CN108390003B - 非水二次电池及隔离体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非水二次电池及隔离体。本发明的一个方式提供一种容易形成电解液对流的二次电池。另外，本发明的一个方式提供一种能够交换电解液的二次电池。本发明的一个方式是一种非水二次电池，其包括：正极、负极、隔离体以及电解液，其中隔离体具有能够使电解液容易形成对流的槽。非水二次电池至少具有一个预定设置方向，当隔离体中的槽采用该预定设置方向时，优选隔离体的槽以垂直于预定设置面的方式形成。另外，外包装体包括：能够对外包装体内部注入惰性气体的第一开口；以及能够从外包装体排出或对外包装体注入电解液的第二开口。电解液交换装置能够从第一开口注入惰性气体并从第二开口排出或注入电解液。

Description

非水二次电池及隔离体
本申请是申请日为2013年12月19日、申请号为“201310705180.9”、发明名称为“非水二次电池及隔离体”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种物体(product；包括机器(machine)、产品(manufacture)及组合物(composition of matter))以及方法(process；包括单纯方法及生产方法)。尤其是，本发明的一个方式涉及半导体装置、显示装置、发光装置、二次电池、隔离体、蓄电装置以及上述装置的驱动方法或其制造方法。另外，本发明的一个方式涉及非水二次电池、包括氧化物半导体的半导体装置以及包括该半导体装置的非水二次电池。
背景技术
近年来，对锂离子二次电池等的二次电池、锂离子电容器、空气电池、燃料电池等各种蓄电装置进行了积极的研究开发(专利文献1至专利文献3)。尤其是，伴随手机、智能手机、笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机等电器设备、医疗设备、混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHEV)等新一代新能源汽车、固定蓄电装置等半导体产业的发展及对节能化要求的提高，高输出、高能密度的锂离子二次电池的需求量急剧增长，已成为现代社会中不可或缺的能源。
作为非水二次电池之一的锂离子二次电池包括正极、负极、隔离体、非水电解液以及覆盖上述构成的外包装体。通常，锂离子二次电池使用如下正极及负极：作为正极，对由铝等构成的正极集流体的两面涂覆含有能够吸留·释放锂离子的正极活性物质的正极混合剂；作为负极，对由铜等构成的负极集流体的两面涂覆含有能够吸留·释放锂离子的负极活性物质的负极混合剂。另外，上述正极与负极之间夹有隔离体而彼此绝缘，正极及负极与设置于外包装体中的正极端子及负极端子电连接。外包装体为圆筒型或方型等固定的形状。
[专利文献1]国际公开第WO2012/165358号小册子
[专利文献2]美国专利申请公开第2012/0002349号说明书
[专利文献3]国际公开第WO2009/131180号小册子
在二次电池的各种用途中，对如HEV、EV、PHEV等车载二次电池、固定二次电池能够进行高输出的要求较高。为了实现二次电池的高输出化，除了需要降低正极及负极的电阻之外还需要提高电解液对锂离子的传输能力。此外，伴随高输出化因充放电反应而产生的热变大，因此需要适当地对过剩的热进行散热。
另一方面，对锂离子二次电池的长寿命化的要求也较高，不仅需要采取措施预防正极及负极的劣化，还需要采取措施预防电解液的劣化。
发明内容
鉴于上述课题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种容易形成电解液对流的二次电池等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够交换电解液的二次电池。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种高输出的二次电池。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种长寿命的二次电池等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的二次电池等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种特性良好的二次电池等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种关态电流(off-state current)小的半导体装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种耗电量低的半导体装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种采用透明的半导体层的半导体装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种采用可靠性高的半导体层的半导体装置等。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够延长二次电池的寿命的隔离体。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够提高二次电池的特性的隔离体。
另外，上述课题的记载不影响其他课题的存在。此外，本发明的一个方式并不需要解决所有上述课题。另外，即使是上述课题之外的课题，只要是从说明书、附图或权利要求书等的记载自然可知的课题，就可以从说明书、附图、权利要求书等的记载中作为课题而抽出。
本发明的一个方式是一种非水二次电池，其包括：正极、负极、隔离体以及电解液，其中隔离体具有能够使电解液容易形成对流的槽。
另外，本发明的一个方式是一种非水二次电池，其包括：正极、负极、电解液以及隔离体，其中隔离体的至少一部分中具有平行于正极及负极的槽。
另外，本发明的另一个方式是一种非水二次电池，其包括：正极、负极、电解液、隔离体、外包装体以及电解液交换装置。外包装体的内部包括正极、负极、电解液及隔离体。外包装体包括：能够对外包装体内部注入惰性气体的第一开口；以及能够从外包装体排出或对外包装体注入电解液的第二开口。电解液交换装置能够从第一开口注入惰性气体并从第二开口排出或注入电解液。
根据本发明的一个方式可以提供一种容易形成电解液对流的二次电池。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种能够交换电解液的二次电池。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种高输出的二次电池。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种长寿命的二次电池。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种新颖的二次电池。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种特性良好的二次电池。
附图说明
图1A至图1C是说明本发明的一个方式的二次电池的图；
图2A1、图2A2、图2B1、图2B2、图2C1及图2C2是说明用于本发明的一个方式的二次电池的隔离体的图；
图3A、图3B1、图3B2及图3C是说明本发明的一个方式的二次电池的图；
图4A和图4B是说明正极的图；
图5A和图5B是说明负极的图；
图6A和图6B是说明二次电池的图；
图7A和图7B是说明二次电池的图；
图8A至图8D是说明二次电池的图；
图9A至图9C是说明电器设备的图；
图10A至图10C是说明电器设备的图；
图11A和图11B是说明电器设备的图；
图12是二次电池充电时的示意图；
图13是二次电池放电时的示意图；
图14A示出本发明的一个方式的隔离体，图14B1至图14B6示出隔离体的截面图；
图15是说明本发明的一个方式的隔离体的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，按照如下顺序对本发明的实施方式进行说明。
1.隔离体具有槽的二次电池
1.1.二次电池的结构例子
1.2.隔离体的例子
2.二次电池的电解液交换系统
3.二次电池
3.1.正极
3.2.负极
3.3.电解液
3.4.隔离体
3.5.非水二次电池
3.5.1.层压型二次电池
3.5.2.方型二次电池
3.5.3.圆筒型二次电池
3.6.锂离子电容器
3.7.具有电路等的二次电池
4.电器设备
4.1.电器设备的范畴
4.2.电器设备的一个例子
4.3.电网的一个例子
4.4.电器设备的一个例子(电动汽车的例子)
4.5.电器设备的一个例子(便携式信息终端的例子)
4.6.电器设备的一个例子(蓄电系统的例子)
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形态及方式可以被变换为各种形式。因此，本发明不应该被解释为仅局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。
另外，在本说明书中说明的各附图中，为了便于说明，有时对膜、层或衬底等的厚度及领域的大小等各构成要素的大小进行夸大的表示。因此，各构成要素不局限于其大小，并不局限于各构成要素之间的相对大小。
另外，在本说明书等中，为了方便起见附加了“第一”、“第二”等序数词，而这些序数词不表示工序顺序或叠层顺序等。此外，本说明书等中，这些序数词不表示用来特定发明的事项的固有名称。
另外，在本说明书等所说明的本发明的构成中，在不同附图之间共同使用同一符号表示同一部分或具有相同功能的部分而省略其重复说明。另外，当表示具有相同功能的部分时，有时使用相同的阴影线而不特别附加附图标记。
注意，在本说明书等中，有时将二次电池用的正极和负极一并称为“电极”，此时“电极”表示正极和负极中的至少一方。
另外，在本说明书等中，“上”或“下”不局限于构成要素的位置关系为“直接在……之上”或“直接在……之下”的情况。
注意，“电压”大多是指某个电位与标准电位(例如，接地电位GND或源电位)之间的电位差。由此，也可以将电压称为电位。
此外，在本说明书等中，“电极”或“布线”不在功能上限定这些构成要素。例如，有时将“电极”用作“布线”的一部分，反之亦然。再者，“电极”或“布线”还包括多个“电极”或“布线”被形成为一体的情况等。
另外，在本说明书等中，“连接”包括电连接的情况、在功能上连接的情况以及直接连接的情况。并且，实施方式所示的各构成要素的连接关系不局限于附图或文章中所示的连接关系。
另外，在本说明书等中，有时即使不指定主动元件(晶体管、二极管等)、被动元件(电容元件、电阻元件等)等所具有的所有端子的连接位置，所属技术领域的普通技术人员也能够构成发明的一个方式。就是说，即使未特定连接位置，该端子也有时可以被判断为明确是发明的一个方式并记载在本说明书等中。尤其是，在端子的连接位置有多个的情况下，不需要将该端子的连接位置限于特定的部分。因此，有时通过仅指定主动元件(晶体管、二极管等)、被动元件(电容元件、电阻元件等)等所具有的端子的一部分的连接位置，就能够构成发明的一个方式。
另外，在本说明书等中，当至少指定某个电路的连接位置时，有时所属技术领域的普通技术人员能够特定发明。或者，当至少指定某个电路的功能时，有时所属技术领域的普通技术人员能够特定发明。也就是说，只要指定功能，就可以判断该电路明确是发明的一个方式，并且记载在本说明书中。因此，即使未特定某一个电路的功能，也只要特定其连接对象，该电路就可作为发明的一个方式被公开，而可以构成发明的一个方式。或者，当指定某个电路的功能而不指定连接位置时，该电路是作为本发明的一个方式公开的，所以可以构成发明的一个方式。
另外，可以适当地组合用来实施本发明的实施方式所记载的内容。
[1.隔离体具有槽的二次电池]
[1.1.二次电池的结构例子]
参照图1A至图1C及图2A1、图2A2、图2B1、图2B2、图2C1及图2C2对本发明的一个方式的非水二次电池的一个例子进行说明。
图1A示出正极101、负极105以及夹在正极101与负极105之间的隔离体103。正极101及负极105与设置面垂直。在本发明的一个方式中，隔离体103采用图1A所示的具有垂直于设置面的槽的隔离体103。另外，虽然在图1A至图1C中示出槽的截面具有矩形形状的例子，但是槽的截面也可以具有曲面形状、V字形状或台形形状。图14B1至图14B6示出沿着图14A所示的A-B方向的截面的例子以及槽的宽度401及槽的深度402。
图1B示出包括图1A的正极101、隔离体103及负极105的二次电池100。二次电池100除了包括正极101、隔离体103及负极105之外还包括电解液107和外包装体109。外包装体109包括端子111及端子113。外包装体109覆盖正极101、隔离体103、负极105及电解液107。另外，正极101与端子111电连接，负极105与端子113电连接。图1C所示的底面120接触于设置面。另外，图1C所示的方向121表示与设置面垂直的方向。
设想二次电池100以如下方式设置：正极101及负极105的最大的面以垂直于设置面(或地面)的方式设置，即，正极101及负极105的最大的面以大致平行于重力方向的方式设置。例如，可以如图1B所示的设置，也可以将图1B的上下调换地设置。
为了实现二次电池100的高输出化，需要提高电解液107对载流子离子(锂离子)的传输能力。即，需要提高单位时间能够对活性物质表面供应的离子浓度。例如，当锂离子因电池反应而被供应给活性物质时，活性物质表面的锂离子浓度降低。为了实现高输出化，需要补偿该浓度降低。此外，伴随二次电池100的充放电，正极101及负极105产生热。二次电池100的容量越高或输出越高所产生的热就越多，过剩的热有可能导致电解液的劣化加快。
于是，为了提高锂离子的传输能力并提高散热，采用图1A至图1C所示的包括具有槽的隔离体103的二次电池100是有效的。利用隔离体103的槽，例如可以如图1B中的箭头所示地促进电解液的对流。利用电解液的对流，可以使电解液内的锂离子浓度均匀，由此可以提高能够供应给活性物质表面的离子浓度。具体地，被正极101和负极105加热了的电解液从隔离体103的槽上升至外包装体109附近。上升至外包装体109附近的电解液107逐渐冷却并沿着外包装体109下降。隔离体103的槽也可以称为电解液的流道。
如此，当电解液107的对流得到促进时，锂离子的传输能力提高。由此可以形成高输出的二次电池100。另外，通过电解液107的对流得到促进，可以促进散热。由此，可以抑制电解液的劣化。
另外，通常锂离子二次电池存在如下顾虑：电极(主要指负极105)上析出锂金属导致正极101和负极105发生短路或剥落而使容量减少。但是，通过采用上述结构，可以抑制锂金属的析出。因此，可以降低正极101与负极105之间发生短路的危险性。
另外，有时电解液在电极表面分解而产生气体。此时，当产生的气体停滞于电极表面时，该部分不被供应电解液(即，锂离子)而不能发生电池反应，而使容量下降。当具有槽时，可以使产生的气体流到槽中，可以使气体沿着槽移动而远离电极，由此可以抑制容量下降。
[1.2.隔离体的例子]
图2A1、图2A2、图2B1、图2B2、图2C1及图2C2示出隔离体103的形状的例子。
下面，对图2A1的隔离体进行说明。如图1A至图1C中说明的那样，正极101及负极105的最大的面以垂直于设置面(或地面)的方式设置，即，以大致平行于重力方向的方式设置。隔离体103以与正极101及负极105平行的方式设置。在图2A1所示的隔离体103中，隔离体以垂直于地面的方式设置，槽也以垂直于地面的方式形成。在图1A至图1C中，虽然使用图2A1所示的以垂直的方式形成槽的隔离体103进行了说明，但是不局限于此。
也可以采用图2A2所示的形成有垂直的槽和水平的槽的隔离体103。这里，水平是指与垂直的槽大致成90°角的方向。
另外，也可以采用图2B1及图2B2所示的形成有凹部的隔离体103。在图2B1及图2B2中，以不连接的方式形成有凹部。这里，“以不连接的方式”是指凹部从隔离体的上部或下部的端部到另一方的端部不是连续的连接。由此可以增强隔离体的强度等。这里在图15中示出图2B1所示的隔离体的端部。隔离体包括上部的端部122和下部的端部123。
另外，也可以采用图2C1那样的形成有曲线的槽的隔离体103。
另外，还可以采用图2C2那样的两面上形成有槽的隔离体103。
此外，还可以采用具有组合了上述特征的隔离体。
另外，当隔离体103的槽或凹部(即，电解液107的流道)以垂直于二次电池100的预想的设置方向的方式形成时，能够更有效地促进对流，因此优选的。即，优选隔离体103的槽或凹部以垂直于设置面的方式形成。
另外，虽然在图1A至图2C2中示出隔离体103中设置有槽或凹部的例子，但是本发明的实施方式的一个方式不局限于此。根据情况或状态，也可以不在隔离体103中设置槽或凹部而将其形成为平板状。
这里，优选隔离体具有能够使电解液流过的孔或空隙。当具有孔时，优选孔的大小为5nm以上且10μm以下。另外，隔离体也可以具有纤维状的形态。隔离体的厚度优选为100nm以上且1mm以下，更优选为1μm以上且300μm以下，进一步优选为3μm以上且50μm以下。
这里，作为槽的尺寸及间隔的一个例子，对图2A1所示的隔离体进行详细说明。槽具有可以使气体流过的凹部即可。图2A1所示的隔离体的槽的深度优选为隔离体的厚度的10％以上且80％以下，更优选为30％以上且50％以下。隔离体的槽的宽度优选为50μm以上且50mm以下。这里，槽的宽度是指槽的侧面的上端部的宽度。另外，槽的间隔优选为槽的宽度的1倍以上且10倍以下。
另外，由于隔离体的表面可能存在微小的凹凸，因此不将为厚度的5％以下的凹凸视为槽。另外，例如如图14B4所示地，当槽的凹部的表面403、槽的外侧的表面404具有微小的凹凸时，将其表面的凹凸的高度的平均值称为槽的深度及隔离体的厚度。
[2.二次电池的电解液交换系统]
在本实施方式中，参照图3A、图3B1、图3B2及图3C对本发明的一个方式的非水二次电池的另一个例子进行说明。
图3A示出包括正极101、隔离体103、负极105、电解液107及外包装体109的二次电池200。外包装体109覆盖正极101、隔离体103、负极105及电解液107。
外包装体109包括端子111、端子113、气体注入排出口201、电解液注入口203及电解液排出口205。气体注入排出口201具有注入气体的功能以及排出气体的功能。电解液注入口203具有注入电解液的功能。电解液排出口205具有排出电解液的功能。
另外，正极101与端子111电连接，负极105与端子113电连接。
二次电池200可以交换电解液107。例如，二次电池200可以从气体注入排出口201向外包装体109的内部注入气体，并可以从电解液排出口205排出电解液。另外，可以从电解液注入口203注入电解液，并可以从气体注入排出口201排出气体。
二次电池200通过交换电解液107，可以将劣化的电解液经过过滤等而进行再利用。另外，也可以不进行过滤等而注入新的电解液。通过进行电解液107的交换，可以延长二次电池200的寿命。
另外，为了防止正极101及负极105的劣化，优选作为注入外包装体109的内部的气体采用惰性气体。作为惰性气体，例如可以举出氮气体、碳酸气体、氩气体等。其中，氮气体较为廉价是优选的。
另外，虽然在图3A中对气体注入排出口201设置于外包装体109的顶面而电解液注入口203及电解液排出口205设置于外包装体109的侧面的例子进行了说明，但是不局限于此。
例如，也可以如图3B1所示地将气体注入排出口201及电解液注入口203设置于外包装体109的顶面并将电解液排出口205设置于外包装体109的底面。通过将电解液排出口205设置于外包装体109的底面，可以使电解液的排出变容易。
另外，也可以如图3B2所示地，在外包装体109上设置具有兼用作电解液注入口203和电解液排出口205的功能的电解液注入排出口207。
接着，以图3C示出二次电池200的电解液交换系统300的例子。电解液交换系统300具有罐301、容器(server)307、泵309及过滤器311。
当二次电池200的电解液107发生劣化而需要进行交换时，将罐301与二次电池200的气体注入排出口201连接。另外，将电解液排出口205与服务器307连接。此外，将电解液注入口203与过滤器311连接。上述连接分别通过阀303、305、306。尤其是，连接电解液排出口205与服务器307的阀305及连接电解液注入口203与过滤器311的阀306优选采用单向阀，以防止发生电解液逆流。另外，优选对服务器307设置阀313，以进行压力调整。
例如可以通过如下方法进行电解液107的交换。首先，将罐301中的气体注入外包装体109，并将外包装体109中的电解液107排出至服务器307。利用泵309使排出至服务器307的电解液透过过滤器311。利用过滤器311去除劣化的电解液中的废物(例如，从正极101或负极105剥落的对充放电无用的粒子、电解液中的有机溶液被高分子化而生成的物质等)。经过过滤器311的电解液被再次注入外包装体109中。此时注入外包装体109中的气体从气体注入排出口201排出。
另外，虽然在图3C中对将经过过滤器311的电解液再次注入二次电池200的系统进行了说明，但是不局限于此。也可以对经过过滤器311的电解液中加入新的电解液、新的电解质或新的溶液，并将其注入外包装体109。
另外，还可以采用不设置有过滤器311的电解液交换系统，例如，可以将排出的电解液废弃而对外包装体109注入新的电解液。
[3.二次电池]
在本项中，将对能够用于图1A至图3C中记载的正极、负极、电解液、隔离体及二次电池的材料及结构等的例子进行说明。
[3.1.正极]
参照图4A和图4B说明二次电池的正极。
正极6000由如下要素构成：正极集流体6001以及通过涂敷法、CVD法或溅射法等在正极集流体6001上形成的正极活性物质层6002等。在图4A中虽然示出在薄片状(或带状)的正极集流体6001的两面设置有正极活性物质层6002的例子，但是并不局限于此，正极活性物质层6002也可以只设置在正极集流体6001的一面。另外，在图4A中虽然在正极集流体6001上的整个区域设置有正极活性物质层6002，但是并不局限于此，正极活性物质层6002也可以只设置在正极集流体6001上的一部分。例如，可以采用在正极集流体6001与端子连接的部分不设置正极活性物质层6002的结构。
作为正极集流体6001，可以使用金、铂、铝、钛等金属及这些金属的合金(不锈钢等)等的导电性高且不与锂离子等载体离子合金化的材料。另外，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。正极集流体6001可以适当地使用箔状、板状(薄片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等形状。正极集流体6001的厚度优选为10μm以上且30μm以下。
图4B是示出正极活性物质层6002的纵向截面的示意图。正极活性物质层6002包含粒状的正极活性物质6003、用作导电助剂的石墨烯6004以及粘结剂(binder，未图示)。
作为导电助剂，除了后面说明的石墨烯之外还可以使用乙炔黑(AB)、科琴黑、石墨(graphite)粒子、碳纳米管等，但是在此，作为一个例子说明使用石墨烯6004的正极活性物质层6002。
正极活性物质6003是由二次粒子构成的粒状的正极活性物质，该二次粒子为：以指定的比率混合原料化合物并对其进行焙烧而形成烧成物，再以适当的方法对该烧成物进行粉碎、造粒及分级而形成的具有平均粒径及粒径分布的二次粒子。因此，在图4B中示意性地示出球状的正极活性物质6003，但是不局限于该形状。
作为正极活性物质6003，使用锂离子等载体离子能够嵌入及脱嵌的材料即可。
例如，可以使用橄榄石型结构的含锂复合磷酸盐(通式LiMPO4(M为Fe(II)、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)中的一种以上))。作为通式LiMPO4的典型例子，可以举出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)等锂化合物作为正极活性物质使用。
或者，也可以使用通式为Li(2-j)MSiO4(M为Fe(II)、Mn(II)、Co(II)、Ni(II)中的一种以上，0≤j≤2)等的复合硅酸盐。作为通式为Li(2-j)MSiO4的典型例子，可以举出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)等化合物作为正极活性物质使用。
另外，还可以使用：具有层状岩盐型的结晶结构的钴酸锂(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))等化合物。
另外，还可以使用LiMn2O4等具有尖晶石型的结晶结构的活性物质、LiMVO4等具有反尖晶石型的结晶结构的活性物质等或其他各种化合物。
在载体离子是锂离子以外的碱金属离子或者碱土金属离子的情况下，作为正极活性物质6003，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)代替上述化合物或氧化物中的锂。
此外，虽然未图示，但是也可以在正极活性物质6003的表面设置碳层。通过设置碳层可以提高电极的导电性。通过在焙烧正极活性物质时混合葡萄糖等碳水化合物，可以形成覆盖正极活性物质6003的碳层的覆膜。
另外，通过对氧化石墨烯进行还原处理，可以形成作为导电助剂添加于正极活性物质层6002的石墨烯6004。
在本说明书中，石墨烯包括单层石墨烯和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键的单原子层的碳分子的薄片。另外，氧化石墨烯是指上述石墨烯被氧化的化合物。另外，在将氧化石墨烯还原而形成石墨烯时，包含在氧化石墨烯中的氧不一定都脱离，其中一部分残留在石墨烯中。在石墨烯包含氧的情况下，利用XPS测定的氧的比率为石墨烯整体的2atomic％以上且20atomic％以下，优选为3atomic％以上且15atomic％以下。
在此，在石墨烯为多层石墨烯的情况下，通过包含将氧化石墨烯还原的石墨烯，使石墨烯之间的层间距离为0.34nm以上且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，单层石墨烯之间的层间距离为0.34nm，但由于在根据本发明的一个方式的二次电池中使用的石墨烯的层间距离比上述单层石墨烯的层间距离长，所以在多层石墨烯的层间中的载体离子容易移动。
氧化石墨烯例如可以利用被称为Hummers法的氧化法来制造。
在Hummers法中，对石墨粉末添加过锰酸钾的硫酸溶液、过氧化氢水等而使其起氧化反应，从而制造包含氧化石墨的分散液。由于石墨中的碳的氧化，环氧基、羰基、羧基、羟基等官能团键合到氧化石墨。由此，氧化石墨中的多个石墨烯的层间距离比石墨长，从而容易通过层间的分离而进行氧化石墨烯的薄片化。接着，通过对包含氧化石墨的混合液施加超声波振动，可以劈开层间距离长的氧化石墨而使氧化石墨烯分离，同时可以制造包含氧化石墨烯的分散液。于是，通过从包含氧化石墨烯的分散液去除溶剂，可以得到粉末状的氧化石墨烯。
另外，氧化石墨烯的制造方法不局限于使用过锰酸钾的硫酸溶液的Hummers法，例如也可以适当地利用使用硝酸、氯酸钾、硝酸钠或过锰酸钾等的Hummers法或者Hummers法以外的氧化石墨烯的制造方法。
另外，氧化石墨的薄片化除了施加超声波振动以外，还可以通过施加微波、无线电波、热等离子体的照射或者物理应力来进行。
制造出来的氧化石墨烯具有环氧基、羰基、羧基、羟基等。因为在以NMP(也称为N-甲基吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等)为代表的极性溶剂中氧化石墨烯所具有的官能团中的氧带负电，所以该氧化石墨烯与NMP相互起作用，并且与不同的氧化石墨烯相互排斥而不容易聚集。因此，在极性溶剂中，氧化石墨烯容易均匀地分散。
另外，氧化石墨烯的一个边长(也称为鳞片尺寸)为50nm以上且100μm以下，优选为800nm以上且20μm以下。
如图4B的正极活性物质层6002的截面图所示，多个粒状的正极活性物质6003被多个石墨烯6004覆盖。一个薄片状的石墨烯6004与多个粒状的正极活性物质6003连接。尤其是，由于石墨烯6004为薄片状，所以石墨烯6004可以以包围粒状的正极活性物质6003的表面的一部分的方式形成面接触。与和正极活性物质形成点接触的乙炔黑等粒状导电助剂不同，石墨烯6004能够实现接触电阻低的面接触，所以可以提高粒状的正极活性物质6003与石墨烯6004之间的电子导电性，而无需增加导电助剂的量。
另外，多个石墨烯6004也彼此形成面接触。这是因为在形成石墨烯6004时使用极性溶剂中的分散性极高的氧化石墨烯的缘故。由于使溶剂从包含均匀地分散的氧化石墨烯的分散介质中挥发而将其除去，并将氧化石墨烯还原而形成石墨烯，所以残留在正极活性物质层6002中的石墨烯6004彼此部分重叠，并以彼此形成面接触的方式分散，由此形成电子导电的路径。
此外，石墨烯6004的一部分以以三维方式配置于正极活性物质层6002的内部的方式形成。另外，由于石墨烯6004为由碳分子的单层或叠层构成的极薄的膜(薄片)，所以石墨烯6004沿着各个粒状的正极活性物质6003的表面覆盖并接触于该表面的一部分，石墨烯6004的不与粒状的正极活性物质6003接触的部分在多个粒状的正极活性物质6003之间弯曲、起皱或者被拉长而成为伸展的状态。
因此，由多个石墨烯6004在正极6000中形成电子导电的网络。所以粒状的正极活性物质6003之间的电子导电的路径被保持。由此，通过作为原料使用氧化石墨烯并将在形成浆料之后还原的石墨烯用作导电助剂，可以形成电子导电性高的正极活性物质层6002。
另外，因为不需要为了增加粒状的正极活性物质6003与石墨烯6004之间的接触点而增加导电助剂的添加量，所以可以增加在正极活性物质层6002中的正极活性物质6003所占的比率。由此，可以增加二次电池的放电容量。
粒状的正极活性物质6003的一次粒子的平均粒径为500nm以下，优选为50nm以上且500nm以下。为了使石墨烯6004与多个该粒状的正极活性物质6003形成面接触，石墨烯6004的一个边长优选为50nm以上且100μm以下，更优选为800nm以上且20μm以下。
另外，作为包含在正极活性物质层6002中的粘结剂(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。
如上所示的正极活性物质层6002优选包含总重量的90wt％以上且94wt％以下的正极活性物质6003、1wt％以上且5wt％以下的用作导电助剂的石墨烯6004以及1wt％以上且5wt％以下的粘结剂。
[3.2.负极]
接着，参照图5A和图5B说明二次电池的负极。
负极6100由如下要素构成：负极集流体6101以及通过涂敷法、CVD法或溅射法等在负极集流体6101上形成的负极活性物质层6102等。在图5A中虽然示出在薄片状(或带状)的负极集流体6101的两面设置有负极活性物质层6102的例子，但是并不局限于此，负极活性物质层6102也可以只设置在负极集流体6101的一面。另外，在图5A中虽然在负极集流体6101上的整个区域设置有负极活性物质层6102，但是并不局限于此，负极活性物质层6102也可以只设置在负极集流体6101的一部分。例如，优选采用在负极集流体6101与端子连接的部分不设置负极活性物质层6102的结构。
作为负极集流体6101，可以使用金、铂、铁、铜、钛等金属及这些金属的合金(不锈钢等)等的导电性高且不与锂离子等载体离子合金化的材料。另外，也可以使用与硅起反应而形成硅化物的金属形成。作为与硅起反应而形成硅化物的金属，可以举出锆、钛、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、钴、镍等。负极集流体6101可以适当地使用箔状、板状(薄片状)、网状、冲孔网金属状、拉制金属网状等的形状。负极集流体6101优选具有10μm以上且30μm以下的厚度。
图5B是示意性地示出负极活性物质层6102的一部分的截面的图。在此，虽然示出在负极活性物质层6102中具有负极活性物质6103和粘结剂(binder，未图示)的例子，但是并不局限于此，只要在负极活性物质层6102中至少具有负极活性物质6103即可。
负极活性物质6103只要是能够溶解且析出金属或使金属离子嵌入及脱嵌的材料，就没有特别的限制。作为负极活性物质6103的材料，除了锂金属之外，还可以使用在蓄电方面上一般使用的碳材料的石墨。在石墨中，作为低结晶性碳可以举出软质碳、硬质碳等，作为高结晶性碳可以举出天然石墨、集结石墨、热分解碳、液晶沥青基碳纤维、中间相碳微球(MCMB)、液晶沥青、石油或煤类焦炭等。
另外，作为负极活性物质6103，除了上述材料之外，还可以使用能够利用与载体离子的合金化或脱合金化反应进行充放电反应的合金类材料。当载体离子是锂离子时，作为合金类材料，例如可以使用包含Mg、Ca、Al、Si、Ge、Sn、Pb、As、Sb、Bi、Ag、Au、Zn、Cd、Hg及In等中的至少一种的材料。这种金属的容量比石墨大，尤其是，硅的理论容量极高为4200mAh/g。因此，优选将硅用于负极活性物质6103。
在图5B中，虽然将负极活性物质6103表示为粒状的物质，但是并不局限于此，作为负极活性物质6103的形状例如可以为板状、棒状、圆柱状、粉状、鳞片状等任意形状。另外，也可以为在板状的表面具有凹凸形状的物质、在表面具有微小的凹凸形状的物质或具有多孔形状的物质等立体形状的物质。
在利用涂敷法形成负极活性物质层6102的情况下，通过对负极活性物质6103添加导电助剂(未图示)或粘结剂来制造负极浆料，并将其涂敷于负极集流体6101上且进行干燥即可。
另外，也可以对负极活性物质层6102进行锂的预掺杂。作为预掺杂的方法，可以采用通过溅射法在负极活性物质层6102的表面形成锂层的方法。或者，也可以通过在负极活性物质层6102的表面设置锂箔，来对负极活性物质层6102进行锂的预掺杂。
此外，优选在负极活性物质6103的表面形成石墨烯(未图示)。例如，当作为负极活性物质6103采用硅时，负极活性物质6103的体积在充放电循环中伴随载体离子的吸留及释放而发生很大的变化，由此负极集流体6101与负极活性物质层6102之间的紧密性降低，充放电导致电池特性的恶化。于是，通过在包含硅的负极活性物质6103的表面形成石墨烯，即使在充放电循环中硅的体积发生变化，也可以抑制负极集流体6101与负极活性物质层6102之间的紧密性的降低，从而减少电池特性的恶化，所以是优选的。
与正极的制造方法同样，形成在负极活性物质6103表面的石墨烯可以通过将氧化石墨烯还原来形成。作为该氧化石墨烯可以使用上述氧化石墨烯。
另外，也可以在负极活性物质6103的表面形成氧化物等的覆膜6104。在充电时由于电解液的分解等而形成的覆膜不能将其形成时消耗的电荷量释放出来，从而形成不可逆容量。针对于此，通过将氧化物等的覆膜6104预先设置在负极活性物质6103的表面，可以抑制或防止产生不可逆容量。
作为这种覆盖上述负极活性物质6103的覆膜6104，可以使用铌、钛、钒、钽、钨、锆、钼、铪、铬、铝和硅中的一种的氧化膜或包含这些元素中的一种及锂的氧化膜。与以往的因电解液的分解生成物而形成在负极表面上的覆膜相比，这种覆膜6104为充分致密的膜。
例如，氧化铌(Nb2O5)的导电率较低，即10-9S/cm，也就是说其具有高绝缘性。因此，氧化铌膜妨碍负极活性物质与电解液之间的电化学分解反应。另一方面，氧化铌的锂扩散系数为10-9cm2/sec，也就是说其具有高锂离子导电性。因此，其能够使锂离子透过。
作为覆盖负极活性物质6103的覆膜6104的形成方法，例如可以使用溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶法是一种形成薄膜的方法，其中通过加水分解反应及重缩合反应使含金属醇盐或金属盐等的溶液成为失去流动性的凝胶，再对该凝胶进行焙烧来形成薄膜。由于溶胶-凝胶法是从液相形成薄膜的方法，所以可以在分子水平上均匀地混合原料。由此，通过对溶剂的阶段的金属氧化膜的原料添加石墨等的负极活性物质，可以容易地在凝胶中分散活性物质。如此，在负极活性物质6103表面形成覆膜6104。
通过使用该覆膜6104，可以防止二次电池的容量的降低。
[3.3.电解液]
作为用于二次电池的电解液的溶剂，优选使用非质子有机溶剂。例如，可以以任意组合及比率使用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯、碳酸氯苯基、碳酸亚乙烯酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯、醋酸甲酯、丁酸甲酯、1，3-二氧六环、1,4-二氧六环、二甲氧基乙烷(DME)、二甲亚砜、二乙醚、甲基二甘醇二甲醚(methyl diglyme)、乙腈、苯腈、四氢呋喃、环丁砜、磺内酯等中的一种或两种以上。
此外，通过作为电解液的溶剂使用凝胶化的高分子材料，对于漏液性等的安全性可以得到提高。并且，能够实现二次电池的薄型化及轻量化。作为高分子材料的典型例子，可以举出硅酮胶、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、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种或多种具有阻燃性及难挥发性的离子液体(室温熔融盐)，即使因二次电池的内部短路、过充电等而使内部温度上升也可以防止二次电池的破裂或起火等。
此外，作为溶解于上述溶剂的电解质，当将锂离子用于载体时，例如可以以任意组合及比率使用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等锂盐中的一种或两种以上。
[3.4.隔离体]
作为二次电池的隔离体，可以使用纤维素、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯、尼龙、聚酯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或四氟乙烯等多孔绝缘体。另外，也可以使用玻璃纤维等无纺布或玻璃纤维与高分子纤维复合的隔膜。
[3.5.非水二次电池]
接着，参照图6A和图6B及图7A和图7B说明非水二次电池的结构。
[3.5.1.层压型二次电池]
接下来，参照图6A对层压型二次电池的一个例子进行说明。图6A为便于说明而露出其内部结构的一部分。
图6A所示的层压型二次电池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6A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。
二次电池970的外包装体978中设置有电解液注入排出口979。
作为正极、负极、隔离体以及电解液(电解质和溶剂)，分别可以使用上述材料。
在图6A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、镍等的柔性优良的金属薄膜，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，同时也确保绝缘性并具有耐电解液性。
这里，以锂离子二次电池为例对二次电池的工作原理进行说明。正极活性物质可以使用作为正极活性物质6003示出的材料。这里，作为一个例子采用LiFePO4。另外，负极活性物质可以使用作为负极活性物质6103示出的材料。这里，作为一个例子采用石墨。
图12示出当对锂离子二次电池进行充电时的锂离子二次电池1101与充电器1102的连接结构。当对锂离子二次电池进行充电时，在正极发生化学式(1)的反应。
LiFePO4→FePO4+Li++e- (1)
另外，在负极发生化学式(2)的反应。
xC+Li++e-→LiCx(x≥6) (2)
图13示出当锂离子二次电池进行放电时的锂离子二次电池1101与负载1103的连接结构。当锂离子二次电池进行放电时，在正极发生化学式(3)的反应。
FePO4+Li++e-→LiFePO4 (3)
另外，在负极发生化学式(4)的反应。
LiCx→xC+Li++e-(x≥6) (4)
[3.5.2.圆筒型二次电池]
接下来，参照图7A和图7B对圆筒型二次电池的一个例子进行说明。如图7A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包壳(外装包壳)982。上述正极盖981与电池包壳(外装包壳)982通过垫片(绝缘垫片)990绝缘。
图7B是示意性地示出圆筒型二次电池的截面的图。在中空圆柱状电池包壳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。电池包壳982的一端关闭且另一端开着。
作为正极984、负极986、隔离体985，可以使用上述材料。
作为电池包壳982，可以使用对电解液具有抗蚀性的镍、铝、钛等金属、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)。另外，为了防止因二次电池的充放电产生的由电解液导致的腐蚀，优选对腐蚀性金属覆盖镍或铝等。在电池包壳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包壳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。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电阻焊接到电池包壳982底。安全阀机构992与正极盖981通过PTC(Positive Temperature Coefficient：正温度系数)元件991电连接。当电池的内压的上升超过指定的阈值时，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异常发热。作为PTC元件，可以使用钛酸钡(BaTiO3)类半导体陶瓷等。
[3.5.3.方型二次电池]
接下来，参照图6B对方型二次电池的一个例子进行说明。图6B所示的卷绕体993包括负极994、正极995、隔离体996。卷绕体993是夹着隔离体996使负极994和正极995彼此重叠来形成叠层片，并且将该叠层片卷绕而形成的。通过由方型密封包壳等覆盖该卷绕体993，形成方型二次电池。另外，由负极994、正极995以及隔离体996构成的叠层的叠层数目根据所需的容量和元件体积适当地设计，既可。
与圆筒型二次电池相同，负极994通过端子997和端子998中的一个与外包装体的负极端子(未图示)连接，正极995通过端子997和端子998中的另一个与外包装体的正极端子(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，作为二次电池示出层压型、圆筒型以及方型二次电池，但是可以使用硬币型等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。
[3.6.锂离子电容器]
接着，对蓄电装置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 Layer Capacitor)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担持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。
如上所述，可以将本发明的一个方式用于上述锂离子电容器。由此可以制造输出高且使用寿命长的蓄电装置。
[3.7.具有电路等的二次电池]
接着，对具有电路等的蓄电装置进行说明。
图8A至图8D是示出在上述方型二次电池中设置有电路等的二次电池的例子的图。图8A和图8B所示的二次电池6600是在电池包壳6604内部收容有上述卷绕体6601的二次电池。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8B所示的二次电池6600中设置电路等。图8C及图8D是例示出在二次电池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、EMC对策元件等各种构件。
在此，作为上述半导体集成电路(IC)，可以使用后面所述的具有将氧化物半导体用于沟道形成区等的晶体管的电路。由此可以大幅度地减少电路6607的功耗。
由这些电子构件形成的电路6607例如可以用作二次电池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8C及图8D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除了可以进行二次电池6600的充放电，还可以进行与安装有二次电池6600的电子设备之间的信号的发送和接收。
天线6609及天线6610例如可以用于与二次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中的一方或两方电连接于上述电路6607，可以通过电路6607控制与外部的电力发送和接收或者信号的发送和接收。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，可以由安装有二次电池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8C及图8D中虽然示出设置有两种天线的二次电池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8C及图8D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与二次电池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，当安装有二次电池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。
[4.电子设备]
可以将根据本发明的一个方式的二次电池用作各种电子设备的电源。
[4.1.电子设备的范畴]
在此，电子设备是指包括利用电力驱动的部分的工业产品。电子设备不局限于家电等民用电子设备，其广泛地包括商用、工业用、军事用等各种用途的电子设备。
[4.2.电子设备的一个例子]
作为使用根据本发明的一个方式的二次电池的电子设备，可以举出电视机、监视器等显示装置、照明装置、台式或笔记本式等的个人计算机、文字处理机、再现存储在DVD(Digital Versatile 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、移动电话、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、加湿器、除湿器、空调器等空调设备、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保存用冰冻器、手电筒、电动工具、烟尘探测器、助听器、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，还可以举出引导灯、信号机、煤气表、水表等计量器具、传送带、自动扶梯、电梯、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、无线用基站、移动电话基站、储电系统、用于使电力均匀化或智能电网的二次电池等工业设备。另外，利用来自二次电池的电力通过电动机推进的移动体(传输体)等也包括在电子设备或电子设备的范畴内。作为上述移动体，例如可以举出电动汽车(EV)、兼具内燃机和电动机的混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、使用履带代替这些的车轮的履带式车辆、农业机械、包括电动辅助自行车的电动自行车、摩托车、电动轮椅、电动卡丁车、小型或大型船舶、潜水艇、固定翼机、旋转翼机等飞机、火箭、人造卫星、太空探测器、行星探测器、宇宙飞船等。
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二次电池。或者，在上述电子设备中，作为在来自主电源或商业电源的电力供应停止时能够对二次电池供应电力的不间断电源，可以使用根据本发明的一个方式的二次电池。或者，在上述电子设备中，作为与来自主电源或商业电源的电力供应同时进行的将电力供应到电子设备的辅助电源，可以使用根据本发明的一个方式的二次电池。
[4.3.电网的一个例子]
上述各个电子设备既可以安装二次电池，也可以通过有线或无线连接多个电子设备、二次电池以及控制它们的电力系统的控制装置而形成一种电力系统网络(电网)。通过控制装置来控制电网，可以提高网络整体的电力的使用功率。
图9A示出在住宅中使多个家用电器、控制装置以及二次电池等连接的HEMS(家庭能源管理系统：Home Energy Management System)的例子。通过利用这种系统，可以简单地掌握家庭整体的用电量。另外，也可以远程控制多个家用电器的工作。此外，当利用传感器或控制装置自动控制家用电器时，这种系统还可以节电。
设置在住宅8000中的配电盘8003通过引入线8002与电力系统8001连接。通过配电盘8003，将由引入线8002供应的商业电力的交流电力供应到各家用电器。控制装置8004除了与配电盘8003之外、还与多个家用电器、蓄电系统8005以及太阳能发电系统8006等连接。另外，控制装置8004也可以与停在住宅8000的户外等并与配电盘8003独立的电动汽车8012连接。
通过控制装置8004使配电盘8003与多个家用电器连接而形成网络，并且通过控制装置8004来控制连接到网络的多个家用电器。
另外，控制装置8004与因特网8011连接，并可以通过因特网8011与管理服务器8013连接。管理服务器8013可以接受用户的电力使用情况的信息而创建数据库，并且，可以根据该数据库对用户提供各种服务。另外，管理服务器8013例如可以对用户随时提供对应于时间段的电费信息，并且控制装置8004也可以根据该信息设定住宅8000中的最适合的使用模式。
例如，多个家用电器是指图9A所示的显示装置8007、照明装置8008、空调系统8009以及电冷藏箱8010，当然并不局限于这些，其是指可以设置在住宅内的上述电子设备等的所有电器。
例如，在显示装置8007的显示部中，组装有液晶显示装置、在每个像素中具备有机EL(Electro Luminescence)元件等发光元件的发光装置、电泳显示装置、DMD(DigitalMicromirror Device：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)等的半导体显示装置，除了电视广播接收用之外，用于个人计算机或广告显示等的信息显示用显示装置也包括在显示装置中。
另外，照明装置8008包括利用电力以人工获得光的人工光源，作为人工光源，可以使用白炽灯泡、荧光灯等放电灯以及LED(Light Emitting Diode)或有机EL元件等发光元件。图9A所示的照明装置8008设置在天花板，但是除此之外也可以是设置在墙壁、地板以及窗户等的安装型照明装置或台式照明装置。
空调系统8009具有调整温度、湿度以及空气净化度等的室内环境的功能。在图9A中，作为一个例子示出空调器。空调器包括具备将压缩机及蒸发器等合为一体的室内机和内藏冷凝器的室外机(未图示)的空调器或将室内机和室外机合为一体的空调器等。
另外，电冷藏箱8010是一种用来在低温下保管食品等的电子设备，其包括在零度以下使食品等冷冻的电冷冻箱。通过在被压缩机压缩的管道中的冷却介质汽化时的散热，使箱内冷却。
上述多个家用电器既可以分别具有二次电池，也可以不具有二次电池而利用来自蓄电系统8005的电力或来自商业电源的电力。在家用电器在其内部具有二次电池的情况下，即使在由于停电等无法接受来自商业电源的电力供应时，通过将二次电池用作不间断电源，也可以使用上述家用电器。
在上述各个家用电器的电源供应端子的附近，可以设置电流传感器等的电力检测单元。通过将利用电力检测单元检测出的信息发送到控制装置8004，除了用户可以掌握住宅整体的用电量以外，控制装置8004还可以根据该信息设定对多个家用电器的电力分配，从而可以在住宅8000中高效率地或经济地使用电力。
另外，在商业电源的供应源能够供应的总电能中的电力使用率低的时间段中，可以从商业电源对蓄电系统8005进行充电。另外，通过利用太阳能发电系统8006，白天可以对蓄电系统8005进行充电。注意，进行充电的对象不局限于蓄电系统8005，也可以是安装在与控制装置8004连接的电动汽车8012中的二次电池或多个家用电器所具有的二次电池。
如此，通过利用控制装置8004将储存在各种进行了充电的二次电池中的电力高效率地分配而使用，可以在住宅8000内高效率地或经济地使用电力。
如上所述，虽然作为将电力系统网络化而控制的例子，示出家庭规模的电网，但是并不局限于此，也可以构筑将智能电表(smartmeter)等的控制功能和通信功能组合的城市规模、国家规模的智能电网(smartgrid)。另外，还可以构筑以能量供应源和消费设施为构成单位的工厂或企业规模的微电网(microgrid)。
[4.4.电子设备的一个例子]
接着，作为电子设备的一个例子，参照图9B和图9C说明移动体的例子。可以将根据本发明的一个方式的二次电池用于控制移动体的二次电池。
图9B示出电动汽车的内部结构的一个例子。电动汽车8020安装有可以进行充放电的二次电池8024。二次电池8024的电力由电子控制单元8025(ECU：Electronic ControlUnit)调整其输出，通过逆变器单元8026供应到驱动电动机单元8027。逆变器单元8026可以将从二次电池8024输入的直流电力转换为三相交流电力，并可以调整转换的交流电力的电压、电流以及频率然后输出到驱动电动机单元8027。
因此，当驾驶员踏下加速踏板(未图示)时，驱动电动机单元8027开始工作，在驱动电动机单元8027产生的扭力(torque)通过输出轴8028及驱动轴8029传送到后轮(驱动轮)8030。通过随着后轮的驱动，前轮8023也工作，可以使电动汽车8020驱动行驶。
在各单元中，例如设置有电压传感器、电流传感器、温度传感器等的检测单元，通过该单元适当地监视电动汽车8020的各部位的物理量。
电子控制单元8025是一种具有未图示的RAM、ROM等的存储器及CPU的处理装置。根据电动汽车8020的加速、减速、停止等操作信息、行驶环境及各单元的温度信息、控制信息以及二次电池的荷电状态(SOC：State Of Charge)等的输入信息，电子控制单元8025对逆变器单元8026、驱动电动机单元8027以及二次电池8024输出控制信号。各种数据或程序储存在该存储器中。
驱动电动机单元8027除了交流电动机之外，还可以将直流电动机或上述电动机和内燃机组合而使用。
另外，上述二次电池的交换例如可以在修理电动汽车时进行。另外，只要具备根据本发明的一个方式的二次电池，就不局限于上述移动体。
安装在电动汽车8020的二次电池8024可以通过利用插件方式或非接触供电方式等从外部的充电设备被供应电力，来进行充电。图9C示出从地上设置型的充电装置8021通过电缆8022对安装在电动汽车8020的二次电池8024进行充电的情况。当进行充电时，作为充电方法或连接器的规格等，根据CHAdeMO(在日本注册的商标)等的规定的方式而适当地进行，即可。作为充电装置8021，也可以使用设置在商业设施的充电站或家庭的电源。例如，图9B所示那样，通过利用使连接到二次电池8024的连接插头8031与充电装置8021电连接的插件技术从外部供应电力，可以对安装在电动汽车8020的二次电池8024进行充电。可以通过AC/DC转换器等转换装置转换为具有固定电压值的直流恒压来进行充电。
另外，虽未图示，但是也可以将受电装置安装在移动体并从地上的送电装置非接触地供应电力来进行充电。当利用非接触供电方式时，通过在公路或外壁中组装送电装置，不但停车中而且行驶中也可以进行充电。此外，也可以利用该非接触供电方式，在移动体之间进行电力的发送及接收。再者，还可以在移动体的外部设置太阳能电池，当停车时或行驶时进行二次电池8024的充电。可以利用电磁感应方式或磁场共振方式实现这样的非接触供电。
另外，当移动体为铁路用电动车厢时，可以从架空电缆或导电轨供应电力来对安装的二次电池进行充电。
通过作为二次电池8024安装根据本发明的一个方式的二次电池，可以制造高输出或使用寿命长的二次电池，并可以提高方便性。另外，如果通过提高二次电池8024的特性而使二次电池8024本身小型轻量化，就有助于实现车辆的轻量化，从而可以减少耗油量。另外，由于安装在移动体的二次电池8024具有较大的容量，所以也可以将它用作室内等的电力供应源。此时，可以避免在电力需求高峰时使用商业电源。
[4.5.电子设备的一个例子(便携式信息终端的例子)]
并且，参照图10A至图10C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10A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方式等进行显示的电子纸、DMD(Digital Micromirror Device：数字微镜装置)、PDP(Plasma Display Panel：等离子体显示面板)、FED(Field EmissionDisplay：场致发射显示器)、SED(Surface Conduction 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10A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灯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，使它具有调整用来输出声音的扬声器8047的音量等的功能。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10A示出在左侧面上设置两个按钮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是一种用来与外部设备进行通信或供应电力的信号或电力的输入端子。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(Compact Disc：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10A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10B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、二次电池8052以及DCDC转换器8053等。另外，在图10B中，作为充放电控制电路8051的一个例子示出具有二次电池8052及DCDC转换器8053的结构，作为二次电池8052使用上述实施方式所说明的根据本发明的一个方式的二次电池。
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中，也可以对便携式信息终端8040的二次电池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、非晶硅或上述硅的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10C所示的方框图对图10B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10C示出太阳能电池8049、二次电池8052、DCDC转换器8053、转换器8057、开关8054、开关8055、开关8056以及显示部8042，二次电池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10B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二次电池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成为导通而给二次电池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))等其他发电单元给二次电池8052充电。此外，给便携式信息终端8040的二次电池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，又可以组合以上的充电方法。
在此，二次电池8052的荷电状态(State Of Charge：SOC)表示在显示部8042的左上部分(图10A中的虚线框内)。通过利用该信息，用户可以掌握二次电池8052的荷电状态，根据该信息，还可以选择便携式信息终端8040的省电模式。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，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，可以抑制二次电池8052的功耗。
另外，如图10A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二次电池，则不局限于图10A至图10C所示的电子设备。
[4.6.电子设备的一个例子(蓄电系统的例子)]
再者，作为电子设备的一个例子，参照图11A和图11B说明蓄电系统的例子。将在此说明的蓄电系统8100可作为上述蓄电系统8005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11A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与设置在家庭内的配电盘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8102等。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，也可以另行设置的操作开关，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11B示出蓄电系统8100的电路结构的例子。蓄电系统8100具有二次电池群8106和BMS(Battery Management System：电池管理系统)8108。
二次电池群8106是m个二次电池单元8109_1至8109_m并联连接而成的。二次电池单元8109_1至8109_m分别与n个二次电池8110_1至8110_n串联连接。二次电池8110可以采用根据本发明的一个方式的二次电池。
BMS8108具有BMU(Battery Management Unit：电池管理单元)8107，BMU8107具有对二次电池群8106的状态进行监视、控制及保护的功能。例如，BMU8107与二次电池群8106所具有的二次电池8110_1至8110_n电连接，由此可以收集单元电压数据。另外，二次电池8110_1至8110_n分别设置有热敏电阻器，由此可以收集单元温度数据。
另外，BMS8108具有AC/DC反相器8115及DC/AC反相器8116。AC/DC反相器8115与接触插头8101电连接，DC/AC反相器8116与外部连接端子8105电连接。利用开关8111及开关8112切换蓄电系统8100的充放电。例如，在对蓄电系统8100进行充电时，例如可以将系统电源8103的交流电力转换为直流电力对BMU8107进行送电；在蓄电系统8100进行放电时，将二次电池群8106中储存的电力转换为交流电力供应给室内等的负载。另外，可以如图11A所示地通过配电盘8104将蓄电系统8100的电力供应给负载，或者可以通过有线或无线直接将从蓄电系统8100向负载供应电力。
另外，不局限于仅利用上述系统电源8103对蓄电系统8100进行充电，例如也可以通过设置于室外的太阳能发电系统对蓄电系统8100进行电力供应，或者通过电动汽车搭载的蓄电系统对蓄电系统8100进行电力供应。
AC/DC反相器8115及DC/AC反相器8116连接有电流表8113及8114，BMU8107可以收集该电流表的数据。BMU8107可以根据上述数据进行过充电及过放电的监视、过电流的监视、电池平衡器控制、电池劣化状态的管理、计算电池余量((充电率)State Of Charge：电量状态：SOC)、驱动用二次电池的冷却扇的控制或故障检出的控制等。
另外，BMU8107连接有数据记录仪8117，数据记录仪8117连接有ROM8118。另外，数据记录仪8117连接有报警器8119等，可以利用显示面板等8102显示蓄电系统8100的信息。
另外，如上述那样，在二次电池8110中可以包含这些功能的一部分或全部，或者使每个二次电池单元8109具有有关功能。
作为构成BMU8107的电路，优选使用包括具有氧化物半导体的晶体管的电路。此时，可以大幅地降低BMU8107的功耗。

Claims (14)

1.一种用于替换二次电池的电解液的方法，
所述二次电池包括：
外包装体，包括第一开口、第二开口和第三开口；以及
所述外包装体中的电解液，
所述方法包括以下步骤：
通过所述第三开口从所述外包装体排出所述电解液，同时通过所述第一开口将惰性气体注入到所述外包装体；
对从所述外包装体排出的所述电解液进行过滤；以及
通过所述第二开口向所述外包装体注入所述过滤后的所述电解液，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口，
其中所述外包装体的侧面包括所述第二开口和所述第三开口，且
其中在向所述外包装体内部注入所述电解液的步骤中通过所述第一开口从所述外包装体排出所述惰性气体。
2.一种用于替换二次电池的电解液的方法，
所述二次电池包括：
外包装体，包括第一开口、第二开口和第三开口；以及
所述外包装体中的电解液，
所述方法包括以下步骤：
通过所述第三开口从所述外包装体排出所述电解液，同时通过所述第一开口将惰性气体注入到所述外包装体；
对从所述外包装体排出的所述电解液进行过滤；以及
通过所述第二开口向所述外包装体注入所述过滤后的所述电解液，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口和所述第二开口，
其中所述外包装体的底表面包括所述第三开口，且
其中在向所述外包装体内部注入所述电解液的步骤中通过所述第一开口从所述外包装体排出所述惰性气体。
3.如权利要求1或2所述的用于替换二次电池的电解液的方法，
其中在向所述外包装体的内部注入所述电解液的步骤之前，所述过滤之后的所述电解液与新电解液、所述电解液的电解质以及所述电解液的溶液中的至少任一者混合。
4.如权利要求1或2所述的用于替换二次电池的电解液的方法，
其中所述二次电池是锂离子二次电池。
5.一种电解液替换系统，包括：
二次电池，所述二次电池包括：
外包装体，包括第一开口、第二开口和第三开口；以及
所述外包装体中的电解液；以及
过滤器，
其中所述第三开口配置成在通过所述第一开口向所述外包装体内部注入惰性气体时从所述外包装体向外部排出所述电解液，
其中所述过滤器配置成对从所述第三开口排出的所述电解液进行过滤，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口，
其中所述外包装体的侧面包括所述第二开口和所述第三开口，且
其中所述第一开口配置成从所述第二开口向所述外包装体注入所述过滤之后的所述电解液时排出所述惰性气体。
6.一种电解液替换系统，包括：
二次电池，所述二次电池包括：
外包装体，包括第一开口、第二开口和第三开口；以及
所述外包装体中的电解液；以及
过滤器，
其中所述第三开口配置成在通过所述第一开口向所述外包装体内部注入惰性气体时从所述外包装体向外部排出所述电解液，
其中所述过滤器配置成对从所述第三开口排出的所述电解液进行过滤，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口和所述第二开口，
其中所述外包装体的底面包括所述第三开口，且
其中所述第一开口配置成从所述第二开口向所述外包装体注入所述过滤之后的所述电解液时排出所述惰性气体。
7.如权利要求5或6所述的电解液替换系统，
其中所述二次电池进一步包括所述外包装体中的正极、负极、以及所述正极和所述负极之间的隔离体，
其中所述隔离体在垂直于所述二次电池的设置面的方向上包括多个槽，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口，且
其中所述多个槽从所述第一开口附近的所述隔离体的上部的端部持续延伸到所述设置面上的所述隔离体的下部的端部。
8.如权利要求5或6所述的电解液替换系统，
其中在向所述外包装体注入所述电解液之前，所述过滤之后的所述电解液与新电解液、所述电解液的电解质以及所述电解液的溶液中的至少任一者混合。
9.如权利要求5或6所述的电解液替换系统，
其中所述二次电池是锂离子电池。
10.一种电解液替换系统，包括：
二次电池，所述二次电池包括：
外包装体，包括第一开口、第二开口和第三开口；以及
所述外包装体中的电解液；
连接至所述第二开口的过滤器；
连接至所述第三开口的服务器；以及
所述过滤器和所述服务器之间的泵，
其中所述第三开口配置成在通过所述第一开口向所述外包装体内部注入惰性气体时从所述外包装体排出所述电解液，
其中排出至所述服务器的所述电解液配置成穿过所述服务器、所述泵和所述过滤器，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口，
其中所述外包装体的侧面包括所述第二开口和所述第三开口，且
其中所述第一开口配置成当穿过所述过滤器的所述电解液从所述第二开口注入到所述外包装体时排出所述惰性气体。
11.一种电解液替换系统，包括：
二次电池，所述二次电池包括：
外包装体，包括第一开口、第二开口和第三开口；以及
所述外包装体中的电解液；
连接至所述第二开口的过滤器；
连接至所述第三开口的服务器；以及
所述过滤器和所述服务器之间的泵，
其中所述第三开口配置成在通过所述第一开口向所述外包装体内部注入惰性气体时从所述外包装体排出所述电解液，
其中排出至所述服务器的所述电解液配置成穿过所述服务器、所述泵和所述过滤器，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口和所述第二开口，
其中所述外包装体的底面包括所述第三开口，且
其中所述第一开口配置成当穿过所述过滤器的所述电解液从所述第二开口注入到所述外包装体时排出所述惰性气体。
12.如权利要求10或11所述的电解液替换系统，
其中所述二次电池进一步包括所述外包装体中的正极、负极、以及所述正极和所述负极之间的隔离体，
其中所述隔离体在垂直于所述二次电池的设置面的方向上包括多个槽，
其中所述外包装体的顶面包括所述第一开口，且
其中所述多个槽从所述第一开口附近的所述隔离体的上部的端部持续延伸到所述设置面上的所述隔离体的下部的端部。
13.如权利要求10或11所述的电解液替换系统，
其中在向所述外包装体注入所述电解液之前，穿过所述过滤器的所述电解液与新电解液、所述电解液的电解质以及所述电解液的溶液中的至少任一者混合。
14.如权利要求10或11所述的电解液替换系统，
其中所述二次电池是锂离子电池。
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