CN104919642A - 电子设备充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方式的目的之一是防止电池的劣化或者降低电池的劣化的程度，同时最大限度地提高电池的充放电性能，长时间地维持电池的充放电性能。在锂离子二次电池等电池中发生各种异常或劣化的原因就是电极表面上生成的反应生成物，通过对该反应生成物施加电刺激，具体地，供应与形成反应生成物的电流相反的电流流过的信号(反向脉冲电流)来溶解反应生成物。

Description

电子设备充电方法
技术领域
本发明涉及一种物体、方法或制造方法。或者，本发明涉及一种工序(process)、机器(machine)、制品(manufacture)或组合物(composition of matter)。例如，本发明尤其涉及一种蓄电装置、二次电池、它们的驱动方法或它们的制造方法。例如，本发明尤其涉及一种电子设备及电子设备的充电方法。另外，本发明涉及一种具有降低电子设备的劣化的程度的功能的系统。
注意，在说明书中，电子设备是指能够通过利用电池(也称为蓄电装置)、导电层、电阻、电容元件等而工作的所有装置。
背景技术
一种电池的锂离子二次电池被用于广泛的用途，诸如移动电话的电源、于住宅用蓄电系统的定置式电源、太阳能电池等的发电设施用的蓄电设备等。作为锂离子二次电池，需要具有如下特性：高能量密度、优良的循环特性、在各种工作环境下的安全性以及高长期可靠性等。
另外，锂离子二次电池至少具有正极、负极以及电解液(专利文献1)。
[专利文献1]日本专利申请公开2012-9418号公报
发明内容
重复进行充电或放电会导致锂离子二次电池等电池的劣化，而使其容量逐渐减少。并且，还有如下问题：最终电池的电压变为低于内置该电池的电子设备的使用可能区域的电压，而使电池不能工作。
于是，本发明的目的之一是防止电池的劣化或者降低电池的劣化的程度，同时最大限度地提高电池的充放电性能，长时间地维持电池的充放电性能。
另外，电池是难以预先预料每个个体的使用寿命的电化学装置。也有即使在电池的制造时可以进行充放电而作为合格品出厂，但是之后因某个原因电池突然不工作的不良品。
如此，本发明的目的之一是防止电池突然不工作，确保每个电池的长期可靠性，并且实现高长期可靠性。另外，本发明的目的之一是通过解决该课题实现不需维护的电池。尤其是，在定置式电源或蓄电设备中，有维修需要莫大的费用、劳力时间的问题。
另外，也有在电池的制造时可以进行充放电而作为合格品出厂，之后因某个原因发热、膨胀、起火或爆炸的不良品的电池。于是，本发明的目的之一是确保电池的安全性。
另外，本发明的一个方式的目的之一是可以实现电池的急速充放电。
另外，本发明的一个方式的目的之一是通过提高充放电的效率实现电池的小型化。或者，本发明的一个方式的目的之一是提供锂离子二次电池等电池的新颖的驱动方法、充电方法或放电方法。注意，这些目的的记载不妨碍其它课题的存在。此外，本发明的一个方式并不需要解决所有上述课题。另外，上述以外的课题自可从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见，而可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中抽出上述课题以外的课题。
本发明者构想出一种新颖的概念，该概念是在锂离子二次电池等电池中发生各种异常或劣化的原因就是电极表面上生成的反应生成物(也称为积垢)，以及通过对该反应生成物施加电刺激，具体地，施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，来可以溶解反应生成物。通过使用本发明的一个方式，可以在原理上实现没有劣化的电池。
供应反向电流的信号是指一种脉冲电流，也可以将它称为反向脉冲电流(reverse pulse current or inversion pulse current)。另外，反向脉冲电流不是连续且一直供应的，而是短暂的电流或者只在瞬时(0.1秒以上且3分以下，典型的是3秒以上且30秒以下)连续地被供应的电流的信号的电流。也可以适当地设定供应反向脉冲电流的周期及反向脉冲电流的强度。
下面，参照图1A至图1F说明在电极表面上形成积垢的机理及使该积垢溶解的机理。
注意，积垢是指生成在电极表面上的反应生成物(包括分解反应生成物层、劣化物、析出物等)，诸如晶须等。劣化物是指构成要素(电极或电解液等)的一部分变质而劣化的物质。另外，积垢也可以包括化合物。
另外，析出物是指使结晶或固体状物质从电极材料或液状的物质分离成的物质，其形状可能成为膜状、粒状、须状等。
另外，晶须是指从结晶表面向其外侧保持须状成长的结晶。此外，有的晶须复杂地成长，有的晶须分支为多个晶须。
图1A、图1B及图1C是截面示意图，该示意图依次示出在电极101表面上，典型的是在负极表面上通过异常成长而形成了的反应生成物102a、102b、102c。
图1A是至少包括正极、负极及电解液的电池的一部分的示意图。
注意，为了便于说明，在图1A、图1B及图1C中只示出一个电极101和电解液的近旁，电极101对应于图4A所示的负极404，电解液103对应于电解液406。
在此，参照图4A说明充电时的电流流过的情况。当将使用锂的电池作为一个闭路时，锂离子的迁移的方向和电流流过的方向相同。注意，在使用锂的电池中，由于根据充电或放电调换阳极(anode)及阴极(cathode)而使氧化反应及还原反应调换，所以将氧化还原电位高的电极称为正极，而将氧化还原电位低的电极称为负极。由此，在本说明书中，即使在充电、放电、供应反向脉冲电流以及供应充电电流时也将正极称为“正极”或“+极”，而将负极称为“负极”或“-极”。如果使用与氧化反应及还原反应有关的阳极(anode)及阴极(cathode)的名称，阳极和阴极就会在充电时和放电时互相调换，这有可能引起混乱。因此，在本说明书中，不使用阳极及阴极。假如使用阳极(anode)及阴极(cathode)的名称，就需要明确地表示是充电时还是放电时，还需要表示是对应正极(+极)还是负极(-极)。
图4A所示的两个端子与充电器连接，对蓄电池400进行充电。随着进行蓄电池400的充电，电极之间的电位差增大。在图4A中，将如下电流流过的方向作为正方向，该方向是电流从蓄电池400的外部的端子向正极402流过，并且在蓄电池400中从正极402向负极404流过，然后从负极404向蓄电池400的外部的端子流过的方向。就是说，将充电电流流过的方向作为电流的方向。
在此，在图1A至图1F中，电极101也可以是正极或负极，下面作为负极进行说明。图1A示出在期间t1中使电流流过负极和正极(在此未图示)之间，反应生成物102a以分散的方式附着于作为负极的电极101上的情况。
图1B示出在期间t2(t2比t1长)中使电流流过负极和正极之间的情况。反应生成物102b从附着的地方开始异常生长，并附着在整个表面上。
图1C示出在比期间t2长的期间t3中使电流流过的情况。与图1B所示的反应生成物102b的突起部相比，图1C所示的反应生成物102c的突起部在与电极101垂直的方向上生长得更长。另外，虽然图1B示出在与电极101垂直的方向上生长得更长的例子，但是其形状不局限于此，既可以弯曲地生长而成为其一部分弯曲的形状，又可以由多个地方弯曲而成为曲折的形状。另外，图1C所示的反应生成物102c的突起部的厚度d2比图1B所示的反应生成物102b的突起部的厚度d1相等或更厚。
积垢不是随着供应电流的时间经过而均匀地附着于电极的整个表面上的。一旦积垢开始附着，附着有积垢的地方就会比其他地方附着更多的积垢，其结果，附着在该地方的大量的积垢生长为大的块状积垢。附着有大量积垢的地方的导电性比其他地方高。由此，电流容易集中在附着有大量积垢的地方，其附近的生长比其他地方快。因此，附着有大量积垢的地方和附着有少量的积垢的地方之间产生凹凸，如图1C所示，随着时间经过该凹凸变大。最终，该大凹凸成为使电池劣化严重的原因。
在图1C所示的情况之后，通过施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，即，反向脉冲电流，溶解反应生成物。图1D示出刚供应反向脉冲电流后的情况，其中如图1D的箭头方向所示从反应生成物102d的生长点开始溶解。这是由于如下缘故：当供应反向脉冲电流时，生长点附近的电位梯度变陡峭而生长点优先地溶解。注意，生长点是反应生成物102d的表面的至少一部分，例如为尖端。
当在不均匀地附着有积垢而形成有凹凸的情况下，供应与形成积垢的电流相反的电流被供应的反向脉冲电流时，电流集中在突起部而使积垢溶解。积垢溶解是指：使电极表面上的附着有大量积垢的区域的积垢溶解来减少积垢大的部分，优选复原到积垢附着在电极表面上之前的状态。另外，即使不能复原到积垢附着在电极表面上之前的状态，通过抑制积垢变大并保持积垢小，或者通过缩小积垢的大小，也可以获得充分的效果。
图1E示出还供应反向脉冲电流来溶解积垢的中途的情况，其中图示出从反应生成物102d的生长点开始溶解而变小的反应生成物102e。
然后，通过一次或多次施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，例如反向脉冲电流，在理想上可以复原到如图1F所示的反应生成物附着于电极表面上之前的初期状态。从图1A至图1F的纸面的右边向左边的方向是充电时的电流流过的方向，所以以与该方向相反的方向(从纸面的左边向右边的方向)电流流过的方式供应反向脉冲电流。具体地，每一次供应反向脉冲电流的期间是0.1秒以上且3分以下，典型的是3秒以上且30秒以下。
本发明的一个方式的技术思想是利用上述形成积垢的机理及溶解该积垢的机理的，本发明的一个方式包括第一电极、第二电极、至少在第一电极和第二电极之间的电解液，使电流流过第一电极和第二电极之间来对从第一电极的表面中至少一点生长的反应生成物供应与该电流相反的电流以从反应生成物的生长点溶解反应生成物。另外，通过利用上述机理，可以实现一种基于极为新颖的原理的新颖电子设备。
本发明的另一个方式之一是多次施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号。也就是说，本发明的另一个方式包括第一电极、第二电极、至少在第一电极和第二电极之间的电解液，使电流流过第一电极和第二电极之间来对从第一电极的表面中至少一点生长的反应生成物供应与该电流相反的电流以从反应生成物的生长点溶解反应生成物，在溶解反应生成物之后，再次使电流流过第一电极和第二电极之间，然后供应与该电流相反的电流，反复进行上述一系列的循环。
另外，本发明的另一个方式之一是使施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号的时间比形成反应生成物的时间短。也就是说，本发明的另一个方式包括第一电极、第二电极、至少在第一电极和第二电极之间的电解液，在比某个期间短的期间中对反应生成物，即在某个期间中使电流流过第一电极和第二电极之间来对从第一电极的表面中至少一点生长了的反应生成物，供应与该电流相反的电流以从反应生成物的生长点溶解反应生成物。
另外，当反应生成物溶于电解液的速度快时，即使施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号的时间非常短，也可以将图1D所示的状态变成图1F所示的状态。
另外，根据施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号的条件(脉冲宽度、时机、强度等)，即使只一次施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，也可以在短时间内将图1D所示的状态变成图1F所示的状态。
另外，在图1A至图1F中将负极作为例子进行说明，但是不局限于上述情况，即使使用正极也可以获得同样的效果。
另外，在电池中，在充电中通过施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，可以实现防止电池的劣化的发展或者降低电池的劣化的程度。
另外，本发明的一个方式不局限于图1A至图1F所示的机理。下面，说明机理的变化形式。
图2A至图2F示出其一部分与图1A至图1F所示的反应生成物的发生过程(或生长过程)不同的机理，其中示出反应生成物附着于电极的整个表面并且部分地异常生长的情况。
图2A、图2B及图2C分别是异常成长在电极201表面上，典型的是在负极表面上而形成了的反应生成物202a、202b、202c的截面示意图。另外，一对电极之间充满有电解液203。
图2A示出在期间t1中，在负极和正极(在此未图示)之间使电流流过，反应生成物202a附着在负极的电极201的整个表面上并部分地异常生长的情况。作为这种反应生成物202a附着的电极201，可以举出石墨、石墨和氧化石墨烯的组合或氧化钛等。
图2B示出在期间t2(t2比t1长)中，在负极和正极之间使电流流过来生长了的反应生成物202b。此外，图2C示出在比期间t2长的期间t3中使电流流过来生长了的反应生成物202c的情况。
在图2C所示的情况之后，通过施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，溶解反应生成物。图2D示出刚施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，即，反向脉冲电流后的情况，其中如图2D的箭头方向所示从反应生成物202d的生长点开始溶解。
图2E示出还供应反向脉冲电流来溶解反应生成物的中途的情况，其中图示出从反应生成物202d的生长点开始溶解而变小的反应生成物202e。
本发明的一个方式不局限于如上述形成的反应生成物的发生过程及其机理，可以使用本发明的一个方式，通过一次或多次施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，理想上可以复原到如图2F所示的反应生成物附着于电极表面上之前的初期状态。
另外，图3A至图3F是电极表面上形成有保护膜的例子，这一点与图1A至图1F不同，其中示出反应生成物附着于不由保护膜覆盖的区域并异常生长的情况。
图3A、图3B及图3C分别是异常成长在电极301表面上，典型的是负极表面上的不由保护膜304覆盖的区域中而形成了的反应生成物302a、302b、302c的截面示意图。另外，一对电极之间充满有电解液303。作为保护膜304，使用选自氧化硅膜、氧化铌膜和氧化铝膜中的单层膜或叠层膜。
图3A示出在期间t1中使电流流过负极和正极(在此未图示)之间，反应生成物302a附着在负极的电极301的露出部分并异常生长的情况。
图3B示出在期间t2(t2比t1长)中，使电流流过负极和正极之间来生长了的反应生成物302b的情况。此外，图3C示出在比期间t2长的期间t3中使电流流过来生长了的反应生成物302c的情况。
在图3C所示的情况之后，通过施加流过与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，溶解反应生成物。图3D示出刚施加流过与形成反应生成物的电流相反的电流的信号后的情况，其中如图3D的箭头方向所示从反应生成物302d的生长点开始溶解。
图3E示出还供应反向脉冲电流来溶解反应生成物的中途的情况，其中图示出从反应生成物302d的生长点开始溶解而变小的反应生成物302e。
本发明的另一方式包括第一电极、部分地覆盖第一电极的保护膜、第二电极、第一电极和第二电极之间的电解液，通过对反应生成物，即使电流流过第一电极和第二电极之间来从第一电极表面上的不由保护膜覆盖的区域生长了的反应生成物，施加供应与该电流相反的电流流信号，以溶解该反应生成物。另外，通过利用图3A至图3F所示的机理，可以实现一种基于极为新颖的原理的新颖电子设备。
图4A是蓄电池400的截面图。负极404包括负极集流体及与它接触地设置的负极活性物质层。另外，正极活性物质层与负极活性物质层对置，正极活性物质层和负极活性物质层之间设置有电解液406及隔离体408。负极404对应于图1A至图1F所示的电极101、图2A至图2F所示的电极201、图3A至图3F所示的电极301。
作为蓄电池400，例如可以使用锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池、锌溴电池等的液循环的二次电池、钠硫电池、锂硫化铁电池等的可在高温下工作的二次电池等。另外，不局限于这种电池，例如也可以使用锂离子电容器等构成蓄电池400。
蓄电池400的正极402包括正极集流体及与它接触地设置的正极活性物质层。
图4B是蓄电池用电极410的纵向截面图。图4B所示的蓄电池用电极410具有集流体412上的活性物质层414。可以将蓄电池用电极410用作正极或负极。在图4B中，活性物质层414只设置在集流体412的一个表面上，但是也可以将活性物质层414设置在集流体412的两个表面上。另外，并不需要将活性物质层414设置在集流体412的整个表面上，适当地设置用来连接于外部端子的区域等非涂敷区域。
＜集流体＞
作为集流体412，可以使用不锈钢、金、铂、锌、铁、镍、铜、铝、钛、钽等金属及这些金属的合金等导电性高且不与锂离子等载体离子合金化的材料。另外，也可以使用添加有硅、钛、钕、钪、钼等提高耐热性的元素的铝合金。另外，也可以使用与硅起反应而形成硅化物的金属元素形成。作为与硅起反应而形成硅化物的金属元素，可以举出锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。作为集流体412可以适当地使用箔状、板状(薄片状)、网状、圆柱状、线圈状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。集流体412优选具有10μm以上且30μm以下的厚度。
＜活性物质层＞
活性物质层414至少具有活性物质。活性物质层414除了活性物质以外，还可以包含用来提高活性物质的紧密性的粘结剂(binder)、用来提高活性物质层414的导电性的导电助剂等。
＜正极活性物质＞
当使用蓄电池用电极410作为蓄电池400的正极402时，作为活性物质层414所包含的活性物质(以下，称为正极活性物质)，可以使用锂离子能够嵌入并脱嵌的材料，例如可以举出具有橄榄石型晶体结构、层状岩盐型晶体结构或者尖晶石型晶体结构的含锂复合材料等。作为正极活性物质，例如可以使用LiFeO2、LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、V2O5、Cr2O5、MnO2等化合物。
作为具有橄榄石型晶体结构的含锂复合材料(通式为LiMPO4(M为Fe(Π)、Mn(Π)、Co(Π)、Ni(Π)中的一种以上))的典型例子，有LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFeaNibPO4、LiFeaCobPO4、LiFeaMnbPO4、LiNiaCobPO4、LiNiaMnbPO4(a+b为1以下，0<a<1，0<b<1)、LiFecNidCoePO4、LiFecNidMnePO4、LiNicCodMnePO4(c+d+e为1以下，0<c<1，0<d<1，0<e<1)、LiFefNigCohMniPO4(f+g+h+i为1以下，0<f<1，0<g<1，0<h<1，0<i<1)等。
尤其是，LiFePO4均衡地满足正极活性物质被要求的条件诸如安全性、稳定性、高容量密度、高电位、初期氧化(充电)时能够抽出的锂离子的存在等，所以是优选的。
作为具有层状岩盐型的晶体结构的含锂复合材料，例如有：钴酸锂(LiCoO2)；LiNiO2；LiMnO2；Li2MnO3；LiNi0.8Co0.2O2等NiCo类(通式为LiNixCo1-xO2(0<x<1))；LiNi0.5Mn0.5O2等NiMn类(通式为LiNixMn1-xO2(0<x<1))；以及LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2等NiMnCo类(也称为NMC。通式为LiNixMnyCo1-x-yO2(x>0，y>0，x+y<1))。而且，还有Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2、Li2MnO3-LiMO2(M＝Co、Ni、Mn)等。
作为具有尖晶石型的晶体结构的含锂复合材料，例如有LiMn2O4、Li1+xMn2-xO4、Li(MnAl)2O4、LiMn1.5Ni0.5O4等。
当对LiMn2O4等含有锰的具有尖晶石型的晶体结构的含锂复合材料混合少量镍酸锂(LiNiO2或LiNi1-xMO2(M＝Co、Al等))时，具有抑制锰的洗提或电解液的分解等优点，所以是优选的。
另外，作为正极活性物质，也可以使用通式为Li(2-j)MSiO4(M为Fe(Π)、Mn(Π)、Co(Π)、Ni(Π)中的一种以上，0≤j≤2)等含锂复合材料。作为通式Li(2-j)MSiO4的典型例子，作为材料可以使用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为1以下，0<k<1，0<l<1)、Li(2-j)FemNinCoqSiO4、Li(2-j)FemNinMnqSiO4、Li(2-j)NimConMnqSiO4(m+n+q为1以下，0<m<1，0<n<1，0<q<1)、Li(2-j)FerNisCotMnuSiO4(r+s+t+u为1以下，0<r<1，0<s<1，0<t<1，0<u<1)等锂化合物。
此外，作为正极活性物质，可以使用以通式AxM2(XO4)3(A＝Li、Na、Mg，M＝Fe、Mn、Ti、V、Nb、Al，X＝S、P、Mo、W、As、Si)表示的钠超离子导体(nasicon)型化合物。作为钠超离子导体型化合物，有Fe2(MnO4)3、Fe2(SO4)3、Li3Fe2(PO4)3等。此外，作为正极活性物质，可以举出：以通式Li2MPO4F、Li2MP2O7、Li5MO4(M＝Fe、Mn)表示的化合物；NaFeF3、FeF3等钙钛矿氟化物；TiS2、MoS2等金属硫族化合物(硫化物、硒化物、碲化物)；LiMVO4等具有反尖晶石型的晶体结构的含锂复合材料；钒氧化物(V2O5、V6O13、LiV3O8等)；锰氧化物；以及有机硫类材料。
另外，当载体离子是锂离子以外的碱金属离子或碱土金属离子时，作为正极活性物质，也可以使用碱金属(例如，钠、钾等)、碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍或镁等)代替上述锂化合物或含锂复合材料中的锂。注意，当不使用锂作为载体离子时，虽然不产生锂的析出，但是可能产生锂离子以外的载体离子等成为了固体的生成物，此时也使生成物产生。由此在充电中多次供应反向脉冲电流是有效的。
＜负极活性物质＞
当使用蓄电池用电极410作为蓄电池400的负极404时，作为活性物质层414所包含的活性物质(以下，称为负极活性物质)，例如可以使用能够溶解且析出锂或能实现锂离子嵌入和脱嵌的材料，可以举出锂金属、碳类材料、合金类材料等。
锂金属的氧化还原电位低(比标准氢电极低3.045V)，每重量及体积的比容量大(分别为3860mAh/g，2062mAh/cm3)，所以是优选的。
作为碳类材料，有石墨、易石墨化碳(软碳)、难石墨化碳(硬碳)、碳纳米管、石墨烯、碳黑等。
作为石墨，有中间相碳微球(MCMB)、焦炭基人造石墨、沥青基人造石墨等人造黑铅或球状化天然黑铅等天然石墨。
当锂离子被嵌入在石墨中时(当锂-石墨层间化合物生成时)，黑铅示出与锂金属相同程度的低电位(0.1V至0.3V vs.Li/Li+)。由此，锂离子二次电池可以示出高工作电压。再者，石墨具有如下优点：每体积的容量较高；体积膨胀小；较便宜；与锂金属相比安全性高等，所以是优选的。
作为负极活性物质，也可以使用能够利用与锂的合金化·脱合金化反应进行充放电反应的合金类材料。在载体离子是锂离子的情况下，例如可以使用包含Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、In和Ga等中的至少一种的材料。这种元素的容量比碳高，尤其是硅的理论容量显著高，即4200mAh/g。由此，优选将硅用于负极活性物质。作为使用这种元素的合金类材料，例如有SiO、Mg2Si、Mg2Ge、SnO、SnO2、Mg2Sn、SnS2、V2Sn3、FeSn2、CoSn2、Ni3Sn2、Cu6Sn5、Ag3Sn、Ag3Sb、Ni2MnSb、CeSb3、LaSn3、La3Co2Sn7、CoSb3、InSb和SbSn等。
此外，作为负极活性物质，可以使用氧化物诸如二氧化钛(TiO2)、锂钛氧化物(Li4Ti5O12)、锂-石墨层间化合物(LixC6)、五氧化铌(Nb2O5)、氧化钨(WO2)、氧化钼(MoO2)等。
此外，作为负极活性物质，可以使用包含锂和过渡金属的氮化物的具有Li3N型结构的Li3-xMxN(M＝Co、Ni、Cu)。例如，Li2.6Co0.4N3呈现大充放电容量(900mAh/g、1890mAh/cm3)，所以是优选的。
当使用包含锂和过渡金属的氮化物时，在负极活性物质中包含锂离子，因此可以将其与用作正极活性物质的不包含锂离子的V2O5、Cr3O8等材料组合，所以是优选的。注意，当将包含锂离子的材料用作正极活性物质时，通过预先使正极活性物质所包含的锂离子脱嵌，也可以作为负极活性物质使用包含锂和过渡金属的氮化物。
此外，也可以将产生转化反应的材料用作负极活性物质。例如，可以将氧化钴(CoO)、氧化镍(NiO)、氧化铁(FeO)等不与锂起合金化反应的过渡金属氧化物用于负极活性物质。作为产生转化反应的材料，还可以举出：Fe2O3、CuO、Cu2O、RuO2、Cr2O3等氧化物；CoS0.89、NiS、CuS等硫化物；Zn3N2、Cu3N、Ge3N4等氮化物；NiP2、FeP2、CoP3等磷化物；以及FeF3、BiF3等氟化物。注意，由于上述氟化物的电位高，所以也可以将其用作正极活性物质。
＜粘结剂＞
作为粘结剂(binder)，除了典型的聚偏氟乙烯(PVDF)之外，还可以使用聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、三元乙丙聚合物、丁苯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氟橡胶、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、硝酸纤维素等。
＜导电助剂＞
作为导电助剂，优选使用比表面积较大的材料，可以使用乙炔黑(AB)等。此外，也可以使用碳纳米管、石墨烯或富勒烯等碳材料。
石墨烯是薄片状，它具有高导电性等优越的电特性以及高柔软性、高机械强度等优越的物理特性。因此，通过将石墨烯用作导电助剂可以增加不同活性物质之间的接触点或接触面积。
注意，在本说明书中，石墨烯包括单层石墨烯或两层以上且一百层以下的多层石墨烯。单层石墨烯是指具有π键的一原子层的碳分子的薄片。另外，氧化石墨烯是指将上述石墨烯氧化而成的化合物。在将氧化石墨烯还原以形成该石墨烯时，氧化石墨烯所包含的氧不一定都脱离，其中一部分氧残留于石墨烯中。当石墨烯包含氧时，氧的比例为通过XPS测定的石墨烯整体的2atomic％以上且20atomic％以下，优选为3atomic％以上且15atomic％以下。
在此，在将氧化石墨烯还原来得到的石墨烯为多层石墨烯的情况下，石墨烯之间的层间距离为大于0.34nm且0.5nm以下，优选为0.38nm以上且0.42nm以下，更优选为0.39nm以上且0.41nm以下。在一般的石墨中，单层石墨烯的层间距离为0.34nm，将氧化石墨烯还原来得到的石墨烯的层间距离比一般的石墨烯的层间距离长，因此，多层石墨烯的层间中的载体离子的迁移变得容易。
另外，作为导电助剂，例如可以使用铜、镍、铝、银或金等金属粉末或金属纤维或者导电陶瓷材料等，代替上述碳材料。
在此，参照图4C说明当使用石墨烯作为导电助剂时的活性物质层。
图4C是放大活性物质层414的纵向截面图。活性物质层414包括粒状的活性物质422、导电助剂的石墨烯424以及粘结剂(也称为binder,未图示)。
在活性物质层414的纵向截面中，薄片状的石墨烯424大致均匀地分散在活性物质层414的内部。在图4C中，虽然示意性地以粗线表示石墨烯424，但是实际上石墨烯424为具有碳分子的单层或多层的厚度的薄膜。由于多个石墨烯424以包围或覆盖多个粒状的活性物质422或者贴在多个粒状的活性物质422的表面上的方式形成，所以石墨烯424与活性物质422形成面接触。另外，石墨烯424之间也彼此形成面接触，所以由多个石墨烯424形成三维电子导电的网络。
这是因为使用极性溶剂中的分散性极高的氧化石墨烯作为石墨烯424的原料的缘故。使包含均匀地分散的氧化石墨烯的分散介质中的溶剂挥发而溶解，并将氧化石墨烯还原而形成石墨烯，所以残留在活性物质层414中的石墨烯424彼此部分重叠，以形成面接触的方式分散，由此形成电子导电的路径。
由此，不同于与正极活性物质形成点接触的乙炔黑等现有的粒状导电助剂，石墨烯424能够实现接触电阻低的面接触，所以可以提高粒状的活性物质422与石墨烯424之间的电子导电性，而无需增加导电助剂的量。因此，可以增加在活性物质层414中活性物质422所占的比率。由此，可以增加蓄电池的放电容量。
＜电解液＞
作为电解液406的电解质，使用具有载体离子的材料。作为电解质的典型例子，有LiPF6、LiClO4、Li(FSO2)2N、LiAsF6、LiBF4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N等锂盐。也可以使用一种的电解质或两种以上的任意组合及比率的电解质。此外，为了使反应生成物更稳定，也可以对电解质添加少量(1wt％)的碳酸亚乙烯酯(VC)来进一步减少电解液的分解。
另外，当载体离子是锂离子以外的碱金属离子或碱土金属离子时，作为电解质也可以使用碱金属(例如，钠、钾等)、碱土金属(例如，钙、锶、钡、铍、镁等)、代替上述锂盐中的锂。
此外，作为电解液的溶剂，使用载体离子能够移动的材料。作为电解液的溶剂，优选使用非质子有机溶剂。作为非质子有机溶剂的典型例子，可以使用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(DEC)、γ-丁内酯、乙腈、乙二醇二甲醚、四氢呋喃等中的一种或多种。此外，当作为电解液的溶剂使用凝胶化的高分子材料时，如对坑漏液性等的安全性得到提高。并且，能够实现蓄电池的薄型化及轻量化。作为凝胶化的高分子材料的典型例子，可以举出硅胶、丙烯酸胶、丙烯腈胶、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、氟类聚合物等。另外，通过作为电解液的溶剂使用一个或多个具有阻燃性及非挥发性的离子液体(室温熔融盐)，即使因蓄电池的内部短路或过充电等而使内部温度上升，也可以防止蓄电池的破裂或起火等。
＜隔离体＞
作为隔离体408，可以使用绝缘体诸如纤维素(纸)、设置有空孔的聚丙烯或设置有空孔的聚乙烯等。
由上述构成要素主要构成电池。只要是具有在电极上可能形成积垢的结构的电池，就可以使用本发明的一个方式。
另外，本发明的一个方式不局限于上述电池，只要是具有可能形成积垢而劣化的结构的电子设备，就通过利用本发明的一个方式可以防止劣化或者降低劣化的程度，从而可以实现该电子设备的长期可靠性的提高。
另外，根据电极材料或接触于电极的液状物质的材料，形成在电子设备的电极的积垢可能成为导电物质或绝缘物质。由积垢使电流路径变化，由此积垢有可能成为导电物质而引起短路，或者积垢有可能成为绝缘物质而阻碍电流路径。
另外，通过实验可以确认到如下现象，即，即使只瞬时停止供应形成反应生成物的电流也不能获得本发明的一个方式的效果，瞬时(0.1秒以上且3分以下，典型的是3秒以上且30秒以下)施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号、所谓反向脉冲电流，来可以获得防止电子设备的电极的劣化或者降低其劣化的程度的显著效果。
另外，本说明书所公开的技术思想是一个例子，所以可以将其改良形式及其变化方式看作本发明的一个方式的范围中。
通过对形成在电极表面上的积垢(反应生成物)施加供应与形成积垢的电流相反的电流的信号，溶解积垢来可以不使电极产生劣化。现有的技术不能解决形成在电极表面上的积垢的问题。通过本发明的一个方式，原理上可以实现没有劣化的电池，从而可以长时间使用安装有该电池的装置。
另外，通过使用利用在电极表面上形成积垢的机理及溶解该积垢的机理的本发明的一个方式的技术思想，即使电子设备有劣化的部分，也可以降低劣化的程度来将电子设备接近于初期状态，理想上可以复原到初期状态。
附图说明
图1A至图1F是示出本发明的一个方式的概念的截面图；
图2A至图2F是示出本发明的一个方式的概念的截面图；
图3A至图3F是示出本发明的一个方式的概念的截面图；
图4A至图4C是示出本发明的一个方式的概念的截面图；
图5A和图5B是示出充电方法的例子的图；
图6A和图6B是表示因充电的容量变化的图；
图7A和图7B是表示因充电的容量变化的图；
图8A和图8B是示出充放电特性的图；
图9A和图9B是示出充放电特性的图；
图10A至图10C是说明充电的图；
图11A和图11B是说明锂的析出的图；
图12A和图12B是锂离子二次电池的充电时的示意图；
图13A和图13B是锂离子二次电池的放电时的示意图；
图14是表示正极及负极的电位关系的图；
图15A至图15C是说明电池的图；
图16A和图16B是说明电池的图；
图17A至图17D是说明电池的图；
图18A至图18C是说明电子设备的图；
图19A和图19B是说明电子设备的图；
图20是说明充放电装置的结构的示意图；
图21A和图21B是说明给电池供应的信号的图；
图22A至图22C是说明给电池供应信号的结果的图；
图23是负极表面的SEM照片的图；
图24A和图24B是说明给电池供应的信号的图(比较例1)；
图25A至图25C是说明给电池供应信号的结果的图(比较例1)；
图26是负极表面的SEM照片的图(比较例1)；
图27A和图27B是反应生成物的截面TEM照片(比较例2)；
图28是球状化了的天然石墨的SEM照片的图；
图29是鳞片状的石墨的SEM照片的图；
图30A是表示充电时的电压和时间之间的关系的图表，图30B是表示充电时的电流和时间之间的关系的图表；
图31是图30A和图30B中的point1上的截面照片图；
图32A是表示充电时的电压和时间之间的关系的图表，图32B是表示充电时的电流和时间之间的关系的图表(比较例)；
图33是图32A和图32B中的point2上的截面照片图(比较例)。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容可以被变换为各种形式。此外，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
实施方式1
下面，具体地说明根据本发明的一个方式的电池。
[A-1.评价用电池的制造]
(正极的制造)
为了制造评价用电池的正极，首先准备利用本实施方式所说明的方法制造的在其表面上设置有碳层的磷酸铁锂(LiFePO4)以及作为极性溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)。使用混炼机以2000rpm对其进行5分钟的搅拌及混合，并施加3分钟的超声波振动。然后，使用混炼机以2000rpm进行1分钟的搅拌及混合。反复进行上述工序五次。
接着，在该混合物中加入氧化石墨烯，使用混炼机以2000rpm进行3分钟的搅拌及混合8次。在8次的混合中，使用抹刀对容器中的物质进行搅拌。然后，作为粘结剂添加总使用量的一半的PVDF，使用混炼机以2000rpm进行3分钟的搅拌及混合。然后添加剩下的PVDF，使用混炼机以2000rpm进行3分钟的搅拌及混合。并且，为了调整粘度，添加NMP，使用混炼机以2000rpm进行1分钟的搅拌及混合。然后，还添加NMP，使用混炼机以2000rpm进行1分钟的搅拌及混合。对设置有碳层的磷酸铁锂、氧化石墨烯以及PVDF进行称量调整以使从该混合物中去除极性溶剂的上述三者的混合比为91.4：0.6：8(wt％)。
使用涂敷装置(applicator)以10mm/sec的速度将通过上述步骤形成的混合物涂敷于进行了表面处理的铝箔上。在以80℃对其进行热风干燥40分钟来使极性溶剂挥发之后，通过进行加压以电极厚度降低大约20％的方式压缩活性物质层。
接着，在减压气氛下以170℃的温度加热10小时来对电极进行干燥，并将氧化石墨烯还原来形成用作导电助剂的石墨烯。
然后，以具有与上述加压间隙相同的间隔的方式再次进行加压使活性物质层压缩，对其进行打孔来制造电池用正极。
在通过上述步骤制造的正极中，膜厚度为58μm，电极密度为1.82g/cm3，正极中的正极活性物质的量为9.7mg/cm2，单极的理论容量为1.6mAh/cm2。
(负极的制造)
接着，制造评价用电池的负极。作为该负极，使用作为覆膜具有氧化硅膜的负极活性物质。作为负极活性物质，使用平均粒径为9μm的石墨(MCMB：中间相碳微球)。首先，对Si(OEt)4和用作催化剂的盐酸添加水和乙醇，对该混合液进行搅拌制造Si(OEt)4溶液。在该溶液的混合比中，Si(OEt)4为1.8×10-2mol，盐酸为4.44×10-4mol，水为1.9ml，乙醇为6.3ml。接着，在干燥室中，对Si(OEt)4溶液添加作为负极活性物质的粒状的石墨而搅拌。然后，在湿气环境下，以70℃保持溶液20小时，使添加有石墨的Si(OEt)4溶液及乙醇的混合溶液中的Si(OEt)4发生加水分解反应及缩合反应。换言之，使该溶液中的Si(OEt)4与大气中的水分逐渐发生加水分解反应，通过接着发生的脱水反应来进行缩合。像这样，使凝胶状的氧化硅附着在粒状的石墨的表面上。然后，在大气下，以500℃干燥3小时，制造由包含氧化硅的膜覆盖的粒状的石墨。
准备具有通过上述步骤制造的氧化硅膜的负极活性物质、作为粘合剂的PVDF以及作为极性溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)。使用混炼机以2000rpm对其进行10分钟的搅拌及混合3次，制造混合物。对负极活性物质及PVDF进行称量调整以使从该混合物中去除极性溶剂的上述两者的混合比为90：10(wt％)。
使用涂敷装置(applicator)以10mm/sec的速度将通过上述步骤形成的混合物涂敷于用作集流体的铝箔上。在以70℃对其进行热风干燥40分钟来使极性溶剂挥发之后，在减压气氛下以170℃加热10小时来对电极进行干燥。
此后，通过进行加压以电极厚度降低大约15％的方式压缩活性物质层。对其进行打孔来制造电池用负极。
在通过上述步骤制造的负极中，膜厚度为90μm，电极密度为1.3g/cm3，负极中的负极活性物质的量为11.0mg/cm2，单极的理论容量为4.0mAh/cm2。
(评价用电池)
使用上述正极及负极，制造评价用电池。作为评价用电池，使用硬币电池CR2032(直径为20mm，高度为3.2mm)。另外，作为电解液使用以1mol/L的浓度将六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于以3：7的体积比混合碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶液中的电解液。作为隔离体使用聚丙烯(PP)。
[A-2.在充电中施加供应与充电的电流相反的电流的信号的实验及其评价]
使用通过上述步骤制造的评价用电池，采用根据本发明的一个方式的电池的充电方法来进行初次充电。换句说，在进行初次充电之间多次施加供应与充电的电流相反的电流的信号，即，反向脉冲电流。就是说，多次进行在充电中暂时停止充电并供应放电电流(即，反向脉冲电流)的工作。另外，在暂时停止充电之后至在供应放电电流之前有时发生切换期间。在该切换期间中，电池的端子处于开放状态，实质上电流几乎不流过。注意，虽然记载为“供应电流”，但是既可以从存在于电池的外部的供应电流或电压等的电力的供应源供应电流，又可以从作为电力供应源的电池向包括电阻元件、电容元件等的无源元件及晶体管、二极管等的有源元件的负载供应电流。从作为电力供应源的电池向负载供应电流的情况相当于在电池中进行放电的情况。由此，进行电池的充电时的反向脉冲电流相当于在电池中进行放电的情况下的电流。因此，也可以说：当从电池向负载供应电流时，对电池供应反向脉冲电流。
在如下情况下进行充电：将环境温度设定为25℃；将充电率设定为0.2C(34mA/g)；将终止条件以恒定电流(CC)设定为4.0V。另外，在充电中多次施加供应与充电的电流相反的电流的信号的情况下，即，在充电中的短时间的反向脉冲电流的供应中，将充电率设定为1C(170mA/g)，将反向脉冲电流的供应的间隔设定为0.294hr，将供应反向脉冲电流的期间(反向脉冲电流供应期间)分别设定为0秒、1秒、5秒、10秒。注意，1C是指一小时对电池，在此，评价用电池充满电所需要的每单位重量的电流量的单位。在本说明书中，在作为电池的正极使用LiFePO4并LiFePO4的理论容量是170mAh/g的情况下，当将1g的LiFePO4作为正极时，将170mA的充电电流设定为1C(170mA/g)。此时，理想的电池经过一小时就可以充满电。另外，当将1g的LiFePO4作为正极时，以充电率2C进行的充电相等于供应340mA/g的充电电流0.5小时的充电。
图5A示出当将供应反向脉冲电流的期间作为10秒时的从电池的外部向正极供应的电流信号的波形。将从电池的外部向正极并从负极向电池的外部流过的电流的方向记作正方向。就是说，将充电时流过反向脉冲电流的方向设定为正方向。并且，图5A还示出供应电流信号之间的评价用电池的电压的变化。横轴表示时间(单位：hour(时间))，纵轴(左边)表示评价用电池的电压(单位：V)，纵轴(右边)表示电流(单位：mA)。在此，评价用电池的电压(也称为电池电压)是以负极的电位为基准的正极的电位(正极和负极之间的电位差)。
如图5A所示，基本上以恒定电流(CC)进行充电，在充电中以短时间供应与充电的电流相反的电流，即，供应反向脉冲电流。
图5B是放大图5A中的1.1小时至1.6小时的部分的图。按0.294hr的时间间隔供应短时间的反向脉冲电流。给电池充电时的反向脉冲电流是放电电流，所以在充电期间中反向脉冲电流流过的期间电池电压下降。
图6A至图7B的图表示出供应反向脉冲电流的时间分别为0秒、1秒、5秒、10秒时的充电结果。在各图表中，横轴表示评价用电池的充电容量(mAh/g)，纵轴表示评价用电池的电压(单位：V)。另外，在各条件下都进行3次的测定，还评价特性的不均匀。在此，图5A和图5B所示的图表的横轴表示时间。由此，随着时间的推移，图表的标绘移动到右边。可是，图6A至图7B所示的图表的横轴表示评价用电池的充电容量(mAh/g)。由此，即使时间经过，评价用电池的充电容量也在反向脉冲电流流过时暂时变小。因此，在图6A至图7B中，虽然随着时间的推移，充电容量变大而图表的标绘也移动到右边，但是一旦反向脉冲电流流过，评价用电池的充电容量就暂时变小而图表的标绘回到左边(注意，在图6A至图7B中，在反向脉冲电流流过的期间中的充电容量的降低量过小，所以确认不到)。并且，当充电电流再次流过时，随着时间的推移，评价用电池的充电容量变大而图表的标绘也移动到右边。
图6A示出当供应反向脉冲电流的期间为0秒时，即，当充电中没有供应反向脉冲电流的情况(通常的充电方法的情况)的结果。此时，当充电容量为60mAh/g左右时结束充电，在三个测定的结果中电池的充电容量都低。从此可知，使用通常的方法不能防止电池的劣化。
针对于此，如图6B所示，当供应反向脉冲电流的期间为1秒时，充电容量为140mAh/g左右，可以进行正常的充电。可是，在充电容量为60mAh/g附近呈现电压接近于终止电压4.0V的趋势，其结果是在三个测定中的一个中电池结束充电。
另外，如图7A所示，当供应反向脉冲电流的期间为5秒时，有的电池可以进行正常的充电而可以获得充电容量，另一方面，与供应反向脉冲电流的期间为1秒时同样地，在两个测定中电池表示低充电容量。
另一方面，如图7B所示，当供应反向脉冲电流的期间为10秒时，在三个测定中电池都表示正常的充电容量。另外，可知电压在充电容量为60mAh/g附近也不太接近于终止电压4.0V，并且充电继续。
从上述结果可知，当在充电中多次供应短时间的信号(供应与充电的电流相反的电流的信号)时，与通常的充电相比，可以抑制充电容量的降低。尤其是，可知通过将供应反向脉冲电流的期间设定为10秒以上，可以稳定地获得效果。这是因为如下缘故：通过在充电中供应短时间的信号(供应与充电的电流相反的电流的信号)多次，可以抑制充电中增加了的电阻。这是因为如下缘故：通过供应短时间的信号(供应与充电的电流相反的电流的信号)溶解析出于负极的锂，抑制电阻的增加。
使用上述在充电中多次供应短时间的信号(供应与充电的电流相反的电流的信号)之后的评价用电池，确认充放电容量的特性。图8A至图9B示出其结果。
在如下情况下确认充电容量的特性：将环境温度设定为25℃；将充电率设定为0.2C(34mA/g)；将终止条件以恒定电流(CC)设定为4.0V。注意，充电率1C是指一小时对电池，在此，评价用电池充满电所需要的每单位重量的电流量的单位。在如下情况下确认放电容量的特性：将环境温度设定为25℃；将放电率设定为0.2C(34mA/g)；将终止条件以恒定电流(CC)设定为2.0V。
当采用现有的充电方法进行初次充电时，如图8A所示，充电容量低。针对于此，如图8B及图9A和图9B所示，可知当在充电中多次供应短时间的信号(供应与充电的电流相反的电流的信号)时，进行了正常的充电的电池以后也可以进行正常的充电。因此，确认到在充电中多次供应短时间的信号(供应与充电的电流相反的电流的信号)的效果此后也保持，还可以进行正常的充电。
另外，在本实施方式中，示出作为供应与充电的电流相反的电流流过的信号供应反向脉冲电流的例子，但是对充电率、一次充电中供应的反向脉冲电流的总次数、反向脉冲电流的强度、供应反向脉冲电流的期间、供应反向脉冲电流的间隔等没有特别的限制，根据电池的特性等实施者可以适当地设定适合的值。
实施方式2
在本实施方式中，下面说明反应生成物是锂的析出物的例子。
如图10A所示，在锂离子二次电池的充电中，作为载体离子的锂离子从正极800中的正极集流体801上的正极活性物质802脱嵌，移到负极803中的负极集流体804上的负极活性物质805。就是说，充电时的电流方向820是图10A中的箭头。并且，锂离子嵌入到负极活性物质805中，成为锂离子嵌入了的负极活性物质821(参照图10B)。
但是，当电流值超过负极可容许的电流值时，如图10C所示，处于负极活性物质805的表面上析出有锂806的异常状态。图10C示意地示出表面上均匀地形成有锂806的情况，但是实际上锂不均匀地析出。
在充电时，当负极活性物质805的表面上析出有锂时，如图11A所示，不均匀地析出有锂806。因此，如图11B所示，析出了的锂容易成为晶须808。形成了的晶须可能使正极和负极之间发生短路，如果发生短路就可能有使电池起火等的危险性。另外，当剥离析出了的锂时，电池失去相当于剥离了的锂807的量的锂，所以电池的容量降低。
在此，参照图12A至图14说明锂离子二次电池的工作原理及锂析出的原理。
图12A和图12B示出进行锂离子二次电池的充电时的情况，图13A和图13B示出进行锂离子二次电池的放电时的情况。如图12A和图12B及图13A和图13B所示，当将电池看作一个闭路时，锂离子的迁移的方向和电流流过的方向相同。注意，根据锂离子二次电池的充电及放电，调换阳极(anode)及阴极(cathode)而使氧化反应及还原反应调换，所以在本说明书中，将氧化还原电位高的电极称为“正极”，而将氧化还原电位低的电极称为“负极”。由此，在本说明书中，即使在充电、放电、供应反向脉冲电流以及供应放电电流时也将正极称为“正极”，而将负极称为“负极”。如果使用与氧化反应及还原反应有关的阳极(anode)及阴极(cathode)的名称，阳极和阴极就会在充电时和放电时互相调换，这有可能引起混乱。因此，在本说明书中，不使用阳极及阴极的名称。假如使用阳极(anode)及阴极(cathode)的名称，就需要明确地表示是充电时还是放电时，还需要表示是对应正极还是负极。另外，在图12A和图12B及图13A和图13B中，说明正极具有磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极活性物质并负极具有石墨作为负极活性物质的情况。
图12A示出当对锂离子二次电池进行充电时的锂离子二次电池501及充电器502的情况。当进行锂离子二次电池的充电时，在正极中产生式(1)的反应。
LiFePO4→FePO4+Li++e-  (1)
另一方面，在负极中产生式(2)的反应。
C6+Li++e-→LiC6  (2)
由此，由式(3)表示锂离子二次电池的充电的全反应式。
LiFePO4+C6→FePO4+LiC6  (3)
原来，在负极中，通过锂储藏于石墨中来进行电池的充电，但是当由于某个原因在充电中锂金属析出于负极时，产生式(4)的反应。就是说，在负极中都产生向石墨的锂的嵌入反应及锂的析出反应。
Li++e-→Li  (4)
另外，由电极材料及其材料的平衡状态决定正极及负极的各平衡电位。并且，根据正极及负极的各材料的平衡电位，电极之间的电位差(电压)变化。
图12B示出锂离子二次电池的充电时的电压。如图12B所示，当充电时，随着经过时间t并电流流过而进行反应，电极之间的电压上升。
图13A示出当对锂离子二次电池进行放电时的锂离子二次电池501及负载503的情况。当进行锂离子二次电池的放电时，在正极中产生式(5)的反应。
FePO4+Li++e-→LiFePO4  (5)
另一方面，在负极中产生式(6)的反应。
LiC6→C6+Li++e-  (6)
由此，由式(7)表示锂离子二次电池的放电的全反应式。
FePO4+LiC6→LiFePO4+C6  (7)
另外，在析出了锂金属之后的放电中，在负极中产生式(8)的反应。就是说，在负极中，产生从石墨的锂脱嵌的反应和锂的溶解反应。
Li→Li++e-  (8)
图13B示出锂离子二次电池的放电时的电压。如图13B所示，当放电时，随着经过时间t并电流流过而进行反应，电极之间的电压降低。
图14示出具有磷酸铁锂的正极与具有锂金属的电极的电极电位之间的关系及具有石墨的负极与具有锂金属的电极的电极电位之间的关系。在图14中，空心箭头表示充电电压。
具有磷酸铁锂的正极与具有石墨的负极之间的电极电位的差异是3.3V，即3.5V-0.2V＝3.3V。电极电位是由平衡状态决定的，所以当充电电压是3.3V时，在正极中式(1)的反应和式(5)的反应保持均衡并在负极中式(2)的反应和式(6)的反应保持均衡，由此电流不流过。
由此，为了使充电电流流过，需要比3.3V大的充电电压。例如，当不考虑电池内部的串联电阻，多余的充电电压都被用于式(1)的电极反应和式(2)的电极反应时，如图14中的空心箭头所示，多余的充电电压被分配在正极及负极作为给正极的过电压及给负极的过电压。为了获得更大的电极的每单位面积的电流密度，需要更大的过电压。例如，当对电池进行急剧充电时，需要增大活性物质的表面的每单位面积的电流密度，所以需要更大的过电压。
然而，为了增大活性物质表面的每单位面积的电流密度，随着增加过电压，给负极的过电压变大，所以图14所示的空心箭头的尖端低于锂金属电极的电极电位。于是，产生式(4)的反应。此时，锂才析出在负极表面上。
即使处于图10C、图11A或图11B所示的状态，通过供应反向脉冲电流作为供应与充电的电流相反的电流的信号，也可以溶解析出了的锂806及晶须808而使负极表面复原到正常状态。另外，通过在充电中析出了的锂剥离之前供应反向脉冲电流而使锂变小或溶解，可以抑制锂807的剥离。
另外，如充电时的上述式及放电时的上述式所示，理想的是负极中及正极中锂的脱嵌反应与锂的嵌入反应相等。因此，在将负极的每体积的容量作为1且将正极的每体积的容量作为1的情况下，理想的容量比表示为100％。但是实际上，在一般的情况下，负极的体积容量比正极的体积容量大。在图10A至图10C中，一个石墨的大小为9μm以上且30μm以下，石墨的层的厚度为50μm以上且100μm以下。另外，一个磷酸铁锂的大小为50nm以上且200nm以下，磷酸铁锂的层的厚度为60μm以上且110μm以下。此外，容量比越近于100％，越容易发生电容的减少或异常的工作。
当供应反向脉冲电流作为供应与充电的电流相反的电流的信号时，即使容量比高，即60％或85％，也可以防止容量的减少或异常的工作。这意味着伴随锂的析出的异常的工作被抑制。另外，容量比可以接近于100％，所以可以给电池的每单位体积的容量带来很大的改善。就是说，通过供应与充电的电流相反的电流的信号，可以防止电池的劣化的发展或者可以降低劣化的程度而提高可靠性，并且还可以实现电池的小型化。另外，也可以进行电池的急剧充放电。
另外，当锂析出了并晶须延伸时，可能发生正极和负极之间的短路，但是通过在充电中供应反向脉冲电流，可以抑制锂的析出，理想的是可以溶解析出物，并且提高该电池的可靠性。此外，如果在充电中供应反向脉冲电流，就可以不设置用来防止发生正极和负极之间的短路的隔离体，从而还可以缩减材料成本并由于构成的简化可以缩减制造工序。
另外，本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施方式3
接着，参照图15A至图16B对非水二次电池的结构进行说明。
图15A是硬币型(单层扁平型)锂二次电池的外观图，并部分地示出其截面结构。
在硬币型二次电池950中，兼用作正极端子的正极罐951与兼用作负极端子的负极罐952通过由聚丙烯等形成的垫片953绝缘密封。正极954包括正极集流体955和以接触于正极集流体955的方式设置的正极活性物质层956。此外，负极957包括负极集流体958和以接触于负极集流体958的方式设置的负极活性物质层959。在正极活性物质层956与负极活性物质层959之间有隔离体960和电解液(未图示)。
负极957具有负极集流体958和负极活性物质层959，正极954具有正极集流体955和正极活性物质层956。
作为正极954、负极957、隔离体960和电解液，分别可以使用上述构件。
作为正极罐951、负极罐952，可以使用具有抗腐蚀性的镍、铝、钛等金属、它们的合金或者它们和其他金属的合金(例如不锈钢等)。另外，为了防止因电解液而引起的腐蚀，正极罐951、负极罐952优选被镍或铝等覆盖。正极罐951与正极954电连接，负极罐952与负极957电连接。
将负极957、正极954及隔离体960浸渍到电解液，如图15A所示，将正极罐951设置在下方，依次层叠正极954、隔离体960、负极957、负极罐952，使垫片953介于正极罐951与负极罐952之间并进行压合，从而制造硬币型二次电池950。
接下来，参照图15B对层压型二次电池的一个例子进行说明。在图15B中为便于说明而露出其内部结构的一部分。
图15B所示的作为外包装体使用叠层薄膜的薄型(也称为层压型)二次电池970包括：包含正极集流体971及正极活性物质层972的正极973；包含负极集流体974及负极活性物质层975的负极976；隔离体977；电解液(未图示)；以及外包装体978。在设置于外包装体978内的正极973与负极976之间设置有隔离体977。此外，在外包装体978内充满电解液。另外，在图15B中，使用一层正极973、一层负极976、一层隔离体977，但是也可以成为交替层叠上述三者的叠层型二次电池。
作为正极、负极、隔离体、电解液(电解质和溶剂)，分别可以使用上述构件。
在图15B所示的层压型二次电池970中，正极集流体971及负极集流体974还用作与外部电接触的端子(极耳)。因此，正极集流体971及负极集流体974的一部分露出到外包装体978的外侧。
在层压型二次电池970中，作为外包装体978，例如可以使用如下三层结构的层压薄膜：在由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、离聚物、聚酰胺等的材料构成的膜上设置铝、不锈钢、铜、镍等的高柔性的金属薄膜，并且在该金属薄膜上作为外包装体的外表面设置聚酰胺类树脂、聚酯类树脂等的绝缘性合成树脂薄膜。通过采用上述三层结构，可以遮断电解液及气体的透过，同时也确保绝缘性。
接下来，参照图16A和图16B对圆筒型二次电池的一个例子进行说明。如图16A所示，圆筒型二次电池980在顶面具有正极盖(电池盖)981，并在侧面及底面具有电池罐(外装罐)982。上述正极盖981与电池罐(外装罐)982通过垫片(绝缘垫片)990绝缘。
图16B是示意性地示出圆筒型二次电池的截面的图。在中空圆柱状电池罐982的内侧设置有电池元件，在该电池元件中，带状的正极984和带状的负极986夹着隔离体985被卷绕。虽然未图示，但是电池元件以中心销为中心被卷绕。电池罐982的一端关闭且另一端开着。
作为正极984、负极986、隔离体985，可以使用上述构件。
作为电池罐982，可以使用对电解液具有抗腐蚀性的镍、铝、钛等金属或者上述金属的合金或上述金属与其他金属的合金(例如，不锈钢等)。尤其是，为了防止因二次电池的充放电而产生的电解液所导致的腐蚀，优选对腐蚀性金属镀上镍等。在电池罐982的内侧，正极、负极及隔离体被卷绕的电池元件由对置的一对绝缘板988和绝缘板989夹持。
另外，在设置有电池元件的电池罐982的内部中注入有电解液(未图示)。作为电解液，可以使用上述电解质和溶剂。
因为用于圆筒型二次电池的正极984及负极986被卷绕，所以在集流体的两个面形成活性物质层。正极984与正极端子(正极集电导线)983连接，而负极986与负极端子(负极集电导线)987连接。正极端子983及负极端子987都可以使用铝等金属材料。将正极端子983电阻焊接到安全阀机构992，而将负极端子987电阻焊接到电池罐982底。安全阀机构992与正极盖981通过PTC(Positive TemperatureCoefficient：正温度系数)元件991电连接。当电池的内压的上升到超过指定的阈值时，安全阀机构992切断正极盖981与正极984的电连接。另外，PTC元件991是其电阻当温度上升时增大的热敏感电阻元件，并通过电阻增大限制电流量而防止电池的异常发热。作为PTC元件991，可以使用钛酸钡(BaTiO3)类半导体陶瓷等。
下面，参照图15C对方型二次电池的一个例子进行说明。图15C所示的卷绕体993包括负极994、正极995以及隔离体996。卷绕体993是将负极994与正极995夹着隔离体996层叠的叠层薄片卷绕而形成的。通过使用方型密封罐等覆盖该卷绕体993，制造方型二次电池。另外，根据所需要的容量和体积适当地设计由负极994、正极995及隔离体996构成的叠层的个数，即可。
与圆筒型二次电池相同，负极994通过端子997和端子998中的一个与负极极耳(未图示)连接，正极995通过端子997和端子998中的另一个与正极极耳(未图示)连接。其他安全阀机构等的外围结构参照圆筒型二次电池。
如上述那样，作为二次电池示出硬币型、层压型、圆筒型以及方型二次电池，但是可以使用其他各种形状的二次电池。此外，也可以采用层叠有多个正极、多个负极、多个隔离体的结构以及卷绕有正极、负极、隔离体的结构。
接着，对作为电池的一个例子的锂离子电容器进行说明。
锂离子电容器是组合双电层电容器(EDLC：Electric Double LayerCapacitor)的正极与使用碳材料的锂离子二次电池的负极而成的混合电容器，并是正极和负极的蓄电原理不同的非对称电容器。正极形成双电层而利用物理作用进行充放电，另一方面，负极利用锂的化学作用进行充放电。在锂离子电容器中，通过对作为负极活性物质的碳材料等使用预先吸留锂的负极，与现有的对作为负极使用活性炭的双电层电容器相比，可以显著提高能量密度。
锂离子电容器使用能够可逆地吸附锂离子和阴离子中的至少一种的材料代替锂离子二次电池的正极活性物质层，即可。作为这种材料，例如可以举出活性炭、导电高分子、多并苯有机半导体(PAS：PolyAcenic Semiconductor)等。
锂离子电容器的充放电效率高，能够进行快速充放电且即使被反复利用使用寿命也长。
可以上述锂离子电容器可以采用根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法。由此，可以抑制不可逆容量的产生，并可以制造提高了循环特性的电池。
接着，说明具有电路等的电池。
图17A至图17D是示出在上述方型二次电池中设置有电路等的电池的结构实例的图。图17A和图17B所示的电池6600是在电池包壳6604内部收容有上述卷绕体6601的蓄电装置。卷绕体6601具有端子6602及端子6603，且在电池包壳6604内部浸渗在电解液中。端子6603与电池包壳6604接触，端子6602可以通过利用绝缘材料等与电池包壳6604绝缘。作为电池包壳6604，例如可以使用铝等金属材料或树脂材料。
而且，可以在图17B所示的电池6600中设置电路等。图17C及图17D是例示出在电池6600中设置有具备电路等的电路衬底6606、天线6609、天线6610及签条6608的图。
电路衬底6606包括电路6607及端子6605等。作为电路衬底6606，例如可以使用印刷电路板(PCB)。当将印刷电路板用作电路衬底6606时，可以通过在印刷电路板上安装且连接电阻元件或电容器等的电容元件、线圈(电感器)、半导体集成电路(IC)等的电子构件来形成电路6607。作为电子构件，除了这些还可以安装热敏电阻器等温度检测元件、熔丝、滤波器、水晶振荡器、电磁兼容性(EMC；electromagneticcompatibility)构件等各种构件。
由这些电子构件形成的电路6607例如可以用作电池6600的过充电监视电路、过放电监视电路或防止过电流的保护电路等。
电路衬底6606所包括的端子6605连接于端子6602、端子6603、天线6609、天线6610及电路6607。在图17C及图17D中虽然示出五个端子，但是并不局限于此，可以设定任意数目的端子。利用端子6605除了可以进行电池6600的充放电，还可以进行与安装有电池6600的电子设备之间的信号的发送和接收。
天线6609及天线6610例如可以用于与电池外部的电力或信号的发送和接收。通过使天线6609及天线6610中的一个或两个电连接于上述电路6607，可以由电路6607来进行与外部的电力及信号的发送和接收。或者，通过使天线6609及天线6610中的一个或两个电连接于端子6605，可以由安装有电池6600的电子设备的控制电路来控制与外部的电力或信号的发送和接收。
另外，在图17C及图17D中虽然示出设置有两种天线的电池6600的例子，但是也可以采用设置多种天线的结构，或者不设置天线的结构。
在图17C及图17D中虽然示出天线6609及天线6610为线圈形状的情况，但是并不局限于此，例如也可以为线状或平板状。另外，还可以使用平面天线、口径天线、行波天线、EH天线、磁场天线或介质天线等天线。
此外，作为通过无线的电力的发送和接收(也称为非接触电力传输、无触点电力传输或无线供电等)，可以使用电磁感应方式、磁场共振方式或电波方式等。
优选天线6609的线宽度比天线6610的线宽度大。由此可以提高从天线6609接收的电力量。
另外，在天线6609、天线6610与电池6600之间具有层6611。层6611例如具有可以防止卷绕体6601所引起的电场或磁场的遮蔽的功能。在这种情况下，例如可以将磁性体用于层6611。或者，也可以将层6611设置为遮蔽层。
另外，天线6609及天线6610可以用于与外部的电力或信号的发送和接收之外的用途。例如，当安装有电池6600的电子设备是不具有天线的设备时，可以利用天线6609及天线6610实现对电子设备的无线通信。
本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。具体而言，在电池的充电中，通过施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号(反向脉冲电流)，使反应生成物溶解，由此防止电池的劣化或者降低电池的劣化的程度，同时最大限度地发挥电池的充电性能、放电性能，长时间地维持电池的充电性能及放电性能。另外，本发明的一个方式的反应生成物的溶解方法(即，在电池的充电中，施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号(反向脉冲电流))可以减少在制造及出厂时毫无问题地进行充放电而作为合格品出厂，但是之后因某个原因突然不发挥电池的作用的不良品。
实施方式4
根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法可以用于各种电子设备的电源。另外，通过在使用本实施方式获得的电池的充电中施加反向脉冲电流，也可以实现不需维护的电池。
在此，电子设备是指包括利用电力工作的部分的工业产品。电子设备不局限于家电等民用电器，其广泛地包括商用、工业用、军事用等各种用途的电子设备。作为使用根据本发明的一个方式的电池的电子设备，例如可以举出电视机或显示器等显示装置、照明装置、台式或笔记本型等个人计算机、文字处理机、再现存储在DVD(DigitalVersatile Disc：数字通用光盘)等记录介质中的静态图像或动态图像的图像再现装置、CD(Compact Disc：光碟)播放器、数字音频播放器等便携式或固定式声音再现设备、便携式或固定式无线电接收机、磁带录音机、IC录音机(dictaphone)等录音再现设备、头戴式耳机音响、音响、遥控操作机、台钟、挂钟等钟表、无绳电话子机、步话机、便携无线设备、移动电话机、车载电话、便携式或固定式游戏机、计步器、计算器、便携式信息终端、电子笔记本、电子书阅读器、电子翻译器、麦克风等声音输入器、相机、摄像机等影像拍摄装置、玩具、电动剃须刀、电动刷牙器、微波炉等高频加热装置、电饭煲、洗衣机、吸尘器、热水器、电扇、电吹风、空调设备诸如加湿器、除湿器及空调等、洗碗机、烘碗机、干衣机、烘被机、电冰箱、电冷冻箱、电冷藏冷冻箱、DNA保存用冷冻器、手电筒、电动工具、烟探测器、助听器、心脏起搏器、便携式X射线拍摄装置、辐射计数器、电动按摩器、透析装置等健身器或医疗设备等。再者，还可以举出工业设备诸如引导灯、信号机、煤气表或水表等计量器具、传送带、电梯、自动扶梯、自动售货机、自动售票机、自动取款机(CD：Cash Dispenser)、自动柜员机(ATM:Automated Teller Machine)、数字标牌(digital signage)、工业机器人、无线用中继局、移动电话的基站、蓄电系统、用于使电力均匀化或智能电网的电池等。
另外，在上述电子设备中，作为用来供应大部分的功耗的主电源，可以使用根据本发明的一个方式的电池。或者，在上述电子设备中，可以将根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法用于当来自主电源或商业电源的电力供应停止时能够进行对电子设备的电力供应的不间断电源。或者，在上述电子设备中，可以将根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法用于与来自主电源或商业电源的电力供应的同时将电力供应到电子设备的辅助电源。当对辅助电源采用根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法时，通过在充电中施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，可以实现不需维护的蓄电装置，从而可以省去花在定置式电源或蓄电设备的维护费或劳力时间。花在定置式电源或蓄电设备的维护费或劳力时间巨大，通过采用根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法，具体地，在充电中施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，可以获得大幅度地减少维护费的明显的效果。
参照图18A至图18C说明作为电子设备的一个例子的便携式信息终端的例子。
图18A是示出便携式信息终端8040的正面及侧面的透视图。便携式信息终端8040例如可以执行移动电话、电子邮件及文章的阅读和编辑、播放音乐、网络通信、计算机游戏等各种应用软件。便携式信息终端8040在框体8041的正面包括显示部8042、相机8045、麦克风8046以及扬声器8047，在框体8041的左侧面包括操作用的按钮8043，在其底面包括连接端子8048。
在显示部8042中，使用显示模块或显示面板。作为显示模块或显示面板，使用在各像素中具备以有机发光元件(OLED)为代表的发光元件的发光装置、液晶显示装置、利用电泳方式或电子粉流体(在日本注册的商标)方式等进行显示的电子纸、DMD(Digital MicromirrorDevice：数字微镜装置)、PDP(Plasma Display Panel：等离子体显示面板)、FED(Field Emission Display：场致发射显示器)、SED(SurfaceConduction Electron-emitter Display：表面传导电子发射显示器)、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)显示器、碳纳米管显示器、纳米晶显示器以及量子点显示器等。
图18A所示的便携式信息终端8040是在框体8041上设置一个显示部8042的例子，但是不局限于此，既可以将显示部8042设置在便携式信息终端8040的背面，又可以作为折叠型信息终端设置两个以上的显示部。
在显示部8042上作为输入单元设置有使用手指或触屏笔等指示单元能够输入信息的触摸屏。由此，可以使用指示单元简单地操作显示部8042上表示的图标8044。此外，由于配置有触摸屏而不需要便携式信息终端8040上的作为键盘的区域，因此可以在较大的区域中配置显示部。此外，因为可以使用触屏笔或手指输入信息，所以可以实现用户友好界面(user-friendly interface)。作为触摸屏，可以采用各种方式诸如电阻膜式、电容式、红外线式、电磁感应方式、表面声波式等。但是，因为显示部8042可以弯曲，所以特别优选采用电阻膜式、电容式。此外，上述触摸屏也可以采用所谓In-cell方式，该方式是与上述显示模块或显示面板合为一体化的方式。
另外，触摸屏也可以用作图像传感器。此时，例如通过用手掌或手指触摸显示部8042，来拍摄掌纹、指纹等，而可以进行个人识别。另外，通过将发射近红外光的背光源或发射近红外光的传感用光源用于显示部8042，还可以拍摄手指静脉、手掌静脉等。
另外，既可以在显示部8042上不设置触摸屏而设置键盘，又可以设置触摸屏和键盘的双方。
根据用途，可以使操作用的按钮8043具有各种功能。例如，也可以采用如下结构：将按钮8043作为主屏幕按钮，当按按钮8043时，在显示部8042上显示主屏幕。此外，也可以通过按住按钮8043指定的时间，将便携式信息终端8040的主电源关闭。也可以当便携式信息终端8040处于睡眠模式时，通过按下按钮8043，使其从睡眠模式复原。此外，根据按住的时间或与其他按钮同时按下的动作，可以将主屏幕键用作启动各种功能的开关。
另外，也可以将按钮8043作为音量调整按钮或静音按钮，例如使它具有调整用来输出声音的扬声器8047的音量的功能。从扬声器8047输出各种声音诸如为操作系统(OS)的启动声音等特定的处理时而设定的声音、来自音乐播放应用软件的音乐等基于在各种应用软件中执行的声音文件的声音以及电子邮件的铃声等。虽然未图示，也可以与扬声器8047一起或代替扬声器8047设置用来对头戴式耳机、耳机、耳麦等装置输出声音的连接器。
如此，可以使按钮8043具有各种功能。图18A示出设置两个按钮8043的便携式信息终端8040，但是，当然按钮8043的个数、配置位置等不局限于此，可以适当地设计。
可以将麦克风8046用于声音的输入或录音。另外，可以将使用相机8045得到的图像显示在显示部8042上。
当操作便携式信息终端8040时，除了设置在上述显示部8042的触摸屏或按钮8043以外，还可以使用内藏在相机8045或便携式信息终端8040中的传感器等而使传感器等识别用户的动作来操作便携式信息终端8040(也称为手势输入)。或者，也可以利用麦克风8046而使麦克风识别用户的声音来操作便携式信息终端8040(也称为声音输入)。如此，通过采用识别人类一般的动作而对电器进行输入的NUI(Natural User Interface：自然用户界面)技术，可以更简单地操作便携式信息终端8040。
连接端子8048是一种用来输入与外部设备进行通信的信号的输入端子或供应电力的输入电力的输入端子。例如，为了使便携式信息终端8040与外部存储器驱动器连接，可以利用连接端子8048。作为外部存储器驱动器例如可以举出：外置HDD(硬盘驱动器)；快闪存储器驱动器；记录媒体驱动器诸如DVD(Digital Versatile Disk：数字通用磁盘)驱动器、DVD-R(DVD-Recordable：可记录式DVD)驱动器、DVD-RW(DVD-ReWritable：可重写式DVD)驱动器、CD(CompactDisc：光盘)驱动器、CD-R(Compact Disc Recordable：可录式光盘)驱动器、CD-RW(Compact Disc ReWritable：可重写式光盘)驱动器、MO(Magneto-Optical Disc：磁光盘)驱动器、FDD(Floppy Disk Drive：软盘驱动器)或上述以外的非易失性的固态驱动器(Solid State Drive：SSD)设备等。此外，虽然便携式信息终端8040在显示部8042上具有触摸屏，但是也可以在框体8041上设置键盘代替该触摸屏，也可以外置键盘。
图18A示出在底面上设置一个连接端子8048的便携式信息终端8040，但是，连接端子8048的个数、配置位置等不局限于此，可以适当地设计。
图18B是示出便携式信息终端8040的背面及侧面的透视图。便携式信息终端8040在框体8041的背面上具有太阳能电池8049及相机8050，并且具有充放电控制电路8051、电池8052以及DCDC转换器8053等。另外，在图18B中，作为充放电控制电路8051的一个例子示出具有电池8052及DCDC转换器8053的结构，对电池8052使用上述实施方式所说明的根据本发明的一个方式的反应生成物的去除方法。
通过利用安装在便携式信息终端8040的背面上的太阳能电池8049，可以将电力供应到显示部、触摸屏或图像信号处理部等。另外，可以将太阳能电池8049设置于框体8041的一个表面上或两个表面上。通过在便携式信息终端8040中安装太阳能电池8049，即使在室外等的没有电力的供应单元的场所，也可以对便携式信息终端8040的电池8052进行充电。
另外，作为太阳能电池8049，可以使用如下太阳能电池：由单晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅的单层或叠层构成的硅类太阳能电池；InGaAs类、GaAs类、CIS类、Cu2ZnSnS4、CdTe-CdS类的太阳能电池；使用有机染料的染料敏化太阳能电池；使用导电聚合物或富勒烯等的有机薄膜太阳能电池；将由硅等构成的量子点结构形成在pin结构中的i层中的量子点型太阳能电池等。
在此，参照图18C所示的方框图对图18B所示的充放电控制电路8051的结构和工作的一个例子进行说明。
图18C示出太阳能电池8049、电池8052、DCDC转换器8053、转换器8057、开关8054、开关8055、开关8056以及显示部8042，电池8052、DCDC转换器8053、转换器8057、开关8054、开关8055以及开关8056对应于图18B所示的充放电控制电路8051。
为了使利用外光由太阳能电池8049发电的电力成为用来给电池8052充电的电压，使用DCDC转换器8053对该电力进行升压或降压。并且，当利用来自太阳能电池8049的电力使显示部8042工作时使开关8054导通，并且，利用转换器8057将其升压或降压到显示部8042所需要的电压。另外，当不进行显示部8042上的显示时，可以使开关8054成为关闭且使开关8055成为导通而给电池8052充电。
另外，作为发电单元的一个例子示出太阳能电池8049，但是不局限于此，也可以使用压电元件(piezoelectric element)或热电转换元件(珀尔帖元件(peltier element))等其他发电单元给电池8052充电。此外，给便携式信息终端8040的电池8052充电的方法不局限于此，例如也可以使上述连接端子8048与电源连接而进行充电。此外，既可以使用以无线方式收发电力来进行充电的不接触电力传输模块，又可以组合上述充电方法。
在此，电池8052的荷电状态(State Of Charge：SOC)表示在显示部8042的左上部分(图18A中的虚线框内)。通过利用该信息，用户可以掌握电池8052的荷电状态，根据该信息，还可以将便携式信息终端8040的工作模式选择为省电模式。当用户选择省电模式时，例如可以操作上述按钮8043或图标8044，将安装在便携式信息终端8040的显示模块或显示面板、CPU等的运算装置以及存储器等的构成部件的模式切换为省电模式。具体地，在省电模式中，降低各构成部件的任意的功能的使用频率并使该功能停止。另外，便携式信息终端8040也可以构成为根据荷电状态自动切换为省电模式的结构。另外，通过在便携式信息终端8040中设置光传感器等的检测单元并检测出使用便携式信息终端8040时的外光的光量而使显示亮度最优化，可以抑制电池8052的功耗。
另外，如图18A所示，当由太阳能电池8049等进行充电时，也可以在显示部8042的左上部分(虚线框内)显示表示“充电中”的图像等。
另外，当然，只要具备根据本发明的一个方式的电池，则不局限于图18A至18C所示的电子设备。
再者，作为电子设备的一个例子，参照图19A和图19B说明蓄电系统的例子。将在此说明的蓄电系统8100可用于家庭。另外，在此作为一个例子说明家庭用的蓄电系统，但是不局限于此，也可将它可用于商用或其他用途。
如图19A所示，蓄电系统8100具有用来与系统电源8103电连接的插头8101。另外，蓄电系统8100与设置在住宅内的配电盘8104电连接。
另外，蓄电系统8100也可以具有用来显示工作状态等的显示面板等8102。显示面板也可以具有触控屏。另外，除了显示面板以外，还可以具有用来使主电源导通或关闭的开关或者用来操作蓄电系统的开关等。
此外，虽然未图示，但是为了操作蓄电系统8100，也可以另行设置操作开关，例如将该操作开关设置在室内的墙上。或者，也可以连接蓄电系统8100和设置在家庭内的个人计算机及服务器等来间接操作蓄电系统8100。另外，还可以使用智慧手机等信息终端设备或因特网等远程控制蓄电系统8100。在这种情况下，将通过有线或无线使蓄电系统8100与其他设备设置进行通信的设备设置在蓄电系统8100中，既可。
图19B是示意地表示蓄电系统8100的内部的图。蓄电系统8100包括多个电池群8106、BMU(Battery Management Unit：电池管理单元)8107及PCS(Power Conditioning System：功率调节系统)8108。
电池群8106通过排列并连接多个上述电池8105而成。可以将来自系统电源8103的电力储存于电池群8106。多个电池群8106都与BMU8107电连接。
BMU8107具有可以监视并控制电池群8106所具有的多个电池8105的状态，并且可以保护电池8105的功能。具体地，BMU8107具有如下功能：收集电池群8106所具有的多个电池8105的单元电压(cellvoltage)或单元温度的数据；监视过充电或过放电；监视过充流；控制单元平衡器(cell balancer)；管理电池劣化状态；计算电池余量((荷电状态)State Of Charge:SOC)；控制驱动用电池的散热风扇；或者控制检测故障电路。另外，如上述那样，在电池8105中可以包含这些功能的一部分或全部，或者使每个蓄电装置群具有有关功能。此外，BMU8107与PCS8108电连接。
过充电是指在充满电的状态下还继续进行充电，过放电是指在超过可以保证工作的容量的状态下还继续进行放电。例如，以不超过规定值(容许值)的电压的方式监视充电时的电池的电压，来可以防止过放电。另外，通过监视放电时的电池的电压，使其不成为低于规定值(容许值)的电压，来可以防止过放电。过电流是超过规定值(容许值)的电流。电池的过电流的原因例如有如下：在电池内的正极和负极之间产生短路；对电池的负载太大等。通过监视流过电池中的电流，可以进行过电流的监视。
PCS8108与交流(AC)电源的系统电源8103电连接，进行直流-交流转换。例如，PCS8108具有逆变器或检测出系统电源8103的异常并使工作停止的系统联系保护装置等。当给蓄电系统8100充电时，例如，将系统电源8103的交流的电力转换为直流的电力并将该电力传送至BMU8107，当进行蓄电系统8100的放电时，将储存于电池群8106的电力转换为交流的电力并供应到室内等的负载。另外，从蓄电系统8100到负载的电力的供应既可以通过图19A所示的配电盘8104进行，又可以通过有线或无线直接进行。
另外，给蓄电系统8100的充电不局限于来自上述系统电源8103的充电，例如，也可以来自设置在室外的太阳能发电系统供应电力。
本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
实施例1
在本实施例中，对比较例进行比较并说明通过本发明的一个方式可以抑制反应生成物的生成的结果。
具体地，参照图20至图27B说明通过施加供应与在电极表面上形成反应生成物的电流相反的电流的信号来可以抑制在负极表面上生成晶须状的反应生成物的结果。另外，参照图24A至图27B说明比较例的结果。
图20是说明在实施例中使用的锂离子二次电池及充放电装置的结构的示意图。
图21A和图21B是说明在实施例中供应给锂离子二次电池的信号的图。具体地，对于横轴的时间，图示出供应了的信号的电流值。在此，在充电时，将反向脉冲电流流过的方向，即，从正极向电池的外部流过的电流的方向作为正方向。因此，将对锂离子二次电池进行充电的电流的电流值表示为负值，而将锂离子二次电池进行放电的电流的电流值表示为正值。
图22A至图22C是说明在实施例中对锂离子二次电池供应了信号的结果的图。具体地，图22A至图22C示出正极和负极之间观察到的电压(电池电压)，在此示出以负极为基准的正极的电压值。另外，对于由横轴表示的在正极的每单位重量的活性物质材料中充电了的容量，图示出电池电压。另外，以负极为基准的方式图示出锂离子二次电池的正极的电压。
图23是利用扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)观察在实施例中进行了急剧充电之后的负极表面的二次电子图像。
图24A和图24B是说明供应给在比较例中使用的锂离子二次电池的信号的结果的图。具体地，对于横轴的时间，图示出供应了的信号的电流值。
图25A至图25C是说明对在比较例中使用的锂离子二次电池供应了信号的结果的图。具体地，对于横轴的时间，图示出电池电压。另外，对于由横轴表示的在正极的每单位重量的活性物质材料中充电了的容量，图示出电池电压。
图26是利用扫描电子显微镜观察在比较例中进行了急剧充电之后的负极表面的二次电子图像。
图27A和图27B是形成在负极活性物质的表面上的晶须状的反应生成物的一个例子的显微镜照片。
图20示出在实施例中使用的锂离子二次电池的结构。注意，使用充放电装置进行锂离子二次电池的充电及放电。
<锂离子二次电池的结构>
在本实施例中使用的锂离子二次电池包括正极、负极以及正极和负极之间的隔离体。另外，正极和负极之间充满着电解液。另外，在本实施例中，制造硬币式锂离子二次电池而使用。
《负极的结构及制造方法》
作为负极活性物质，使用日本JFE化学株式会社制造的粒度分布D50(在粒度分布测定结果的粒度分布曲线上其累积量占有50％时的粒子直径)为9μm的球晶石墨。将该石墨、乙炔黑(简称：AB)、聚偏氟乙烯(简称：PVDF)以及N-甲基-2-吡咯烷酮(简称：NMP)混合涅炼来制造浆料。将石墨、AB、PVDF的重量比为93：2：5。将该浆料涂敷于集流体(膜厚度为18μm的铜箔)上进行干燥，来制造负极。对该电极进行打孔为16.16mmφ的圆形来制造硬币电池用的电极。
在本实施例中使用的负极的膜厚度为84μm，负极活性物质的重量为16.833mg。另外，将石墨的理论容量设定为372mAh/g。
《正极的结构及制造方法》
作为正极活性物质，使用粒度分布D90(在粒度分布测定结果的粒度分布曲线上其累积量占有90％时的粒子直径)为2.9μm的磷酸铁锂(LiFePO4)。将该LiFePO4、乙炔黑(AB)、PVDF以及NMP混合涅炼来制造浆料。将LiFePO4、AB、PVDF的重量比为85：8：7。将该浆料涂敷于集流体(膜厚度为20μm的铝箔)上进行干燥，来制造正极。对该电极进行打孔为15.96mmφ的圆形来制造硬币电池用的电极。
在本实施例中使用的正极的膜厚度为137μm，正极活性物质的重量为33.316mg。另外，正极的容量为负极的容量的90.4％。另外，将以一小时使根据该活性物质的重量及作为LiFePO4的理论容量的170mAh/g算出的电池总容量放电的电流量作为1C，计算以后的C速率。
《电解液的结构》
作为电解液，使用将六氟磷酸锂(LiPF6)溶解于碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中的电解液。
另外，EC和DEC的混合比以体积比为3：7(＝EC：DEC)，以1mol/L的浓度溶解LiPF6。
《隔离体的结构》
作为隔离体，使用厚度为260μm的玻璃纤维过滤片。
<锂离子二次电池的充电条件和放电条件>
图21A和图21B示出在本实施例中供应给锂离子二次电池的信号。
在图21A和图21B中，对于横轴的时间，图示出供应了的信号的电流值。另外，将对锂离子二次电池进行充电的电流的值表示为负值，而将锂离子二次电池进行放电的电流的值表示为正值。
另外，在图22A和图22B中，对于横轴的时间，图示出检测出的电池电压。此外，图示出以负极为基准的锂离子二次电池的正极的电压。
《初次充电及初次放电的条件》
图21A及图22A中的期间T1表示初次充电的期间，期间T2表示初次放电的期间。
以0.2C的充电率进行初次充电，当电池电压达到4.0V时结束。另外，以0.2C的放电率进行初次充电之后的初次放电，当电池电压降低到2.0V时结束。另外，环境温度为25℃。
《第二次充电的条件》
图21A及图22A中的期间T3表示第二次充电的期间。在本实施例中，当对锂离子二次电池进行第二次充电时，施加供应与产生锂嵌入负极的反应且形成反应生成物的电流相反的电流的信号。另外，图21B及图22B示出期间T3的详细内容。
具体地，每次以2C(11mA)的充电率进行容量为10mAh/g(0.33mAh)的充电，将以1C(5.6mA)的放电率放电10秒的信号供应给锂离子二次电池。然后，当电池电压达到4.3V时，结束第二次充电。另外，环境温度为25℃。
另外，在图22C中，对于由横轴表示的在正极的每单位重量的活性物质材料中充电了的容量示出电池电压。
<负极的观察>
在结束第二次充电之后，在氩气氛下的手套箱中拆开锂离子二次电池，使用碳酸二甲酯洗涤取出的负极。并且，使用气氛遮断保持器将该负极搬入扫描电子显微镜，观察该表面。
图23示出二次电子图像的照片。图23所示的球形状物质是用于负极活性物质的石墨。
在石墨的表面上观察不到晶须状的反应生成物。
另外，下面说明在不施加供应与在电极表面上形成反应生成物的电流相反的电流的信号的情况下以2C的充电率进行充电的比较例。在比较例中，确认到用于负极活性物质的石墨表面上的晶须状的反应生成物。
由本实施例的结果可知如下新颖效果，该效果是：通过对反应生成物供应电刺激，具体地，施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，来可以溶解晶须状的反应生成物。
[比较例1]
接着，在本比较例中，参照图24A至图26说明反应生成物形成在负极活性物质的表面上的结果。
<锂离子二次电池的结构>
本比较例使用的锂离子二次电池与实施例使用的不同之处只在于负极及正极的容量。由此，下面说明负极及正极的容量，其他结构参照实施例的说明。
《负极及正极的结构》
负极的膜厚度为83μm，负极活性物质的重量为16.386mg。正极的膜厚度为135μm，正极活性物质的重量为32.486mg。另外，正极的容量为负极的容量的90.7％。
<锂离子二次电池的充电条件和放电条件>
图24A和图24B示出在本比较例中供应给锂离子二次电池的信号。
在图24A和图24B中，对于横轴的时间，图示出供应给的信号的电流值。另外，将对锂离子二次电池进行充电的电流的值表示为负值，而将锂离子二次电池进行放电的电流的值表示为正值。
另外，在图25A及图25B中，对于横轴的时间，图示出检测出的电池电压。此外，图示出以负极为基准的锂离子二次电池的正极的电压。
《初次充电及初次放电的条件》
图24A及图25A中的期间T1表示初次充电的期间，期间T2表示初次放电的期间。
如上述实施例同样，以0.2C的充电率进行初次充电，当电池电压达到4.0V时结束。另外，在初次充电之后以0.2C的放电率进行初次放电，当电池电压降低到2.0V时结束。另外，环境温度为25℃。
《第二次充电的条件》
图24A及图25A中的期间T3表示第二次充电的期间。在本比较例中，当对锂离子二次电池进行第二次充电时，以高充电率进行充电。另外，在本比较例中，不施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号。
具体地，以2C的充电率进行充电，当电池电压达到4.3V时，结束第二次充电。
另外，在图25C中，对于由横轴表示的在正极的每单位重量的活性物质材料中充电了的容量，示出电池电压。
<负极的观察>
在结束第二次充电之后，如上述实施例同样，拆开锂离子二次电池，使用扫描电子显微镜观察负极的表面。
图26示出二次电子图像的照片。图26所示的球形状物质是用于负极活性物质的石墨。图26所示的石墨也称为球晶石墨。
观察到覆盖石墨的表面上的晶须状的反应生成物。
[比较例2]
图27A和图27B示出对形成在负极活性物质的表面上的晶须状的反应生成物的一个例子进行观察的结果。
图27A所示的利用扫描离子显微镜(SIM：Scanning Ion Microscope)获得的平面照片是观察充电之后的锂离子二次电池的负极活性物质的表面的结果。在附图中的白色箭头所示的部分中确认到晶须状的反应生成物。
另外，图27B示出从SIM照片的箭头方向进行截面观察的结果。此外，当进行观察时，利用透射电子显微镜(TEM：Transmission ElectronMicroscope，株式会社日立高新技术(Hitachi High-TechnologiesCorporation)制造的H-9000NAR)，将加速电压为200kV，将倍率为5万5千倍。如图27B所示，晶须状的锂弯曲地生长，其一部分成为弯曲的形状。由于具有弯曲的部分可知晶须状的锂是在顶端及根部开始生长的。
另外，为了比较，图23、图26及图27A和图27B示出使用球晶石墨的例子，但是负极活性物质不局限于此。例如，也可以使用如图28的SEM照片所示的球状化的天然石墨或如图29的SEM照片所示的鳞片状的石墨。根据石墨的形状，有时晶须状的锂的析出位置或大小不同。无论用于负极的石墨形状如何，只要是锂析出了的电池都可以使用本发明的一个方式，通过一次或多次施加供应与形成反应生成物的电流相反的电流的信号，在理想上可以复原到反应生成物附着电极表面上之前的初期状态。
实施例2
在本实施例中，与比较例进行比较地说明施加供应与在二次电池的电极表面上形成反应生成物的电流相反的电流的信号的条件(施加时间、施加间隔、施加强度)。
进行如下实验：制造四个锂电池单元，改变供应与在充电时进行充电的电流相反的电流的时间的条件，确认反应生成物(锂)的析出的有无。另外，通过利用共聚焦显微镜在不暴露于大气的情况下观察充电中或放电中浸在电解液中的电极间内部，观察锂的析出。注意，当进行充电而电池单元达到4V时看作满充电，结束充电。表1示出该结果。
[表1]
施加时间(秒) 锂的析出
80 观察不到
40 观察不到
20 观察到少量
5 观察到
比较例 观察到
如表1所示，只要施加时间是20秒以上，就可以抑制锂的析出。四个电池单元以2C的充电率进行充电，每当增加10mAh/g时以充电率1C将供应与充电电流相反的电流供应给四个电池单元80秒、40秒、20秒、5秒，而进行观察。另外，在比较例中，还准备其他电池单元，在对其不供应与充电电流相反的电流的情况下以2C的充电率进行充电。
另外，正极通过使将作为正极活性物质的LiFePO4、乙炔黑(AB)、PVDF以及NMP混合涅炼的浆料(LiFePO4、AB、PVDF的重量比为83：8：9)涂敷于集流体上来制造。负极通过使将作为负极活性物质的球晶石墨、AB、PVDF以及NMP混合涅炼的浆料(球晶石墨、AB、PVDF的重量比为93：2：5)涂敷于集流体上来制造。作为隔离体，使用聚丙烯。作为电解液，使用将LiClO4溶解于碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中的电解液。另外，EC和DEC的混合比以体积比为1：1(＝EC：DEC)，以1mol/L的浓度溶解LiClO4。使用上述正极、负极、正极活性物质、负极活性物质、隔离体以及电解液制造四个电池单元。
进行如下实验：另行制造三个锂电池单元，改变供应与充电电流相反的电流的施加时间的条件，确认反应生成物(锂)的析出的有无。表2示出该结果。
[表2]
施加间隔(mAh/g) 锂的析出
5 观察不到
10 观察不到
20 观察到
比较例 观察到
如表2所示，只要供应与充电电流相反的电流的信号的施加间隔是小于20mAh/g，优选为10mAh/g以下就可以抑制锂的析出。三个电池单元以2C的充电率进行充电，在20秒中每增加5mAh/g、每增加10mAh/g、每增加20mAh/g进行对三个电池单元的充电来进行观察。在比较例中，还准备其他电池单元，在对其不供应与充电电流相反的电流的情况下以2C的充电率进行充电。
另外，正极通过使将作为正极活性物质的LiFePO4、乙炔黑(AB)、PVDF以及NMP混合涅炼的浆料(LiFePO4、AB、PVDF的重量比为83：8：9)涂敷于集流体上来制造。负极通过使将作为负极活性物质的球晶石墨(也称为中间相球晶石墨)、AB、PVDF以及NMP混合涅炼的浆料(球晶石墨、AB、PVDF的重量比为93：2：5)涂敷于集流体上来制造。作为隔离体，使用聚丙烯。作为电解液，使用将LiPF6溶解于碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中的电解液。另外，EC和DEC的混合比以体积比为3：7(＝EC：DEC)，以1mol/L的浓度溶解LiPF6。使用上述正极、负极、正极活性物质、负极活性物质、隔离体以及电解液制造三个电池单元。
进行如下实验：另行制造三个锂电池单元，改变供应与充电电流相反的电流的施加强度的条件，确认反应生成物(锂)的析出的有无。表3示出该结果。
[表3]
施加速率(C) 锂的析出
3 观察不到
2 观察不到
1 观察到少量
比较例 观察到
如表3所示，只要施加供应与充电电流相反的电流的信号的速率C是1C以上，就可以抑制锂的析出。三个电池单元以1C的充电率进行充电，在20秒中当每增加10mAh/g时以1C、2C、3C的放电率对三个电池单元进行放电，来进行观察。另外，在比较例中，还准备其他电池单元，在对其不供应与充电电流相反的电流的情况下以1C的充电率进行充电。
另外，正极通过使将作为正极活性物质的LiFePO4、乙炔黑(AB)、PVDF以及NMP混合涅炼的浆料(LiFePO4、AB、PVDF的重量比为83：8：9)涂敷于集流体上来制造。负极通过使将作为负极活性物质的天然石墨、羧甲基纤维素(CMC)以及丁苯橡胶(SBR)混合涅炼的浆料(天然石墨、CMC、SBR的重量比为94：2：4)涂敷于集流体上来制造。作为隔离体，使用与玻璃纤维过滤片重叠的聚丙烯。作为电解液，使用将LiClO4溶解于碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂中的电解液。另外，EC和DEC的混合比以体积比为1：1(＝EC：DEC)，以1mol/L的浓度溶解LiClO4。使用上述正极、负极、正极活性物质、负极活性物质、隔离体以及电解液制造三个电池单元。
另外，图30A示出当表3中将施加供应与充电电流相反的电流流过的信号的速率C设定为3C时的时间及电压的图表，图30B示出其电流及时间的图表。此外，图31示出利用共聚焦显微镜观察图30A和图30B中的point1的情况而获得的截面照片。可知当将施加供应与充电电流相反的电流的信号的速率C设定为3C时，观察不到锂的析出。
图32A示出表示比较例的时间及电压的图表，图32B示出表示其电流及时间的图表。此外，图33示出利用共聚焦显微镜观察图32A和图32B中的point2的情况而获得的截面照片。在图33中，在充电之后观察到充电之前没有观察到的锂的析出。
附图标记说明
101：电极；102a：反应生成物；102b：反应生成物；102c：反应生成物；102d：反应生成物；102e：反应生成物；103：电解液；201：电极；202a：反应生成物；202b：反应生成物；202c：反应生成物；202d：反应生成物；202e：反应生成物；203：电解液；301：电极；303：电解液；302a：反应生成物；302b：反应生成物；302c：反应生成物；302d：反应生成物；302e：反应生成物；304：保护膜；400：蓄电池；402：正极；404：负极；406：电解液；408：隔离体；410：蓄电池用电极；412：集流体；414：活性物质层；422：活性物质；424：石墨烯；501：锂离子二次电池；502：充电器；503：负载；800：正极；801：正极集流体；802：正极活性物质；803：负极；804：负极集流体；805：负极活性物质；806：锂；807：锂；808：晶须；820：电流方向；821：负极活性物质；950：二次电池；951：正极罐；952：负极罐；953：垫片；954：正极；955：正极集流体；956：正极活性物质层；957：负极；958：负极集流体；959：负极活性物质层；960：隔离体；970：二次电池；971：正极集流体；972：正极活性物质层；973：正极；974：负极集流体；975：负极活性物质层；976：负极；977：隔离体；978：外包装体；980：二次电池；981：正极盖；982：电池罐；983：正极端子；984：正极；985：隔离体；986：负极；987：负极端子；988：绝缘板；989：绝缘板；991：PTC元件；992：安全阀机构；993：卷绕体；994：负极；995：正极；996：隔离体；997：端子；998：端子；6600：电池；6601：卷绕体；6602：端子；6603：端子；6604：电池包壳；6605：端子；6606：电路衬底；6607：电路；6608：签条；6609：天线；6610：天线；6611：层；8040：便携式信息终端；8041：框体；8042：显示部；8043：按钮；8044：图标；8045：相机；8046：麦克风；8047：扬声器；8048：连接端子；8049：太阳能电池；8050：相机；8051：充放电控制电路；8052：电池；8053：DCDC转换器；8054：开关；8055：开关；8056：开关；8057：转换器；8100：蓄电系统；8101：插头；8102：显示面板等；8103：系统电源；8104：配电盘；8105：电池；8106：电池群；8107：BMU；8108：PCS。
本申请基于2013年1月11日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-004115以及2013年2月20日提交到日本专利局的日本专利申请No.2013-030753，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (19)

1.一种电子设备的充电方法，包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极和所述第二电极之间的电解液,
所述方法包括：
供应第一电流，该第一电流在第一期间中在第一方向上流过所述第一电极和所述第二电极之间；以及
供应第二电流，该第二电流在第二期间中在第二方向上流过所述第一电极和所述第二电极之间，
其中，所述第一方向和所述第二方向彼此相反，
供应所述第一电流而使反应生成物在所述第一电极上生长，
并且，供应所述第二电流而使所述第一电极上的所述反应生成物溶解。
2.根据权利要求1所述的电子设备的充电方法，其中所述第一期间比所述第二期间长。
3.根据权利要求1所述的电子设备的充电方法，其中在所述反应生成物被溶解之后反复供应所述第二电流。
4.根据权利要求1所述的电子设备的充电方法，其中所述第一电极是负极并所述第二电极是正极。
5.根据权利要求1所述的电子设备的充电方法，其中所述第一电极是正极并所述第二电极是负极。
6.根据权利要求1所述的电子设备的充电方法，其中所述电子设备是能够进行充电的电池。
7.根据权利要求1所述的电子设备的充电方法，所述电子设备还包括覆盖所述第一电极的一部分的保护膜，
其中，供应所述第二电流而使从不由所述保护膜覆盖的所述第一电极的表面的区域生长的所述反应生成物溶解。
8.一种电子设备，包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极和所述第二电极之间的电解液,
其中，在第二期间中供应与第一电流相反的第二电流而使反应生成物溶解，该反应生成物因在第一期间中流过所述第一电极和所述第二电极之间的所述第一电流而生长在所述第一电极上。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第一期间比所述第二期间长。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其中在所述反应生成物被溶解之后反复供应所述第二电流。
11.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第一电极是负极并所述第二电极是正极。
12.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第一电极是正极并所述第二电极是负极。
13.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述电子设备是能够进行充电的电池。
14.一种电子设备，包括：
第一电极；
覆盖所述第一电极的一部分的保护膜；
第二电极；以及
所述第一电极和所述第二电极之间的电解液,
其中，在第二期间中供应与第一电流相反的第二电流而使反应生成物溶解，该反应生成物因在第一期间中流过所述第一电极和所述第二电极之间的所述第一电流而从不由所述保护膜覆盖的所述第一电极的表面的区域生长。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述第一期间比所述第二期间长。
16.根据权利要求14所述的电子设备，其中在所述反应生成物被溶解之后反复供应所述第二电流。
17.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述第一电极是负极并所述第二电极是正极。
18.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述第一电极是正极并所述第二电极是负极。
19.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述电子设备是能够进行充电的电池。
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