(57)【要約】【課題】信頼性の高い蓄電装置を提供する。または、蓄電装置の安全性を高めること。または、蓄電装置の劣化を抑制すること。【解決手段】外装部材内に、正極と、正極と対向する負極と、正極と負極との間に電解液と、吸着材と、を備え、電解液と吸着材との間に、電解液を透過せず、且つ気体を透過する分離体を有する、蓄電装置の構成とする。【選択図】図１
2014143186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装部材内に、
正極と、
前記正極と対向する負極と、
前記正極と前記負極との間の電解液と、
吸着材と、を備え、
前記電解液と前記吸着材との間に、前記電解液を透過せず、且つ気体を透過する機能を有する分離体を有する、
蓄電装置。
【請求項２】
前記外装部材内に、前記分離体に囲まれた空間を有し、
前記空間に前記吸着材を備える、
請求項１に記載の、蓄電装置。
【請求項３】
前記外装部材内に、前記外装部材の内壁と前記分離体とに囲まれた空間を有し、
前記空間に前記吸着材を備える、
請求項１に記載の、蓄電装置。
【請求項４】
前記分離体は、前記吸着材を被覆して設けられた、
請求項１に記載の、蓄電装置。
【請求項５】
前記分離体に被覆された前記吸着材が、支持体に固定して設けられ、
前記支持体が、前記正極及び前記負極に重ねて設けられた、
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記支持体が、前記正極及び前記負極の間に重ねて設けられた、
請求項５に記載の蓄電装置。
【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、半導体装置、発光装置、表示装置、電気機器、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において蓄電装置とは、蓄電を可能とする装置全般を指し、二次電池（蓄電池ともいう）に加え、充放電に係る制御回路を備える構成や、コンバータ等の電源回路を備える構成も全て蓄電装置である。
【０００３】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、電気光学装置、発光表示装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【背景技術】
【０００４】
近年、リチウムイオン二次電池等の二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池等の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子機器、あるいは医療機器、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）、またはプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の次世代の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。
【０００５】
例えば、リチウムイオン二次電池の構成は、負極と、正極と、リチウム塩を含む非水電解質及び有機溶媒を含む電解液と、を備える。例えば特許文献１には、リチウムイオン電池の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２９０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蓄電装置の負極には、電極電位の極めて低い材料が適用されるため、その還元力が強い。そのため有機溶媒を用いた電解液ではその一部が還元分解され、負極に分解生成物である被膜を形成する。さらに還元分解された電解液の一部は気体となって蓄電装置の内部に滞留する場合がある。また正極側でも用いる電圧が高い場合には同様に電解液が分解し、気体が発生する場合がある。
【０００８】
このような気体は蓄電装置にとって不純物となり、様々な劣化を引き起こす要因となりうる。また、発生した気体により密閉された蓄電装置の内部の圧力が増大し、蓄電装置の筐体の膨張、さらには蓄電装置の破損や爆発などといった不具合が生じる恐れもある。
【０００９】
本発明の一態様は、信頼性の高い蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、蓄電装置などの安全性を高めることを課題の一とする。または、蓄電装置などの劣化を抑制することを課題の一とする。または、腐食しづらい蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、キャリアの移動しやすい蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、内部の圧力の増大が生じにくい蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、破損しにくい蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、化学的に安定な蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、小型の蓄電装置などを提供することを課題の一とする。または、軽量の蓄電装置などを提供することを課題の一とする。
【００１０】
または、本発明の一態様は、新規な蓄電装置などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な半導体装置などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な発光装置などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、新規な表示装置などを提供することを目的の一とする。
【００１１】
または、本発明の一態様は、信頼性が高く安定した電気特性を有する半導体装置などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、電気特性が良好な半導体装置などを提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、電気特性のばらつきが小さい半導体装置などを提供することを目的の一とする。
【００１２】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、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、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、外装部材内に、正極と、正極と対向する負極と、正極と負極との間の電解液と、吸着材と、を備え、電解液と吸着材との間に、電解液を透過せず、且つ気体を透過する機能を有する分離体を有する、蓄電装置である。
【００１４】
また、上記本発明の一態様の蓄電装置において、外装部材内に、分離体に囲まれた空間を有し、当該空間に吸着材を備える構成とすることが好ましい。
【００１５】
または、上記本発明の一態様の蓄電装置において、外装部材内に、外装部材の内壁と分離体とに囲まれた空間を有し、当該空間に吸着材を備える構成とすることが好ましい。
【００１６】
または、上記分離体は、吸着材を被覆して設けられている構成としてもよい。
【００１７】
または、上記本発明の一態様の蓄電装置において、分離体に被覆された吸着材が、支持体に固定して設けられ、支持体が、正極及び負極に重ねて設けられた構成とすることが好ましい。
【００１８】
また、上記支持体が、正極及び負極の間に重ねて設けられた構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、信頼性の高い蓄電装置を提供できる。または、蓄電装置の安全性を高めることができる。または、蓄電装置の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図２】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図３】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図４】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図５】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図６】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図７】実施の形態に係る、正極を説明する図。
【図８】実施の形態に係る、負極を説明する図。
【図９】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図１０】実施の形態に係る、蓄電装置を説明する図。
【図１１】実施の形態に係る、電気機器を説明する図。
【図１２】実施の形態に係る、電気機器を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。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。
【００２２】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な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。
【００２３】
なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。
【００２４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の蓄電装置の構成例について、図面を参照して説明する。
【００２５】
［構成例１］
図１（Ａ）は、本構成例で例示する蓄電装置１００の概略図である。本構成例で例示する蓄電装置１００は、ラミネート型の蓄電装置である。
【００２６】
蓄電装置１００は、外装部材１０３を有し、外装部材１０３内に、蓄電体１０１と、ガス吸着体１０２とが封入されている。ここでは外装部材１０３としてフィルム状のラミネートフィルムが適用されている。また外装部材１０３の外側に露出するように、蓄電体１０１を構成する正極１０４及び負極１０５の一部が設けられ、これらは端子として機能する。
【００２７】
図１（Ｂ）は、蓄電装置１００を展開した概略図である。
【００２８】
蓄電体１０１は、正極１０４と、負極１０５と、これらの間に配置されたセパレータ１０６と、を有し、さらに少なくとも正極１０４と負極１０５の間に電解液（図示しない）を有する。さらに、蓄電体１０１と重ねて、ガス吸着体１０２が配置されている。
【００２９】
正極１０４は蓄電体１０１の正極として機能し、少なくとも正極活物質を有する。また負極１０５は蓄電体１０１の負極として機能し、少なくとも負極活物質を有する。正極１０４、負極１０５はそれぞれ、集電体、導電助剤、バインダ等を有していてもよい。
【００３０】
セパレータ１０６は、正極１０４と負極１０５とが直接接しないために設けられる。またセパレータ１０６は、電解液に対して化学的に安定で、且つ電解液が浸透する材料を用いる。
【００３１】
電解液は、少なくとも電解質と、該電解質を溶解する溶媒と、を有する。電解液は、セパレータ１０６に含浸された状態で設けられていてもよい。
【００３２】
ガス吸着体１０２は、気体を吸着する吸着材１１１と、吸着材１１１と電解液との間に、電解液を透過せず、且つ気体を透過する分離体１１２を有する。
【００３３】
分離体１１２は、液体が透過（浸透）せず、且つ、気体を透過する機能を有する。分離体１１２は、例えば対象となるガス（例えば二酸化炭素）に対する標準状態におけるガス透過率が、０．１［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以上、好ましくは１［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以上、より好ましくは１０［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以上の材料を用いることができる。なお、ガス透過率は分離体１１２の材料と厚さに依存するため、適切なガス透過率となるように分離体１１２の材料や厚さを適宜設定するとよい。
【００３４】
図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）中の切断線Ａ−Ｂで切断したときの、ガス吸着体１０２の断面概略図である。
【００３５】
ガス吸着体１０２は、内部に空間を有する分離体１１２を有し、該空間内に、粒状の吸着材１１１を複数有する。分離体１１２により、吸着材１１１が電解液と接しない構成となっている。
【００３６】
ここで、蓄電装置１００の負極１０５には、正極１０４に対して電極電位が極めて低い材料が適用されるため、その還元力が強い。そのため電解液の一部が還元分解され、負極１０５に分解生成物である被膜を形成する。さらに還元分解された電解液の一部は気体となって蓄電装置１００の内部に滞留する場合がある。また正極１０４側においても、使用する電圧が高い場合（電解液を構成する溶媒の分解電圧よりも高い場合）には同様に電解液が分解し、電解液を構成する元素を含む気体が発生する場合がある。
【００３７】
このような気体は蓄電装置１００にとって不純物となり、様々な劣化を引き起こす要因となりうる。例えば発生する気体が酸化性または還元性のガスであった場合、外装部材１０３の内部や、正極１０４、負極１０５、セパレータ１０６などと反応し、これらを腐食させる恐れもある。また、該気体が正極１０４と負極１０５との間に滞留した場合には、キャリアの移動を阻害してしまう。また、発生した気体により密閉された蓄電装置の内部の圧力が増大し、蓄電装置の筐体の膨張、さらには蓄電装置の破損や爆発などといった不具合が生じる恐れもある。
【００３８】
本構成例で例示する蓄電装置１００は、電解液の一部が還元分解され、気体が発生した場合において、分離体１１２を透過した該気体を吸着材１１１に吸着することができる。その結果、蓄電装置１００内に滞留する気体を低減することができるため、上述した不具合の発生が低減され、信頼性の高い蓄電装置を実現することができる。
【００３９】
電解液に含まれる気体の挙動について、図２を用いて説明する。
【００４０】
電解液１１５中には、電解液１１５の一部が還元分解された気体１１６が含まれている。気体１１６は電解液１１５を構成する元素を含む気体であり、例えば水素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素をはじめ、種々の炭化水素など、少なくともＣ、Ｏ、Ｈのうち一つを含む。
【００４１】
分離体１１２は液体を透過しにくく、気体を透過する機能を有するため、図２に示すように電解液１１５中の気体１１６は、分離体１１２を透過する。一方、電解液１１５は分離体１１２を透過しない。
【００４２】
分離体１１２を透過した気体１１６は、吸着材１１１に吸着する。例えば、化学吸着または物理吸着によって気体１１６に含まれる分子を吸着材１１１に吸着させることができる。
【００４３】
吸着材１１１としては、化学吸着または物理吸着によって分子を吸着する機能を有する材料を用いることができる。例えば、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性炭などの物理吸着によって気体を吸着する材料を用いることができる。または、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウムなど）のように、化学吸着によって気体を吸着する材料を用いることもできる。吸着材１１１として、多孔質状の粒子を用いることで表面積が増大し、効率的に気体を吸着させることができる。吸着材１１１の形状は、粒状であることが好ましいが、これに限られず、楕円体を含む球状、円柱状、角柱状等の粒状、若しくはシート状、平板状など、様々な形態を取りうる。
【００４４】
分離体１１２としては、電解液１１５に対して化学的に安定で、且つ液体に対する透過性が低く、且つ、気体を透過する機能を有する材料を用いることができる。例えば、セルロースや、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の有機材料を用いることができる。または、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなど、金属酸化物、金属窒化物、半導体酸化物、半導体窒化物等の無機絶縁材料を用いることができる。分離体１１２の形態としては、シート状、又は平板状、膜状など、様々な形態を取りうる。また後の構成例で示すように、吸着材１１１を被覆するように分離体１１２を設けてもよい。その場合、上述した種々の材料を適切な方法により吸着材１１１の周囲にコーティングする。
【００４５】
以上が本構成例についての説明である。
【００４６】
［構成例２］
以下では、上記構成例１とは構成の一部が異なる蓄電装置の構成例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。
【００４７】
本構成例で例示する蓄電装置は、構成例１で例示した蓄電装置１００のうち、ガス吸着体１０２の構成のみ相違し、そのほかは同様の構成である。
【００４８】
図３（Ａ）に、ガス吸着体１０２の断面概略図を示す。ガス吸着体１０２は、粒状の吸着材１１１と、吸着材１１１を被覆する分離体１１２と、支持体１１３と、を有する。
【００４９】
図３（Ｂ）に、吸着材１１１及び分離体１１２を拡大した概略図を示す。吸着材１１１を被覆するように分離体１１２が設けられている。蓄電装置内に生じたガスは分離体１１２を透過し、吸着材１１１に吸着させることができる。
【００５０】
分離体１１２に被覆された吸着材１１１は、シート状の支持体１１３に固定される。支持体１１３としては、電解液に対して化学的に安定な材料を用いることができる。例えば、セパレータ１０６と同様の材料を用いてもよい。
【００５１】
分離体１１２に被覆された吸着材１１１は、粘着性を有する支持体１１３に固定されていてもよいし、別途接着剤を用いて支持体１１３に固定されてもよい。
【００５２】
このような構成とすることで、分離体１１２の表面積を増大させることができるため、より効率的に吸着材１１１にガスを吸着させることができる。
【００５３】
図３（Ｃ）、（Ｄ）には、ガス吸着体１０２の異なる形態を示している。図３（Ｃ）に示すガス吸着体１０２は、分離体１１２に被覆された吸着材１１１がシート状の支持体１１３の両面に固定されている。このような構成とすることで、ガス吸着体１０２の単位面積あたりのガスの吸着量を増大させることができる。また、図３（Ｄ）に示すガス吸着体１０２は、一対のシート状の支持体１１３の間に分離体１１２に被覆された吸着材１１１が封入されている。このような構成とすることで、分離体１１２に被覆された吸着材１１１が支持体１１３から脱離してしまうことを抑制できる。
【００５４】
以上が、本構成例についての説明である。
【００５５】
［構成例３］
以下では、上記構成例とは構成の一部が異なる他の構成例について説明する。なお、上記と重複する部分については説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。
【００５６】
図４（Ａ）に、本構成例で例示する蓄電装置１００の展開概略図を示す。本構成例で例示する蓄電装置１００は、蓄電体と重なるガス吸着体１０２を有していない点、及びセパレータの構成が異なる点で、上記構成例１と相違し、そのほかは同様の構成である。
【００５７】
蓄電装置１００は、正極１０４と負極１０５の間にセパレータ１０７を有する蓄電体１０１を備える。
【００５８】
図４（Ｂ）に、セパレータ１０７の断面概略図を示す。セパレータ１０７は、支持体１０８内に分離体１１２に被覆された吸着材１１１が分散された構成を有する。
【００５９】
支持体１０８としては、上記セパレータ１０６と同様の機能を有し、且つ、分離体１１２に被覆された吸着材１１１を内部に包含可能な構成とする。例えば、支持体１０８に繊維質の材料を用い、その内部に分離体１１２に被覆された吸着材１１１の粒子を包含する。また例えば、一対のシート状の支持体１０８の間に分離体１１２に被覆された吸着材１１１を設ける構成としてもよい。
【００６０】
このような構成とすることにより、分離体１１２に被覆された吸着材１１１を正極１０４と負極１０５の間に配置可能なため、電極間にガスが滞留することによる蓄電効率の低下を効率的に抑制することができる。また、ガス吸着体を別途設ける必要がないため、蓄電装置１００の体積や重量の増加を抑制することができる。
【００６１】
以上が本構成例についての説明である。
【００６２】
［構成例４］
本構成例では、上記構成例とは構成の一部が異なる蓄電装置の構成例について説明する。
【００６３】
図５は、本構成例で例示する蓄電装置１００の概略図である。図５では蓄電装置１００の内部を示すため、外装部材１０３の一部を切断した図を示している。
【００６４】
蓄電装置１００は、箱形の外装部材１０３内に、重ねて設けられた複数の蓄電体１０１を備える。外装部材１０３の内壁に接して分離体１１２が設けられ、外装部材１０３の一部と分離体１１２とに囲まれた空間が形成されている。さらに、該空間内に複数の吸着材１１１が配置されている。すなわち、分離体１１２は、外装部材１０３の内部を複数の蓄電体１０１が配置される領域と、吸着材１１１が設けられる領域とを分離するように設けられている。また図示しないが、複数の蓄電体１０１は正極、負極及びセパレータを含浸する電解液を有し、該電解液は外装部材１０３の内部に供給されている。
【００６５】
また、外装部材１０３には、端子部として機能する正極１０４と負極１０５のそれぞれ一部が露出するように設けられている。
【００６６】
蓄電体１０１から発生したガスは電解液中を上部に向かって移動し、分離体１１２を透過して吸着材１１１に吸着させることができる。このような吸着材１１１を外装部材１０３内の上部に設けることで、効率的にガスを吸着することができる。なお、吸着材１１１は、外装部材１０３内の側部や底部などに分離体１１２を介して配置してもよい。
【００６７】
また、外装部材１０３には吸着材１１１が設けられている空間と外部とをつなぐ開閉部１０９が設けられている。このような構成とすることで、吸着材１１１の吸着能力が低下した場合であっても、該吸着材１１１を容易に交換することができるため、長期間に渡って継続して使用可能な信頼性の高い蓄電装置とすることができる。
【００６８】
以上が本構成例についての説明である。
【００６９】
［構成例５］
本構成例では、上記構成例とは構成の一部が異なる蓄電装置の構成例について説明する。
【００７０】
図６（Ａ）は、本構成例で例示する円筒型の蓄電装置１００の概略図である。蓄電装置１００は図６（Ａ）に示すように、上面に正極キャップ（電池蓋）１２１を有し、側面及び底面に電池缶（外装缶）１２２を有する。これら正極キャップ１２１と電池缶１２２とは、ガスケット（絶縁パッキン）１２３により絶縁されている。ここで正極キャップ１２１、電池缶１２２、及びガスケット１２３が上記外装部材１０３に相当する。
【００７１】
図６（Ｂ）は、円筒型の蓄電装置１００の断面を模式的に示した図である。中空円柱状の電池缶１２２の内側には、帯状の正極１０４と負極１０５とがセパレータ１０６を間に挟んで捲回された蓄電体１０１が設けられている。電池缶１２２は一端が閉じられ、他端が開いている。
【００７２】
電池缶１２２の内側において、正極１０４、負極１０５及びセパレータ１０６が捲回された蓄電体１０１は、対向する一対の絶縁板１２４、１２５により挟まれている。また、蓄電体１０１が設けられた電池缶１２２の内部は、電解液が供給されている。
【００７３】
正極１０４には正極端子（正極集電リード）１２６が接続され、負極１０５には負極端子（負極集電リード）１２７が接続される。正極端子１２６は安全弁機構１２８に、負極端子１２７は電池缶１２２の底にそれぞれ抵抗溶接される。また安全弁機構１２８はＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子１２９を介して正極キャップ１２１と電気的に接続されている。安全弁機構１２８は電池の内圧が所定の閾値を超えた場合に、正極キャップ１２１と正極１０４との電気的接続を切断するものである。またＰＴＣ素子１２９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。
【００７４】
ここで、捲回された蓄電体１０１の中心部に、円筒状の分離体１１２が設けられ、分離体１１２の内部の空間に複数の粒状の吸着材１１１が設けられている。分離体１１２の内部は電解液と分離され、電解液が吸着材１１１と接しない構成となっている。
【００７５】
蓄電体１０１から発生したガスは、分離体１１２を透過し、吸着材１１１に吸着することができる。
【００７６】
このような構成とすることにより、信頼性の高い蓄電装置を実現できる。
【００７７】
以上が本構成例についての説明である。
【００７８】
本発明の一態様の蓄電装置は、上記構成例に限られず、様々な形態をとりうる。本発明の一態様の蓄電装置は、少なくとも外装部材の内部に、分離体を介して電解液と接しない吸着材を備えていればよい。蓄電装置の形態は、例えばコイン型、ラミネート型、円筒型若しくは角型、または据え置き型など、様々な形態を取ることができる。
【００７９】
蓄電体１０１としては、例えばリチウムイオン二次電池、鉛蓄電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池等の二次電池、レドックス・フロー電池、亜鉛・塩素電池、亜鉛臭素電池等の液循環型の二次電池、アルミニウム・空気電池、空気亜鉛電池、空気・鉄電池等のメカニカルチャージ型の二次電池、ナトリウム・硫黄電池、リチウム・硫化鉄電池等の高温動作型の二次電池などを用いることができる。なお、これらに限定されず、例えばリチウムイオンキャパシタなどを用いて蓄電体１０１を構成してもよい。
【００８０】
［蓄電装置の各構成要素について］
以下では、蓄電装置を構成しうる各部の詳細について説明する。ここでは蓄電装置の一例として、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。
【００８１】
〔正極〕
以下では、蓄電装置の正極について、図７を用いて説明する。
【００８２】
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よい。例えば、正極集電体６００１と正極端子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。
【００８３】
正極集電体６００１には、金、白金、アルミニウム、チタン等の金属、及びこれらの合金（ステンレスなど）など、導電性が高い材料を用いることができる。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。
【００８４】
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６００２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。
【００８５】
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）、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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
例えば、オリビン型構造のリチウム含有複合リン酸塩（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、ＬｉＦｅｃＮｉｄＭｎｅＰＯ４、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。
【００８９】
又は、一般式Ｌｉ（２−ｊ）ＭＳｉＯ４（Ｍは、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）の一以上、０≦ｊ≦２）等の複合ケイ酸塩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）ＣｏＳｉＯ４、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）ＦｅｍＮｉｎＭｎｑＳｉＯ４、Ｌｉ（２−ｊ）ＮｉｍＣｏｎＭｎｑＳｉＯ４（ｍ＋ｎ＋ｑは１以下、０＜ｍ＜１、０＜ｎ＜１、０＜ｑ＜１）、Ｌｉ（２−ｊ）ＦｅｒＮｉｓＣｏｔＭｎｕＳｉＯ４（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。
【００９０】
また、層状岩塩型の結晶構造を有する、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２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））などの複合酸化物を用いることができる。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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１５ａｔｏｍｉｃ％以下である。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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５０ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは８００ｎｍ以上２０μｍ以下とするとよい。
【０１０３】
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６００３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ことができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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６００３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。
【０１０６】
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どうし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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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５０ｎｍ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。
【０１０９】
また、正極活物質層６００２に含まれるバインダ（結着剤）６００５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。
【０１１０】
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６００５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。
【０１１１】
〔負極〕
以下では、蓄電装置の負極について、図８を用いて説明する。
【０１１２】
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の一部に設けてもよい。例えば、負極集電体６１０１と負極端子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。
【０１１３】
負極集電体６１０１には、金、白金、鉄、銅、チタン等の金属、及びこれらの合金（ステンレスなど）など、導電性が高く、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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
負極活物質６１０３は、金属の溶解・析出、又は金属イオンの挿入・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。
【０１１６】
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材料を用いることができる。例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｇ、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。このような材料は黒鉛と比較して容量が大きく、特にシリコンは理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇと高い。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。
【０１１７】
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、板状の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立体形状を有するものであってもよい。
【０１１８】
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）や結着剤を添加して、負極ペーストを作製し、負極集電体６１０１上に塗布して乾燥させればよい。
【０１１９】
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６１０２にリチウムをプレドープすることもできる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。充電時において電解液の分解等により形成される被膜は、その形成時に消費された電荷量を放出することができず、不可逆容量を形成する。これに対し、酸化物等の被膜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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
例えば、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）は、電気伝導度が１０−９Ｓ／ｃｍと低く、高い絶縁性を示す。このため、酸化ニオブ膜は負極活物質と電解液との電気化学的な分解反応を阻害する。一方で、酸化ニオブのリチウム拡散係数は１０−９ｃｍ２／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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
〔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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、Ｌｉ２Ｂ１２Ｃｌ１２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）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。
【０１３０】
〔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（ＰＥ）、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン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。
【０１３１】
〔外装部材〕
外装部材としては、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。
【０１３２】
また、ラミネート型の蓄電装置では、外装部材として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部材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。
【０１３３】
以上が蓄電装置を構成しうる各部の説明である。
【０１３４】
本実施の形態で例示した蓄電装置は、外装部材の内部に気体を透過する分離体を介して電解液に接しない吸着材を備え、蓄電体から発生した気体は分離体を透過して該吸着材に吸着させることができる。その結果、該気体に起因する不具合を抑制し、信頼性の高い蓄電装置を実現できる。
【０１３５】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１３６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、電気回路等を有する蓄電装置について説明する。
【０１３７】
図９は、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９（Ａ）及び（Ｂ）に示す蓄電装置６６００は、電池缶６６０４の内部に捲回体６６０１を収納したものである。捲回体６６０１は、端子６６０２及び端子６６０３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は、絶縁材などを用いることにより電池缶６６０４から絶縁する構成としてもよい。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。
【０１３８】
さらに、図９（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９（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。
【０１３９】
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６６０７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。
【０１４０】
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、オフ状態におけるリーク電流が極めて低減されたトランジスタを有する回路を用いることができる。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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
回路基板６６０６が有する端子６６０５は、端子６６０２、端子６６０３、アンテナ６６０９、アンテナ６６１０、及び電気回路６６０７に接続される。図９（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。
【０１４３】
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６６０９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。
【０１４４】
なお、図９（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。
【０１４５】
図９（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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【０１５１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の蓄電装置を備える電気機器について説明する。
【０１５２】
［電気機器について］
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。
【０１５３】
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）や現金自動預金支払機（ＡＴＭ：ＡｕｔｏＭａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）、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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
［電力系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の電力系を制御する制御装置とを有線又は無線で接続した電力系のネットワーク（電力網）を形成してもよい。電力系の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。
【０１５６】
図１０（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家庭内エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ：Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）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。
【０１５７】
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８００１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８００３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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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８０１１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。
【０１６０】
複数の家電機器は、例えば、図１０（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。
【０１６１】
例えば、表示装置８００７は、表示部に液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）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。
【０１６２】
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  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  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１０（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。
【０１６３】
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１０（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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
以上のように、電力系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。
【０１７０】
［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１０（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。
【０１７１】
図１０（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（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）８０２５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。
【０１７２】
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８０２９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も併せて稼働することで、電気自動車８０２０を駆動走行させることができる。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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１０（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１０（Ｂ）に示す、蓄電装置８０２４と接続する接続プラグ８０３１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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
［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１１を用いて説明する。
【０１８２】
図１１（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。
【０１８３】
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（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  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。
【０１８４】
図１１（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。
【０１８５】
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、本発明に係る表示部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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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、音出力をスピーカ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。
【０１９０】
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１１（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。
【０１９１】
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８０４５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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
接続端子８０４８は、外部機器との通信や電力供給のための信号又は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８０４８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、光ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ）、ＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、又は他の不揮発性のソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）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。
【０１９４】
図１１（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１１（Ｂ）では充放電制御回路８０５１の一例として蓄電装置８０５２、ＤＣＤＣ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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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、ＧａＡｓ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、ｐｉｎ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。
【０１９７】
ここで、図１１（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１１（Ｃ）に示すブロック図を用いて説明する。
【０１９８】
図１１（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１１（Ｂ）に示す充放電制御回路８０５１に対応する箇所となる。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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（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８０４０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。
【０２０２】
また、太陽電池８０４９等による充電時には、図１１（Ｂ）に示すように、表示部８０４２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。
【０２０３】
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１１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。
【０２０４】
［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１２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。
【０２０５】
図１２（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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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８１００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。
【０２０８】
図１２（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  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）８１０７とＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）８１０８とを有する。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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を保護することができる機能を有する。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（充電状態、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。
【０２１１】
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。この場合、ＢＭＵ８１０７の消費電力を大幅に低減することが可能となる。
【０２１２】
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１２（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８１００と負荷とを有線又は無線により直接行ってもよい。
【０２１３】
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。
【０２１４】
本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０２１５】
１００    蓄電装置
１０１    蓄電体
１０２    ガス吸着体
１０３    外装部材
１０４    正極
１０５    負極
１０６    セパレータ
１０７    セパレータ
１０８    支持体
１０９    開閉部
１１１    吸着材
１１２    分離体
１１３    支持体
１１５    電解液
１１６    気体
１２１    正極キャップ
１２２    電池缶
１２３    ガスケット
１２４    絶縁板
１２５    絶縁板
１２６    正極端子
１２７    負極端子
１２８    安全弁機構
１２９    ＰＴＣ素子
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
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
８０００    住宅
８００１    電力系統
８００２    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
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    ＰＣＳ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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