(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質を正極集電体上に有する正極と、
前記正極と電解質を介して対向する負極とを有し、
前記正極活物質は、膜状の第１の領域と、膜状の第２の領域とを有し、
前記第１の領域は、前記第２の領域により、前記第１の領域の上面及び側面を覆われており、
前記第１の領域は、一般式Ｌｉ１−ｘ１ＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの一以上）（ｙは０より大きく１以下）で表されるリン酸化合物を有し、
前記第２の領域は、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上と、リチウムと、を含み、且つニッケルを含まないリン酸化合物を有することを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記リン酸化合物は、オリビン構造を有する領域を含むことを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される発明の一様態は、蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや携帯電話などの携帯可能な電子機器の分野が著しく進歩してい
る。携帯可能な電子機器において、小型軽量で信頼性を有し、高エネルギー密度且つ充電
可能な蓄電装置が必要になっている。このような蓄電装置として、例えばリチウムイオン
二次電池が知られている。また、環境問題やエネルギー問題の認識の高まりから二次電池
を搭載した電気推進車両の開発も急速に進んでいる。
【０００３】
リチウムイオン二次電池において、正極活物質として、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ
４）、リン酸コバルトリチウム（ＬｉＣｏＰＯ４）、リン酸ニッケルリチウム（ＬｉＮｉ
ＰＯ４）などの、リチウム（Ｌｉ）と鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）またはニッケル（Ｎ
ｉ）とを含むオリビン構造を有するリン酸化合物などが知られている（特許文献１、非特
許文献１、及び非特許文献２参照）。
【０００４】
リン酸鉄リチウムは組成式ＬｉＦｅＰＯ４で表され、リチウムがすべて引き抜かれたＦｅ
ＰＯ４も安定であるため安全に高容量が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５９８３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂｙｏｕｎｇｗｏｏ  Ｋａｎｇ、Ｇｅｒｂｒａｎｄ  Ｃｅｄｅｒ、「Ｎａｔｕｒｅ」、（英国）、２００９年３月、第４５８巻、ｐ．１９０−１９３
【非特許文献２】Ｆ．  Ｚｈｏｕ  ｅｔ  ａｌ．、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」、（オランダ）、２００４年１１月、第６巻、第１１号、ｐ．１１４４−１１４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のリチウムとニッケルとを含むオリビン構造を有するリン酸化合物で形成される正極
活物質は、リチウムと鉄とを含み、且つニッケルを含まないオリビン構造を有するリン酸
化合物で形成される正極活物質と比較して放電電位が高いことが期待されている。また、
リチウムとニッケルとを含むオリビン構造を有するリン酸化合物（例えば、一般式ＬｉＮ
ｉＰＯ４）と、リチウムと鉄とを含み、且つニッケルを含まないオリビン構造を有するリ
ン酸化合物（例えば、一般式ＬｉＦｅＰＯ４）とは、理論容量がほぼ同じである。これら
のことから、リチウムとニッケルとを含むオリビン構造を有するリン酸化合物で形成され
る正極活物質は、エネルギー密度が高いことが期待されている。
【０００８】
しかし、リチウムとニッケルとを含むオリビン構造を有するリン酸化合物で形成される正
極活物質を用いても、期待された電位が発現できていない。これは、電解液（有機溶媒）
の分解が一つの原因と考えられる。
【０００９】
正極活物質であるリチウムとニッケルとを含むオリビン構造を有するリン酸化合物に含ま
れるニッケル原子は、電解液に含まれる有機物質の酸化還元反応の触媒として機能しうる
。このため、正極活物質に含まれるニッケル金属またはニッケル化合物が、電解液と接触
すると、電解液に含まれる有機物質の酸化還元反応が促進され、分解される可能性がある
。
【００１０】
上記の課題に鑑み、開示される発明の一様態では、エネルギー密度の高い蓄電装置を得る
ことを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、正極活物質を正極集電体上に有する正極と、正極と電解質を介して対
向する負極とを有し、正極活物質は、リチウム（Ｌｉ）とニッケル（Ｎｉ）とを含む化合
物で形成される膜状の第１の領域と、リチウム（Ｌｉ）と、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ
）、及びコバルト（Ｃｏ）の一以上とを含み、且つニッケルを含まない化合物で形成され
る膜状の第２の領域とを有し、第１の領域は第２の領域で覆われている蓄電装置である。
【００１２】
第１の領域はリチウムとニッケルとを含むリン酸化合物を用いても良い。また、第２の領
域はリチウムと、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まな
いリン酸化合物を用いても良い。リン酸化合物の代表例としてオリビン構造を有するリン
酸化合物があり、第１の領域にリチウムとニッケルとを含むリン酸化合物にオリビン構造
を有する領域があっても良い。また、第２の領域にリチウムと、鉄、マンガン、及びコバ
ルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まないリン酸化合物にオリビン構造を有する領
域があっても良い。さらに、第１の領域と第２の領域のどちらにもオリビン構造を有する
リン酸化合物が含まれていても良い。また、第１の領域は単結晶、多結晶、微結晶であっ
ても良いし、アモルファスを含んでいても良い。また、第２の領域は単結晶、多結晶、微
結晶であっても良いし、アモルファスを含んでいても良い。
【００１３】
また、リチウムとニッケルとを含みオリビン構造を有するリン酸化合物が含まれた第１の
領域は、一般式Ｌｉ１−ｘ１ＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍは、Ｆｅ
、Ｍｎ、及びＣｏの一以上）（ｙは０より大きく１以下）で表される物質を含んでいて良
い。また、リチウムと、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを
含まないオリビン構造を有するリン酸化合物が含まれた第２の領域は、一般式Ｌｉ１−ｘ
２ＭｅＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍｅは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの一以上）で表さ
れる物質を含んでいて良い。Ｍ、及びＭｅはＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち単一の元素また
は複数の元素を取りうるとする。複数の元素の場合、その構成元素の比率は任意とするこ
とが出来る。
【００１４】
一般式Ｌｉ１−ｘ１ＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、
及びＣｏの一以上）（ｙは０より大きく１以下）で表される物質について、Ｍが単一の元
素または複数の元素のそれぞれの場合について以下に示す。
【００１５】
ＭがＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち単一の元素である場合には、第１の領域を形成する物質
は、一般式Ｌｉ１−ｘ１Ｎｉａ（Ｍ１）ｂＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍ１は、Ｆｅ
、Ｍｎ、又はＣｏいずれか一）（ａ＋ｂ＝１、ａは０より大きく１未満、かつｂは０より
大きく１未満）で表される。
【００１６】
ＭがＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち二つの元素である場合には、第１の領域を形成する物質
は、一般式Ｌｉ１−ｘ１Ｎｉａ（Ｍ１）ｂ（Ｍ２）ｃＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍ
１≠Ｍ２、Ｍ１及びＭ２は、それぞれＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのいずれか一）（ａ＋ｂ＋ｃ
＝１、ａは０より大きく１未満、ｂは０より大きく１未満、かつｃは０より大きく１未満
）で表される。
【００１７】
ＭがＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち三つの元素である場合には、第１の領域を形成する物質
は、一般式Ｌｉ１−ｘ１Ｎｉａ（Ｍ１）ｂ（Ｍ２）ｃ（Ｍ３）ｄＰＯ４（ｘ１は０以上１
以下）（Ｍ１≠Ｍ２、Ｍ１≠Ｍ３、Ｍ２≠Ｍ３、かつＭ１、Ｍ２及びＭ３は、それぞれＦ
ｅ、Ｍｎ、及びＣｏのいずれか一）（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１、ａは０より大きく１未満、ｂ
は０より大きく１未満、ｃは０より大きく１未満、かつｄは０より大きく１未満）で表さ
れる。
【００１８】
一般式Ｌｉ１−ｘ２ＭｅＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍｅは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏ
の一以上）で表される物質について、Ｍｅが単一の元素または複数の元素の場合について
以下に示す。
【００１９】
ＭｅがＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち単一の元素である場合には、第２の領域を形成する物
質は、一般式Ｌｉ１−ｘ２（Ｍｅ１）ＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍｅ１は、Ｆｅ、
Ｍｎ、及びＣｏいずれか一）で表される。
【００２０】
ＭｅがＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち二つの元素である場合には、第２の領域を形成する物
質は、一般式Ｌｉ１−ｘ２（Ｍｅ１）ａ（Ｍｅ２）ｂＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍ
ｅ１≠Ｍｅ２、かつＭｅ１及びＭｅ２は、それぞれＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのいずれか一）
（ａ＋ｂ＝１、ａは０より大きく１未満、かつｂは０より大きく１未満）で表される。
【００２１】
ＭｅがＦｅ、Ｍｎ、及びＣｏのうち三つの元素である場合には、第２の領域を形成する物
質は、一般式Ｌｉ１−ｘ２（Ｍｅ１）ａ（Ｍｅ２）ｂ（Ｍｅ３）ｃＰＯ４（ｘ２は０以上
１以下）（Ｍｅ１≠Ｍｅ２、Ｍｅ２≠Ｍｅ３、Ｍｅ１≠Ｍｅ３、Ｍｅ１、Ｍｅ２、及びＭ
ｅ３は、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏのいずれか一）（ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ａは０より大きく１未
満、ｂは０より大きく１未満、かつｃは０より大きく１未満）で表される。
【００２２】
一般式Ｌｉ１−ｘ１ＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、
及びＣｏの一以上）（ｙは０より大きく１以下）で表される物質はオリビン構造であって
よい。
【００２３】
一般式Ｌｉ１−ｘ２ＭｅＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍｅは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏ
の一以上）で表される物質はオリビン構造であってよい。
【００２４】
さらに、第１の領域はニッケルの濃度勾配を有していても良い。
【００２５】
後述の正極活物質層は膜状の正極活物質で形成される。
【発明の効果】
【００２６】
開示される発明の一形態により、放電電圧が高く、エネルギー密度の大きな蓄電装置を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】正極活物質を含む正極の断面図の一例である。
【図２】正極活物質を含む正極の断面図の一例である。
【図３】正極活物質を含む正極の断面図の一例である。
【図４】正極活物質を含む正極の断面図の一例である。
【図５】正極活物質を含む正極の作製方法の一例を示す図である。
【図６】蓄電装置の断面図の一例である。
【図７】蓄電装置の応用の形態の一例を説明するための斜視図である。
【図８】蓄電装置の応用の形態の一例を説明するための図である。
【図９】無線給電システムの構成の一例を示す図である。
【図１０】無線給電システムの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。ただし、本発明は以下の
説明に限定されるものではない。本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその
形態およ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からである
。したがって、本発明は以下に示す実施の形態および実施例の記載内容のみに限定して解
釈されるものではない。なお、図面を用いて本発明の構成を説明するにあたり、同じもの
を指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
【００２９】
なお、各実施の形態の図面等において示す各構成の、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表記している場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限
定されない。
【００３０】
なお、本明細書にて用いる第１、第２、第３といった序数を用いた用語は、構成要素を識
別するために便宜上付したものであり、その数を限定するものではない。
【００３１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一形態である蓄電装置が有する正極の構造について図１を用
いて説明する。
【００３２】
図１は本発明の一形態である蓄電装置が有する正極の断面模式図に相当する。
【００３３】
図１に示すように、本実施の形態は、正極活物質層２０１として、リチウムとニッケルと
を含む化合物で形成される膜状の第１の領域（以下、当該領域を第１の領域１０２という
。）と、リチウムと、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含
まない化合物で形成される膜状の第２の領域（以下、当該領域を第２の領域１０４という
。）とを有する。第１の領域１０２は第２の領域１０４で覆われている。
【００３４】
すなわち、リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される膜状の第１の領域１０２の上
面及び側面が、リチウムと、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケ
ルを含まない化合物で形成される膜状の第２の領域１０４で覆われている。したがって、
第１の領域１０２は表面に露出しない構造を有する。図１に示す正極を蓄電装置に用いた
ときに、第１の領域１０２は電解液に触れない構造を有する。正極活物質層２０１の電解
液に触れる面は第２の領域１０４にて形成されている。
【００３５】
リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される膜状の第１の領域１０２に含まれるニッ
ケルは、電解液に含まれる有機物質の酸化還元反応の触媒として機能しうる。このため、
第１の領域１０２に含まれるニッケルが、電解液と接触すると、電解液に含まれる有機物
質の酸化還元反応が促進され、分解される可能性がある。本実施の形態をとることでニッ
ケルが電解液に触れる事が無くなるため、ニッケルの触媒効果の発現を抑制し、且つニッ
ケルの持つ高い放電電位を利用することが出来る。
【００３６】
第１の領域１０２はリチウムとニッケルとを含むリン酸化合物を用いても良い。リン酸化
合物の代表例としてオリビン構造を有するリン酸化合物があり、第１の領域１０２にリチ
ウムとニッケルとを含むリン酸化合物にオリビン構造を有する領域が含まれていても良い
。また、第１の領域１０２は単結晶、多結晶、微結晶であっても良いし、アモルファスを
含んでいても良い。
【００３７】
第１の領域１０２がオリビン構造を有する領域を含むリン酸化合物の場合、リチウム、遷
移金属、及びリン酸（ＰＯ４）で構成される。遷移金属としては鉄、マンガン、コバルト
、ニッケルの一以上で、且つニッケルを含むものが挙げられる。酸化還元電位の大きいニ
ッケルを含むことで高い放電電位が実現される。更には、第１の領域１０２中のニッケル
の比率が高いほどニッケルの酸化還元による放電容量の比率が高くなるため高エネルギー
密度が実現できる。
【００３８】
第１の領域１０２は、オリビン構造を有する領域を含むリチウムとニッケルとを含むリン
酸化合物の場合、一般式Ｌｉ１−ｘ１ＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（ｘ１は０以上１以下）（Ｍ
は、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの一以上）で表される物質を含んでいても良い。ｙの値は０よ
り大きく１以下、好ましくは０．８以上、より好ましくは１とすることで、より高エネル
ギー密度が実現できる。
【００３９】
第１の領域１０２内において、ニッケルは濃度勾配を持っていても良い。
【００４０】
また、第２の領域１０４はリチウムと、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上とを含み、
且つニッケルを含まないリン酸化合物を用いても良い。リン酸化合物の代表例としてオリ
ビン構造を有するリン酸化合物があり、第２の領域１０４にリチウムと、鉄、マンガン、
及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まないリン酸化合物にオリビン構造を
有する領域が含まれていても良い。また、第２の領域１０４は単結晶、多結晶、微結晶で
あっても良いし、アモルファスを含んでいても良い。
【００４１】
第２の領域１０４がオリビン構造を有する領域を含むリン酸化合物の場合、リチウム、遷
移金属、及びリン酸（ＰＯ４）で構成される。遷移金属としては鉄、マンガン、コバルト
の一以上で、且つニッケルを含まないものが挙げられる。
【００４２】
第２の領域１０４は、オリビン構造を有する領域を含むリチウムと、鉄、マンガン、及び
コバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まないリン酸化合物の場合、一般式Ｌｉ１
−ｘ２ＭｅＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍｅは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの一以上）で
表される物質を含んでいても良い。
【００４３】
第２の領域１０４は充放電に寄与する正極活物質となりうる化合物であれば容量低下を招
かず良い。第２の領域１０４にオリビン構造を有する領域を含むリン酸化合物を用いた場
合には、充放電において高い容量が実現できる。
【００４４】
一方、第２の領域１０４はニッケルを含まないため、放電電位が低くなり、エネルギー密
度は下がる。よって、正極活物質層２０１の膜厚ｒに対し、第２の領域１０４の膜厚ｄの
比率ｃ（ｃ＝ｄ／ｒ）は低いほど好ましい。比率ｃの値として、好ましくは０．００５以
上０．２５以下、より好ましくは０．０１以上０．１以下を用いることが出来る。比率ｃ
を変えると所望のエネルギー密度を有する正極活物質を作製できる。
【００４５】
第１の領域１０２及び第２の領域１０４における化合物は、充放電に伴いリチウムが脱離
挿入される。そのため、一般式Ｌｉ１−ｘ１ＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（ｘ１は０以上１以下
）（Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの一以上）（ｙは０より大きく１以下）、及び一般式Ｌ
ｉ１−ｘ２ＭｅＰＯ４（ｘ２は０以上１以下）（Ｍｅは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの一以上
）において、ｘ１、ｘ２の値は０以上１以下の範囲で任意の値となる。また、それぞれの
領域内においてリチウムの濃度は勾配を有する場合もある。
【００４６】
第１の領域１０２及び第２の領域１０４における化合物はリチウムの代わりに、アルカリ
金属（例えば、ナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）など）やアルカリ土類金属（例えば
、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）など）、ベリリウム
（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）を用いることも出来る。または、第１の領域１０２及び
第２の領域１０４における化合物は、リチウムとアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
一以上とを含む化合物を用いることもできる。
【００４７】
本実施の形態をとることでニッケルが電解液に触れる事が無くなるため、ニッケルの触媒
効果の発現を抑制し、且つニッケルの持つ高い放電電位を利用することが出来る。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一形態である蓄電装置が有する正極の構造について図１とは
異なる例を図２、図３、図４を用いて説明する。
【００４９】
図２、図３、図４は本発明の一形態である蓄電装置が有する正極の断面模式図に相当する
。
【００５０】
図２に示すように、本実施の形態は、正極活物質層２０１として、リチウムとニッケルと
を含む化合物で形成される膜状の第１の領域１０２と、リチウムと、鉄、マンガン、及び
コバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まない化合物で形成される膜状の第２の領
域１０４とを有し、第１の領域１０２は第２の領域１０４で覆われている。第１の領域１
０２の上面及び側面が、第２の領域１０４で覆われており、且つ第１の領域１０２と正極
集電体２００との間に、第２の領域１０４が存在する。
【００５１】
また、図３、図４はそれぞれ図１、図２における膜状の第１の領域１０２を複数有する場
合を示す。
【００５２】
その他の構成は実施の形態１と同様とすることが出来る。
【００５３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一形態である蓄電装置が有する正極の作製方法について、以
下に説明する。
【００５４】
まず、正極集電体２００を準備する（図５（Ａ））。
【００５５】
正極集電体２００の材料は、特に限定されないが、白金、アルミニウム、銅、チタン等の
導電性の高い材料を用いることができる。本実施の形態では、チタンを用いる。
【００５６】
次に、正極集電体２００上に、リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される第１の領
域１０２を形成する（図５（Ｂ））。
【００５７】
リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される第１の領域１０２の作製方法としては、
ＰＶＤ法（例えばスパッタリング法）、真空蒸着法、又はＣＶＤ法（例えばプラズマＣＶ
Ｄ法や熱ＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法）などの乾式法を用いることができる。乾式法を用いて
リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される第１の領域１０２を形成することで、均
質且つ薄膜の、リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される第１の領域１０２を得る
ことができる。そのため、正極の充放電特性を安定させることができる。
【００５８】
本実施の形態では、スパッタリング法により、例えばリン酸化合物で形成される第１の領
域１０２を作製する。例えば、一般式ＬｉＮｉｙＭ１−ｙＰＯ４（Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、及
びＣｏの一以上）（ｙは０より大きく１以下）で表される物質で形成されたターゲットを
用いて、膜厚１０ｎｍ〜３μｍのリン酸化合物を形成する。
【００５９】
第１の領域１０２は正極集電体２００上の一部に形成する。第１の領域１０２は正極集電
体２００の端より第１の領域１０２の端が内側になるように形成する。スパッタリング法
を用いる場合では、例えばメタルマスクなどを用いて正極集電体２００の端に第１の領域
１０２が形成されないように成膜を行う。又は、正極集電体２００に第１の領域１０２と
なる膜を形成後、エッチングにて不要な部分を除去する。
【００６０】
なお、第１の領域１０２を形成後に加熱処理を行ってもよい。例えば、加熱処理を行うこ
とで第１の領域１０２を結晶化させることが出来る。又は結晶性を高めることが出来る。
【００６１】
加熱処理の温度としては、４５０℃以上７００℃以下で行うことが好ましい。また、加熱
処理の時間としては、３０分以上４０時間以下、好ましくは２時間以上１０時間以下で行
えばよい。また、加熱処理の雰囲気としては、希ガス雰囲気、窒素雰囲気等を用いること
が好ましい。例えば、加熱処理は、窒素雰囲気中において、６００℃、４時間行うことが
出来る。
【００６２】
次に、第１の領域１０２が形成された正極集電体２００上に、リチウムと、鉄、マンガン
、及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まない化合物で形成される第２の領
域１０４を形成する（図５（Ｃ））。
【００６３】
リチウムと、鉄、マンガン、及びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まない化
合物で形成される第２の領域１０４の作製方法としては、ＰＶＤ法（例えばスパッタリン
グ法）、真空蒸着法、又はＣＶＤ法（例えばプラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ
法）などの乾式法を用いることができる。乾式法を用いてリチウムと、鉄、マンガン、及
びコバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まない化合物で形成される第２の領域１
０４を形成することで、均質且つ薄膜の、リチウムと鉄、マンガン、及びコバルトの一以
上とを含み、且つニッケルを含まない化合物で形成される第２の領域１０４を得ることが
できる。そのため、正極の充放電特性を安定させることができる。
【００６４】
本実施の形態では、スパッタリング法により、例えばリン酸化合物で形成される第２の領
域１０４を作製する。例えば、一般式ＬｉＭｅＰＯ４（Ｍｅは、Ｆｅ、Ｍｎ、及びＣｏの
一以上）で表される物質で形成されたターゲットを用いて、膜厚１０ｎｍ〜３μｍのリン
酸化合物を形成する。
【００６５】
第２の領域１０４は充放電に寄与する正極活物質となりうる化合物であれば容量低下を招
かず良い。第２の領域１０４にオリビン構造を有する領域を含むリン酸化合物を用いた場
合には、充放電において高い容量が実現できる。
【００６６】
一方、第２の領域１０４はニッケルを含まないため、放電電位が低くなり、エネルギー密
度は下がる。よって、正極活物質層２０１の膜厚ｒに対し、第２の領域１０４の膜厚ｄの
比率ｃ（ｃ＝ｄ／ｒ）は低いほど好ましい。比率ｃの値として、好ましくは０．００５以
上０．２５以下、より好ましくは０．０１以上０．１以下を用いることが出来る。また、
比率ｃを変えると所望のエネルギー密度を有する正極活物質を作製できる。
【００６７】
第１の領域１０２の上面及び側面を覆うように第２の領域１０４を形成する。第２の領域
１０４が第１の領域１０２の上面及び側面を覆うことで、第１の領域１０２は表面に露出
しない構造を有するようになる。このような構造にすることで、正極を蓄電装置に用いた
場合に第１の領域に含まれるニッケルが電解液に触れない構造となり、ニッケルの触媒効
果の発現を抑制し、且つニッケルの持つ高い放電電位を利用することが出来る。
【００６８】
本明細書では、第１の領域１０２と第２の領域１０４をあわせて正極活物質層２０１と呼
ぶ。また、正極活物質層２０１と、それが形成された正極集電体２００を合わせて正極２
０２と呼ぶ。
【００６９】
なお、第２の領域１０４を形成後に加熱処理を行ってもよい。例えば、加熱処理を行うこ
とで第１の領域１０２と第２の領域１０４とを含む正極活物質層２０１を結晶化させるこ
とが出来る。又は結晶性を高めることができる。
【００７０】
加熱処理の温度としては、４５０℃以上７００℃以下で行うことが好ましい。また、加熱
処理の時間としては、３０分以上４０時間以下、好ましくは２時間以上１０時間以下で行
えばよい。また、加熱処理の雰囲気としては、希ガス雰囲気、窒素雰囲気等を用いること
が好ましい。例えば、加熱処理は、窒素雰囲気中において、６００℃、４時間行うことが
出来る。
【００７１】
カーボンなどで正極活物質層２０１の表面に被膜を形成しても良い。ＰＶＤ法（例えばス
パッタリング法）、真空蒸着法、又はＣＶＤ法（例えばプラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法、
ＬＰＣＶＤ法）などの乾式法を用いることができる。あるいは塗布法などの湿式法を用い
てもよい。また、被覆後に加熱処理を行っても良い。（図示なし。）
【００７２】
なお、活物質とは、キャリアであるイオンの挿入及び脱離に関わる物質を指し、カーボン
などの被膜を含むものではない。
【００７３】
以上のようにして、正極活物質層２０１を含む正極２０２を作製する。
【００７４】
本実施の形態により、ニッケルの触媒効果の発現を抑制し、且つニッケルの持つ高い放電
電位を利用することが可能な正極活物質を含む正極を形成することが出来る。
【００７５】
（実施の形態４）
上述の作製工程によって得られた正極活物質を含む正極を用いた蓄電装置の例としてリチ
ウムイオン二次電池について、以下に説明する。リチウムイオン二次電池の概要を図６に
示す。
【００７６】
図６に示すリチウムイオン二次電池は、正極２０２、負極２０７、及びセパレータ２１０
を外部と隔絶する筐体２２０の中に設置し、筐体２２０中に電解液２１１が充填されてい
る。また、正極２０２及び負極２０７との間にセパレータ２１０を有する。
【００７７】
正極集電体２００に接して正極活物質層２０１が形成されている。一方、負極集電体２０
５に接して負極活物質層２０６が形成されている。本明細書では、正極活物質層２０１と
、それが形成された正極集電体２００を合わせて正極２０２と呼ぶ。また、負極活物質層
２０６と、それが形成された負極集電体２０５を合わせて負極２０７と呼ぶ。正極２０２
は実施の形態１乃至３で作製した正極２０２を用いる。
【００７８】
正極集電体２００には第１の電極２２１が、負極集電体２０５には第２の電極２２２が接
続されており、第１の電極２２１及び第２の電極２２２より、充電や放電が行われる。
【００７９】
また、正極活物質層２０１及びセパレータ２１０の間と負極活物質層２０６及びセパレー
タ２１０との間とはそれぞれ一定間隔をおいて示しているが、これに限らず、正極活物質
層２０１及びセパレータ２１０と負極活物質層２０６及びセパレータ２１０とはそれぞれ
接していても構わない。また、正極２０２及び負極２０７は間にセパレータ２１０を配置
した状態で筒状に丸めても構わない。
【００８０】
正極集電体２００としては、アルミニウム、ステンレス等の導電性の高い材料を用いるこ
とができる。正極集電体２００は、箔状、板状、あるいはガラスなどの絶縁性基板上に形
成された薄膜状等の形状を適宜用いることができる。
【００８１】
正極活物質層２０１の厚さは、２０ｎｍ〜６μｍの間で所望の厚さを選択する。クラック
や剥離が生じないように、正極活物質層２０１の厚さを適宜調整することが好ましい。さ
らには、電池の形態にもよるが、正極集電体が平板状だけでなく、筒状に丸められた時に
、正極活物質層２０１にクラックや剥離が生じないようにすることが好ましい。
【００８２】
負極集電体２０５としては、銅、ステンレス、鉄等の導電性の高い材料を用いることがで
きる。
【００８３】
負極活物質層２０６としては、リチウム、アルミニウム、黒鉛、シリコン、ゲルマニウム
などが用いられる。負極集電体２０５上に、塗布法、スパッタ法、蒸着法などにより負極
活物質層２０６を形成してもよい。負極集電体２０５を用いずそれぞれの負極活物質層２
０６を単体で負極として用いてもよい。黒鉛と比較すると、ゲルマニウム、シリコン、リ
チウム、アルミニウムの理論リチウム吸蔵容量が大きい。吸蔵容量が大きいと小面積でも
十分に充放電が可能であり、負極として機能するため、コストの節減及び二次電池の小型
化につながる。ただし、シリコンなどはリチウムを吸蔵することにより体積が最大で４倍
程度まで増加し、材料自身が脆くなったり、充放電を繰り返すことにより充放電の容量の
低下（サイクル劣化）が顕著になるなどの問題があり劣化対策は必要である。
【００８４】
電解液は、キャリアイオンであるアルカリ金属イオンを含み、このキャリアイオンが電気
伝導を担っている。アルカリ金属イオンとしては、例えば、リチウムイオンがある。
【００８５】
電解液２１１は、例えば溶媒と、その溶媒に溶解するリチウム塩から構成されている。リ
チウム塩としては、例えば、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、過
塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、硼弗化リチウム（ＬｉＢＦ４）、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉ
ＰＦ６、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ等がある。
【００８６】
電解液２１１の溶媒として、環状カーボネート類（例えば、エチレンカーボネート（以下
、ＥＣと略す）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、お
よびビニレンカーボネート（ＶＣ）など）、非環状カーボネート類（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）
、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、メチルイソブチルカーボネート（ＭＩＢＣ）
、およびジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）など）、脂肪族カルボン酸エステル類（ギ酸
メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、およびプロピオン酸エチルなど）、非環状エ
ーテル類（γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ
）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、およびエトキシメトキシエタン（ＥＭＥ）な
ど）、環状エーテル類（テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等）、環状
スルホン（スルホランなど）、アルキルリン酸エステル（ジメチルスルホキシド、１，３
−ジオキソラン等やリン酸トリメチル、リン酸トリエチル、およびリン酸トリオクチルな
ど）やそのフッ化物があり、これらの一種または二種以上を混合して使用する。
【００８７】
セパレータ２１０として、紙、不織布、ガラス繊維、あるいは、ナイロン（ポリアミド）
、ビニロン（ビナロンともいう）（ポリビニルアルコール系繊維）、ポリエステル、アク
リル、ポリオレフィン、ポリウレタンといった合成繊維等を用いればよい。ただし、上記
した電解液２１１に溶解しない材料を選ぶ必要がある。
【００８８】
より具体的には、セパレータ２１０の材料として、例えば、フッ素系ポリマ−、ポリエチ
レンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタク
リレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、
ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエン、
ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリウレタン系高分子およびこれらの誘導体、セルロー
ス、紙、不織布から選ばれる一種を単独で、または二種以上を組み合せて用いることがで
きる。
【００８９】
電解液２１１とセパレータ２１０の代わりに固体電解質を用いても良い。固体電解質を用
いる場合には、固体電解質を挟んで正極活物質層２０１と負極活物質層２０６とを対向さ
せ、正極活物質層２０１と固体電解質の間と負極活物質層２０６と固体電解質の間に隙間
が出来ないように密接するように配置する。
【００９０】
上記に示すリチウムイオン二次電池に充電をする時には、第１の電極２２１に正極端子、
第２の電極２２２に負極端子を接続する。正極２０２からは電子が第１の電極２２１を介
して奪われ、第２の電極２２２を通じて負極２０７に移動する。加えて、正極からはリチ
ウムイオンが正極活物質層２０１から溶出し、セパレータ２１０を通過して負極２０７に
達し、負極活物質層２０６内の負極活物質に取り込まれる。同時に正極活物質層２０１で
は、電子が放出され、正極活物質層２０１に含まれる遷移金属（鉄、マンガン、コバルト
、ニッケルの一以上）の酸化反応が生じる。
【００９１】
放電する時には、負極２０７では、負極活物質層２０６がリチウムをイオンとして放出し
、第２の電極２２２に電子が送り込まれる。リチウムイオンはセパレータ２１０を通過し
て、正極活物質層２０１に達し、正極活物質層２０１に取り込まれる。その時には、負極
２０７からの電子も正極２０２に到達し、正極活物質層２０１に含まれる遷移金属（鉄、
マンガン、コバルト、ニッケルの一以上）の還元反応が生じる。
【００９２】
本実施の形態によって得られるエネルギー密度は、正極活物質層２０１の膜厚ｒに対し、
第２の領域１０４の膜厚ｄの比率ｃ（ｃ＝ｄ／ｒ）が低いほど大きくなる。比率ｃの値と
して、好ましくは０．００５以上０．２５以下、より好ましくは０．０１以上０．１以下
を用いることが出来る。また、比率ｃを変えると所望のエネルギー密度を有する正極活物
質を作製できる。
【００９３】
以上のようにして作製したリチウムイオン二次電池は、ニッケルを含む化合物を正極活物
質として有している。正極活物質にニッケルを含むため高い放電電位が実現される。例え
ば、オリビン構造を有する正極活物質では、含まれる遷移金属の種類によって多少の違い
はあるが、活物質単位重量あたりの理論容量は、ほぼ同じ値を示す。そのため、放電電位
が高いほど高いエネルギー密度が実現される。
【００９４】
電解液に用いられる有機溶媒は、広い電位窓を持つ材料すなわち酸化電位と還元電位の差
が大きい材料を選ぶ必要がある。酸化電位と還元電位の差が小さい有機溶媒を用いるとリ
チウムイオンの挿入脱離が出来る電位になる前に、有機溶媒の酸化還元が始まり、有機溶
媒を分解してしまいリチウムイオンの挿入脱離が出来ないからである。なお、電解液の酸
化電位と還元電位はサイクリックボルタンメトリー法などにより確認することが出来る。
リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される正極活物質で期待される充放電電位幅よ
りも広い電位窓を持つ有機溶媒を用いる必要がある。
【００９５】
しかしながら、リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される正極活物質を用いて、且
つリチウムとニッケルとを含む化合物で形成される正極活物質で期待される充放電電位幅
よりも広い電位窓を持つ有機溶媒を用いて電池を作製し、充放電を行おうとしても、期待
される電位になる前にニッケルの触媒効果のため、溶媒の分解が促進され充放電が出来な
い。
【００９６】
一方、本実施の形態では、電解液に接する側の領域が、リチウムと、鉄、マンガン、及び
コバルトの一以上とを含み、且つニッケルを含まない化合物で形成される第２の領域１０
４で形成され、リチウムとニッケルとを含む化合物で形成される第１の領域１０２は電解
液に触れない正極活物質層２０１を含んだ正極２０２を用いることで、ニッケルの触媒効
果を抑制することで充放電が可能となり、結果的にエネルギー密度を高くできる。
【００９７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４で説明した蓄電装置の応用形態について説明する。
【００９８】
実施の形態４で説明した蓄電装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のカメラ、デジタ
ルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、
携帯情報端末、音響再生装置等の電子機器に用いることができる。また、電気自動車、ハ
イブリッド自動車、鉄道用電気車両、作業車、カート、車椅子、自転車等の電気推進車両
に用いることができる。
【００９９】
図７は電動式の車椅子５０１の斜視図である。電動式の車椅子５０１は、使用者が座る座
部５０３、座部５０３の後方に設けられた背もたれ５０５、座部５０３の前下方に設けら
れたフットレスト５０７、座部５０３の左右に設けられたアームレスト５０９、背もたれ
５０５の上部後方に設けられたハンドル５１１を有する。アームレスト５０９の一方には
、車椅子の動作を制御するコントローラ５１３が設けられる。座部５０３の下方のフレー
ム５１５を介して、座部５０３前下方には一対の前輪５１７が設けられ、座部５０３の後
下方には一対の後輪５１９が設けられる。後輪５１９は、モータ、ブレーキ、ギア等を有
する駆動部５２１に接続される。座部５０３の下方には、バッテリー、電力制御部、制御
手段等を有する制御部５２３が設けられる。制御部５２３は、コントローラ５１３及び駆
動部５２１と接続しており、使用者によるコントローラ５１３の操作により、制御部５２
３を介して駆動部５２１が駆動し、電動式の車椅子５０１の前進、後進、旋回等の動作及
び速度を制御する。
【０１００】
実施の形態４で説明した蓄電装置を制御部５２３のバッテリーに用いることができる。制
御部５２３のバッテリーは、プラグイン技術による外部から電力供給により充電をするこ
とができる。
【０１０１】
図８は、電気自動車の一例を示している。電気自動車６５０には、蓄電装置６５１が搭載
されている。蓄電装置６５１の電力は、制御回路６５３により出力が調整されて、駆動装
置６５７に供給される。制御回路６５３は、コンピュータ６５５によって制御される。
【０１０２】
駆動装置６５７は、直流電動機若しくは交流電動機単体、又は電動機と内燃機関と、を組
み合わせて構成される。コンピュータ６５５は、電気自動車６５０の運転者の操作情報（
加速、減速、停止など）や走行時の情報（登坂や下坂等の情報、駆動輪にかかる負荷情報
など）の入力情報に基づき、制御回路６５３に制御信号を出力する。制御回路６５３は、
コンピュータ６５５の制御信号により、蓄電装置６５１から供給される電気エネルギーを
調整して駆動装置６５７の出力を制御する。交流電動機を搭載している場合は、直流を交
流に変換するインバータも内蔵される。
【０１０３】
実施の形態４で説明した蓄電装置を蓄電装置６５１のバッテリーに用いることができる。
蓄電装置６５１は、プラグイン技術による外部からの電力供給により充電することができ
る。
【０１０４】
なお、電気推進車両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充電
をすることができる。
【０１０５】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様に係る蓄電装置を、無線給電システム（以下、ＲＦ給
電システムと呼ぶ。）に用いた場合の一例を、図９及び図１０のブロック図を用いて説明
する。なお、各ブロック図では、受電装置および給電装置内の構成要素を機能ごとに分類
し、互いに独立したブロックとして示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切
り分けることが困難であり、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
【０１０６】
はじめに、図９を用いてＲＦ給電システムについて説明する。
【０１０７】
受電装置８００は、給電装置９００から供給された電力で駆動する電子機器または電気推
進車両であるが、この他電力で駆動するものに適宜適用することができる。電子機器の代
表例としては、デジタルカメラやビデオカメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携
帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再
生装置、表示装置、コンピュータ等がある。また、電気推進車両の代表例としては、電気
自動車、ハイブリッド自動車、鉄道用電気車両、作業車、カート、車椅子等がある。また
、給電装置９００は、受電装置８００に電力を供給する機能を有する。
【０１０８】
図９において、受電装置８００は、受電装置部８０１と、電源負荷部８１０とを有する。
受電装置部８０１は、受電装置用アンテナ回路８０２と、信号処理回路８０３と、蓄電装
置８０４とを少なくとも有する。また、給電装置９００は、給電装置用アンテナ回路９０
１と、信号処理回路９０２とを有する。
【０１０９】
受電装置用アンテナ回路８０２は、給電装置用アンテナ回路９０１が発信する信号を受け
取る、あるいは、給電装置用アンテナ回路９０１に信号を発信する役割を有する。信号処
理回路８０３は、受電装置用アンテナ回路８０２が受信した信号を処理し、蓄電装置８０
４の充電、および、蓄電装置８０４から電源負荷部８１０への電力の供給を制御する。電
源負荷部８１０は、蓄電装置８０４から電力を受け取り、受電装置８００を駆動する駆動
部である。電源負荷部８１０の代表例としては、モータ、駆動回路等があるが、その他の
電源負荷部を適宜用いることができる。また、給電装置用アンテナ回路９０１は、受電装
置用アンテナ回路８０２に信号を送る、あるいは、受電装置用アンテナ回路８０２からの
信号を受け取る役割を有する。信号処理回路９０２は、給電装置用アンテナ回路９０１の
動作を制御する。すなわち、給電装置用アンテナ回路９０１から発信する信号の強度、周
波数などを制御することができる。
【０１１０】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、ＲＦ給電システムにおける受電装置８００が有する蓄
電装置８０４として利用される。
【０１１１】
ＲＦ給電システムに本発明の一態様に係る蓄電装置を利用することで、従来の蓄電装置に
比べて蓄電量を増やすことができる。よって、無線給電の間隔を延ばすことができる（何
度も給電する手間を省くことができる）。
【０１１２】
また、ＲＦ給電システムに本発明の一態様に係る蓄電装置を利用することで、電源負荷部
８１０を駆動することができる蓄電量が従来と同じであれば、受電装置８００の小型化及
び軽量化が可能である。従って、トータルコストを減らすことができる。
【０１１３】
次に、ＲＦ給電システムの他の例について図１０を用いて説明する。
【０１１４】
図１０において、受電装置８００は、受電装置部８０１と、電源負荷部８１０とを有する
。受電装置部８０１は、受電装置用アンテナ回路８０２と、信号処理回路８０３と、蓄電
装置８０４と、整流回路８０５と、変調回路８０６と、電源回路８０７とを、少なくとも
有する。また、給電装置９００は、給電装置用アンテナ回路９０１と、信号処理回路９０
２と、整流回路９０３と、変調回路９０４と、復調回路９０５と、発振回路９０６とを、
少なくとも有する。
【０１１５】
受電装置用アンテナ回路８０２は、給電装置用アンテナ回路９０１が発信する信号を受け
取る、あるいは、給電装置用アンテナ回路９０１に信号を発信する役割を有する。給電装
置用アンテナ回路９０１が発信する信号を受け取る場合、整流回路８０５は受電装置用ア
ンテナ回路８０２が受信した信号から直流電圧を生成する役割を有する。信号処理回路８
０３は受電装置用アンテナ回路８０２が受信した信号を処理し、蓄電装置８０４の充電、
蓄電装置８０４から電源回路８０７への電力の供給を制御する役割を有する。電源回路８
０７は、蓄電装置８０４が蓄電している電圧を電源負荷部に必要な電圧に変換する役割を
有する。変調回路８０６は受電装置８００から給電装置９００へ何らかの応答を送信する
場合に使用される。
【０１１６】
電源回路８０７を有することで、電源負荷部８１０に供給する電力を制御することができ
る。このため、電源負荷部８１０に過電圧が印加されることを低減することが可能であり
、受電装置８００の劣化や破壊を低減することができる。
【０１１７】
また、変調回路８０６を有することで、受電装置８００から給電装置９００へ信号を送信
することが可能である。このため、受電装置８００の充電量を判断し、一定量の充電が行
われた場合に、受電装置８００から給電装置９００に信号を送信し、給電装置９００から
受電装置８００への給電を停止させることができる。この結果、蓄電装置８０４を１００
％充電しないことが可能であり、過充電による劣化や破壊を低減し、蓄電装置８０４の充
電回数を増加させることが可能である。
【０１１８】
また、給電装置用アンテナ回路９０１は、受電装置用アンテナ回路８０２に信号を送る、
あるいは、受電装置用アンテナ回路８０２から信号を受け取る役割を有する。受電装置用
アンテナ回路８０２に信号を送る場合、信号処理回路９０２は、受電装置に送信する信号
を生成する回路である。発振回路９０６は一定の周波数の信号を生成する回路である。変
調回路９０４は、信号処理回路９０２が生成した信号と発振回路９０６で生成された一定
の周波数の信号に従って、給電装置用アンテナ回路９０１に電圧を印加する役割を有する
。そうすることで、給電装置用アンテナ回路９０１から信号が出力される。一方、受電装
置用アンテナ回路８０２から信号を受け取る場合、整流回路９０３は受け取った信号を整
流する役割を有する。復調回路９０５は、整流回路９０３が整流した信号から受電装置８
００が給電装置９００に送った信号を抽出する。信号処理回路９０２は復調回路９０５に
よって抽出された信号を解析する役割を有する。
【０１１９】
なお、ＲＦ給電を行うことができれば、各回路の間にどんな回路が有っても良い。例えば
、受電装置８００が電磁波を受信し整流回路８０５で直流電圧を生成したあとに、ＤＣ−
ＤＣコンバータやレギュレータといった回路を設けて、定電圧を生成してもよい。そうす
ることで、受電装置内部に過電圧が印加されることを抑制することができる。
【０１２０】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、ＲＦ給電システムにおける受電装置８００が有する蓄
電装置８０４として利用される。
【０１２１】
ＲＦ給電システムに本発明の一態様に係る蓄電装置を利用することで、従来の蓄電装置に
比べて蓄電量を増やすことができるので、無線給電の間隔を延ばすことができる（何度も
給電する手間を省くことができる）。
【０１２２】
また、ＲＦ給電システムに本発明の一態様に係る蓄電装置を利用することで、電源負荷部
８１０を駆動することができる蓄電量が従来と同じであれば、受電装置８００の小型化及
び軽量化が可能である。従って、トータルコストを減らすことができる。
【０１２３】
なお、ＲＦ給電システムに本発明の一態様に係る蓄電装置を利用し、受電装置用アンテナ
回路８０２と蓄電装置８０４を重ねる場合は、蓄電装置８０４の充放電に伴い形状が変化
し、受電装置用アンテナ回路８０２のインピーダンスが変化しないようにすることが好ま
しい。アンテナのインピーダンスが変化してしまうと、十分な電力供給がなされない可能
性があるためである。例えば、蓄電装置８０４を金属製あるいはセラミックス製の電池パ
ックに装填するようにすればよい。なお、その際、受電装置用アンテナ回路８０２と電池
パックは数十μｍ以上離れていることが望ましい。
【０１２４】
また、本実施の形態では、充電用の信号の周波数に特に限定はなく、電力が伝送できる周
波数であればどの帯域であっても構わない。充電用の信号は、例えば、１３５ｋＨｚのＬ
Ｆ帯（長波）でも良いし、１３．５６ＭＨｚのＨＦ帯でも良いし、９００ＭＨｚ〜１ＧＨ
ｚのＵＨＦ帯でも良いし、２．４５ＧＨｚのマイクロ波帯でもよい。
【０１２５】
また、信号の伝送方式は電磁結合方式、電磁誘導方式、共鳴方式、マイクロ波方式など様
々な種類があるが、適宜選択すればよい。ただし、雨や泥などの、水分を含んだ異物によ
るエネルギーの損失を抑えるためには、本発明の一態様では、周波数が低い帯域、具体的
には、短波である３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、中波である３００ｋＨｚ〜３ＭＨｚ、長波であ
る３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ、及び超長波である３ｋＨｚ〜３０ｋＨｚの周波数を利用し
た電磁誘導方式や共鳴方式を用いることが望ましい。
【０１２６】
本実施の形態は、上記実施の形態と組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０２  第１の領域
１０４  第２の領域
２００  正極集電体
２０１  正極活物質層
２０２  正極
２０５  負極集電体
２０６  負極活物質層
２０７  負極
２１０  セパレータ
２１１  電解液
２２０  筐体
２２１  第１の電極
２２２  第２の電極
５０１  電動式の車椅子
５０３  座部
５０５  背もたれ
５０７  フットレスト
５０９  アームレスト
５１１  ハンドル
５１３  コントローラ
５１５  フレーム
５１７  一対の前輪
５１９  一対の後輪
５２１  駆動部
５２３  制御部
６５０  電気自動車
６５１  蓄電装置
６５３  制御回路
６５５  コンピュータ
６５７  駆動装置
８００  受電装置
８０１  受電装置部
８０２  受電装置用アンテナ回路
８０３  信号処理回路
８０４  蓄電装置
８０５  整流回路
８０６  変調回路
８０７  電源回路
８１０  電源負荷部
９００  給電装置
９０１  給電装置用アンテナ回路
９０２  信号処理回路
９０３  整流回路
９０４  変調回路
９０５  復調回路
９０６  発振回路
【図１】
0005890928.tif 000002
【図２】
0005890928.tif 000003
【図３】
0005890928.tif 000004
【図４】
0005890928.tif 000005
【図５】
0005890928.tif 000006
【図６】
0005890928.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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