電装置の内部短絡や、過充電等によって内部温度が上昇しても
、蓄電装置の破裂や発火などを防ぐことができる。
【０１９４】
また、上記の溶媒に溶解させる電解質としては、キャリアにリチウムイオンを用いる場合
、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｌＣｌ４、Ｌｉ
ＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、Ｌｉ２Ｂ１２Ｃｌ１
２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２
Ｆ５ＳＯ２）３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２
）、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等のリチウム塩を一種、又はこれらのうちの二種以上を
任意の組み合わせ及び比率で用いることができる。
【０１９５】
［３．５．セパレータ］
蓄電装置のセパレータには、セルロースや、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（Ｐ
Ｅ）、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポ
リフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等の多孔性絶縁体を用いることができる。
また、ガラス繊維等の不織布や、ガラス繊維と高分子繊維を複合した隔膜を用いてもよい
。
【０１９６】
［３．６．非水系二次電池］
次に、非水系二次電池の構造について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【０１９７】
［３．６．１．ラミネート型二次電池］
図１０（Ａ）は、ラミネート型のリチウムイオン二次電池の外観図であり、部分的にその
断面構造を併せて示した図である。
【０１９８】
図１０（Ａ）に示すラミネート型の二次電池９７０は、正極集電体９７１および正極活物
質層９７２を有する正極９７３と、負極集電体９７４および負極活物質層９７５を有する
負極９７６と、セパレータ９７７と、電解液（図示せず）と、外装体９７８と、を有する
。外装体９７８内に設けられた正極９７３と負極９７６との間にセパレータ９７７が設置
されている。また、外装体９７８内は、電解液で満たされている。
【０１９９】
図１０（Ａ）においては、さらに負極９７６の下にセパレータ９７７とは異なるセパレー
タを介して第３の電極９７９が設けられている。ここでは、第３の電極９７９は、正極９
７３や負極９７６と概略同形状のシート状である。セパレータを間に挟むことにより、負
極９７６と絶縁した電極として用いることができる。なお、第３の電極９７９を配置する
位置は負極９７６の下に限らず、例えば正極９７３の上でもよい。あるいは、正極９７３
、セパレータ９７７及び負極９７６からなる積層体を包むように帯状としてもよく、ある
いは、棒状や円柱状等の形状として、外装体９７８の内部の隅などに設けてもよい。
【０２００】
また、図１０（Ａ）においては、正極９７３、負極９７６、セパレータ９７７をそれぞれ
一枚ずつ用いているが、これらを交互に積層した積層型の二次電池としてもよい。
【０２０１】
正極９７３、負極９７６、第３の電極９７９、セパレータ９７７、電解液（電解質及び溶
媒）には、それぞれ上述した部材を用いることができる。
【０２０２】
図１０（Ａ）に示すラミネート型の二次電池９７０において、正極集電体９７１、負極集
電体９７４及び第３の電極９７９は、外部との電気的接触を得る端子（タブ）の役割も兼
ねている。そのため、正極集電体９７１、負極集電体９７４及び第３の電極９７９の一部
は、外装体９７８から外側に露出するように配置される。
【０２０３】
ラミネート型の二次電池９７０において、外装体９７８には、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリカーボネート、アイオノマー、ポリアミド等の材料からなる膜上に、ア
ルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル等の可撓性に優れた金属薄膜を設け、さらに該金
属薄膜上に外装体の外面としてポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の絶縁性合成樹
脂膜を設けた三層構造のラミネートフィルムを用いることができる。このような三層構造
とすることで、電解液や気体の透過を遮断するとともに、絶縁性を確保し、併せて耐電解
液性を有する。
【０２０４】
［３．６．２．円筒型二次電池］
次に、円筒型の二次電池の一例について、図１１を参照して説明する。円筒型の二次電池
６３８０は図１１（Ａ）に示すように、上面に正極キャップ（電池蓋）６３８１を有し、
側面及び底面に電池缶（外装缶）６３８２を有している。これら正極キャップ（電池蓋）
６３８１と電池缶（外装缶）６３８２とは、ガスケット（絶縁パッキン）６３９０によっ
て絶縁されている。
【０２０５】
図１１（Ｂ）は、円筒型の二次電池の断面を模式的に示した図である。中空円柱状の電池
缶６３８２の内側には、帯状の正極６３８４と負極６３８６とがセパレータ６３８５を間
に挟んで捲回された電池素子が設けられている。帯状の正極６３８４と負極６３８６とセ
パレータ６３８５とはセンターピンを中心に捲回されるが、ここではセンターピンは捲回
後に取り外し、第３の電極６３９３を設けている。電池缶６３８２は、一端が閉じられ、
他端が開いている。
【０２０６】
正極６３８４、負極６３８６、第３の電極６３９３、セパレータ６３８５には、上述した
部材を用いることができる。
【０２０７】
電池缶６３８２には、電解液に対して耐腐食性のあるニッケル、アルミニウム、チタン等
の金属、又はこれらの合金やこれらと他の金属との合金（例えば、ステンレス鋼等）を用
いることができる。また、電解液による腐食を防ぐため、ニッケルやアルミニウム等を被
覆することが好ましい。電池缶６３８２の内側において、正極、負極及びセパレータが捲
回された電池素子は、対向する一対の絶縁板６３８８、６３８９により挟まれている。
【０２０８】
また、電池素子が設けられた電池缶６３８２の内部は、電解液（図示せず）が注入されて
いる。電解液には、上述した電解質及び溶媒を用いることができる。
【０２０９】
円筒型の二次電池に用いる正極６３８４及び負極６３８６は捲回するため、集電体の両面
に活物質層を形成する。正極６３８４には正極端子（正極集電リード）６３８３が接続さ
れ、負極６３８６には負極端子（負極集電リード）６３８７が接続される。正極端子６３
８３及び負極端子６３８７は、ともにアルミニウムなどの金属材料を用いることができる
。正極端子６３８３は安全弁機構６３９２に、負極端子６３８７は電池缶６３８２の底に
それぞれ抵抗溶接される。安全弁機構６３９２は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐ
ｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子６３９１を介して正極キャップ６３８１
と電気的に接続されている。安全弁機構６３９２は電池の内圧の上昇が所定の閾値を超え
た場合に、正極キャップ６３８１と正極６３８４との電気的な接続を切断するものである
。また、ＰＴＣ素子６３９１は温度が上昇した場合に抵抗が増大する熱感抵抗素子であり
、抵抗の増大により電流量を制限して異常発熱を防止するものである。ＰＴＣ素子には、
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）系半導体セラミックス等を用いることができる。
【０２１０】
ここで、第３の電極６３９３は、一例として、正極６３８４及び負極６３８６からなる電
池素子の中心に、円柱状の形状として設けられている。第３の電極６３９３は端子６３９
５に接続され、端子６３９５は電池缶６３８２とガスケット６３９４により絶縁されてい
る。ただし、第３の電極６３９３の形状や配置位置はこれに限定されず、適宜設計するこ
とができる。
【０２１１】
［３．６．３．角型二次電池］
次に、角型の二次電池の一例について、図１０（Ｂ）を参照して説明する。図１０（Ｂ）
に示す捲回体９９３は、負極９９４と、正極９９５と、セパレータ９９６と、を有する。
さらに、捲回体の側面に、セパレータ９９２を介して第３の電極９９９が設けられている
。
【０２１２】
捲回体９９３は、セパレータ９９６を挟んで負極９９４と、正極９９５とが重なり合って
積層され、該積層シートを捲回したものである。この捲回体９９３を角型の封止缶などで
覆うことにより角型の二次電池が形成される。なお、負極９９４、正極９９５及びセパレ
ータ９９６からなる積層の積層数は、必要な容量と素子体積に応じて適宜設計すればよい
。
【０２１３】
また、ここでは第３の電極９９９は板状（シート状）の形状を有し、捲回体９９３の側面
にセパレータ９９２を介して接続するものであるが、形状や配置位置はこれに限定されず
、適宜設計することができる。例えば、第３の電極９９９を帯状として、捲回体９９３を
取り囲むように配置してもよい。
【０２１４】
円筒型の二次電池と同様に、負極９９４は端子９９７及び端子９９８の一方を介して負極
タブ（図示せず）に接続され、正極９９５は端子９９７及び端子９９８の他方を介して正
極タブ（図示せず）に接続される。また、第３の電極９９９は、端子９９１を介して第３
のタブ（図示せず）に接続される。その他、安全弁機構等の周辺構造は、円筒型の二次電
池に準ずる。
【０２１５】
以上のように二次電池として、ラミネート型、円筒型及び角型の二次電池を示したが、コ
イン型などその他様々な形状の二次電池を用いることができる。また、正極と負極とセパ
レータとが複数積層された構造や、正極と負極とセパレータとが捲回された構造であって
もよい。
【０２１６】
［３．７．電気回路等を有する蓄電装置］
次に、電気回路等を有する蓄電装置について説明する。
【０２１７】
図１２は、上述した角型の二次電池に電気回路等を設けた蓄電装置の例を示す図である。
図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示す蓄電装置６６００は、電池缶６６０４の内部に上述した第
３の電極を付した捲回体６６０１を収納したものである。捲回体６６０１は、端子６６０
２、端子６６０３及び第３の電極と接続した端子６６１２を有し、電池缶６６０４の内部
で電解液に含浸される。端子６６０３は電池缶６６０４に接し、端子６６０２及び端子６
６１２は、絶縁材６６１３などを用いることにより電池缶６６０４から絶縁する構成とす
るとよい。電池缶６６０４は、例えばアルミニウムなどの金属材料や樹脂材料を用いるこ
とができる。
【０２１８】
さらに、図１２（Ｂ）に示す蓄電装置６６００に電気回路等を設けることができる。図１
２（Ｃ）及び（Ｄ）は、蓄電装置６６００に、電気回路等を設けた回路基板６６０６、ア
ンテナ６６０９、アンテナ６６１０、ラベル６６０８を設けた例を示す図である。
【０２１９】
回路基板６６０６は、電気回路６６０７、端子６６０５等を有する。回路基板６６０６と
しては、例えばプリント基板（ＰＣＢ）を用いることができる。プリント基板を回路基板
６６０６として用いた場合、プリント基板上に抵抗素子、コンデンサ等の容量素子、コイ
ル（インダクタ）、半導体集積回路（ＩＣ）などの電子部品を実装し結線して電気回路６
６０７を形成することができる。電子部品としてはこれらの他に、サーミスタ等の温度検
出素子、ヒューズ、フィルタ、水晶発振器、ＥＭＣ対策部品等、種々の部品を実装するこ
とができる。
【０２２０】
ここで、上記の半導体集積回路（ＩＣ）には、酸化物半導体をチャネル形成領域などに用
いたトランジスタを有する回路を用いることができる。酸化物半導体をトランジスタのチ
ャネル形成領域に用いることにより、トランジスタのオフ電流を低くすることができる。
これにより、電気回路６６０７の消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【０２２１】
これらの電子部品によって形成された電気回路６６０７は、例えば蓄電装置６６００の過
充電監視回路、過放電監視回路、過電流に対する保護回路等として機能させることができ
る。
【０２２２】
回路基板６６０６が有する端子６６０５は、端子６６０２、端子６６０３、端子６６１２
、アンテナ６６０９、アンテナ６６１０、及び電気回路６６０７に接続される。図１２（
Ｃ）及び（Ｄ）においては５つの端子を示しているが、これに限らず、任意の端子数とす
ればよい。端子６６０５を用いて蓄電装置６６００の充放電を行う他、蓄電装置６６００
を搭載する電気機器との信号の授受を行うことができる。
【０２２３】
アンテナ６６０９及びアンテナ６６１０は、例えば蓄電装置の外部との電力の授受、信号
の授受を行うために用いることができる。アンテナ６６０９及びアンテナ６６１０の一方
又は双方を上述した電気回路６６０７に電気的に接続することで、電気回路６６０７によ
り外部との電力の授受又は信号の授受を制御することができる。あるいは、アンテナ６６
０９及びアンテナ６６１０の一方又は双方を端子６６０５に電気的に接続することで、蓄
電装置６６００を搭載する電気機器の制御回路により外部との電力の授受又は信号の授受
を制御することもできる。
【０２２４】
なお、図１２（Ｃ）及び（Ｄ）では２種類のアンテナを設けた蓄電装置６６００の例であ
るが、アンテナは複数種設けてもよく、あるいはアンテナを設けない構成としてもよい。
【０２２５】
図１２（Ｃ）及び（Ｄ）においては、アンテナ６６０９及びアンテナ６６１０がコイル形
状である場合を示すが、これに限られず、例えば線状、平板状であってもよい。また、平
面アンテナ、開口面アンテナ、進行波アンテナ、ＥＨアンテナ、磁界アンテナ、誘電体ア
ンテナ等のアンテナを用いてもよい。
【０２２６】
なお、無線による電力の授受（非接触電力伝送、無接点電力伝送あるいはワイヤレス給電
などともいう）には、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電波方式等を用いることができる。
【０２２７】
アンテナ６６０９の線幅は、アンテナ６６１０の線幅よりも大きいことが好ましい。これ
により、アンテナ６６０９により受電する電力量を上げることができる。
【０２２８】
また、アンテナ６６０９及びアンテナ６６１０と、蓄電装置６６００との間に層６６１１
を有する。層６６１１は、例えば捲回体６６０１による電界又は磁界の遮蔽を防止するこ
とができる機能を有する。この場合、層６６１１には、例えば磁性体を用いることができ
る。あるいは、層６６１１を遮蔽層としてもよい。
【０２２９】
なお、アンテナ６６０９及びアンテナ６６１０は、外部との電力の授受又は信号の授受と
は異なる用途として用いることができる。例えば、蓄電装置６６００を搭載する電気機器
がアンテナを有さない機器である場合、アンテナ６６０９及びアンテナ６６１０を用いて
電気機器への無線通信を実現することができる。
【０２３０】
（実施の形態４）
［４．電気機器］
本発明の一態様に係る蓄電装置は、様々な電気機器の電源として用いることができる。
【０２３１】
［４．１．電気機器の範疇］
ここで電気機器とは、電気の力によって作用する部分を含む工業製品をいう。電気機器は
、家電等の民生用に限られず、業務用、産業用、軍事用等、種々の用途のものを広くこの
範疇とする。
【０２３２】
［４．２．電気機器の一例］
本発明の一態様に係る蓄電装置を用いた電気機器としては、例えば、テレビやモニタ等の
表示装置、照明装置、デスクトップ型やノート型等のパーソナルコンピュータ、ワードプ
ロセッサ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの記録媒体に
記憶された静止画又は動画を再生する画像再生装置、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）
プレーヤやデジタルオーディオプレーヤ等の携帯型又は据置型の音響再生機器、携帯型又
は据置型のラジオ受信機、テープレコーダやＩＣレコーダ（ボイスレコーダ）等の録音再
生機器、ヘッドホンステレオ、ステレオ、リモートコントローラ、置き時計や壁掛け時計
等の時計、コードレス電話子機、トランシーバ、携帯電話機、自動車電話、携帯型又は据
置型のゲーム機、歩数計、電卓、携帯情報端末、電子手帳、電子書籍、電子翻訳機、マイ
クロフォン等の音声入力機器、スチルカメラやビデオカメラ等の写真機、玩具、電気シェ
ーバ、電動歯ブラシ、電子レンジ等の高周波加熱装置、電気炊飯器、電気洗濯機、電気掃
除機、温水器、扇風機、毛髪乾燥機、加湿器や除湿器やエアコンディショナ等の空気調和
設備、食器洗い器、食器乾燥器、衣類乾燥器、布団乾燥器、電気冷蔵庫、電気冷凍庫、電
気冷凍冷蔵庫、ＤＮＡ保存用冷凍庫、懐中電灯、電動工具、煙感知器、補聴器、心臓ペー
スメーカ、携帯型Ｘ線撮影装置、放射線測定器、電気マッサージ器や透析装置等の健康機
器や医療機器などが挙げられる。さらに、誘導灯、信号機、ガスメータや水道メータ等の
計量器、ベルトコンベア、エレベータ、エスカレータ、自動販売機、自動券売機、現金自
動支払機（ＣＤ。Ｃａｓｈ  Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒの略）や現金自動預金支払機（ＡＴＭ。
ＡｕｔｏＭａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅの略）、デジタルサイネージ（電子
看板）、産業用ロボット、無線用中継局、携帯電話の基地局、電力貯蔵システム、電力の
平準化やスマートグリッドのための蓄電装置等の産業機器が挙げられる。また、蓄電装置
からの電力を用いて電動機により推進する移動体（輸送体）なども、電気機器の範疇に含
まれるものとする。上記移動体として、例えば、電気自動車（ＥＶ）、内燃機関と電動機
を併せ持ったハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、これ
らのタイヤ車輪を無限軌道に変えた装軌車両、農業機械、電動アシスト自転車を含む原動
機付自転車、自動二輪車、電動車椅子、電動カート、小型又は大型船舶、潜水艦、固定翼
機や回転翼機等の航空機、ロケット、人工衛星、宇宙探査機や惑星探査機、宇宙船などが
挙げられる。
【０２３３】
なお、上記電気機器は、消費電力のほぼ全てを賄うための主電源として、本発明の一態様
に係る蓄電装置を用いることができる。また、上記電気機器は、主電源や商用電源からの
電力の供給が停止した場合に、電気機器への電力の供給を行うことができる無停電電源と
して、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることができる。あるいは上記電気機器は、
主電源や商用電源からの電気機器への電力の供給と並行して、電気機器への電力の供給を
行うための補助電源として、本発明の一態様に係る蓄電装置を用いることができる。
【０２３４】
［４．３．電力系のネットワークの一例］
上述した電気機器は、個々に蓄電装置を搭載する場合に限らず、複数の電気機器と蓄電装
置とこれらを制御する制御装置とを有線又は無線で接続したネットワーク（電力網）を形
成してもよい。ネットワークを制御装置により制御することによって、ネットワーク全体
における電力の使用効率を向上させることができる。
【０２３５】
図１３（Ａ）に、複数の家電機器、制御装置、及び蓄電装置等を住宅内で接続したＨＥＭ
Ｓ（家庭内エネルギー管理システム。Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  
Ｓｙｓｔｅｍの略）の例を示す。このようなシステムによって、家全体の電力消費量を容
易に把握することが可能になる。また、複数の家電機器の運転を遠隔操作することができ
る。また、センサや制御装置を用いて家電機器を自動制御する場合には、電力の節約にも
貢献することができる。
【０２３６】
住宅８０００に設置された分電盤８００３は、引込み線８００２を介して電力系統８００
１に接続される。分電盤８００３は、引込み線８００２から供給される商用電力である交
流電力を、複数の家電機器それぞれに供給するものである。制御装置８００４は分電盤８
００３と接続されるとともに、複数の家電機器や蓄電システム８００５、太陽光発電シス
テム８００６等と接続される。また制御装置８００４は、住宅８０００の屋外などに駐車
され、分電盤８００３とは独立した電気自動車８０１２とも接続することができる。
【０２３７】
制御装置８００４は、分電盤８００３と複数の家電機器とを繋ぎネットワークを構成する
ものであり、ネットワークに接続された複数の家電機器を制御するものである。
【０２３８】
また、制御装置８００４は、インターネット８０１１に接続され、インターネット８０１
１を経由して、管理サーバ８０１３と接続することができる。管理サーバ８０１３は、使
用者の電力の使用状況を受信してデータベースを構築することができ、当該データベース
に基づき、種々のサービスを使用者に提供することができる。また、管理サーバ８０１３
は、例えば時間帯に応じた電力の料金情報を使用者に随時提供することができ、当該情報
に基づいて、制御装置８００４は住宅８０００内における最適な使用形態を設定すること
もできる。
【０２３９】
複数の家電機器は、例えば、図１３（Ａ）に示す表示装置８００７、照明装置８００８、
空気調和設備８００９、電気冷蔵庫８０１０であるが、勿論これに限られず、上述した電
気機器など住宅内に設置可能なあらゆる電気機器を指す。
【０２４０】
例えば、表示装置８００７は、表示部に液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕ
ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの発光素子を各画素に備えた発光装置、電気泳動表示装
置、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌ
ａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄ
ｉｓｐｌａｙ）などの半導体表示装置が組み込まれ、ＴＶ放送受信用の他、パーソナルコ
ンピュータ用、広告表示用など、情報表示用表示装置として機能するものが含まれる。
【０２４１】
また、照明装置８００８は、電力を利用して人工的に光を得る人工光源を含むものであり
、人工光源としては、白熱電球、蛍光灯などの放電ランプ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉ
ｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）や有機ＥＬ素子などの発光素子を用いることができる。図１３
（Ａ）に示す照明装置８００８は天井に設置されたものであるが、この他、壁面、床、窓
等に設けられた据付け型であってもよく、卓上型であってもよい。
【０２４２】
また、空気調和設備８００９は、温度、湿度、空気清浄度等の室内環境の調整を行う機能
を有する。図１３（Ａ）では、一例としてエアコンディショナを示す。エアコンディショ
ナは、圧縮機や蒸発器を一体とした室内機と、凝縮器を内蔵した室外機（図示せず）を備
えるものや、これらを一体としたもの等で構成される。
【０２４３】
また、電気冷蔵庫８０１０は、食料品等を低温で保管するための電気機器であり、０℃以
下で凍らせる目的の冷凍庫を含む。圧縮器により圧縮したパイプ内の冷媒が気化する際に
熱を奪うことにより、庫内を冷却するものである。
【０２４４】
これら複数の家電機器は、それぞれに蓄電装置を有していてもよく、また蓄電装置を有さ
ずに、蓄電システム８００５の電力や商用電源からの電力を利用してもよい。家電機器が
蓄電装置を内部に有する場合には、停電などにより商用電源から電力の供給が受けられな
い場合であっても、蓄電装置を無停電電源として用いることで、当該家電機器の利用が可
能となる。
【０２４５】
以上のような家電機器のそれぞれの電源供給端子の近傍に、電流センサ等の電力検出手段
を設けることができる。電力検出手段により検出した情報を制御装置８００４に送信する
ことによって、使用者が家全体の電力使用量を把握することができる他、該情報に基づい
て、制御装置８００４が複数の家電機器への電力の配分を設定し、住宅８０００内におい
て効率的なあるいは経済的な電力の使用を行うことができる。
【０２４６】
また、商用電源の供給元が供給可能な総電力量のうち電力使用率が低い時間帯において、
商用電源から蓄電システム８００５に充電することができる。また、太陽光発電システム
８００６によって、日中に蓄電システム８００５に充電することができる。なお、充電す
る対象は、蓄電システム８００５に限られず、制御装置８００４に接続された電気自動車
８０１２に搭載された蓄電装置でもよく、複数の家電機器が有する蓄電装置であってもよ
い。
【０２４７】
このようにして、種々の蓄電装置に充電された電力を制御装置８００４が効率的に配分し
て使用することで、住宅８０００内において効率的なあるいは経済的な電力の使用を行う
ことができる。
【０２４８】
以上のように、複数の電気機器と蓄電装置とこれらを制御する制御装置をネットワーク化
して制御する例として、家庭内規模の電力網を示したがこれに限らず、スマートメーター
等の制御機能や通信機能を組み合わせた都市規模、国家規模の電力網（スマートグリッド
という）を構築することもできる。また、工場や事業所の規模で、エネルギー供給源と消
費施設を構成単位とするマイクログリッドを構築することもできる。
【０２４９】
［４．４．電気機器の一例（電気自動車の例）］
次に、電気機器の一例として移動体の例について、図１３（Ｂ）及び（Ｃ）を用いて説明
する。本発明の一態様に係る蓄電装置を、移動体の制御用の蓄電装置に用いることができ
る。
【０２５０】
図１３（Ｂ）は、電気自動車の内部構造の一例を示している。電気自動車８０２０には、
充放電の可能な蓄電装置８０２４が搭載されている。蓄電装置８０２４の電力は、電子制
御ユニット８０２５（ＥＣＵともいう。Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉ
ｔの略）により出力が調整されて、インバータユニット８０２６を介して走行モータユニ
ット８０２７に供給される。インバータユニット８０２６は、蓄電装置８０２４から入力
された直流電力を３相交流電力に変換するとともに、変換した交流電力の電圧、電流及び
周波数を調整して走行モータユニット８０２７に出力することができる。
【０２５１】
従って、運転者がアクセルペダル（図示せず）を踏むと、走行モータユニット８０２７が
作動し、走行モータユニット８０２７で生じたトルクが出力軸８０２８及び駆動軸８０２
９を介して後輪（駆動輪）８０３０に伝達される。これに追従して前輪８０２３も併せて
駆動することで、電気自動車８０２０を駆動走行させることができる。
【０２５２】
各ユニットには、例えば電圧センサ、電流センサ、温度センサ等の検出手段が設けられ、
電気自動車８０２０の各部位における物理量が適宜監視される。
【０２５３】
電子制御ユニット８０２５は、図示しないＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリやＣＰＵを有する処
理装置である。電子制御ユニット８０２５は、電気自動車８０２０の加速、減速、停止等
の操作情報、走行環境や各ユニットの温度情報、制御情報、蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ
）などの入力情報に基づき、インバータユニット８０２６や走行モータユニット８０２７
、蓄電装置８０２４に制御信号を出力する。当該メモリには、各種のデータやプログラム
が格納される。
【０２５４】
走行モータユニット８０２７は、交流電動機の他、直流電動機やこれらの電動機と内燃機
関とを組み合わせて用いることができる。
【０２５５】
なお、本発明の一態様に係る蓄電装置を具備していれば、上記で示した移動体に特に限定
されないことは言うまでもない。
【０２５６】
電気自動車８０２０に搭載された蓄電装置８０２４は、プラグイン方式や非接触給電方式
等により外部の充電設備から電力供給を受けて、充電することができる。図１３（Ｃ）に
、地上設置型の充電装置８０２１から電気自動車８０２０に搭載された蓄電装置８０２４
に、ケーブル８０２２を介して充電を行っている状態を示す。充電に際しては、充電方法
やコネクタの規格等はＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）等の所定の方式で適宜行えばよい。充
電装置８０２１は、商用施設に設けられた充電ステーションでもよく、また家庭の電源で
あってもよい。例えば、図１３（Ｂ）に示す、蓄電装置８０２４と接続する接続プラグ８
０３１を充電装置８０２１と電気的に接続させるプラグイン技術によって、外部からの電
力供給により電気自動車８０２０に搭載された蓄電装置８０２４を充電することができる
。充電は、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の変換装置を介して、一定の電圧値を有する直流定電
圧に変換して行うことができる。
【０２５７】
また、図示しないが、受電装置を移動体に搭載し、地上の送電装置から電力を非接触で供
給して充電することもできる。この非接触給電方式の場合には、道路や外壁に送電装置を
組み込むことで、停車中に限らず走行中に充電を行うこともできる。また、この非接触給
電の方式を利用して、移動体どうしで電力の送受信を行ってもよい。さらに、移動体の外
装部に太陽電池を設け、停車時や走行時に蓄電装置８０２４の充電を行ってもよい。この
ような非接触での電力の供給には、電磁誘導方式や磁界共鳴方式を用いることができる。
【０２５８】
なお、移動体が鉄道用電気車両の場合、架線や導電軌条からの電力供給により、搭載する
蓄電装置に充電することができる。
【０２５９】
蓄電装置８０２４として、本発明の一態様に係る蓄電装置を搭載することで、蓄電装置の
サイクル特性が良好となり、利便性を向上させることができる。また、蓄電装置８０２４
の特性の向上により、蓄電装置８０２４自体を小型軽量化できれば、車両の軽量化に寄与
するため、燃費を向上させることができる。また、移動体に搭載した蓄電装置８０２４が
比較的大容量であることから、屋内等の電力供給源として用いることもできる。この場合
、電力需要のピーク時に商用電源を用いることを回避することができる。
【０２６０】
［４．５．電気機器の一例（携帯情報端末の例）］
さらに、電気機器の一例として携帯情報端末の例について、図１４を用いて説明する。
【０２６１】
図１４（Ａ）は、携帯情報端末８０４０の正面及び側面を示した斜視図である。携帯情報
端末８０４０は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、イ
ンターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である
。携帯情報端末８０４０は、筐体８０４１の正面に表示部８０４２、カメラ８０４５、マ
イクロフォン８０４６、スピーカ８０４７を有し、筐体８０４１の左側面には操作用のボ
タン８０４３、底面には接続端子８０４８を有する。
【０２６２】
表示部８０４２には、表示モジュール又は表示パネルが用いられる。表示モジュール又は
表示パネルとして、有機発光素子（ＯＬＥＤ）に代表される発光素子を各画素に備えた発
光装置、液晶表示装置、電気泳動方式や電子粉流体方式等により表示を行う電子ペーパ、
ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓ
ｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓ
ｐｌａｙ）、ＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍ
ｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）
ディスプレイ、カーボンナノチューブディスプレイ、ナノ結晶ディスプレイ、量子ドット
ディスプレイ等が用いることができる。
【０２６３】
図１４（Ａ）に示す携帯情報端末８０４０は、筐体８０４１に表示部８０４２を一つ設け
た例であるが、これに限らず、表示部８０４２を携帯情報端末８０４０の背面に設けても
よいし、折り畳み型の携帯情報端末として、二以上の表示部を設けてもよい。
【０２６４】
また、表示部８０４２には、指やスタイラス等の指示手段により情報の入力が可能なタッ
チパネルが入力手段として設けられている。これにより、表示部８０４２に表示されたア
イコン８０４４を指示手段により簡単に操作することができる。また、タッチパネルの配
置により携帯情報端末８０４０にキーボードを配置する領域が不要となるため、広い領域
に表示部を配置することができる。また、指やスタイラスで情報の入力が可能となること
から、ユーザフレンドリなインターフェースを実現することができる。タッチパネルとし
ては、抵抗膜方式、静電容量方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式等、種々
の方式を採用することができるが、表示部８０４２は湾曲するものであるため、特に抵抗
膜方式、静電容量方式を用いることが好ましい。また、このようなタッチパネルは、上述
の表示モジュール又は表示パネルと一体として組み合わされた、いわゆるインセル方式の
ものであってもよい。
【０２６５】
また、タッチパネルは、イメージセンサとして機能させることができるものであってもよ
い。この場合、例えば、表示部８０４２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで
、本人認証を行うことができる。また、表示部８０４２に近赤外光を発光するバックライ
ト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像する
こともできる。
【０２６６】
また、表示部８０４２にタッチパネルを設けずにキーボードを設けてもよく、さらにタッ
チパネルとキーボードの双方を設けてもよい。
【０２６７】
操作用のボタン８０４３には、用途に応じて様々な機能を持たせることができる。例えば
、ボタン８０４３をホームボタンとし、ボタン８０４３を押すことで表示部８０４２にホ
ーム画面を表示する構成としてもよい。また、ボタン８０４３を所定の時間押し続けるこ
とで、携帯情報端末８０４０の主電源をオフするようにしてもよい。また、スリープモー
ドの状態に移行している場合、ボタン８０４３を押すことで、スリープモード状態から復
帰させるようにしてもよい。その他、押し続ける期間や、他のボタンと同時に押す等によ
り、種々の機能を起動させるスイッチとして用いることができる。
【０２６８】
また、ボタン８０４３を音量調整ボタンやミュートボタンとし、音出力のためのスピーカ
８０４７の音量の調整等を行う機能を持たせてもよい。スピーカ８０４７からは、オペレ
ーティングシステム（ＯＳ）の起動音等特定の処理時に設定した音、音楽再生アプリケー
ションソフトからの音楽等各種アプリケーションにおいて実行される音ファイルによる音
、電子メールの着信音等様々な音を出力する。なお、図示しないが、スピーカ８０４７と
ともに、あるいはスピーカ８０４７に替えて、ヘッドフォン、イヤフォン、ヘッドセット
等の装置に音を出力するためのコネクタを設けてもよい。
【０２６９】
このようにボタン８０４３には、種々の機能を与えることができる。図１４（Ａ）では、
左側面にボタン８０４３を２つ設けた携帯情報端末８０４０を図示しているが、勿論、ボ
タン８０４３の数や配置位置等はこれに限定されず、適宜設計することができる。
【０２７０】
マイクロフォン８０４６は、音声入力や録音に用いることができる。また、カメラ８０４
５により取得した画像を表示部８０４２に表示させることができる。
【０２７１】
携帯情報端末８０４０の操作には、上述した表示部８０４２に設けられたタッチパネルや
ボタン８０４３の他、カメラ８０４５や携帯情報端末８０４０に内蔵されたセンサ等を用
いて使用者の動作（ジェスチャー）を認識させて操作を行うこともできる（ジェスチャー
入力という）。あるいは、マイクロフォン８０４６を用いて、使用者の音声を認識させて
操作を行うこともできる（音声入力という）。このように、人間の自然な振る舞いにより
電気機器に入力を行うＮＵＩ（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）技術を
実装することで、携帯情報端末８０４０の操作性をさらに向上させることができる。
【０２７２】
接続端子８０４８は、外部機器との通信のための信号や電力供給のための電力の入力端子
である。例えば、携帯情報端末８０４０に外部メモリドライブするために、接続端子８０
４８を用いることができる。外部メモリドライブとして、例えば外付けＨＤＤ（ハードデ
ィスクドライブ）やフラッシュメモリドライブ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔ
ｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）ドライブやＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ドライブ、
ＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）ドライブ、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉ
ｓｃ）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ドライ
ブ、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）ドライブ、ＭＯ（
Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ）ドライブ、ＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ  Ｄｉｓ
ｋ  Ｄｒｉｖｅ）、又は他の不揮発性のソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａ
ｔｅ  Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）デバイスなどの記録メディアドライブが挙げられる。また、
携帯情報端末８０４０は表示部８０４２上にタッチパネルを有しているが、これに替えて
筐体８０４１上にキーボードを設けてもよく、またキーボードを外付けしてもよい。
【０２７３】
図１４（Ａ）では、底面に接続端子８０４８を１つ設けた携帯情報端末８０４０を図示し
ているが、接続端子８０４８の数や配置位置等はこれに限定されず、適宜設計することが
できる。
【０２７４】
図１４（Ｂ）は、携帯情報端末８０４０の背面及び側面を示した斜視図である。携帯情報
端末８０４０は、筐体８０４１の表面に太陽電池８０４９とカメラ８０５０を有し、また
、充放電制御回路８０５１、蓄電装置８０５２、ＤＣＤＣコンバータ８０５３等を有する
。なお、図１４（Ｂ）では充放電制御回路８０５１の一例として蓄電装置８０５２、ＤＣ
ＤＣコンバータ８０５３を有する構成について示しており、蓄電装置８０５２には、上記
実施の形態で説明した本発明の一態様に係る蓄電装置を用いる。
【０２７５】
携帯情報端末８０４０の背面に装着された太陽電池８０４９によって、電力を表示部、タ
ッチパネル、又は映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池８０４９は
、筐体８０４１の片面又は両面に設けることができる。携帯情報端末８０４０に太陽電池
８０４９を搭載させることで、屋外などの電力の供給手段がない場所においても、携帯情
報端末８０４０の蓄電装置８０５２の充電を行うことができる。
【０２７６】
また、太陽電池８０４９としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、
非晶質シリコン又はこれらの積層からなるシリコン系の太陽電池や、ＩｎＧａＡｓ系、Ｇ
ａＡｓ系、ＣＩＳ系、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系の太陽電池、有機色素を
用いた色素増感太陽電池、導電性ポリマーやフラーレン等を用いた有機薄膜太陽電池、ｐ
ｉｎ構造におけるｉ層中にシリコン等による量子ドット構造を形成した量子ドット型太陽
電池等を用いることができる。
【０２７７】
ここで、図１４（Ｂ）に示す充放電制御回路８０５１の構成、及び動作についての一例を
、図１４（Ｃ）に示すブロック図を用いて説明する。
【０２７８】
図１４（Ｃ）には、太陽電池８０４９、蓄電装置８０５２、ＤＣＤＣコンバータ８０５３
、コンバータ８０５７、スイッチ８０５４、スイッチ８０５５、スイッチ８０５６、表示
部８０４２について示しており、蓄電装置８０５２、ＤＣＤＣコンバータ８０５３、コン
バータ８０５７、スイッチ８０５４、スイッチ８０５５、スイッチ８０５６が、図１４（
Ｂ）に示す充放電制御回路８０５１に対応する箇所となる。
【０２７９】
外光により太陽電池８０４９で発電した電力は、蓄電装置８０５２を充電するために必要
な電圧とするために、ＤＣＤＣコンバータ８０５３で昇圧又は降圧される。そして、表示
部８０４２の動作に太陽電池８０４９からの電力が用いられる際には、スイッチ８０５４
をオンにし、コンバータ８０５７で表示部８０４２に必要な電圧に昇圧又は降圧する。ま
た、表示部８０４２での表示を行わない際には、スイッチ８０５４をオフにし、スイッチ
８０５５をオンにして蓄電装置８０５２の充電を行う。
【０２８０】
なお、発電手段の一例として太陽電池８０４９を示したが、これに限定されず、圧電素子
（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段を用いて蓄電装置
８０５２の充電を行ってもよい。また、携帯情報端末８０４０の蓄電装置８０５２への充
電方法はこれに限られず、例えば上述した接続端子８０４８と電源とを接続して充電を行
ってもよい。また、無線で電力を送受信して充電する非接触電力伝送モジュールを用いて
もよく、以上の充電方法を組み合わせてもよい。
【０２８１】
ここで、蓄電装置８０５２の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が、
表示部８０４２の左上（図１４（Ａ）の破線枠内）に表示される。これにより、使用者は
、蓄電装置８０５２の充電状態を把握することができ、これに応じて携帯情報端末８０４
０を節電モードと選択することもできる。使用者が省電力モードを選択する場合には、例
えば上述したボタン８０４３やアイコン８０４４を操作し、携帯情報端末８０４０に搭載
される表示モジュール又は表示パネルや、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ等の構成部品を省
電力モードに切り換えることができる。具体的には、これらの構成部品のそれぞれにおい
て、任意の機能の使用頻度を低減し、停止させる。省電力モードでは、また、充電状態に
応じて設定によって自動的に省電力モードに切り替わる構成とすることもできる。また、
携帯情報端末８０４０に光センサ等の検出手段を設け、携帯情報端末８０４０の使用時に
おける外光の光量を検出して表示輝度を最適化することで、蓄電装置８０５２の電力の消
費を抑えることができる。
【０２８２】
また、太陽電池８０４９等による充電時には、図１４（Ａ）に示すように、表示部８０４
２の左上（破線枠内）にそれを示す画像等の表示を行ってもよい。
【０２８３】
また、本発明の一態様に係る蓄電装置を具備していれば、図１４に示した電気機器に限定
されないことは言うまでもない。
【０２８４】
［４．６．電気機器の一例（蓄電システムの例）］
さらに、電気機器の一例として蓄電システムの例について、図１５を用いて説明する。こ
こで説明する蓄電システム８１００は、上述した蓄電システム８００５として家庭で用い
ることができる。また、ここでは一例として家庭用の蓄電システムについて説明するが、
これに限られず、業務用として又はその他の用途で用いることができる。
【０２８５】
図１５（Ａ）に示すように、蓄電システム８１００は、系統電源８１０３と電気的に接続
するためのプラグ８１０１を有する。また、蓄電システム８１００は、家庭内に設けられ
た分電盤８１０４と電気的に接続する。
【０２８６】
また、蓄電システム８１００は、動作状態等を示すための表示パネル等８１０２などを有
していてもよい。表示パネルはタッチスクリーンを有していてもよい。また、表示パネル
の他、主電源のオンオフを行うためのスイッチや蓄電システムの操作を行うためのスイッ
チ等を有していてもよい。
【０２８７】
なお、図示しないが、蓄電システム８１００を操作するために、蓄電システム８１００と
は別に、例えば室内の壁に操作スイッチを設けてもよい。あるいは、蓄電システム８１０
０と家庭内に設けられたパーソナルコンピュータ、サーバ等と接続し、間接的に蓄電シス
テム８１００を操作してもよい。さらに、スマートフォン等の情報端末機やインターネッ
ト等を用いて蓄電システム８１００を遠隔操作してもよい。これらの場合、蓄電システム
８１００とその他の機器とは有線により又は無線により通信を行う機構を、蓄電システム
８１００に設ければよい。
【０２８８】
図１５（Ｂ）は、蓄電システム８１００の内部を模式的に示した図である。蓄電システム
８１００は、複数の蓄電装置群８１０６とＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎ
ｔ  Ｕｎｉｔ）８１０７とＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅ
ｍ）８１０８とを有する。
【０２８９】
蓄電装置群８１０６は、上述した蓄電装置８１０５を複数並べて接続したものである。系
統電源８１０３からの電力を、蓄電装置群８１０６に蓄電することができる。複数の蓄電
装置群８１０６のそれぞれは、ＢＭＵ８１０７と電気的に接続されている。
【０２９０】
ＢＭＵ８１０７は、蓄電装置群８１０６が有する複数の蓄電装置８１０５の状態を監視及
び制御し、また蓄電装置８１０５を保護する機能を有する。具体的には、ＢＭＵ８１０７
は、蓄電装置群８１０６が有する複数の蓄電装置８１０５のセル電圧、セル温度データ収
集、過充電及び過放電の監視、過電流の監視、セルバランサ制御、電池劣化状態の管理、
電池残量（（充電率）Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）の算出演算、駆動用蓄
電装置の冷却ファンの制御、又は故障検出の制御等を行う。なお、これらの機能の一部又
は全部は上述のように、蓄電装置８１０５内に含めてもよく、あるいは蓄電装置群ごとに
当該機能を付与してもよい。また、ＢＭＵ８１０７はＰＣＳ８１０８と電気的に接続する
。
【０２９１】
ここで、ＢＭＵ８１０７を構成する電子回路には、上述した酸化物半導体を有するトラン
ジスタを用いた電子回路を有するとよい。酸化物半導体をトランジスタのチャネル形成領
域に用いることにより、トランジスタのオフ電流を低くすることができる。この場合、Ｂ
ＭＵ８１０７の消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【０２９２】
ＰＣＳ８１０８は、交流（ＡＣ）電源である系統電源８１０３と電気的に接続され、直流
−交流変換を行う。例えば、ＰＣＳ８１０８は、インバータや、系統電源８１０３の異常
を検出して動作を停止する系統連系保護装置などを有する。蓄電システム８１００の充電
時には、例えば系統電源８１０３の交流の電力を直流に変換してＢＭＵ８１０７へ送電し
、蓄電システム８１００の放電時には、蓄電装置群８１０６に蓄えられた電力を屋内など
の負荷に交流に変換して供給する。なお、蓄電システム８１００から負荷への電力の供給
は、図１５（Ａ）に示すように分電盤８１０４を介してもよく、あるいは蓄電システム８
１００と負荷とを有線又は無線により直接行ってもよい。
【０２９３】
なお、蓄電システム８１００への充電は上述する系統電源８１０３からに限らず、例えば
屋外に設置した太陽発電システムから電力を供給してもよいし、電気自動車に搭載した蓄
電システムから供給してもよい。
【符号の説明】
【０２９４】
１００    蓄電装置
１０１    負極
１０２    正極
１０３    第３の電極
１０４    セパレータ
１０４ａ    セパレータ
１０４ｂ    セパレータ
１０４ｃ    セパレータ
１０４ｄ    セパレータ
１０４ｅ    セパレータ
１０４ｆ    セパレータ
１０４ｇ    セパレータ
１０４ｈ    セパレータ
１０４ｉ    セパレータ
１０４ｊ    セパレータ
１０４ｋ    セパレータ
１０４ｌ    セパレータ
１０４ｍ    セパレータ
１０５    空間
２０１    蓄電装置
２０２    コンバータ
２０３    回路
２０４    負荷
２０５    電源
２０６    スイッチ
２０７    スイッチ
２０８    スイッチ
２０９    スイッチ
７０１    ユニット
７０２    ユニット
７０３    ユニット
７０４    ユニット
７１０    プロセッサ
７１１    バスブリッジ
７１２    メモリ
７１３    メモリインターフェース
７１５    クロック生成回路
７２０    コントローラ
７２１    コントローラ
７２２    Ｉ／Ｏインターフェース
７３０    パワーゲートユニット
７３１    スイッチ
７３２    スイッチ
７４０    クロック生成回路
７４１    水晶発振回路
７４２    発振子
７４３    水晶振動子
７４５    タイマー回路
７４６    Ｉ／Ｏインターフェース
７５０    Ｉ／Ｏポート
７５１    コンパレータ
７５２    Ｉ／Ｏインターフェース
７６１    バスライン
７６２    バスライン
７６３    バスライン
７６４    データバスライン
７７０    接続端子
７７１    接続端子
７７２    接続端子
７７３    接続端子
７７４    接続端子
７７５    接続端子
７７６    接続端子
７８０    レジスタ
７８３    レジスタ
７８４    レジスタ
７８５    レジスタ
７８６    レジスタ
７８７    レジスタ
９７０    二次電池
９７１    正極集電体
９７２    正極活物質層
９７３    正極
９７４    負極集電体
９７５    負極活物質層
９７６    負極
９７７    セパレータ
９７８    外装体
９７９    第３の電極
９９１    端子
９９２    セパレータ
９９３    捲回体
９９４    負極
９９５    正極
９９６    セパレータ
９９７    端子
９９８    端子
９９９    第３の電極
６０００    正極
６００１    正極集電体
６００２    正極活物質層
６００３    正極活物質
６００４    グラフェン
６００５    バインダ
６１００    負極
６１０１    負極集電体
６１０２    負極活物質層
６１０３    負極活物質
６１０４    被膜
６１０５    バインダ
６２００    第３の電極
６２０１    集電体
６２０２    第３の電極の材料層
６２０３    材料
６２０４    導電助剤
６２０５    バインダ
６３８０    二次電池
６３８１    正極キャップ
６３８２    電池缶
６３８３    正極端子
６３８４    正極
６３８５    セパレータ
６３８６    負極
６３８７    負極端子
６３８８    絶縁板
６３８９    絶縁板
６３９０    ガスケット（絶縁パッキン）
６３９１    ＰＴＣ素子
６３９２    安全弁機構
６３９３    第３の電極
６３９４    ガスケット
６３９５    端子
６６００    蓄電装置
６６０１    捲回体
６６０２    端子
６６０３    端子
６６０４    電池缶
６６０５    端子
６６０６    回路基板
６６０７    電気回路
６６０８    ラベル
６６０９    アンテナ
６６１０    アンテナ
６６１１    層
６６１２    端子
６６１３    絶縁材
８０００    住宅
８００１    電力系統
８００２    引込み線
８００３    分電盤
８００４    制御装置
８００５    蓄電システム
８００６    太陽光発電システム
８００７    表示装置
８００８    照明装置
８００９    空気調和設備
８０１０    電気冷蔵庫
８０１１    インターネット
８０１２    電気自動車
８０１３    管理サーバ
８０２０    電気自動車
８０２１    充電装置
８０２２    ケーブル
８０２３    前輪
８０２４    蓄電装置
８０２５    電子制御ユニット
８０２６    インバータユニット
８０２７    走行モータユニット
８０２８    出力軸
８０２９    駆動軸
８０３０    後輪（駆動輪）
８０３１    接続プラグ
８０４０    携帯情報端末
８０４１    筐体
８０４２    表示部
８０４３    ボタン
８０４４    アイコン
８０４５    カメラ
８０４６    マイクロフォン
８０４７    スピーカ
８０４８    接続端子
８０４９    太陽電池
８０５０    カメラ
８０５１    充放電制御回路
８０５２    蓄電装置
８０５３    ＤＣＤＣコンバータ
８０５４    スイッチ
８０５５    スイッチ
８０５６    スイッチ
８０５７    コンバータ
８１００    蓄電システム
８１０１    プラグ
８１０２    表示パネル等
８１０３    系統電源
８１０４    分電盤
８１０５    蓄電装置
８１０６    蓄電装置群
８１０７    ＢＭＵ
８１０８    ＰＣＵ
【図１】
2020107611.tif 000003
【図２】
2020107611.tif 000004
【図３】
2020107611.tif 000005
【図４】
2020107611.tif 000006
【図５】
2020107611.tif 000007
【図６】
2020107611.tif 000008
【図７】
2020107611.tif 000009
【図８】
2020107611.tif 000010
【図９】
2020107611.tif 000011
【図１０】
2020107611.tif 000012
【図１１】
2020107611.tif 000013
【図１２】
2020107611.tif 000014
【図１３】
2020107611.tif 000015
【図１４】
2020107611.tif 000016
【図１５】
2020107611.tif 000017