KR101905392B1 - 축전 장치 - Google Patents

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마사키 야마카지
나딘 다카하시
순페이 야마자키
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은, 방전 용량이 크고, 또 에너지 밀도가 높은 축전 장치를 얻는 것을 과제의 하나로 한다.
정극 활물질(positive electrode active material)을 정극 집전체(positive electrode current collector) 위에 갖는 정극과, 전해질(電解質)을 개재하여 정극(positive electrode)과 대향하는 부극(negative electrode)을 갖고, 정극 활물질은, 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 1 영역과, 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 2 영역을 갖고, 제 1 영역은 제 2 영역으로 덮이는 축전 장치이다. 정극 활물질의 표층부(表層部)가 니켈을 포함하지 않는 영역으로 형성됨으로써, 니켈이 전해액에 접촉되는 일이 없어지기 때문에, 니켈의 촉매 효과의 발현을 억제하고, 또 니켈이 갖는 높은 방전 전위를 이용할 수 있다.

Description

축전 장치{POWER STORAGE DEVICE}
개시되는 발명의 일 형태는 축전 장치에 관한 것이다.
퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등의 휴대할 수 있는 전자 기기의 분야가 현저히 진보되고 있다. 휴대할 수 있는 전자 기기에 있어서, 소형·경량이고, 또 신뢰성을 갖고, 고(高)에너지 밀도 및 충전할 수 있는 축전 장치가 필요해지고 있다. 이와 같은 축전 장치로서, 예를 들어 리튬 이온 2차 전지가 알려져 있다. 또한, 환경 문제나 에너지 문제의 인식이 높아지기 때문에, 2차 전지를 탑재한 전기 추진(推進) 차량의 개발도 급속하게 진행되고 있다.
리튬 이온 2차 전지에 있어서, 정극 활물질(positive electrode active material)로서, 인산 철 리튬(LiFePO4), 인산 코발트 리튬(LiCoPO4), 인산 니켈 리튬(LiNiPO4) 등의 리튬(Li)과, 철(Fe), 코발트(Co), 또는 니켈(Ni)을 포함하는 올리빈 구조(olivine structure)를 갖는 인산 화합물 등이 알려져 있다(특허 문헌 1, 비특허 문헌 1, 및 비특허 문헌 2 참조).
인산 철 리튬은 조성식 LiFePO4로 나타내어지고, 리튬이 모두 추출된 FePO4도 안정적이기 때문에, 안전하게 대용량이 실현될 수 있다.
일본국 특개평11-25983호 공보
Byoungwoo Kang, Gerbrand Ceder, "Nature"(영국), 2009년 3월, 제 458 권, 190 페이지 내지 193 페이지 F.Zhou et al., "Electrochemistry Communications"(네덜란드), 2004년 11월, 제 6 권, 제 11 호, 1144 페이지 내지 1148 페이지
상술한 리튬과 니켈을 포함하는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물로 형성되는 정극 활물질은 리튬과 철을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물로 형성되는 정극 활물질과 비교하여 방전 전위가 높은 것이 기대되고 있다. 또한, 리튬과 니켈을 포함하는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물(예를 들어, 화학식 LiNiPO4)과, 리튬과 철을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물(예를 들어, 화학식 LiFePO4)은, 이론 용량이 대략 동일하다. 상술한 것에 따라, 리튬과 니켈을 포함하는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물로 형성되는 정극 활물질은 에너지 밀도가 높은 것이 기대되고 있다.
그러나, 리튬과 니켈을 포함하는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물로 형성되는 정극 활물질을 사용하여도 기대된 전위를 발현할 수 없다. 이 이유는, 전해액(유기 용매)의 분해가 원인의 하나로 생각할 수 있다.
정극 활물질인 리튬과 니켈을 포함하는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물에 포함되는 니켈 원자는, 전해액에 포함되는 유기 물질의 산화 환원 반응의 촉매로서 기능할 수 있다. 따라서, 정극 활물질에 포함되는 니켈 금속 또는 니켈 화합물이 전해액과 접촉하면, 전해액에 포함되는 유기 물질의 산화 환원 반응이 촉진되어 분해될 가능성이 있다.
상기 과제를 감안하여 개시되는 발명의 일 형태에서는, 에너지 밀도가 높은 축전 장치를 얻는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명의 일 형태는, 정극 활물질을 정극 집전체(positive electrode current collector) 위에 갖는 정극(positive electrode)과, 전해질을 개재하여 정극과 대향하는 부극(negative electrode)을 갖고, 정극 활물질은 리튬(Li)과 니켈(Ni)을 포함하는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 1 영역과, 리튬(Li)과, 철(Fe), 망간(Mn), 및 코발트(Co) 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 2 영역을 갖고, 제 1 영역은 제 2 영역으로 덮이는 축전 장치이다.
제 1 영역은 리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물을 사용하여도 좋다. 또한, 제 2 영역은 리튬과 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물을 사용하여도 좋다. 인산 화합물의 대표적인 예로서, 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물이 있고, 제 1 영역에 리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물에 올리빈 구조를 갖는 영역이 있어도 좋다. 또한, 제 2 영역에 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물에 올리빈 구조를 갖는 영역이 있어도 좋다. 또한, 제 1 영역과 제 2 영역 양쪽 모두에 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물이 포함되어도 좋다. 또한, 제 1 영역은 단결정, 다결정, 미결정이라도 좋고, 비정질을 포함하여도 좋다. 또한, 제 2 영역은 단결정, 다결정, 미결정이라도 좋고, 비정질을 포함하여도 좋다.
또한, 리튬과 니켈을 포함하여 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물이 포함된 제 1 영역은, 화학식 Li1 -x1NiyM1- yPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M은 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)(y는 0보다 크고 1 이하)로 나타내어지는 물질을 포함하여도 좋다. 또한, 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물이 포함된 제 2 영역은, 화학식 Li1 -x2MePO4(x2는 0 이상 1 이하)(Me는 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)로 나타내어지는 물질을 포함하여도 좋다. M 및 Me는 Fe, Mn, 및 Co 중의 단일 원소 또는 복수의 원소를 취할 수 있다. 복수의 원소인 경우, 그 구성 원소의 비율은 임의로 할 수 있다.
화학식 Li1 -x1NiyM1- yPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M은 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)(y는 0보다 크고 1 이하)로 나타내어지는 물질에 대해서, M이 단일 원소 또는 복수의 원소인 각각의 경우에 대해서 이하에 나타낸다.
M이 Fe, Mn, 및 Co 중의 단일 원소인 경우에는, 제 1 영역을 형성하는 물질은, 화학식 Li1 -x1Nia(M1)bPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M1은 Fe, Mn, 또는 Co 중의 어느 하나)(a+b=1, a는 0보다 크고 1미만, 또 b는 0보다 크고 1미만)로 나타내어진다.
M이 Fe, Mn, 및 Co 중의 2개의 원소인 경우에는, 제 1 영역을 형성하는 물질은, 화학식 Li1x -1Nia(M1)b(M2)cPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M1≠M2, M1 및 M2는 각각 Fe, Mn, 및 Co 중의 어느 하나)(a+b+c=1, a는 0보다 크고 1미만, b는 0보다 크고 1미만, 또 c는 0보다 크고 1미만)로 나타내어진다.
M이 Fe, Mn, 및 Co 중의 3개의 원소인 경우에는, 제 1 영역을 형성하는 물질은, 화학식 Li1 -x1Nia(M1)b(M2)c(M3)dPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M1≠M2, M1≠M3, M2≠M3, 또 M1, M2, 및 M3은 각각 Fe, Mn, 및 Co 중의 어느 하나)(a+b+c+d=1, a는 0보다 크고 1미만, b는 0보다 크고 1미만, c는 0보다 크고 1미만, 또 d는 0보다 크고 1미만)로 나타내어진다.
화학식 Li1 -x2MePO4 (x2는 0 이상 1 이하)(Me는 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)로 나타내어지는 물질에 대해서, Me가 단일 원소 또는 복수의 원소인 각각의 경우에 대해서 이하에 나타낸다.
Me가 Fe, Mn, 및 Co 중의 단일 원소인 경우에는, 제 2 영역을 형성하는 물질은 화학식 Li1 -x2(Me1)PO4 (x2는 0 이상 1 이하)(Me1은 Fe, Mn, 및 Co 중의 어느 하나)로 나타내어진다.
Me가 Fe, Mn, 및 Co 중의 2개의 원소인 경우에는, 제 2 영역을 형성하는 물질은, 화학식 Li1 -x2(Me1)a(Me2)bPO4(x2는 0 이상 1 이하)(Me1≠Me2, Me1 및 Me2는 각각 Fe, Mn, 및 Co 중의 어느 하나)(a+b=1, a는 0보다 크고 1미만, 또 b는 0보다 크고 1미만)로 나타내어진다.
Me가 Fe, Mn, 및 Co 중의 3개의 원소인 경우에는, 제 2 영역을 형성하는 물질은, 화학식 Li1 -x2(Me1)a(Me2)b(Me3)cPO4(x2는 0 이상 1 이하)(Me1≠Me2, Me2≠Me3, Me1≠Me3, 또 Me1, Me2, 및 Me3은 각각 Fe, Mn, 및 Co 중의 어느 하나)(a+b+c=1, a는 0보다 크고 1미만, b는 0보다 크고 1미만, c는 0보다 크고 1미만)로 나타내어진다.
화학식 Li1 -x1NiyM1- yPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M은 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)(y는 0보다 크고 1 이하)로 나타내어지는 물질은 올리빈 구조라도 좋다.
화학식 Li1 -x2MePO4 (x2는 0 이상 1 이하)(Me는 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)로 나타내어지는 물질은 올리빈 구조라도 좋다.
또한, 제 1 영역은 니켈 농도 구배(勾配)를 가져도 좋다.
후술(後述)하는 정극 활물질층(positive electrode active material layer)은 막 형상의 정극 활물질로 형성된다.
개시되는 발명의 일 형태에 의하여 방전 전압이 높고, 에너지 밀도가 큰 축전 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 정극 활물질을 포함하는 정극의 단면도의 일례.
도 2는 정극 활물질을 포함하는 정극의 단면도의 일례.
도 3은 정극 활물질을 포함하는 정극의 단면도의 일례.
도 4는 정극 활물질을 포함하는 정극의 단면도의 일례.
도 5a 내지 도 5c는 정극 활물질을 포함하는 정극의 제작 방법의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 축전 장치의 단면도의 일례.
도 7은 축전 장치의 응용 형태의 일례를 설명하기 위한 사시도.
도 8은 축전 장치의 응용 형태의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 9는 무선 급전(給電) 시스템의 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 10은 무선 급전 시스템의 구성의 일례를 도시하는 도면.
본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어남이 없이 그 형태 및 상세한 내용을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 실시예에 기재된 내용에만 한정하고 해석되는 것이 아니다. 또한, 도면을 사용하여 본 발명의 구성을 설명할 때, 같은 것을 가리키는 부호는 다른 도면 사이에서도 공통적으로 사용한다.
또한, 각 실시형태의 도면 등에 있어서 나타내는 각 구성의 크기, 층의 두께, 또는 영역은 명확하게 하기 위해서 과장(誇張)하여 표기되는 경우가 있다. 따라서, 그 스케일에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용하는 “제 1”, “제 2”, “제 3” 등의 서수(序數)를 사용한 용어는, 구성 요소를 식별하기 위하여 편의상 붙인 것이며, 수적으로 한정하는 것은 아니다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 축전 장치가 갖는 정극의 구조에 대해서 도 1을 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 형태인 축전 장치가 갖는 정극의 단면 모식도에 상당한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태는 정극 활물질층(201)으로서 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 1 영역(이하, 상기 영역을 제 1 영역(102)이라고 말한다)과, 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 2 영역(이하, 상기 영역을 제 2 영역(104)이라고 말한다)을 갖는다. 제 1 영역(102)은 제 2 영역(104)으로 덮인다.
즉, 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 1 영역(102)의 상면 및 측면이 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 2 영역(104)으로 덮인다. 따라서, 제 1 영역(102)은 표면에 노출되지 않는 구조를 갖는다. 도 1에 도시하는 정극을 축전 장치에 사용할 때에, 제 1 영역(102)은 전해액에 접촉하지 않는 구조를 갖는다. 정극 활물질층(201)의 전해액에 접촉되는 면은 제 2 영역(104)으로 형성된다.
리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 1 영역(102)에 포함되는 니켈은, 전해액에 포함되는 유기 물질의 산화 환원 반응의 촉매로서 기능할 수 있다. 따라서, 제 1 영역(102)에 포함되는 니켈이 전해액과 접촉하면, 전해액에 포함되는 유기 물질의 산화 환원 반응이 촉진되어 분해될 가능성이 있다. 본 실시형태를 적용함으로써 니켈이 전해액에 접촉하는 일이 없어지기 때문에, 니켈의 촉매 효과의 발현을 억제하고, 또 니켈이 갖는 높은 방전 전위를 이용할 수 있다.
제 1 영역(102)은 리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물을 사용하여도 좋다. 인산 화합물의 대표적인 예로서, 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물이 있고, 제 1 영역(102)에 리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물에 올리빈 구조를 갖는 영역이 포함되어도 좋다. 또한, 제 1 영역(102)은 단결정, 다결정, 미결정이라도 좋고, 비정질을 포함하여도 좋다.
제 1 영역(102)이 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는 인산 화합물인 경우, 리튬, 천이 금속, 및 인산(PO4)으로 구성된다. 천이 금속으로서는, 철, 망간, 코발트, 니켈 중의 하나 이상이고, 또 니켈을 포함하는 것을 들 수 있다. 산화 환원 전위가 큰 니켈을 포함함으로써, 높은 방전 전위가 실현된다. 또한, 제 1 영역(102) 중의 니켈의 비율이 높을수록 니켈의 산화 환원에 의한 방전 용량의 비율이 높아지기 때문에, 고에너지 밀도를 실현할 수 있다.
제 1 영역(102)은, 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는 리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물인 경우, 화학식 Li1 -x1NiyM1-yPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M은 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)로 나타내어지는 물질을 포함하여도 좋다. y의 값은 0보다 크고 1 이하, 바람직하게는, 0.8 이상, 보다 바람직하게는 1로 함으로써, 보다 고에너지 밀도를 실현할 수 있다.
제 1 영역(102) 내에 있어서, 니켈은 농도 구배를 가져도 좋다.
또한, 제 2 영역(104)은 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물을 사용하여도 좋다. 인산 화합물의 대표적인 예로서 올리빈 구조를 갖는 인산 화합물이 있고, 제 2 영역(104)에 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물에 올리빈 구조를 갖는 영역이 포함되어도 좋다. 또한, 제 2 영역(104)은 단결정, 다결정, 미결정이라도 좋고, 비정질을 포함하여도 좋다.
제 2 영역(104)이 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는 인산 화합물인 경우, 리튬, 천이 금속, 및 인산(PO4)으로 구성된다. 천이 금속으로서는, 철, 망간, 코발트 중의 하나 이상이고, 또 니켈을 포함하지 않는 것을 들 수 있다.
제 2 영역(104)은, 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나를 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물인 경우, 화학식 Li1 -x2MePO4(x2는 0 이상 1 이하)(Me는 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)로 나타내어지는 물질을 포함하여도 좋다.
제 2 영역(104)은, 충방전에 기여(寄與)하는 정극 활물질이 될 수 있는 화합물이면 용량 저하를 초래하지 않기 때문에 좋다. 제 2 영역(104)에 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는 인산 화합물을 사용한 경우에는, 충방전에 있어서 높은 용량이 실현될 수 있다.
한편, 제 2 영역(104)은 니켈을 포함하지 않기 때문에, 방전 전위가 낮게 되고, 에너지 밀도는 떨어진다. 따라서, 정극 활물질층(201)의 막 두께 r에 대한 제 2 영역(104)의 막 두께 d의 비율 c(c=d/r)는 낮을수록 바람직하다. 비율 c의 값으로서, 바람직하게는, 0.005 이상 0.25 이하, 더 바람직하게는, 0.01 이상 0.1 이하를 사용할 수 있다. 비율 c의 값을 변경하면 원하는 에너지 밀도를 갖는 정극 활물질을 제작할 수 있다.
제 1 영역(102) 및 제 2 영역(104)에 있어서의 화합물은, 충방전에 수반하여 리튬이 탈리(脫離)삽입된다. 따라서, 화학식 Li1 -x1NiyM1- yPO4(x1은 0 이상 1 이하)(M은 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)(y는 0보다 크고 1 이하), 및 화학식 Li1 -x2MePO4(x2는 0 이상 1 이하)(Me는 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)에 있어서, x1, x2의 값은 0 이상 1 이하의 범위로 임의의 값이 된다. 또한, 각각의 영역 내에 있어서, 리튬의 농도는 구배를 갖는 경우도 있다.
제 1 영역(102) 및 제 2 영역(104)에 있어서의 화합물은 리튬 대신에 알칼리 금속(예를 들어, 나트륨(Na)이나 칼륨(K) 등)이나 알칼리 토류 금속(예를 들어, 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 및 바륨(Ba) 등), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg)을 사용할 수도 있다. 또는, 제 1 영역(102) 및 제 2 영역(104)에 있어서의 화합물은 리튬과 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속 중의 하나 이상을 포함하는 화합물을 사용할 수도 있다.
본 실시형태를 적용함으로써, 니켈이 전해액에 접촉되는 일이 없어지기 때문에, 니켈의 촉매 효과의 발현을 억제하고, 또 니켈이 갖는 높은 방전 전위를 이용할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 축전 장치가 갖는 정극의 구조에 대해서 도 1과 상이한 예를 도 2 내지 도 4를 사용하여 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 형태인 축전 장치가 갖는 정극의 단면 모식도에 상당한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태는, 정극 활물질층(201)으로서, 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 1 영역(102)과, 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 막 형상의 제 2 영역(104)을 갖고, 제 1 영역(102)은 제 2 영역(104)으로 덮인다. 제 1 영역(102)의 상면 및 측면이 제 2 영역(104)으로 덮이고, 또 제 1 영역(102)과 정극 집전체(200)의 사이에 제 2 영역(104)이 존재한다.
또한, 도 3 및 도 4는 각각 도 1 및 도 2에 있어서의 막 형상의 제 1 영역(102)을 복수 갖는 경우를 도시한다.
그 이외의 구성은 실시형태 1과 마찬가지로 할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태인 축전 장치가 갖는 정극의 제작 방법에 대해서 이하에 설명한다.
우선, 정극 집전체(200)를 준비한다(도 5a 참조).
정극 집전체(200)의 재료는 특별히 한정되지 않지만, 백금, 알루미늄, 구리, 티타늄 등의 도전성이 높은 재료를 사용할 수 있다. 본 실시형태에서는 티타늄을 사용한다.
다음에, 정극 집전체(200) 위에 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 제 1 영역(102)을 형성한다(도 5b 참조).
리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 제 1 영역(102)의 제작 방법으로서는, PVD법(예를 들어, 스퍼터링법), 진공 증착법, 또는 CVD법(예를 들어, 플라즈마 CVD법이나 열 CVD법, LPCVD법) 등의 건식법을 사용할 수 있다. 건식법을 사용하여 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 제 1 영역(102)을 형성함으로써, 균질(均質)하고, 또 박막인, 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 제 1 영역(102)을 얻을 수 있다. 따라서, 정극의 충방전 특성을 안정시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 스퍼터링법에 의하여, 예를 들어 인산 화합물로 형성되는 제 1 영역(102)을 제작한다. 예를 들어, 화학식 LiNiyM1 - yPO4 (M은 Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)(y는 0보다 크고 1 이하)로 나타내어지는 물질로 형성된 타깃을 사용하여 막 두께 10nm 내지 3μm의 인산 화합물을 형성한다.
제 1 영역(102)은 정극 집전체(200) 위의 일부에 형성된다. 제 1 영역(102)은 정극 집전체(200)의 단부보다 제 1 영역(102)의 단부가 내측에 있도록 형성한다. 스퍼터링법을 사용하는 경우에는, 예를 들어 메탈 마스크 등을 사용하여 정극 집전체(200)의 단부에 제 1 영역(102)이 형성되지 않도록, 성막을 행한다. 또는, 정극 집전체(200)에 제 1 영역(102)이 되는 막을 형성한 후, 에칭에 의하여 불필요한 부분을 제거한다.
또한, 제 1 영역(102)을 형성한 후에 가열 처리를 행하여도 좋다. 예를 들어, 가열 처리를 행함으로써, 제 1 영역(102)을 결정화시킬 수 있다. 또는 결정성을 높일 수 있다.
가열 처리 온도로서는, 450℃ 이상 700℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 처리의 시간으로서는, 30분 이상 40시간 이하, 바람직하게는, 2시간 이상 10시간 이하로 행하면 좋다. 또한, 가열 처리의 분위기로서는, 희 가스 분위기, 질소 분위기 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가열 처리는 질소 분위기 중에 있어서, 600℃에서 4시간 행할 수 있다.
다음에, 제 1 영역(102)이 형성된 정극 집전체(200) 위에 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 제 2 영역(104)을 형성한다(도 5c 참조).
리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 제 2 영역(104)의 제작 방법으로서는, PVD법(예를 들어, 스퍼터링법), 진공 증착법, 또는 CVD법(예를 들어 플라즈마 CVD법이나 열 CVD법, LPCVD법) 등의 건식법을 사용할 수 있다. 건식법을 사용하여 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 제 2 영역(104)을 형성함으로써, 균질하고 또 박막인, 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 제 2 영역(104)을 얻을 수 있다. 따라서, 정극의 충방전 특성을 안정시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 스퍼터링법에 의하여, 예를 들어 인산 화합물로 형성되는 제 2 영역(104)을 제작한다. 예를 들어, 화학식 LiMePO4(Me는, Fe, Mn, 및 Co 중의 하나 이상)로 나타내어지는 물질로 형성된 타깃을 사용하여 막 두께 10nm 내지 3μm의 인산 화합물을 형성한다.
제 2 영역(104)은, 충방전에 기여하는 정극 활물질이 될 수 있는 화합물이면 용량 저하를 초래하지 않기 때문에 좋다. 제 2 영역(104)에 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는 인산 화합물을 사용한 경우에는, 충방전에 있어서 높은 용량이 실현된다.
한편, 제 2 영역(104)은 니켈을 포함하지 않기 때문에, 방전 전위가 낮게 되고, 에너지 밀도는 떨어진다. 따라서, 정극 활물질층(201)의 막 두께 r에 대한 제 2 영역(104)의 막 두께 d의 비율 c(c=d/r)는 낮을수록 바람직하다. 비율 c의 값으로서, 바람직하게는, 0.005 이상 0.25 이하, 더 바람직하게는, 0.01 이상 0.1 이하를 사용할 수 있다. 또한, 비율 c의 값을 변경하면 원하는 에너지 밀도를 갖는 정극 활물질을 제작할 수 있다.
제 1 영역(102)의 상면 및 측면을 덮도록 제 2 영역(104)을 형성한다. 제 2 영역(104)이 제 1 영역(102)의 상면 및 측면을 덮도록 제 1 영역(102)이 표면에 노출되지 않는 구조를 갖는다. 이와 같은 구조로 함으로써, 정극을 축전 장치에 사용한 경우에 제 1 영역에 포함되는 니켈이 전해액에 접촉하지 않는 구조가 되고, 니켈의 촉매 효과의 발현을 억제하고, 또 니켈이 갖는 높은 방전 전위를 이용할 수 있다.
본 명세서에서는, 제 1 영역(102)과 제 2 영역(104)을 합쳐 정극 활물질층(201)이라고 부른다. 또한, 정극 활물질층(201)과, 정극 활물질층(201)이 형성된 정극 집전체(200)를 합쳐 정극(202)이라고 부른다.
또한, 제 2 영역(104)을 형성한 후에 가열 처리를 행하여도 좋다. 예를 들어, 가열 처리를 행함으로써 제 1 영역(102)과 제 2 영역(104)을 포함하는 정극 활물질층(201)을 결정화시킬 수 있다. 또는 결정성을 높일 수 있다.
가열 처리 온도로서는, 450℃ 이상 700℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 처리의 시간으로서는, 30분 이상 40시간 이하, 바람직하게는, 2시간 이상 10시간 이하로 행하면 좋다. 또한, 가열 처리의 분위기로서는, 희 가스 분위기, 질소 분위기 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가열 처리는 질소 분위기 중에 있어서, 600℃에서 4시간 행할 수 있다.
카본 등으로 정극 활물질층(201) 표면에 피막(被膜)을 형성하여도 좋다. PVD법(예를 들어, 스퍼터링법), 진공 증착법, 또는 CVD법(예를 들어, 플라즈마 CVD법이나 열 CVD법, LPCVD법) 등의 건식법을 사용할 수 있다. 또는 도포법 등의 습식법을 사용하여도 좋다. 또한, 피복한 후에 가열 처리를 행하여도 좋다(도시하지 않는다).
또한, 활물질이란, 캐리어인 이온의 삽입 및 탈리에 관한 물질을 가리키고, 카본 등의 피막을 포함하는 것이 아니다.
상술한 공정에 의하여 정극 활물질층(201)을 포함하는 정극(202)을 제작한다.
본 실시형태에 의하여 니켈의 촉매 효과의 발현을 억제하고, 또 니켈이 갖는 높은 방전 전위를 이용할 수 있는 정극 활물질을 포함하는 정극을 형성할 수 있다.
(실시형태 4)
상술한 제작 공정에 의하여 얻어진 정극 활물질을 포함하는 정극을 사용한 축전 장치의 예로서, 리튬 이온 2차 전지에 대해서 이하에 설명한다. 리튬 이온 2차 전지의 개요를 도 6에 도시한다.
도 6에 도시하는 리튬 이온 2차 전지는, 정극(202), 부극(207), 및 세퍼레이터(210)를 외부와 격절(隔絶)되는 케이스(220) 중에 설치하고, 케이스(220) 중에 전해액(211)이 충전된다. 또한, 정극(202) 및 부극(207)의 사이에 세퍼레이터(210)를 갖는다.
정극 집전체(200)에 접하여 정극 활물질층(201)이 형성된다. 한편, 부극 집전체(205; negative electrode current collector)와 접하여 부극 활물질층(206; negative electrode active material layer)이 형성된다. 본 명세서에서는, 정극 활물질층(201)과, 정극 활물질층(201)이 형성된 정극 집전체(200)를 합쳐 정극(202)이라고 부른다. 또한, 부극 활물질층(206)과, 부극 활물질층(206)이 형성된 부극 집전체(205)를 합쳐 부극(207)이라고 부른다. 정극(202)은 실시형태 1 내지 실시형태 3에서 제작한 정극(202)을 사용한다.
정극 집전체(200)에는 제 1 전극(221)이 접속되고, 부극 집전체(205)에는 제 2 전극(222)이 접속되고, 제 1 전극(221) 및 제 2 전극(222)을 개재하여 충전이나 방전이 행해진다.
또한, 정극 활물질층(201) 및 세퍼레이터(210)의 사이와 부극 활물질층(206) 및 세퍼레이터(210)의 사이는 각각 일정한 간격을 두고 도시하지만, 이것에 한정되지 않고, 정극 활물질층(201) 및 세퍼레이터(210)와 부극 활물질층(206) 및 세퍼레이터(210)는 각각 접하여도 좋다. 또한, 정극(202) 및 부극(207)은 사이에 세퍼레이터(210)를 배치한 상태로 실린더(cylinder) 상태로 둥글게 하여도 좋다.
정극 집전체(200)로서는, 알루미늄, 스테인리스 등의 도전성이 높은 재료를 사용할 수 있다. 정극 집전체(200)는, 박(箔) 형상, 판(板) 형상, 또는 유리 등의 절연성 기판 위에 형성된 박막 형상 등의 형상을 적절히 사용할 수 있다.
정극 활물질층(201)의 두께는, 20nm 내지 6μm의 사이에서 원하는 두께를 선택한다. 크랙(crack)이나 박리가 일어나지 않도록 정극 활물질층(201)의 두께를 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 전지의 형태에도 따르지만, 정극 집전체가 평판 형상뿐만 아니라, 실린더 형상으로 둥글게 되었을 때, 정극 활물질층(201)에 크랙이나 박리가 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.
부극 집전체(205)로서는, 구리, 스테인리스, 철 등의 도전성이 높은 재료를 사용할 수 있다.
부극 활물질층(206)으로서는, 리튬, 알루미늄, 흑연(黑鉛), 실리콘, 게르마늄 등이 사용된다. 부극 집전체(205) 위에 도포법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의하여 부극 활물질층(206)을 형성하여도 좋다. 부극 집전체(205)를 사용하지 않고 각각의 부극 활물질층(206)을 단체로 부극으로서 사용하여도 좋다. 흑연과 비교하면, 게르마늄, 실리콘, 리튬, 알루미늄의 이론 리튬 흡장(吸藏) 용량이 크다. 흡장 용량이 크면, 작은 면적이라도 충분하게 충방전할 수 있고, 부극으로서 기능하기 위하여 비용의 절감 및 2차 전지의 소형화로 이어진다. 다만, 실리콘 등은 리튬을 흡장함으로써 체적이 최대로 4배 정도까지 증가하고, 재료 자체가 취화(脆化)하거나, 충방전을 반복함으로써 충방전의 용량 저하(사이클 열화)가 현저해지는 등의 문제가 있기 때문에, 열화 대책이 필요하다.
전해액은 캐리어 이온인 알칼리 금속 이온을 포함하고, 이 캐리어 이온이 전기 전도의 역할을 행한다. 알칼리 금속 이온으로서는, 예를 들어, 리튬 이온이 있다.
전해액(211)으로서는, 예를 들어, 용매와 그 용매에 용해하는 리튬 염으로 구성된다. 리튬 염으로서는, 예를 들어 염화 리튬(LiCl), 불화 리튬(LiF), 과염소산 리튬(LiClO4), 붕불화 리튬(LiBF4), LiAsF6, LiPF6, Li(C2F5SO2)2N 등이 있다.
전해액(211)의 용매로서, 고리형 카보네이트류(예를 들어, 에틸렌카보네이트(이하, EC라고 약기한다), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 및 비닐렌카보네이트(VC) 등), 비고리형 카보네이트류(디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 에틸메틸카보네이트(EMC), 메틸프로필카보네이트(MPC), 메틸이소부틸카보네이트(MIBC), 및 디프로필카보네이트(DPC) 등), 지방족 카르복실산 에스테르류(개미산 메틸, 초산 메틸, 프로피온산메틸, 및 프로피온산에틸 등), 비고리형 에테르류(γ-부틸로락톤 등의 γ-락톤류, 1,2-디메톡시에탄(DME), 1,2-디에톡시에탄(DEE), 및 에톡시메톡시에탄(EME) 등), 고리형 에테르류(테트라하이드로푸란, 2-메틸테트라하이드로푸란 등), 고리형 술폰(술포레인 등), 알킬인산에스테르(디메틸술폭시드, 1,3-디옥솔란 등이나 인산트리메틸, 인산트리에틸, 및 인산트리옥틸 등)나 그 불화물이 있고, 이들 중의 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다.
세퍼레이터(210)로서 종이, 부직포, 유리 섬유, 또는 나이론(폴리아미드), 비닐론(비나론이라고도 한다; 폴리비닐알코올계 섬유), 폴리에스테르, 아크릴, 폴리올레핀, 폴리우레탄 등의 합성 섬유 등을 사용하면 좋다. 다만, 상술한 전해액(211)에 용해하지 않는 재료를 선택할 필요가 있다.
세퍼레이터(210)의 재료로서 더 구체적으로는, 예를 들어, 불소계 폴리머, 폴리에티렌옥시드, 폴리프로필렌옥시드 등의 폴리에테르, 폴리에티렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리아크릴로니트릴, 폴리염화비닐리덴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리메타크릴로니트릴, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌이민, 폴리부타디엔, 폴리스티렌, 폴리이소프렌, 폴리우레탄계 고분자 및 이들의 유도체, 셀룰로오스, 종이, 부직포 중에서 선택된 1종을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
전해액(211)과 세퍼레이터(210) 대신에 고체 전해질을 사용하여도 좋다. 고체 전해질을 사용하는 경우에는, 고체 전해질을 사이에 개재하여 정극 활물질층(201)과 부극 활물질층(206)을 대향시킴으로써, 정극 화물질층(201)과 고체 전해질의 사이와, 부극 활물질층(206)과 고체 전해질의 사이에 틈이 생기지 않도록, 밀접시켜 배치한다.
상술한 리튬 이온 2차 전지에 충전할 때에는, 제 1 전극(221)에 정극 단자, 제 2 전극(222)에 부극 단자를 접속한다. 정극(202)으로부터는 제 1 전극(221)을 통하여 전자가 빼앗겨, 제 2 전극(222)을 통하여 부극(207)으로 이동한다. 또한, 정극으로부터는 리튬 이온이 정극 활물질층(201)으로부터 용출(溶出)하여 세퍼레이터(210)를 통과하여 부극(207)에 도달한 후, 부극 활물질층(206) 내의 부극 활물질(negative electrode active material)에 도입된다. 동시에, 정극 활물질층(201)에서는, 전자가 방출되고, 정극 활물질층(201)에 포함되는 천이 금속(철, 망간, 코발트, 니켈 중의 하나 이상)의 산화 반응이 생긴다.
방전할 때는, 부극(207)에서는 부극 활물질층(206)이 리튬을 이온으로서 방출하여 제 2 전극(222)에 전자가 도입된다. 리튬 이온은 세퍼레이터(210)를 통과하여 정극 활물질층(201)에 도달하여 정극 활물질층(201)에 도입된다. 그 때는, 부극(207)으로부터의 전자도 정극(202)에 도달하고, 정극 활물질층(201)에 포함되는 천이 금속(철, 망간, 코발트, 니켈 중의 하나 이상)의 환원 반응이 생긴다.
본 실시형태에 의하여 얻어지는 에너지 밀도는, 정극 활물질층(201)의 막 두께 r에 대한 제 2 영역(104)의 막 두께 d의 비율 c(c=d/r)이 낮을수록 커진다. 비율 c의 값으로서, 바람직하게는, 0.005 이상 0.25 이하, 더 바람직하게는, 0.01 이상 0.1 이하를 사용할 수 있다. 비율 c의 값을 변경하면 원하는 에너지 밀도를 갖는 정극 활물질을 제작할 수 있다.
상술한 공정에 의하여 제작한 리튬 이온 2차 전지는, 니켈을 포함하는 화합물을 정극 활물질로서 갖는다. 정극 활물질에는 니켈을 포함하기 때문에 높은 방전 전위를 실현할 수 있다. 예를 들어, 올리빈 구조를 갖는 정극 활물질에서는, 포함되는 천이 금속의 종류에 따라 다소(多少) 차이가 있지만, 활물질 단위 중량당의 이론 용량은, 대략 같은 값을 나타낸다. 따라서, 방전 전위가 높을수록 에너지 밀도가 실현된다.
전해액에 사용되는 유기 용매는, 넓은 전위 창(wide potential window)을 갖는 재료, 즉 산화 전위와 환원 전위의 차이가 큰 재료를 선택할 필요가 있다. 그 이유는, 산화 전위와 환원 전위의 차이가 작은 유기 용매를 사용하면, 리튬 이온이 탈리삽입을 행할 수 있는 전위가 되기 전에, 유기 용매의 산화 환원이 시작되고, 유기 용매를 분해해 버려 리튬 이온의 탈리삽입을 행할 수 없기 때문이다. 또한, 전해액의 산화 전위와 환원 전위는 사이클릭 볼타메트리법 등에 의하여 확인할 수 있다. 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 정극 활물질에 기대되는 충방전 전위폭보다 넓은 전위 창을 갖는 유기 용매를 사용할 필요가 있다.
그러나, 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 정극 활물질을 사용하고, 또 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 정극 활물질로 기대되는 충방전 전위폭보다 넓은 전위 창을 갖는 유기 용매를 사용하여 전지를 제작하고, 충방전을 행하고자 하여도 기대되는 전위가 되기 전에 니켈의 촉매 효과로 인하여 용매의 분해가 촉진되어 충방전을 행할 수 없다.
한편, 본 실시형태에서는, 전해액에 접하는 측의 영역이, 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물로 형성되는 제 2 영역(104)으로 형성되고, 리튬과 니켈을 포함하는 화합물로 형성되는 제 1 영역(102)은 전해액에 접촉하지 않는 정극 활물질층(201)을 포함한 정극(202)을 사용함으로써, 니켈의 촉매 효과를 억제하여 충방전을 행할 수 있고, 결과적으로 에너지 밀도를 높일 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는, 실시형태 4에서 설명한 축전 장치의 응용 형태에 대해서 설명한다.
실시형태 4에서 설명한 축전 장치는, 디지털 카메라나 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 한다), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치 등의 전자 기기에 사용할 수 있다. 또한, 전기 자동차, 하이브리드 자동차(hybrid vehicle), 철도용 전기 차량, 작업차(作業車), 카트(cart), 휠체어(wheelchair), 자전거 등의 전기 추진 차량에 사용할 수 있다.
도 7은 전동식(電動式)의 휠체어(501)의 사시도이다. 전동식의 휠체어(501)는, 사용자가 앉는 좌석부(座席部; 503), 좌석부(503)의 후방(後方)에 설치된 등받이(backrest; 505), 좌석부(503)의 앞면의 아래쪽에 설치된 풋 레스트(footrest; 507), 좌석부(503)의 좌우에 설치된 암 레스트(armrest; 509), 등받이(505)의 위의 뒤쪽에 설치된 핸들(handle; 511)을 갖는다. 암 레스트(509)의 한쪽에는 휠체어의 동작을 제어하는 컨트롤러(513)가 설치된다. 좌석부(503) 아래쪽의 프레임(515)을 사이에 두고 좌석부(503) 앞면의 아래쪽에는 한 쌍의 전륜(前輪; 517)이 형성되고, 좌석부(503)의 뒷면 아래쪽에는 한 쌍의 후륜(後輪; 519)이 설치된다. 후륜(519)은, 모터(motor), 브레이크(brake), 기어(gear) 등을 갖는 구동부(521)에 접속된다. 좌석부(503)의 아래쪽에는, 배터리(battery), 전력 제어부, 제어 수단 등을 갖는 제어부(523)가 설치된다. 제어부(523)는, 컨트롤러(513) 및 구동부(521)와 접속되고, 사용자가 컨트롤러(513)를 조작함으로써, 제어부(523)를 통하여 구동부(521)가 구동하여 전동식의 휠체어(501)의 전진(前進), 후진(後進), 선회(旋回) 등의 동작 및 속도를 제어한다.
실시형태 4에서 설명한 축전 장치를 제어부(523)의 배터리에 사용할 수 있다. 제어부(523)의 배터리는, 플러그-인(plug-in) 기술에 의하여 외부로부터 전력을 공급됨으로써 충전할 수 있다.
도 8은 전기 자동차의 일례를 도시한다. 전기 자동차(650)에는, 축전 장치(651)가 탑재되어 있다. 축전 장치(651)의 전력은, 제어 회로(653)에 의하여 출력이 조정되어 구동 장치(657)에 공급된다. 제어 회로(653)는 컴퓨터(655)에 의하여 제어된다.
구동 장치(657)는, 직류 전동기 또는 교류 전동기 단체, 또는 전동기와 내연(內燃) 기관을 조합하여 구성된다. 컴퓨터(655)는, 전기 자동차(650)의 운전자의 조작 정보(가속, 감속, 정지 등)나, 주행시(走行時)의 정보(등판(登坂), 강판(降坂) 등의 정보, 구동륜(驅動輪)에 걸리는 부하 정보 등)의 입력 정보에 의거하여, 제어 회로(653)에 제어 신호를 출력한다. 제어 회로(653)는, 컴퓨터(655)의 제어 신호에 의하여, 축전 장치(651)로부터 공급되는 전기 에너지를 조정하여 구동 장치(657)의 출력을 제어한다. 교류 전동기를 탑재하는 경우는, 직류를 교류로 변환하는 인버터도 내장된다.
실시형태 4에서 설명한 축전 장치를 축전 장치(651)의 배터리에 사용할 수 있다. 축전 장치(651)는, 플러그-인 기술에 의하여 외부로부터 전력을 공급됨으로써 충전할 수 있다.
또한, 전기 추진 차량이 철도용 전기 차량인 경우, 가선(架線)이나 도전 궤조(導電軌條)로부터 전력을 공급됨으로써 충전할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치를 무선 급전 시스템(이하, RF 급전 시스템이라고 부른다)에 사용한 경우의 일례를, 도 9 및 도 10의 블록도를 사용하여 설명한다. 또한, 각 블록도에서는, 수전(受電) 장치 및 급전 장치 내의 구성 요소를 기능마다 분류하고, 서로 독립한 블록으로 도시하지만, 실제의 구성 요소는 기능마다 완전히 분류하기 어렵고, 하나의 구성 요소가 복수의 기능에 관계할 경우도 있다.
우선, 도 9를 사용하여 RF 급전 시스템에 대해서 설명한다.
수전 장치(800)는, 급전 장치(900)로부터 공급된 전력으로 구동하는 전자 기기 또는 전기 추진 차량이지만, 이 이외에 전력으로 구동하는 것에 적절히 적용할 수 있다. 전자 기기의 대표적인 예로서는, 디지털 카메라나 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 한다), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 표시 장치, 컴퓨터 등이 있다. 또한, 전기 추진 차량의 대표적인 예로서는, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 철도용 전기 차량, 작업차, 카트, 휠체어 등이 있다. 또한, 급전 장치(900)는, 수전 장치(800)에 전력을 공급하는 기능을 갖는다.
도 9에 있어서, 수전 장치(800)는, 수전 장치부(801)와 전원 부하부(810)를 갖는다. 수전 장치부(801)는, 수전 장치용 안테나 회로(802)와, 신호 처리 회로(803)와, 축전 장치(804)를 적어도 갖는다. 또한, 급전 장치(900)는, 급전 장치용 안테나 회로(901)와, 신호 처리 회로(902)를 갖는다.
수전 장치용 안테나 회로(802)는, 급전 장치용 안테나 회로(901)가 발신하는 신호를 받는 역할, 또는 급전 장치용 안테나 회로(901)에 신호를 발신하는 역할을 갖는다. 신호 처리 회로(803)는, 수전 장치용 안테나 회로(802)가 수신한 신호를 처리하고, 축전 장치(804)의 충전, 및 축전 장치(804)로부터 전원 부하부(810)로의 전력의 공급을 제어한다. 전원 부하부(810)는, 축전 장치(804)로부터 전력을 받고, 수전 장치(800)를 구동하는 구동부이다. 전원 부하부(810)의 대표적인 예로서는, 모터, 구동 회로 등이 있지만, 그 이외의 전원 부하부를 적절히 사용할 수 있다. 또한, 급전 장치용 안테나 회로(901)는, 수전 장치용 안테나 회로(802)에 신호를 송신하거나, 또는 수전 장치용 안테나 회로(802)로부터의 신호를 받는 역할을 갖는다. 신호 처리 회로(902)는, 급전 장치용 안테나 회로(901)의 동작을 제어한다. 즉, 급전 장치용 안테나 회로(901)로부터 발신하는 신호의 강도, 주파수 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치는, RF 급전 시스템에 있어서의 수전 장치(800)가 갖는 축전 장치(804)로서 이용된다.
RF 급전 시스템에 본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치를 이용함으로써, 종래의 축전 장치와 비교하여 축전량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 무선 급전의 간격을 연장시킬 수 있다(몇 번에 걸쳐 급전하는 횟수를 줄일 수 있다).
또한, RF 급전 시스템에 본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치를 이용함으로써 전원 부하(負荷)부(810)를 구동할 수 있는 축전량이 종래와 동일하면, 수전 장치(800)의 소형화 및 경량화가 가능하다. 따라서, 합계 비용을 저감할 수 있다.
다음에, RF 급전 시스템의 다른 예에 대해서 도 10을 사용하여 설명한다.
도 10에 있어서, 수전 장치(800)는 수전 장치부(801)와, 전원 부하부(810)를 갖는다. 수전 장치부(801)는, 수전 장치용 안테나 회로(802)와, 신호 처리 회로(803)와, 축전 장치(804)와, 정류 회로(805)와, 변조 회로(806)와, 전원 회로(807)를 적어도 갖는다. 또한, 급전 장치(900)는 급전 장치용 안테나 회로(901)와, 신호 처리 회로(902)와, 정류 회로(903)와, 변조 회로(904)와, 복조 회로(905)와, 발진 회로(906)를 적어도 갖는다.
수전 장치용 안테나 회로(802)는, 급전 장치용 안테나 회로(901)가 발신하는 신호를 받는 역할, 또는, 급전 장치용 안테나 회로(901)에 신호를 발신하는 역할을 갖는다. 급전 장치용 안테나 회로(901)가 발신하는 신호를 받는 경우, 정류 회로(805)는 수전 장치용 안테나 회로(802)가 수신한 신호로부터 직류 전압을 생성하는 역할을 갖는다. 신호 처리 회로(803)는 수전 장치용 안테나 회로(802)가 수신한 신호를 처리하고, 축전 장치(804)의 충전, 축전 장치(804)로부터 전원 회로(807)로의 전력의 공급을 제어하는 역할을 갖는다. 전원 회로(807)는, 축전 장치(804)가 축전하는 전압을 전원 부하부가 필요한 전압으로 변환하는 역할을 갖는다. 변조 회로(806)는, 수전 장치(800)로부터 급전 장치(900)로 어떠한 응답을 송신하는 경우에 사용된다.
전원 회로(807)를 가짐으로써, 전원 부하부(810)에 공급하는 전력을 제어할 수 있다. 따라서, 전원 부하부(810)에 과전압이 인가되는 것을 저감할 수 있고, 수전 장치(800)의 열화나 파괴를 저감시킬 수 있다.
또한, 변조 회로(806)를 가짐으로써, 수전 장치(800)로부터 급전 장치(900)로 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 수전 장치(800)의 충전량을 판단하여 일정량의 충전이 행해진 경우에, 수전 장치(800)로부터 급전 장치(900)에 신호를 송신하고, 급전 장치(900)로부터의 수전 장치(800)로의 급전을 정지시킬 수 있다. 결과적으로, 축전 장치(804)를 100%까지 충전하지 않는 것이 가능하기 때문에 과잉 충전에 의한 열화나 파괴를 저감시켜 축전 장치(804)의 충전 횟수를 증가시킬 수 있다.
또한, 급전 장치용 안테나 회로(901)는, 수전 장치용 안테나 회로(802)에 신호를 송신하거나, 또는 수전 장치용 안테나 회로(802)로부터의 신호를 받는 역할을 갖는다. 수전 장치용 안테나 회로(802)에 신호를 송신하는 경우, 신호 처리 회로(902)는, 수전 장치에 송신하는 신호를 생성하는 회로이다. 발진 회로(906)는, 일정한 주파수의 신호를 생성하는 회로이다. 변조 회로(904)는 신호 처리 회로(902)가 생성한 신호와 발진 회로(906)에서 생성된 일정한 주파수의 신호에 따라, 급전 장치용 안테나 회로(901)에 전압을 인가하는 역할을 갖는다. 이로써, 급전 장치용 안테나 회로(901)로부터 신호가 출력된다. 한편, 수전 장치용 안테나 회로(802)로부터 신호를 받는 경우, 정류 회로(903)는 받은 신호를 정류하는 역할을 갖는다. 복조 회로(905)는, 정류 회로(903)가 정류한 신호로부터 수전 장치(800)가 급전 장치(900)에 송신한 신호를 추출한다. 신호 처리 회로(902)는 복조 회로(905)에 의하여 추출된 신호를 해석하는 역할을 갖는다.
또한, RF 급전을 행할 수 있다면, 각 회로의 사이에 어떤 회로가 있어도 좋다. 예를 들어, 수전 장치(800)가 전자파를 수신하고 정류 회로(805)에서 직류 전압을 생성한 후에, DC-DC컨버터나 레귤레이터 등의 회로를 형성하여 정전압을 생성하여도 좋다. 이로써, 수전 장치 내부에 과잉의 전압이 인가되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치는 RF 급전 시스템에 있어서의 수전 장치(800)가 갖는 축전 장치(804)로서 이용된다.
RF 급전 시스템에 본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치를 이용함으로써, 종래의 축전 장치와 비교하여 축전량을 증가시킬 수 있기 때문에, 무선 급전의 간격을 연장시킬 수 있다(몇 번에 걸쳐 급전하는 횟수를 줄일 수 있다).
또한, RF 급전 시스템에 본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치를 이용함으로써, 전원 부하부(810)를 구동할 수 있는 축전량이 종래와 동일하면, 수전 장치(800)의 소형화 및 경량화가 가능하다. 따라서, 합계 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, RF 급전 시스템에 본 발명의 일 형태에 따른 축전 장치를 이용하여 수전 장치용 안테나 회로(802)와 축전 장치(804)를 중첩하는 경우는, 축전 장치(804)의 충방전에 수반하여 형상이 변화되고, 수전 장치용 안테나 회로(802)의 임피던스가 변화되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 안테나의 임피던스가 변화되면, 충분한 전력이 공급되지 않을 가능성이 있기 때문이다. 예를 들어, 축전 장치(804)를 금속제(金屬製) 또는 세라믹스제의 전지 포장에 장전(裝塡)하면 좋다. 또한, 그 때 수전 장치용 안테나 회로(802)와 전지 포장은 수십μm 이상 이격(離隔)해 두는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는, 충전용의 신호의 주파수에 특별히 한정은 없고, 전력이 전송될 수 있는 주파수라면 어느 대역이라도 상관없다. 충전용 신호는, 예를 들어 135kHz의 LF 대역(장파)이라도 좋고, 13.56MHz의 HF 대역이라도 좋고, 900MHz 내지 1GHz의 UHF 대역이라도 좋고, 2.45GHz의 마이크로파 대역이라도 좋다.
또한, 신호의 전송 방식은 전자 결합 방식, 전자 유도 방식, 공명 방식, 마이크로파 방식 등 다양한 종류가 있지만, 적절히 선택하면 좋다. 다만, 비, 진흙 등의 수분을 포함한 이물(異物)로 인한 에너지의 손실을 억제하기 위해서는, 본 발명의 일 형태에서는, 주파수가 낮은 대역, 구체적으로는 단파인 3MHz 내지 30MHz, 중파인 300kHz 내지 3MHz, 장파인 30kHz 내지 300kHz, 및 초장파인 3kHz 내지 30kHz의 주파수를 이용한 전자 유도 방식, 공명 방식을 사용하는 것이 바람직하다.
본 실시형태는 상기 실시형태와 조합하여 실시할 수 있다.
102: 제 1 영역 104: 제 2 영역
200: 정극 집전체 201: 정극 활물질층
202: 정극

Claims (13)

  1. 정극 집전체 위에 정극 활물질이 형성되는 정극과;
    부극과 상기 정극의 사이에 전해질을 개재하여 상기 정극과 대향하는 상기 부극을 포함하고,
    상기 정극 활물질로서,
    리튬과 니켈을 포함하는 화합물을 포함하는 막 형상의 제 1 영역과;
    리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 화합물을 포함하는 막 형상의 제 2 영역을 포함하고,
    상기 막 형상의 제 1 영역의 상면과 측면은 상기 막 형상의 제 2 영역으로 덮이고,
    상기 막 형상의 제 1 영역은 상기 정극 집전체의 표면에 직접 접하고,
    상기 막 형상의 제 2 영역은 상기 정극 집전체의 상기 표면에 직접 접하는, 축전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 정극 집전체 위에 정극 활물질이 형성되는 정극과;
    부극과 상기 정극의 사이에 전해질을 개재하여 상기 정극과 대향하는 상기 부극을 포함하고,
    상기 정극 활물질로서,
    리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물을 포함하는 막 형상의 제 1 영역과;
    리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물을 포함하는 막 형상의 제 2 영역을 포함하고,
    상기 막 형상의 제 1 영역의 상면과 측면은 상기 막 형상의 제 2 영역으로 덮이고,
    상기 막 형상의 제 1 영역은 상기 정극 집전체의 표면에 직접 접하고,
    상기 막 형상의 제 2 영역은 상기 정극 집전체의 상기 표면에 직접 접하는, 축전 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 막 형상의 제 1 영역의 저면은 상기 막 형상의 제 2 영역으로 덮이는, 축전 장치.
  9. 정극 집전체 위에 정극 활물질이 형성되는 정극과;
    부극과 상기 정극의 사이에 전해질을 개재하여 상기 정극과 대향하는 상기 부극을 포함하고,
    상기 정극 활물질로서,
    리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물을 포함하는 복수의 막 형상의 제 1 영역과;
    리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물을 포함하는 막 형상의 제 2 영역을 포함하고,
    상기 복수의 막 형상의 제 1 영역은 상기 막 형상의 제 2 영역으로 덮이고,
    상기 복수의 막 형상의 제 1 영역의 상면과 측면은 상기 정극 집전체의 표면에 직접 접하고,
    상기 막 형상의 제 2 영역은 상기 정극 집전체의 상기 표면에 직접 접하는, 축전 장치.
  10. 제 4 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 리튬과 니켈을 포함하는 인산 화합물은 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는, 축전 장치.
  11. 제 4 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 리튬과, 철, 망간, 및 코발트 중의 하나 이상을 포함하고, 또 니켈을 포함하지 않는 인산 화합물은 올리빈 구조를 갖는 영역을 포함하는, 축전 장치.
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 막 형상의 제 1 영역의 저면은 상기 막 형상의 제 2 영역으로 덮이는, 축전 장치.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140512B (zh) 2010-06-02 2019-01-22 株式会社半导体能源研究所 电力储存装置
US9419271B2 (en) 2010-07-02 2016-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode material and method for forming electrode material
JP2013101883A (ja) * 2011-11-09 2013-05-23 Hitachi Ltd リチウムイオン二次電池用正極活物質
JP2014120404A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Mitsubishi Motors Corp 二次電池
WO2014109272A1 (en) 2013-01-11 2014-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device charging method
WO2014109271A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrochemical device
KR20150108825A (ko) 2013-01-21 2015-09-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 2차 전지, 2차 전지 모듈, 2차 전지 및 2차 전지 모듈의 충전 방법, 2차 전지 및 2차 전지 모듈의 방전 방법, 2차 전지 및 2차 전지 모듈의 구동 방법, 축전 시스템, 및 축전 시스템의 구동 방법
JP2014158414A (ja) 2013-01-21 2014-08-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 蓄電体を有する車両
US9787126B2 (en) 2013-02-08 2017-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driving method of electrochemical device
JP2014194925A (ja) * 2013-02-28 2014-10-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 電気化学デバイス
TWI619329B (zh) * 2013-03-01 2018-03-21 半導體能源研究所股份有限公司 蓄電系統
KR101574965B1 (ko) * 2013-07-31 2015-12-07 주식회사 엘지화학 상이한 전극재 층들을 포함하는 전극 및 리튬 이차전지
TWI752618B (zh) 2013-10-22 2022-01-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 二次電池及電子裝置
TWI646720B (zh) * 2013-11-15 2019-01-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 蓄電單元及電子裝置
US20150140400A1 (en) 2013-11-15 2015-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage unit and electronic device including the same
US10727465B2 (en) 2013-11-15 2020-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Nonaqueous secondary battery
US20150138699A1 (en) 2013-11-15 2015-05-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
KR102407914B1 (ko) 2013-11-28 2022-06-13 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 전력 저장 유닛 및 그를 포함하는 전자 기기
KR102306495B1 (ko) 2013-12-04 2021-09-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전체 및 전자 기기
US9735430B2 (en) 2014-01-23 2017-08-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode, power storage device, and electronic device
JP6699994B2 (ja) 2014-05-23 2020-05-27 株式会社半導体エネルギー研究所 二次電池
US10256470B2 (en) 2014-12-26 2019-04-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode, power storage device, electronic device, and manufacturing method of electrode
US10541390B2 (en) 2015-05-18 2020-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage unit and electronic device
US10686207B2 (en) 2015-07-03 2020-06-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lithium-ion storage battery and electronic device
JP6890956B2 (ja) 2015-12-10 2021-06-18 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置及び電子機器
WO2017130080A1 (ja) 2016-01-29 2017-08-03 株式会社半導体エネルギー研究所 電力制御システム
PL3316358T3 (pl) 2016-07-04 2020-02-28 Lg Chem, Ltd. Elektroda dodatnia i bateria akumulatorowa zawierająca tę elektrodę dodatnią
CN110024200B (zh) 2016-12-02 2023-07-18 株式会社半导体能源研究所 蓄电装置及电子设备
CN112385113A (zh) 2018-07-10 2021-02-19 株式会社半导体能源研究所 半导体装置
JP7470642B2 (ja) 2018-10-25 2024-04-18 株式会社半導体エネルギー研究所 二次電池の充電制御回路
JP7273064B2 (ja) 2018-12-19 2023-05-12 株式会社半導体エネルギー研究所 ヒステリシスコンパレータ、半導体装置、及び蓄電装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006134770A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Sony Corp 正極および電池

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6514640B1 (en) * 1996-04-23 2003-02-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Cathode materials for secondary (rechargeable) lithium batteries
JPH1125983A (ja) 1997-07-04 1999-01-29 Japan Storage Battery Co Ltd リチウム電池用活物質
JPH1125955A (ja) * 1997-07-07 1999-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd 電極シートとこれを用いた非水電解質二次電池
JPH1167209A (ja) 1997-08-27 1999-03-09 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池
JP2002075368A (ja) 2000-09-05 2002-03-15 Sony Corp 正極活物質及び非水電解質電池並びにそれらの製造方法
JP2002117908A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Sony Corp 非水電解液電池
JP4250889B2 (ja) 2001-11-19 2009-04-08 ソニー株式会社 正極材料の製造方法
JP3632686B2 (ja) 2002-08-27 2005-03-23 ソニー株式会社 正極活物質及び非水電解質二次電池
JP4061648B2 (ja) * 2003-04-11 2008-03-19 ソニー株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質及びそれを用いた非水電解質二次電池
JP4923397B2 (ja) 2004-09-06 2012-04-25 日産自動車株式会社 非水電解質リチウムイオン二次電池用正極材料およびその製造方法
CN100490219C (zh) * 2005-01-06 2009-05-20 松下电器产业株式会社 锂离子电池用正极和使用了该正极的锂离子电池
JP4273422B2 (ja) 2005-03-09 2009-06-03 ソニー株式会社 正極材料および電池
JP5159048B2 (ja) 2005-09-08 2013-03-06 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP5217095B2 (ja) * 2006-02-10 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 非水系二次電池の製造方法、及び、電極の製造方法
KR20090104117A (ko) 2007-01-25 2009-10-05 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 산화리튬 입자 위의 산화물 코팅물
EP2132806A4 (en) 2007-03-30 2012-12-19 Univ Michigan MICROARCHITECTURATED BATTERY
JP4317571B2 (ja) 2007-04-27 2009-08-19 Ｔｄｋ株式会社 活物質、電極、電池、及び活物質の製造方法
CN101978534A (zh) * 2008-03-24 2011-02-16 3M创新有限公司 高电压阴极组合物
KR101905402B1 (ko) 2010-04-28 2018-10-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전 장치
CN105140512B (zh) 2010-06-02 2019-01-22 株式会社半导体能源研究所 电力储存装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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