CN110945705B - 二次电池用电解液、二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备 - Google Patents

Abstract

二次电池具备：正极；负极；以及电解液，包含不饱和环状化合物。

Description

二次电池用电解液、二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系 统、电动工具及电子设备

技术领域

本技术涉及用于二次电池的电解液、使用该电解液的二次电池及使用该二次电池的电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。

背景技术

移动电话等各种电子设备广泛普及，强烈要求该电子设备的小型化、轻量化和长寿命化。因此，作为电源，小型且轻量并可获得高能量密度的二次电池的开发正在进行。

二次电池不局限于应用在电子设备中，也在研究对其他用途的应用。作为一例，是可拆装地安装于电子设备等的电池包、电动汽车等电动车辆、家用电力服务器等电力储存系统、以及电钻等电动工具。

该二次电池具备正极和负极并具备电解液。电解液的构成很大程度上影响电池特性，因此，对该电解液的构成进行了各种研究。

具体地，为了抑制保存时的电池电阻的上升，作为电解液的添加剂，使用了含氟不饱和环状化合物(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特开2016-162553号公报

发明内容

搭载二次电池的电子设备等日益实现高性能化和多功能化。与此相伴，电子设备等的使用频率正在增加，并且该电子设备等的使用环境也在扩大。因此，关于二次电池的电池特性，还有改善的余地。

本技术是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种可获得优异的电池特性的二次电池用电解液、二次电池、电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备。

本技术的二次电池用电解液包含由下述式(1)表示的不饱和环状化合物。

[化学式1]

(R1是二价烃基、二价卤代烃基、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键(-O-)的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的羰基(-C(＝O)-)的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团、以及在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团中的任一者。R2及R3各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者。其中，包含R1及碳碳双键(>C＝C<)的环是非芳香族环。在R2是氢基团的情况下，R3是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R2是卤素基团的情况下，R3是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。R2及R3可以彼此结合。)

本技术的二次电池具备正极、负极和电解液，该电解液具有与上述的本技术的二次电池用电解液相同的构成。

本技术的电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备各自具备二次电池，该二次电池具有与上述的本技术的二次电池相同的构成。

根据本技术的二次电池用电解液及二次电池，电解液包含上述的不饱和环状化合物，因此，能够获得优异的电池特性。另外，在本技术的电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备中，也能够获得相同的效果。

应予说明，这里描述的效果不必须是限制性的，并且本技术中描述的任何效果都是适用的。

附图说明

图1是表示本技术的一实施方式的二次电池(圆筒型)的构成的剖视图。

图2是表示图1所示的卷绕电极体的构成的部分放大的剖视图。

图3是表示本技术的一实施方式的二次电池(层压膜型)的构成的立体图。

图4是表示沿图3所示的IV-IV线的卷绕电极体的构成的剖视图。

图5是表示二次电池的应用例(电池包：单电池)的构成的立体图。

图6是表示图5所示的电池包的构成的框图。

图7是表示二次电池的应用例(电池包：电池组)的构成的框图。

图8是表示二次电池的应用例(电动车辆)的构成的框图。

图9是表示二次电池的应用例(电力储存系统)的构成的框图。

图10是表示二次电池的应用例(电动工具)的构成的框图。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本技术的一实施方式。应予说明，说明的顺序如下。

1.二次电池用电解液

1-1.构成

1-2.制造方法

1-3.作用和效果

2.二次电池(锂离子二次电池)

2-1.圆筒型

2-2.层压膜型

3.二次电池(锂金属二次电池)

4.二次电池的应用

4-1.电池包(单电池)

4-2.电池包(电池组)

4-3.电动车辆

4-4.电力储存系统

4-5.电动工具

＜1.二次电池用电解液＞

首先，关于本技术的一实施方式的二次电池用电解液(以下简称为“电解液”。)进行说明。

这里说明的电解液主要用于二次电池。二次电池的种类没有特别限定，例如是锂离子二次电池及锂金属二次电池等。关于锂离子二次电池及锂金属二次电池各自的详细内容将在后面叙述。

＜1-1.构成＞

首先，关于电解液的构成进行说明。

[不饱和环状化合物]

电解液包含不饱和环状化合物中的任意一种或两种以上。具体地，不饱和环状化合物是由下述式(1)表示的化合物。

[化学式2]

(R1是二价烃基、二价卤代烃基、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团、以及在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团中的任一者。R2及R3各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者。其中，包含R1及碳碳双键的环是非芳香族环。在R2是氢基团的情况下，R3是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R2是卤素基团的情况下，R3是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。R2及R3可以彼此结合。)

从式(1)可知，这里说明的不饱和环状化合物是在包含R1及碳碳双键的非芳香族环引入了两个取代基(R2及R3)的化合物。

其中，在用>C1＝C2<(C1是形成碳碳双键的两个碳原子中的一个碳原子，并且C2是该两个碳原子中的另一个碳原子。)表示上述的碳碳双键的情况下，R2与一个碳原子(C1)结合，并且R3与另一个碳原子(C2)结合。

电解液包含不饱和环状化合物的原因在于，由于电解液的化学稳定性提高，因而该电解液的分解反应受到抑制。在这种情况下，由于电解液的分解反应受到抑制，因而该电解液的分解反应引起的气体产生也受到抑制。因此，使用电解液的二次电池的电池特性提高。在这种情况下，特别是，即使二次电池在高温环境及低温环境等严酷的环境中使用(充放电)，并且二次电池在该严酷的环境中保存，电解液的分解反应也受到充分抑制。因此，电池特性得到大幅改善。

(R1)

如上所述，R1是二价烃基、二价卤代烃基、二价醚引入烃基、二价醚引入卤代烃基、二价羰基引入烃基、二价羰基引入卤代烃基、二价醚羰基引入烃基及二价醚羰基引入卤代烃基中的任一者。

“二价醚引入烃基”是指，在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团。“二价醚引入卤代烃基”是指，在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团。“二价羰基引入烃基”是指，在二价烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团。“二价羰基引入卤代烃基”是指，在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团。“二价醚羰基引入烃基”是指，在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团。“二价醚羰基引入卤代烃基”是指，在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团。

(二价烃基)

二价烃基是由碳和氢形成的二价基团的总称，可以是直链状，也可以是具有一个或两个以上的侧链的支链状，还可以是环状。该二价烃基可以包含一个或两个以上的碳碳不饱和键，也可以不包含该碳碳不饱和键。该碳碳不饱和键例如是碳碳双键及碳碳三键(-C≡C-)。

具体地，二价烃基例如是亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基及第一结合基团等。该“第一结合基团”是指，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基及亚芳基中的两种以上彼此结合而成的二价基团。

亚烷基的种类没有特别限定，例如是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基及亚癸基等。

亚烯基的种类没有特别限定，例如是亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基、亚壬烯基及亚癸烯基等。

亚炔基的种类没有特别限定，例如是亚乙炔基、亚丙炔基、亚丁炔基、亚戊炔基、亚己炔基、亚庚炔基、亚辛炔基、亚壬炔基及亚癸炔基等。

亚环烷基的种类没有特别限定，例如是亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基及亚环癸基等。

亚芳基的种类没有特别限定，例如是亚苯基及亚萘基等。

亚烷基的碳原子数没有特别限定，例如是1～3。亚烯基及亚炔基各自的碳原子数没有特别限定，例如是2或3。亚环烷基及亚芳基各自的碳原子数没有特别限定，例如是6～10。这是因为不饱和环状化合物的溶解性及相溶性等提高。

第一结合基团例如是亚烷基和亚烯基彼此结合而成的二价基团、亚烷基和亚炔基彼此结合而成的二价基团、亚烷基和亚环烷基彼此结合而成的二价基团、亚烷基和亚芳基彼此结合而成的二价基团、以及亚环烷基和亚芳基彼此结合而成的二价基团等。

第一结合基团的种类没有特别限定，例如是亚苄基等。

(二价卤代烃基)

二价卤代烃基是上述二价烃基中的一个或两个以上的氢基团被卤素基团取代而得到的基团。

二价卤代烃基所含的卤素基团的种类没有特别限定，例如包含氟基团、氯基团、溴基团及碘基团中的任意一种或两种以上。

其中，二价卤代烃基所含的卤素基团优选是氟基团。这是因为包含不饱和环状化合物的电解液的化学稳定性进一步提高。

另外，其中，二价卤代烃基优选是二价烃基中的全部氢基团被氟基团取代而得到的全氟基团。这是因为包含不饱和环状化合物的电解液的化学稳定性进一步提高。

(二价醚引入烃基)

引入到二价烃基的醚键的数量可以仅是一个，也可以是两个以上。在引入到二价烃基的醚键的数量是两个以上的情况下，彼此相邻的两个醚键可以不经由二价烃基中的一部分或全部而彼此直接结合，也可以经由二价烃基中的一部分或全部而彼此间接结合。

另外，在二价烃基引入醚键的位置可以是二价烃基的末端，也可以是该二价烃基中的中途。

具体地，以在作为二价烃基的亚丙基(-CH₂-CH₂-CH₂-)引入一个醚键的情况为例，该一个醚键可以在亚丙基的末端引入(-O-CH₂-CH₂-CH₂-)，也可以在亚丙基的中途引入(-CH₂-CH₂-O-CH₂-)。

另外，以在作为二价烃基的亚丙基引入两个醚键的情况为例，该两个醚键可以在亚丙基的两末端引入(-O-CH₂-CH₂-CH₂-O-)，也可以在亚丙基的中途引入(-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-)，还可以在亚丙基的末端及中途引入(-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-)。

(二价醚引入卤代烃基)

关于引入到二价卤代烃基的醚键的数量及位置的详细情况与关于引入到二价烃基的醚键的数量及位置的详细情况相同。

其中，与关于上述二价卤代烃基进行说明的情况相同，二价醚引入卤代烃基所含的卤素基团优选是氟基团，并且二价醚引入卤代烃基优选是全氟基团。

(二价羰基引入烃基)

引入到二价烃基的羰基的数量可以仅是一个，也可以是两个以上。在引入到二价烃基的羰基的数量是两个以上的情况下，彼此相邻的两个羰基可以不经由二价烃基中的一部分或全部而彼此直接结合，也可以经由二价烃基中的一部分或全部而彼此间接结合。

另外，在二价烃基引入羰基的位置可以是二价烃基的末端，也可以是该二价烃基中的中途。

具体地，以在作为二价烃基的亚丙基(-CH₂-CH₂-CH₂-)引入一个羰基的情况为例，该一个羰基可以在亚丙基的末端引入(-C(＝O)-CH₂-CH₂-CH₂-)，也可以在亚丙基的中途引入(-CH₂-CH₂-C(＝O)-CH₂-)。

另外，以在作为二价烃基的亚丙基引入两个羰基的情况为例，该两个羰基可以在亚丙基的两末端引入(-C(＝O)-CH₂-CH₂-CH₂-C(＝O)-)，也可以在亚丙基的中途引入(-CH₂-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-CH₂-)，还可以在亚丙基的末端及中途引入(-C(＝O)-CH₂-CH₂-C(＝O)-CH₂-)。

(二价羰基引入卤代烃基)

关于引入到二价卤代烃基的羰基的数量及位置的详细情况与关于引入到二价烃基的羰基的数量及位置的详细情况相同。

其中，与关于上述二价卤代烃基进行说明的情况相同，二价羰基引入卤代烃基所含的卤素基团优选是氟基团，并且二价羰基引入卤代烃基优选是全氟基团。

(二价醚羰基引入烃基)

引入到二价烃基的醚键的数量可以仅是一个，也可以是两个以上，并且引入到二价烃基的羰基的数量可以仅是一个，也可以是两个以上。在引入到二价烃基的醚键的数量是两个以上的情况下，彼此相邻的两个醚键可以不经由二价烃基中的一部分或全部而彼此直接结合，也可以经由二价烃基中的一部分或全部而彼此间接结合。同样地，在引入到二价烃基的羰基的数量是两个以上的情况下，彼此相邻的两个羰基可以不经由二价烃基中的一部分或全部而彼此直接结合，也可以经由二价烃基中的一部分或全部而彼此间接结合。

另外，在二价烃基引入醚键的位置可以是二价烃基的末端，也可以是二价烃基中的中途。同样地，在二价烃基引入羰基的位置可以是二价烃基中的末端，也可以是二价烃基中的中途。

具体地，以在作为二价烃基的亚丙基引入一个醚键及一个羰基的情况为例，该一个醚键及一个羰基可以在亚丙基的两末端引入(-O-CH₂-CH₂-CH₂-C(＝O)-)，也可以在亚丙基的中途引入(-CH₂-O-CH₂-C(＝O)-CH₂-)，还可以在亚丙基的末端及中途引入(-O-CH₂-CH₂-C(＝O)-CH₂-)。

(二价醚羰基引入卤代烃基)

关于引入到二价卤代烃基的醚键的数量及位置的详细情况与关于引入到二价烃基的醚键的数量及位置的详细情况相同。另外，关于引入到二价卤代烃基的羰基的数量及位置的详细情况与关于引入到二价烃基的羰基的数量及位置的详细情况相同。

其中，与关于上述二价卤代烃基进行说明的情况相同，二价醚羰基引入卤代烃基所含的卤素基团优选是氟基团，并且二价醚羰基引入卤代烃基优选是全氟基团。

(非芳香族环)

其中，如上所述，包含R1及碳碳双键的环、即引入了两个取代基(R2及R3)的环不是具有共轭不饱和环结构的芳香族环，而是不具有该共轭不饱和环结构的非芳香族环。因此，包含R1及碳碳双键的环可以具有两个以上的碳碳双键，但形成该环的多个碳原子包含一个或两个以上的sp³杂化轨道的碳原子。

(优选的R1)

其中，R1优选是二价卤代烃基，优选是全氟亚烷基。这是因为电解液的化学稳定性进一步提高。

全氟亚烷基的种类没有特别限定，例如是全氟亚甲基、全氟亚乙基、全氟亚丙基、全氟亚丁基、全氟亚戊基、全氟亚己基、全氟亚庚基、全氟亚辛基、全氟亚壬基及全氟亚癸基等。

(R2及R3)

如上所述，R2及R3各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及第二结合基团中的任一者。该“第二结合基团”是指，氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基中的两种以上彼此结合而成的一价基团。

应予说明，R2及R3各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。另外，R2及R3可以通过彼此结合而形成环。与R3结合的R2中的位置可以是R2的末端，也可以是R2的中途。同样地，与R2结合的R3中的位置可以是R3的末端，也可以是R3的中途。

(卤素基团)

卤素基团例如是氟基团、氯基团、溴基团及碘基团中的任一者。当然，卤素基团也可以是上述一系列基团以外的基团。

其中，卤素基团优选是氟基团。这是因为包含不饱和环状化合物的电解液的化学稳定性进一步提高。

(一价烃基)

一价烃基是由碳和氢形成的一价基团的总称，可以是直链状，也可以是具有一个或两个以上的侧链的支链状，还可以是环状。该一价烃基可以包含一个或两个以上的碳碳不饱和键，也可以不包含该碳碳不饱和键。

具体地，一价烃基例如是烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基及第三结合基团等。该“第三结合基团”是指，烷基、烯基、炔基、环烷基及芳基中的两种以上彼此结合而成的一价基团。

烷基的种类没有特别限定，例如是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基及癸基等。

烯基的种类没有特别限定，例如是乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基等。

炔基的种类没有特别限定，例如是乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基及癸炔基等。

环烷基的种类没有特别限定，例如是环丙基、环丁基、环戊基、环己基及环癸基等。

芳基的种类没有特别限定，例如是苯基及萘基等。

烷基的碳原子数没有特别限定，例如是1～4。烯基及炔基各自的碳原子数没有特别限定，例如是2～4。环烷基及芳基各自的碳原子数没有特别限定，例如是6～10。这是因为不饱和环状化合物的溶解性及相溶性等提高。

第三结合基团例如是烷基和烯基彼此结合而成的一价基团、烷基和炔基彼此结合而成的一价基团、烷基和环烷基彼此结合而成的一价基团、烷基和芳基彼此结合而成的一价基团、以及环烷基和芳基彼此结合而成的一价基团等。

第三结合基团的种类没有特别限定，例如是苄基等。

(一价卤代烃基)

一价卤代烃基是上述一价烃基中的一个或两个以上的氢基团(-H)被卤素基团取代而得到的基团。关于一价卤代烃基所含的卤素基团的详细情况例如与关于上述二价卤代烃基所含的卤素基团的详细情况相同。

其中，与关于上述二价卤代烃基进行说明的情况相同，一价卤代烃基所含的卤素基团优选是氟基团，并且一价卤代烃基优选是全氟基团。

(一价含氧烃基)

一价含氧烃基是由碳、氢及氧(O)形成的一价基团的总称，可以是直链状，也可以是具有一个或两个以上的侧链的支链状，还可以是环状。该一价含氧烃基可以包含一个或两个以上的碳碳不饱和键，也可以不包含该碳碳不饱和键。

具体地，一价含氧烃基例如是烷氧基等。烷氧基的种类没有特别限定，例如是甲氧基、乙氧基、丙氧基及丁氧基等。

烷氧基的碳原子数没有特别限定，例如是1～4。这是因为不饱和环状化合物的溶解性及相溶性等提高。

(一价卤代含氧烃基)

一价卤代含氧烃基是上述一价含氧烃基中的一个或两个以上的氢基团被卤素基团取代而得到的基团。关于一价卤代含氧烃基所含的卤素基团的详细情况例如与关于上述二价卤代烃基所含的卤素基团的详细情况相同。

其中，与关于上述二价卤代烃基进行说明的情况相同，一价卤代含氧烃基所含的卤素基团优选是氟基团，并且一价卤代含氧烃基优选是全氟基团。

(第二结合基团)

第二结合基团例如是一价烃基和一价卤代烃基彼此结合而成的一价基团、一价烃基和一价含氧烃基彼此结合而成的一价基团、一价烃基和一价卤代含氧烃基彼此结合而成的一价基团、一价卤代烃基和一价含氧烃基彼此结合而成的一价基团、一价卤代烃基和一价卤代含氧烃基彼此结合而成的一价基团、以及一价含氧烃基和一价卤代含氧烃基彼此结合而成的一价基团等。

(关于R2及R3各自的条件)

然而，如上所述，R3的种类根据R2的种类受到限制。

具体地，在R2是氢基团的情况下，R3是除了氢基团及卤素基团之外的基团。即，R3是一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及第二结合基团中的任一者。

另外，在R2是卤素基团的情况下，R3是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。即，R3是卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基及第二结合基团中的任一者。

R3的种类根据R2的种类受到限制的原因在于，由于电解液的化学稳定性提高，因而电解液的分解反应受到抑制。

(优选的不饱和环状化合物)

其中，不饱和环状化合物优选是由下述式(2)表示的化合物。原因在于，由于电解液的化学稳定性进一步提高，因而电解液的分解反应进一步受到抑制。这里说明的化合物是式(1)所示的R1是直链状的全氟亚丙基的化合物。

[化学式3]

(R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者。其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。R4及R5可以彼此结合。)

(R4及R5)

关于R4及R5各自的详细情况与关于上述R2及R3各自的详细情况相同。

(不饱和环状化合物的具体例)

不饱和环状化合物的种类没有特别限定，例如是由下述式(1-1)～式(1-40)各自表示的化合物等。

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

(不饱和环状化合物的含量)

电解液中的不饱和环状化合物的含量没有特别限定，其中，优选是0.01重量％～5重量％，更优选是0.1重量％～3重量％。这是因为电解液的化学稳定性充分提高，同时确保了不饱和环状化合物的溶解性及相溶性等。

应予说明，在电解液包含两种以上的不饱和环状化合物的情况下，上述“不饱和环状化合物的含量”是指各不饱和环状化合物的含量的总和。

[其他材料]

应予说明，电解液可以包含上述不饱和环状化合物并进一步包含其他材料中的任意一种或两种以上。

(溶剂)

其他材料例如是非水溶剂(有机溶剂)等溶剂中的任意一种或两种以上。包含非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。

(碳酸酯、链状羧酸碳酸酯、内酯、腈化合物)

非水溶剂例如是碳酸酯、链状羧酸酯、内酯及腈(单腈)化合物等。这是因为可获得优异的电池容量、循环特性及保存特性等。

碳酸酯例如包含环状碳酸酯及链状碳酸酯中的一方或双方。环状碳酸酯的具体例是碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯及碳酸亚丁酯等。链状碳酸酯的具体例是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯及碳酸甲丙酯等。链状羧酸酯的具体例是乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯及三甲基乙酸乙酯等。内酯的具体例是γ-丁内酯及γ-戊内酯等。腈化合物的具体例是乙腈、甲氧基乙腈及3-甲氧基丙腈等。

除此以外，非水溶剂例如可以是1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N’-二甲基咪唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯及二甲基亚砜等。这是因为可获得相同的优点。

其中，非水溶剂优选包含碳酸酯，具体地，更优选包含碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯及碳酸甲乙酯等中的任意一种或两种以上。这是因为可获得高的电池容量、优异的循环特性及优异的保存特性等。

更具体地，碳酸酯优选包含环状碳酸酯及链状碳酸酯双方。在这种情况下，更优选碳酸亚乙酯及碳酸亚丙酯等高粘度(高介电常数)溶剂(例如相对介电常数ε≥30)与碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸二乙酯等低粘度溶剂(例如粘度≤1mPa·s)的组合。这是因为电解质盐的离解性及离子迁移率等提高。

或者，非水溶剂优选包含碳酸酯及链状羧酸酯。在这种情况下，链状羧酸酯的含量相对于碳酸酯的含量和链状羧酸酯的含量的总和所占的比例没有特别限定，例如是10重量％～60重量％。这是因为电解质盐的离解性及离子迁移率等进一步提高。

特别是，非水溶剂优选包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐、多元腈化合物、二异氰酸酯化合物及磷酸酯中的任意一种或两种以上。这是因为电解液的化学稳定性进一步提高。

(不饱和环状碳酸酯)

不饱和环状碳酸酯是具有一个或两个以上的碳碳不饱和键(碳碳双键)的环状碳酸酯，例如是由下述式(4)～式(6)各自表示的化合物中的任意一种或两种以上。非水溶剂中的不饱和环状碳酸酯的含量没有特别限定，例如是0.01重量％～10重量％。

[化学式7]

(R11及R12各自是氢基团及烷基中的任一者。R13～R16各自是氢基团、烷基、乙烯基及烯丙基中的任一者，R13～R16中的至少一个是乙烯基及烯丙基中的任一者。R17是由>CR171R172表示的基团，R171及R172各自是氢基团及烷基中的任一者。)

式(4)所示的化合物是碳酸亚乙烯酯系化合物。R11及R12各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。关于烷基的详细情况如上所述。碳酸亚乙烯酯系化合物的具体例是碳酸亚乙烯酯(1,3-二氧杂环戊烯-2-酮)、碳酸甲基亚乙烯酯(4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮)、碳酸乙基亚乙烯酯(4-乙基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮)、4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮及4,5-二乙基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮等。除此以外，碳酸亚乙烯酯系化合物例如也可以是4-氟-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮及4-三氟甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮等。

式(5)所示的化合物是碳酸乙烯基亚乙酯系化合物。R13～R16各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。当然，可以仅R13～R16中的一部分是彼此相同种类的基团。碳酸乙烯基亚乙酯系化合物的具体例是碳酸乙烯基亚乙酯(4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮)、4-甲基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-正丙基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、5-甲基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮及4,5-二乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮等。

式(6)所示的化合物是碳酸亚甲基亚乙酯系化合物。R171及R172各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。碳酸亚甲基亚乙酯系化合物的具体例是碳酸亚甲基亚乙酯(4-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮)、4,4-二甲基-5-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮及4,4-二乙基-5-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮等。

除此以外，不饱和环状碳酸酯可以是具有苯环的碳酸邻苯二酚酯(邻苯二酚碳酸酯)等。

(卤代碳酸酯)

卤代碳酸酯是包含一个或两个以上的卤素作为构成元素的碳酸酯，例如是由下述式(7)及式(8)各自表示的化合物中的一方或双方。非水溶剂中的卤代碳酸酯的含量没有特别限定，例如是0.01重量％～10重量％。

[化学式8]

(R18～R21各自是氢基团、卤素基团、烷基及卤代烷基中的任一者，R18～R21中的至少一个是卤素基团及卤代烷基中的任一者。R22～R27各自是氢基团、卤素基团、烷基及卤代烷基中的任一者，R22～R27中的至少一个是卤素基团及卤代烷基中的任一者。)

式(7)所示的化合物是卤代环状碳酸酯。R18～R21各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。当然，可以仅R18～R21中的一部分是彼此相同种类的基团。

卤素基团的种类没有特别限定，其中，优选是氟基团、氯基团、溴基团及碘基团中的任意一种或两种以上，更优选是氟基团。应予说明，卤素基团的数量可以是一个，也可以是两个以上。

关于烷基的详细情况如上所述。卤代烷基是指，烷基中的一个或两个以上的氢基团被卤素基团取代(卤代)而得到的基团。关于卤素基团的详细情况如上所述。

卤代环状碳酸酯的具体例是由下述式(7-1)～式(7-21)各自表示的化合物等，这些化合物也包含几何异构体。其中，优选式(7-1)所示的4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮及式(7-3)所示的4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮等。应予说明，作为4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮，反式异构体比顺式异构体更优选。这是因为能够容易获得，并且获得高效果。

[化学式9]

式(8)所示的化合物是卤代链状碳酸酯。R22～R27各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。当然，可以仅R22～R27中的一部分是彼此相同种类的基团。

卤代链状碳酸酯的具体例是碳酸氟甲基甲酯、碳酸二(氟甲基)酯及碳酸二氟甲基甲酯等。

(磺酸酯)

磺酸酯例如是单磺酸酯及二磺酸酯。非水溶剂中的磺酸酯的含量没有特别限定，例如是0.01重量％～10重量％。

单磺酸酯可以是环状单磺酸酯，也可以是链状单磺酸酯。环状单磺酸酯的具体例是1,3-丙烷磺内酯及1,3-丙烯磺内酯等磺内酯。链状单磺酸酯的具体例是环状单磺酸酯在中途被切断而得到的化合物等。

二磺酸酯可以是环状二磺酸酯，也可以是链状二磺酸酯。环状二磺酸酯的具体例是由下述式(9-1)～式(9-3)各自表示的化合物等。链状二磺酸酯的具体例是环状二磺酸酯在中途被切断而得到的化合物等。

[化学式10]

(酸酐)

酸酐例如是羧酸酐、二磺酸酐及羧酸磺酸酐等。非水溶剂中的酸酐的含量没有特别限定，例如是0.01重量％～10重量％。

羧酸酐的具体例是琥珀酸酐、戊二酸酐及马来酸酐等。二磺酸酐的具体例是乙烷二磺酸酐及丙烷二磺酸酐等。羧酸磺酸酐的具体例是磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐及磺基丁酸酐等。

(多元腈化合物)

多元腈化合物是具有两个以上的腈基(-CN)的化合物。具体地，例如是由R28-(CN)_n(R28是n价烃基及n价含氧烃基中的任一者。n是2以上的整数。)表示的化合物。非水溶剂中的多元腈化合物的含量没有特别限定，例如是0.01重量％～10重量％，优选是0.5重量％～5重量％。

n价烃基例如是从各个烷烃、烯烃、炔烃、脂环式烃、芳香族烃及结合化合物中脱离了n个氢基团的基团。烷烃的种类没有特别限定，例如是甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等。烯烃的种类没有特别限定，例如是乙烯(ethene)、丙烯(propene)及丁烯等。炔烃的种类没有特别限定，例如是乙炔(acetylene)、丙炔及丁炔等。脂环式烃的种类没有特别限定，例如是环丙烷、环丁烷、环戊烷及环己烷等。芳香族烃的种类没有特别限定，例如是苯、萘、蒽、联苯及三联苯等。

n价含氧烃基是在上述n价烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团。关于在n价烃基引入醚键的位置的详细情况与关于在上述二价烃基引入醚键的位置的详细情况相同。

多元腈化合物的具体例是丁二腈(NC-C₂H₄-CN)、戊二腈(NC-C₃H₆-CN)、己二腈(NC-C₄H₈-CN)、癸二腈(NC-C₈H₁₀-CN)、邻苯二甲腈(NC-C₆H₄-CN)、3,3’-氧二丙腈(NC-C₂H₄-O-C₂H₄-CN)、乙二醇双(丙腈)醚(NC-C₂H₄-O-C₂H₄-O-C₂H₄-CN)、1,3,6-己三甲腈及1,3,5-戊三甲腈等。

(二异氰酸酯化合物)

二异氰酸酯化合物例如是由OCN-R29-NCO(R29是亚烷基及亚芳基中的任一者。)表示的化合物。非水溶剂中的二异氰酸酯化合物的含量没有特别限定，例如是0.1重量％～10重量％。

关于亚烷基及亚芳基各自的详细情况例如如上所述。亚烷基的碳原子数没有特别限定，例如是1～18，并且亚芳基的碳原子数没有特别限定，例如是6～18。二异氰酸酯化合物的具体例是OCN-C₆H₁₂-NCO等。

(磷酸酯)

磷酸酯的具体例是磷酸三甲酯、磷酸三乙酯及磷酸三烯丙酯等。非水溶剂中的磷酸酯的含量没有特别限定，例如是0.5重量％～5重量％。

(电解质盐)

另外，其他材料例如是锂盐等电解质盐中的任意一种或两种以上。然而，电解质盐可以包含例如除锂盐之外的盐。除锂盐之外的盐是指，例如除锂之外的轻金属盐等。

锂盐的具体例是六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、高氯酸锂(LiClO₄)、六氟砷酸锂(LiAsF₆)、四苯基硼酸锂(LiB(C₆H₅)₄)、甲磺酸锂(LiCH₃SO₃)、三氟甲磺酸锂(LiCF₃SO₃)、四氯铝酸锂(LiAlCl₄)、六氟硅酸二锂(Li₂SiF₆)、氯化锂(LiCl)、以及溴化锂(LiBr)。

其中，优选六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂及六氟砷酸锂中的任意一种或两种以上，更优选六氟磷酸锂。这是因为内部电阻降低。

另外，电解质盐可以是由下述式(10)～式(12)各自表示的化合物。R41及R43各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。R51～R53各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此种类不同的基团。当然，可以仅R51～R53中的一部分是彼此相同种类的基团。R61及R62各自可以是彼此相同种类的基团，也可以是彼此不同种类的基团。

[化学式11]

(X41是长周期型周期表中的第1族元素及第2族元素、以及铝(Al)中的任一者。M41是过渡金属、以及长周期型周期表中的第13族元素、第14族元素及第15族元素中的任一者。R41是卤素基团。Y41是-C(＝O)-R42-C(＝O)-、-C(＝O)-CR43₂-及-C(＝O)-C(＝O)-中的任一者。其中，R42是亚烷基、卤代亚烷基、亚芳基及卤代亚芳基中的任一者。R43是烷基、卤代烷基、芳基及卤代芳基中的任一者。a4是1～4的整数，b4是0、2或4的整数，c4、d4、m4及n4各自是1～3的整数。)

[化学式12]

(X51是长周期型周期表中的第1族元素及第2族元素中的任一者。M51是过渡金属、以及长周期型周期表中的第13族元素、第14族元素及第15族元素中的任一者。Y51是-C(＝O)-(CR51₂)_b5-C(＝O)-、-R53₂C-(CR52₂)_c5-C(＝O)-、-R53₂C-(CR52₂)_c5-CR53₂-、-R53₂C-(CR52₂)_c5-S(＝O)₂-、-S(＝O)₂-(CR52₂)_d5-S(＝O)₂-及-C(＝O)-(CR52₂)_d5-S(＝O)₂-中的任一者。R51及R53各自是氢基团、烷基、卤素基团及卤代烷基中的任一者。其中，R51中的至少一个是卤素基团及卤代烷基中的任一者，R53中的至少一个是卤素基团及卤代烷基中的任一者。R52是氢基团、烷基、卤素基团及卤代烷基中的任一者。a5、e5及n5各自是1或2的整数，b5及d5各自是1～4的整数，c5是0～4的整数，f5及m5各自是1～3的整数。)

[化学式13]

(X61是长周期型周期表中的第1族元素及第2族元素中的任一者。M61是过渡金属、以及长周期型周期表中的第13族元素、第14族元素及第15族元素中的任一者。Rf是氟代烷基及氟代芳基中的任一者，氟代烷基及氟代芳基各自的碳原子数是1～10。Y61是-C(＝O)-(CR61₂)_d6-C(＝O)-、-R62₂C-(CR61₂)_d6-C(＝O)-、-R62₂C-(CR61₂)_d6-CR62₂-、-R62₂C-(CR61₂)_d6-S(＝O)₂-、-S(＝O)₂-(CR61₂)_e6-S(＝O)₂-及-C(＝O)-(CR61₂)_e6-S(＝O)₂-中的任一者。其中，R61是氢基团、烷基、卤素基团及卤代烷基中的任一者。R62是氢基团、烷基、卤素基团及卤代烷基中的任一者，R62中的至少一个是卤素基团及卤代烷基中的任一者。a6、f6及n6各自是1或2的整数，b6、c6及e6各自是1～4的整数，d6是0～4的整数，g6及m6各自是1～3的整数。)

应予说明，第1族元素是指氢(H)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)及钫(Fr)。第2族元素是指铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)及镭(Ra)。第13族元素是指硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)及铊(Tl)。第14族元素是指碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)及铅(Pb)。第15族元素是指氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)及铋(Bi)。

式(10)所示的化合物的具体例是由下述式(10-1)～式(10-6)各自表示的化合物等。式(11)所示的化合物的具体例是由下述式(11-1)～式(11-8)各自表示的化合物等。式(12)所示的化合物的具体例是由下述式(12-1)表示的化合物等。

[化学式14]

[化学式15]

[化学式16]

另外，电解质盐也可以是由下述式(13)～式(15)各自表示的化合物。m及n各自可以是彼此相同的值，也可以是彼此不同的值。p、q及r各自可以是彼此相同的值，也可以是彼此不同的值。当然，可以仅p、q及r中的一部分是彼此相同的值。

LiN(C_mF_2m+1SO₂)(C_nF_2n+1SO₂)…(13)

(m及n各自是1以上的整数。)

[化学式17]

(R71是碳原子数为2～4的直链状或支链状的全氟亚烷基。)

LiC(C_pF_2p+1SO₂)(C_qF_2q+1SO₂)(C_rF_2r+1SO₂)…(15)(p、q及r各自是1以上的整数。)

式(13)所示的化合物是链状酰胺化合物。链状酰胺化合物的具体例是双(氟磺酰基)酰胺锂(LiN(SO₂F)₂)、(氟磺酰基)(三氟甲烷磺酰基)酰胺锂(LiN(SO₂F)(CF₃SO₂))、双(三氟甲烷磺酰基)酰胺锂(LiN(CF₃SO₂)₂)、双(五氟乙烷磺酰基)酰胺锂(LiN(C₂F₅SO₂)₂)、(三氟甲烷磺酰基)(五氟乙烷磺酰基)酰胺锂(LiN(CF₃SO₂)(C₂F₅SO₂))、(三氟甲烷磺酰基)(七氟丙烷磺酰基)酰胺锂(LiN(CF₃SO₂)(C₃F₇SO₂))及(三氟甲烷磺酰基)(九氟丁烷磺酰基)酰胺锂(LiN(CF₃SO₂)(C₄F₉SO₂))等。

式(14)所示的化合物是环状酰亚胺化合物。环状酰亚胺化合物的具体例是由下述式(14-1)～式(14-4)各自表示的化合物等。

[化学式18]

式(15)所示的化合物是链状甲基化化合物。链状甲基化化合物的具体例是三(三氟甲烷磺酰基)甲基化锂(LiC(CF₃SO₂)₃)等。

另外，电解质盐可以是二氟磷酸锂(LiPF₂O₂)及氟磷酸锂(Li₂PFO₃)等含磷氟盐。

电解质盐的含量没有特别限定，其中，相对于溶剂优选为0.3mol/kg～3.0mol/kg。这是因为可获得高离子传导性。

＜1-2.制造方法＞

接着，关于电解液的制造方法进行说明。该电解液例如通过以下工序来制造。

在制造电解液的情况下，向溶剂中加入电解质盐，然后搅拌该溶剂。由此，电解质盐溶解或分散在溶剂中。随后，向溶解或分散有电解质盐的溶剂中加入不饱和环状化合物，然后搅拌该溶剂。由此，不饱和环状化合物溶解或分散在溶剂中。因此，获得包含不饱和环状化合物的电解液。

＜1-3.作用和效果＞

根据该电解液，包含上述不饱和环状化合物。在这种情况下，与电解液不包含不饱和环状化合物的情况及电解液包含其他化合物代替不饱和环状化合物的情况相比，如上所述，电解液的化学稳定性提高。该“其他化合物”是指，例如由下述式(16-1)～式(16-3)各自表示的化合物等。式(16-1)所示的化合物是上述式(2)中R4是甲氧基且R5是卤素基团(氟基团)的化合物。式(16-2)所示的化合物是式(2)中R4及R5各自是氢基团的化合物。式(16-3)所示的化合物是式(2)中R4是卤素基团(氟基团)且R5是氢基团的化合物。因此，由于电解液的分解反应受到抑制，因而能够提高使用电解液的二次电池的电池特性。

[化学式19]

特别是，关于式(1)所示的R2及R3，如果二价烃基是亚烷基等，二价卤代烃基是二价烃基中的一个或两个以上的氢基团被氟基团等取代而得到的基团，卤素基团是氟基团等，一价烃基是烷基等，一价卤代烃基是一价烃基中的一个或两个以上的氢基团被氟基团等取代而得到的基团，一价含氧烃基是烷氧基，一价卤代含氧烃基是一价含氧烃基中的一个或两个以上的氢基团被氟基团等取代而得到的基团，则电解液的化学稳定性充分提高，因而能够获得更高的效果。在这种情况下，如果亚烷基的碳原子数是1～3，亚烯基等的碳原子数是2或3，亚环烷基等的碳原子数是6～10，烷基等的碳原子数是1～4，烯基等的碳原子数是2～4，环烷基等的碳原子数是6～10，则不饱和环状化合物的溶解性及相溶性等提高，因而能够获得更高的效果。另外，如果R1是全氟亚烷基，则电解液的化学稳定性进一步提高，因而能够获得更高的效果。

另外，如果不饱和环状化合物是式(2)所示的化合物，则电解液的化学稳定性进一步提高，因而能够获得更高的效果。

另外，如果电解液中的不饱和环状化合物的含量是0.01重量％～5重量％，则电解液的化学稳定性充分提高，因而能够获得更高的效果。

另外，如果电解液包含碳酸酯及链状羧酸酯，链状羧酸酯的含量相对于碳酸酯的含量和链状羧酸酯的含量的总和所占的比例是10重量％～60重量％，则电解质盐的离解性及离子迁移率等进一步提高，因而能够获得更高的效果。

另外，如果电解液包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐及多元腈化合物中的任意一种或两种以上，则电解液的化学稳定性进一步提高，因而能够获得更高的效果。

＜2.二次电池(锂离子二次电池)＞

接着，关于使用上述本技术的电解液的二次电池进行说明。

＜2-1.圆筒型＞

图1表示二次电池的剖视构成，图2扩大了图1所示的卷绕电极体20的剖视构成中的一部分。

这里说明的二次电池例如是利用锂的嵌入现象及锂的脱嵌现象而得到电池容量(负极22的容量)的锂离子二次电池。

[整体构成]

如图1所示，该二次电池是在中空圆筒状的电池罐11的内部容纳有作为电池元件的卷绕电极体20的圆筒型二次电池。

具体地，二次电池例如在电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13和卷绕电极体20。该卷绕电极体20是例如通过使正极21和负极22以隔膜23介于其间而层叠，然后卷绕该正极21、负极22及隔膜23而形成的。卷绕电极体20浸渗有作为液体电解质的电解液。

电池罐11例如具有一个端部封闭且另一端部开放的中空结构，例如包含铁、铝及它们的合金等中的任意一种或两种以上。在电池罐11的表面例如可以镀有镍等。一对绝缘板12、13各自配置成相互夹着卷绕电极体20并与其卷绕周面垂直地延伸。

在电池罐11的开放端部，通过经由垫圈17的铆接安装有电池盖14、安全阀机构15、热敏电阻元件(PTC元件)16，由此密闭该电池罐11。电池盖14例如包含与电池罐11的形成材料相同的材料。安全阀机构15及热敏电阻元件16各自设置在电池盖14的内侧，该安全阀机构15经由热敏电阻元件16与电池盖14电连接。在该安全阀机构15中，在电池罐11的内部压力由于内部短路或外部加热等原因变为一定水平以上时，盘板15A反转。由此，切断电池盖14和卷绕电极体20的电连接。为了防止由大电流引起的异常热产生，随着温度的上升，热敏电阻元件16的电阻相应地增加。垫圈17例如包含绝缘材料，在该垫圈17的表面例如可以涂布有沥青等。

在卷绕电极体20的卷绕中心例如插入有中心销24。但是，中心销24也可以不插入在卷绕电极体20的卷绕中心。在正极21安装有正极引线25，并且在负极22安装有负极引线26。正极引线25例如包含铝等导电性材料。该正极引线25例如安装于安全阀机构15，因而与电池盖14电连接。负极引线26例如包含镍等导电性材料。该负极引线26例如安装于电池罐11，因而与该电池罐11电连接。

(正极)

例如，如图2所示，正极21包含正极集电体21A、以及设置在该正极集电体21A的两个表面的两个正极活性物质层21B。但是，也可以仅在正极集电体21A的一个表面设置一个正极活性物质层21B。

(正极集电体)

正极集电体21A例如包含导电性材料中的任意一种或两种以上。导电性材料的种类没有特别限定，例如是铝、镍及不锈钢等金属材料。该正极集电体21A可以是单层，也可以是多层。

(正极活性物质层)

正极活性物质层21B包含能够嵌入和脱嵌锂的正极材料中的任意一种或两种以上作为正极活性物质。但是，正极活性物质层21B还可以包含正极粘结剂及正极导电剂等其他材料中的任意一种或两种以上。

(正极活性物质(正极材料))

正极材料优选是含锂化合物。这是因为可获得高能量密度。含锂化合物的种类没有特别限定，例如是含锂复合氧化物及含锂磷酸化合物等。

含锂复合氧化物是包含锂和一种或两种以上的其他元素作为构成元素的氧化物，例如具有层状岩盐型及尖晶石型等中的任意一种晶体结构。含锂磷酸化合物是包含锂和一种或两种以上的其他元素作为构成元素的磷酸化合物，例如具有橄榄石型等晶体结构。应予说明，“其他元素”是指，除锂之外的元素。

其他元素的种类是任意元素中的任意一种或两种以上即可，没有特别限定。其中，其他元素优选是属于长周期型周期表中的第2族～第15族的元素。更具体地，其他元素更优选是镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)及铁(Fe)等。这是因为可获得高电压。

具有层状岩盐型晶体结构的含锂复合氧化物例如是由下述式(21)～式(23)各自表示的化合物等。

Li_aMn_(1-b-c)Ni_bM11_cO_(2-d)F_e…(21)

(M11是钴(Co)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)及钨(W)中的至少一种。a～e满足0.8≤a≤1.2、0＜b＜0.5、0≤c≤0.5、(b+c)＜1、-0.1≤d≤0.2及0≤e≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

Li_aNi_(1-b)M12_bO_(2-c)F_d…(22)

(M12是钴(Co)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)及钨(W)中的至少一种。a～d满足0.8≤a≤1.2、0.005≤b≤0.5、-0.1≤c≤0.2及0≤d≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

Li_aCo_(1-b)M13_bO_(2-c)F_d…(23)

(M13是镍(Ni)、锰(Mn)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)及钨(W)中的至少一种。a～d满足0.8≤a≤1.2、0≤b＜0.5、-0.1≤c≤0.2及0≤d≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有层状岩盐型晶体结构的含锂复合氧化物的具体例是LiNiO₂、LiCoO₂、LiCo_0.98Al_0.01Mg_0.01O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂、Li_1.2Mn_0.52Co_0.175Ni_0.1O₂及Li_1.15(Mn_0.65Ni_0.22Co_0.13)O₂等。

应予说明，在具有层状岩盐型晶体结构的含锂复合氧化物包含镍、钴、锰及铝作为构成元素的情况下，该镍的原子比率优选是50原子％以上。这是因为可获得高能量密度。

具有尖晶石型晶体结构的含锂复合氧化物例如是由下述式(24)表示的化合物等。

Li_aMn_(2-b)M14_bO_cF_d…(24)

(M14是钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)及钨(W)中的至少一种。a～d满足0.9≤a≤1.1、0≤b≤0.6、3.7≤c≤4.1及0≤d≤0.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有尖晶石型晶体结构的含锂复合氧化物的具体例是LiMn₂O₄等。

具有橄榄石型晶体结构的含锂磷酸化合物例如是由下述式(25)表示的化合物等。

Li_aM15PO₄…(25)

(M15是钴(Co)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铌(Nb)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)、锶(Sr)、钨(W)及锆(Zr)中的至少一种。a满足0.9≤a≤1.1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，a是完全放电状态的值。)

具有橄榄石型晶体结构的含锂磷酸化合物的具体例是LiFePO₄、LiMnPO₄、LiFe_0.5Mn_0.5PO₄及LiFe_0.3Mn_0.7PO₄等。

应予说明，含锂复合氧化物可以是由下述式(26)表示的化合物等。

(Li₂MnO₃)_x(LiMnO₂)_1-x…(26)

(x满足0≤x≤1。其中，锂的组成根据充放电状态而不同，x是完全放电状态的值。)

(其他正极材料)

除此以外，正极材料例如可以是氧化物、二硫化物、硫族化物及导电性高分子等。氧化物例如是氧化钛、氧化钒及二氧化锰等。二硫化物例如是二硫化钛及硫化钼等。硫族化物例如是硒化铌等。导电性高分子例如是硫、聚苯胺及聚噻吩等。

(正极粘结剂)

正极粘结剂例如包含合成橡胶及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。合成橡胶例如是苯乙烯丁二烯系橡胶、氟系橡胶及三元乙丙橡胶等。高分子化合物例如是聚偏氟乙烯及聚酰亚胺等。

(正极导电剂)

正极导电剂例如包含碳材料等导电性材料中的任意一种或两种以上。该碳材料例如是石墨、炭黑、乙炔黑及科琴黑等。但是，正极导电剂也可以是金属材料及导电性高分子等，只要材料是导电性材料即可。

(负极)

例如，如图2所示，负极22包含负极集电体22A、以及设置于该负极集电体22A的两个表面的两个负极活性物质层22B。但是，也可以仅在负极集电体22A的一个表面设置一个负极活性物质层22B。

(负极集电体)

负极集电体22A例如包含导电性材料中的任意一种或两种以上。导电性材料的种类没有特别限定，例如是铜、铝、镍及不锈钢等金属材料。该负极集电体22A可以是单层，也可以是多层。

负极集电体22A的表面优选被粗糙化。这是因为利用所谓的锚固效应，负极活性物质层22B相对于负极集电体22A的密接性提高。在这种情况下，至少在与负极活性物质层22B相对的区域中，负极集电体22A的表面被粗糙化即可。粗糙化的方法例如是利用电解处理形成微粒的方法等。在电解处理中，由于在电解槽中使用电解法在负极集电体22A的表面形成微粒，因而在该负极集电体22A的表面设置了凹凸。使用电解法制作的铜箔一般称为电解铜箔。

(负极活性物质层)

负极活性物质层22B包含能够嵌入和脱嵌锂的负极材料中的任意一种或两种以上作为负极活性物质。但是，负极活性物质层22B还可以包含负极粘结剂及负极导电剂等其他材料中的任意一种或两种以上。

负极材料的可充电容量优选大于正极21的放电容量，以便防止在充电过程中锂金属意外析出到负极22的表面。即，能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的电化学当量优选大于正极21的电化学当量。

(负极活性物质(负极材料))

负极材料的种类只要是能够嵌入和脱嵌锂的材料即可，没有特别限定。该负极材料例如是碳材料及金属系材料等。

(碳材料)

碳材料是包含碳作为构成元素的材料的总称。这是因为由于在嵌入锂和脱嵌锂时碳材料的晶体结构非常难以变化，因而可稳定地获得高能量密度。另外，这是因为由于碳材料也作为负极导电剂发挥功能，因而负极活性物质层22B的导电性提高。

碳材料例如是易石墨化碳、难石墨化碳及石墨等。其中，难石墨化碳的(002)面的面间距优选是0.37nm以上，并且石墨的(002)面的面间距优选是0.34nm以下。更具体地，碳材料例如是热解碳类、焦炭类、类玻璃碳纤维、有机高分子化合物烧成体、活性碳及炭黑类等。该焦炭类包含沥青焦、针状焦及石油焦等。有机高分子化合物烧成体是通过在适当的温度下烧成(碳化)酚醛树脂及呋喃树脂等高分子化合物而得到的烧成物。除此以外，碳材料可以是在约1000℃以下的温度下进行了热处理的低结晶性碳，也可以是无定形碳。应予说明，碳材料的形状可以是纤维状、球状、粒状及鳞片状中的任一者。

(金属系材料)

金属系材料是包含金属元素及准金属元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的材料。这是因为可获得高能量密度。

该金属系材料可以是单质、合金及化合物中的任意一种，也可以是它们中的两种以上，还可以是至少一部分具有它们中的一种或两种以上的相的材料。然而，除了由两种以上的金属元素构成的材料之外，合金还包括包含一种以上的金属元素和一种以上的准金属元素的材料。另外，合金也可以包括非金属元素。该金属系材料的组织例如是固溶体、共晶(共熔混合物)、金属间化合物及它们中的两种以上的共存物等。

金属元素及准金属元素例如是能够与锂形成合金的金属元素及准金属元素中的任意一种或两种以上。具体地，例如，金属元素及准金属元素例如是镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌、铪(Hf)、锆、钇(Y)、钯(Pd)及铂(Pt)等。

其中，优选硅及锡中的一方或双方，更优选硅。这是因为由于嵌入和脱嵌锂的能力优异，因而可显著获得高能量密度。

包含硅及锡中的一方或双方作为构成元素的材料可以是硅的单质、合金及化合物中的任一者，也可以是锡的单质、合金及化合物中的任一者，也可以是它们中的两种以上，还可以是至少一部分具有它们中的一种或两种以上的相的材料。这里说明的单质是指通常理解的单质(可以包含微量的杂质)，不必是指100％纯度的单质。

硅的合金例如包含锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等中的任意一种或两种以上作为硅以外的构成元素。硅的化合物例如包含碳及氧等中的任意一种或两种以上作为硅以外的构成元素。应予说明，硅的化合物例如可以包含关于硅的合金说明的一系列元素中的任意一种或两种以上作为硅以外的构成元素。

硅的合金及硅的化合物各自的具体例是SiB₄、SiB₆、Mg₂Si、Ni₂Si、TiSi₂、MoSi₂、CoSi₂、NiSi₂、CaSi₂、CrSi₂、Cu₅Si、FeSi₂、MnSi₂、NbSi₂、TaSi₂、VSi₂、WSi₂、ZnSi₂、SiC、Si₃N₄、Si₂N₂O、SiO_v(0＜v≤2)、及LiSiO等。应予说明，SiO_v中的v可以是0.2＜v＜1.4。

锡的合金例如包含硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等中的任意一种或两种以上作为锡以外的构成元素。锡的化合物例如包含碳及氧等中的任意一种或两种以上作为锡以外的构成元素。应予说明，锡的化合物例如可以包含关于锡的合金说明的一系列元素中的任意一种或两种以上作为锡以外的构成元素。

锡的合金及锡的化合物的具体例是SnO_w(0＜w≤2)、SnSiO₃、LiSnO及Mg₂Sn等。

特别是，包含锡作为构成元素的材料优选是例如包含第二构成元素及第三构成元素并且包含作为第一构成元素的锡的材料(含锡材料)。第二构成元素例如包含钴、铁、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、镓、锆、铌、钼、银、铟、铯(Ce)、铪(Hf)、钽、钨、铋及硅等中的任意一种或两种以上。第三构成元素例如包含硼、碳、铝及磷等中的任意一种或两种以上。这是因为通过含锡材料包含第二及第三构成元素，由此可获得高的电池容量及优异的循环特性等。

其中，含锡材料优选是包含锡、钴和碳作为构成元素的材料(含锡钴碳材料)。在该含锡钴碳材料中，例如，碳的含量是9.9质量％～29.7质量％，锡及钴的含量的比例(Co/(Sn+Co))是20质量％～70质量％。这是因为可获得高能量密度。

含锡钴碳材料具有包含锡、钴和碳的相，该相优选是低结晶性或无定形的。该相由于是能够与锂反应的相(反应相)，因而由于该反应相的存在可获得优异的特性。在将CuKα射线用作特定X射线且扫描速度为1°/min的情况下，通过该反应相的X射线衍射获得的衍射峰的半峰宽(衍射角2θ)优选为1°以上。这是因为锂更顺利地嵌入和脱嵌，并且与电解液的反应性降低。应予说明，在一些情况下，除了低结晶性或无定形的相之外，含锡钴碳材料还包含含有各构成元素的单质或一部分的相。

通过比较与锂进行电化学反应前后的X射线衍射图，能够容易地判断通过X射线衍射获得的衍射峰是否是对应于能够与锂反应的反应相的衍射峰。例如，如果与锂进行电化学反应前后衍射峰的位置发生变化，则是对应于能够与锂反应的反应相的衍射峰。在这种情况下，例如，低结晶性或无定形的反应相引起的衍射峰出现在2θ＝20°～50°的范围。这样的反应相例如包含上述各构成元素，且认为主要因碳的存在而是低结晶性或无定形的。

在含锡钴碳材料中，优选作为构成元素的碳中的至少一部分与作为其他构成元素的金属元素或准金属元素结合。这是因为锡等的凝聚或结晶受到抑制。关于元素的结合状态，例如能够使用X射线光电子能谱(XPS)进行确认。在市售的装置中，例如，作为软X射线使用Al-Kα射线或Mg-Kα射线等。在碳中的至少一部分与金属元素或准金属元素等结合的情况下，碳的1s轨道(C1s)的合成波的峰在低于284.5eV的区域出现。应予说明，进行能量校准以使在84.0eV处获得金原子的4f轨道(Au4f)的峰。此时，通常，由于在物质的表面存在表面污染碳，因此将该表面污染碳引起的C1s的峰的能量设定为284.8eV，将该峰用作能量基准。在XPS测定中，C1s的峰的波形包含表面污染碳引起的峰和含锡钴碳材料中的碳引起的峰。因此，例如，通过使用市售的软件进行分析而使两个峰分开。在波形的分析中，将存在于最低束缚能量侧的主峰的位置用作能量基准(284.8eV)。

该含锡钴碳材料不限于构成元素仅是锡、钴及碳的材料。除了锡、钴及碳之外，该含锡钴碳材料例如还可以包含硅、铁、镍、铬、铟、铌、锗、钛、钼、铝、磷、镓及铋等中的任意一种或两种以上作为构成元素。

除了含锡钴碳材料之外，也优选包含锡、钴、铁和碳作为构成元素的材料(含锡钴铁碳材料)。该含锡钴铁碳材料的组成是任意的。举例而言，在设定少的铁的含量的情况下，碳的含量是9.9质量％～29.7质量％，铁的含量是0.3质量％～5.9质量％，锡及钴的含量的比例(Co/(Sn+Co))是30质量％～70质量％。另外，在设定多的铁的含量的情况下，碳的含量是11.9质量％～29.7质量％，锡、钴及铁的含量的比例((Co+Fe)/(Sn+Co+Fe))是26.4质量％～48.5质量％，钴及铁的含量的比例(Co/(Co+Fe))是9.9质量％～79.5质量％。这是因为在这样的组成范围内可获得高能量密度。应予说明，含锡钴铁碳材料的物性(半峰宽等)与上述含锡钴碳材料的物性相同。

(其他负极材料)

除此以外，负极材料例如也可以是金属氧化物及高分子化合物等。金属氧化物例如是氧化铁、氧化钌及氧化钼等。高分子化合物例如是聚乙炔、聚苯胺及聚吡咯等。

其中，根据以下说明的理由，负极材料优选包含碳材料及金属系材料双方。

金属系材料、特别是包含硅及锡中的一方或双方作为构成元素的材料具有理论容量高的优点，但另一方面具有充放电时容易剧烈膨胀收缩的担忧。另一方面，碳材料具有理论容量低的担忧，但另一方面具有充放电时难以膨胀收缩的优点。因此，通过使用碳材料及金属系材料双方，抑制充放电时的膨胀收缩，同时确保高理论容量(即电池容量)。

(负极粘结剂及负极导电剂)

关于负极粘结剂的详细情况例如与关于上述正极粘结剂的详细情况相同。另外，关于负极导电剂的详细情况例如与关于上述正极导电剂的详细情况相同。

在该二次电池中，如上所述，能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的电化学当量大于正极的电化学当量，以便防止在充电过程中锂金属意外析出到负极22的表面。另外，当完全充电时的开路电压(即电池电压)为4.25V以上时，与4.20V的情况相比，即使使用相同的正极活性物质每单位质量的锂的脱嵌量也变多，考虑到这一点，正极活性物质的量和负极活性物质的量相互调整。由此，可获得高能量密度。

[隔膜]

例如，如图2所示，隔膜23配置在正极21与负极22之间，使锂离子通过，同时防止由两个电极的接触而引起的电流短路。

该隔膜23例如包含合成树脂及陶瓷等的多孔膜中的任意一种或两种以上，可以是两种以上的多孔膜的层叠膜。合成树脂例如是聚四氟乙烯、聚丙烯及聚乙烯等。

特别是，隔膜23可以包含例如上述多孔膜(基材层)和设置在该基材层的一个表面或两个表面的高分子化合物层。这是因为由于隔膜23相对于正极21及负极22中的每一个的密接性提高，因而卷绕电极体20的偏斜受到抑制。由此，电解液的分解反应受到抑制，并且浸渍在基材层中的电解液的液体泄露也受到抑制，因而即使重复充放电，电阻也不易增加，并且电池溶胀受到抑制。

高分子化合物层例如包含聚偏氟乙烯等高分子化合物。这是因为不仅物理强度是优异的而且还是电化学稳定的。但是，高分子化合物也可以是除聚偏氟乙烯之外的化合物。在形成该高分子化合物层的情况下，例如将高分子化合物溶解于有机溶剂等中而得到的溶液涂布于基材层，然后将该基材层干燥。应予说明，也可以将基材层浸渍在溶液中，然后将该基材层干燥。

该高分子化合物层例如可以包含无机粒子等绝缘性粒子中的任意一种或两种以上。这是因为安全性提高。无机粒子的种类例如是氧化铝及氮化铝等。

(电解液)

如上所述，卷绕电极体20浸渗有电解液。该电解液具有与上述本技术的电解液相同的构成。即，电解液包含不饱和环状化合物。

[动作]

该二次电池例如以如下方式动作。

在充电时，锂离子从正极21中脱嵌，并且该锂离子经由电解液嵌入到负极22中。另一方面，在放电时，锂离子从负极22中脱嵌，并且该锂离子经由电解液嵌入到正极21中。

[制造方法]

该二次电池例如通过以下工序来制造。

在制作正极21的情况下，首先，将正极活性物质与根据需要的正极粘结剂及正极导电剂等进行混合，以制备正极合剂。随后，将正极合剂分散在有机溶剂等中，从而制备糊状正极合剂浆料。最后，将正极合剂浆料涂布在正极集电体21A的两个表面，然后将该正极合剂浆料干燥，从而形成正极活性物质层21B。之后，根据需要使用辊压机等对正极活性物质层21B进行压缩成型。在这种情况下，可以加热正极活性物质层21B，也可以重复多次压缩成型。

在制作负极22的情况下，通过与上述正极21的制作工序相同的工序，在负极集电体22A的两个表面形成负极活性物质层22B。具体地，将负极活性物质、负极粘结剂及负极导电剂等混合，以制备负极合剂，然后将负极合剂分散在有机溶剂等中，从而制备糊状负极合剂浆料。随后，将负极合剂浆料涂布在负极集电体22A的两个表面，然后将该负极合剂浆料干燥，从而形成负极活性物质层22B。之后，根据需要，使用辊压机等对负极活性物质层22B进行压缩成型。

这里，负极活性物质层22B的形成方法没有特别限定，例如是涂布法、气相法、液相法、喷涂法及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上。涂布法例如是将粒子(粉末)状的负极活性物质与负极粘结剂等混合，然后将该混合物通过有机溶剂等溶解或分散而成的溶液涂布于负极集电体22A的方法。气相法例如是物理沉积法及化学沉积法等。更具体地，气相法例如是真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、激光烧蚀法、热化学气相沉积法、化学气相沉积(CVD)法及等离子体化学气相沉积法等。液相法例如是电镀法及非电镀法等。热喷涂法是将熔融状态或半熔融状态的负极活性物质喷涂至负极集电体22A的方法。烧成法例如是使用涂布法将溶液涂布于负极集电体22A，然后在高于负极粘结剂等的熔点的温度下对涂布于该负极集电体22A的溶液进行热处理的方法。该烧成法例如是气氛烧成法、反应烧成法及热压烧成法等。

在组装二次电池的情况下，使用焊接法等将正极引线25安装至正极集电体21A，并且使用焊接法等将负极引线26安装至负极集电体22A。随后，使正极21和负极22以隔膜23介于其间而层叠，然后卷绕该正极21、负极22及隔膜23，从而形成卷绕电极体20。随后，将中心销24插入到卷绕电极体20的卷绕中心。

随后，将卷绕电极体20夹在一对绝缘板12、13之间，并将该卷绕电极体20容纳在电池罐11的内部。在这种情况下，使用焊接法等将正极引线25的前端部安装至安全阀机构15，并且使用焊接法等将负极引线26的前端部安装至电池罐11。随后，向电池罐11的内部注入电解液，从而使卷绕电极体20浸渗该电解液。最后，经由垫圈17在电池罐11的开口端部铆接安装电池盖14、安全阀机构15及热敏电阻元件16。由此，将卷绕电极体20封入电池罐11的内部，从而完成了圆筒型二次电池。

[作用和效果]

根据该圆筒型二次电池，电解液具有与上述本技术的电解液相同的构成，因此，如上所述，该电解液的化学稳定性提高。因此，由于电解液的分解反应受到抑制，因而能够提高电池特性。

特别是，如果负极包含能够嵌入和脱嵌锂的负极材料，该负极材料包含碳材料及金属系材料中的一方或双方，则有效地发挥不饱和环状化合物对电解液分解的抑制功能，同时确保了高能量密度，因而能够获得更高的效果。

除此之外的作用和效果与本技术的电解液的作用和效果相同。

＜2-2.层压膜型＞

图3表示其他二次电池的立体构成，图4表示沿图3所示的IV-IV线的卷绕电极体30的剖视构成。应予说明，在图3中，示出了卷绕电极体30和外装部件40彼此分离的状态。

在以下的说明中，根据需要引用已经说明的圆筒型二次电池的构成要素。

[构成]

例如，如图3所示，该二次电池是层压膜型二次电池(锂离子二次电池)，其中作为电池元件的卷绕电极体30容纳在具有柔软性(或挠性)的膜状外装部件40的内部。

具体地，二次电池例如在外装部件40的内部具备卷绕电极体30。卷绕电极体30是例如通过正极33和负极34以隔膜35及电解质层36介于其间而彼此层叠，然后卷绕该正极33、负极34、隔膜35及电解质层36而形成的。该电解质层36例如配置在正极33与隔膜35之间，并且配置在负极34与隔膜35之间。在正极33安装有正极引线31，并且在负极34安装有负极引线32。卷绕电极体30的最外周部由保护带37保护。

正极引线31及负极引线32各自例如从外装部件40的内部向外部以相同的方向引出。正极引线31例如包含铝(Al)等导电性材料中的任意一种或两种以上。负极引线32例如包含铜(Cu)、镍(Ni)及不锈钢等导电性材料中的任意一种或两种以上。这些导电性材料例如是薄板状或网孔状。

外装部件40是例如能够沿图3所示的箭头R的方向折叠的单片膜，并且在该外装部件40的一部分设置有用于容纳卷绕电极体30的凹部。该外装部件40是通过例如依次层叠熔合层、金属层和表面保护层而形成的层压膜。在二次电池的制造过程中，例如，以使得熔合层彼此相对且卷绕电极体30位于其间的方式折叠外装部件40，然后该熔合层的外边缘部彼此熔合。然而，也可以通过胶黏剂等使两片层压膜贴合。熔合层例如是聚乙烯及聚丙烯等的膜中的任意一种或两种以上。金属层例如是铝箔等中的任意一种或两种以上。表面保护层例如是尼龙及聚对苯二甲酸乙二酯等的膜中的任意一种或两种以上。

其中，外装部件40优选是通过依次层叠聚乙烯膜、铝箔和尼龙膜而形成的铝层压膜。然而，外装部件40也可以是具有其他层叠结构的层压膜，也可以是聚丙烯等高分子膜，还可以是金属膜。

在外装部件40与正极引线31之间，例如插入有用于防止外部空气进入的密接膜41。另外，在外装部件40与负极引线32之间，例如插入有上述密接膜41。该密接膜41包含对正极引线31及负极引线32双方具有密接性的材料。该具有密接性的材料例如是聚烯烃树脂等，更具体地，是聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯及改性聚丙烯等中的任意一种或两种以上。

(正极、负极及隔膜)

正极33例如包含正极集电体33A及正极活性物质层33B，并且负极34例如包含负极集电体34A及负极活性物质层34B。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A及负极活性物质层34B各自的构成例如与正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A及负极活性物质层22B各自的构成相同。另外，隔膜35的构成例如与隔膜23的构成相同。

(电解质层)

电解质层36包含电解液和高分子化合物，该电解液具有与上述本技术的电解液相同的构成。即，电解液包含不饱和环状化合物。这里说明的电解质层36是所谓的凝胶状电解质，通过高分子化合物保持电解液。这是因为可获得高离子传导率(例如，室温下1mS/cm以上)，并且防止电解液的液体泄露。应予说明，电解质层36还可以包含添加剂等其他材料中的任意一种或两种以上。

高分子化合物例如包含聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚苯乙烯及聚碳酸酯等中的任意一种或两种以上。除此以外，高分子化合物也可以是共聚物。该共聚物例如是偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物等。其中，均聚物优选是聚偏氟乙烯，并且共聚物优选是偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。这是因为是电化学稳定的。

在作为凝胶状电解质的电解质层36中，电解液所含的“溶剂”是指广泛的概念，不仅包括液体材料，还包括能够离解电解质盐且具有离子传导性的材料。因此，在使用具有离子传导性的高分子化合物的情况下，该高分子化合物也包含在溶剂中。

应予说明，可以直接使用电解液代替电解质层36。在这种情况下，电解液浸渗在卷绕电极体30(正极33、负极34及隔膜35)中。

[动作]

该二次电池例如以如下方式动作。

在充电时，锂离子从正极33中脱嵌，并且该锂离子经由电解质层36嵌入到负极34中。另一方面，在放电时，锂离子从负极34中脱嵌，并且该锂离子经由电解质层36嵌入到正极33中。

[制造方法]

具备凝胶状电解质层36的二次电池例如通过以下三种工序来制造。

在第一工序中，首先，通过与正极21及负极22各自的制作工序相同的工序，制作正极33及负极34。即，在制作正极33的情况下，在正极集电体33A的两个表面形成正极活性物质层33B，并且在制作负极34的情况下，在负极集电体34A的两个表面形成负极活性物质层34B。随后，将电解液、高分子化合物和有机溶剂等混合，从而制备前体溶液。随后，将前体溶液涂布于正极33，然后将该前体溶液干燥，从而形成凝胶状电解质层36。另外，将前体溶液涂布于负极34，然后将该前体溶液干燥，从而形成凝胶状电解质层36。随后，使用焊接法等将正极引线31安装至正极集电体33A，并且使用焊接法等将负极引线32安装至负极集电体34A。随后，使正极33和负极34以隔膜35介于其间而层叠，然后卷绕该正极33、负极34及隔膜35，从而形成卷绕电极体30。随后，将保护带37粘贴至卷绕电极体30的最外周部。最后，折叠外装部件40使得卷绕电极体30位于其间，然后使用热熔合法等使外装部件40的外边缘部彼此粘结，从而将卷绕电极体30封入该外装部件40的内部。在这种情况下，将密接膜41插入到正极引线31与外装部件40之间，并且将密接膜41插入到负极引线32与外装部件40之间。

在第二工序中，首先，将正极引线31安装至正极33，并且将负极引线32安装至负极34。随后，使正极33和负极34以隔膜35介于其间而彼此层叠，然后卷绕该正极33、负极34及隔膜35，从而形成作为卷绕电极体30的前体的卷绕体，然后将保护带37粘贴至该卷绕体的最外周部。随后，折叠外装部件40使得卷绕体位于其间，然后使用热熔合法等将除了外装部件40中的一边的外边缘部之外的剩下的外边缘部粘结，从而将卷绕体容纳在袋状外装部件40的内部。随后，将电解液、作为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂、以及根据需要的聚合抑制剂等其他材料混合，以制备电解质用组成物。随后，将电解质用组成物注入袋状外装部件40的内部，然后使用热熔合法等密封外装部件40。最后，使单体热聚合，以形成高分子化合物。由此，通过高分子化合物保持电解液，因此形成凝胶状电解质层36。

在第三工序中，首先，除了使用形成有高分子化合物层的隔膜35之外，通过与上述第二工序相同的工序，制作卷绕体，然后将卷绕体容纳在袋状外装部件40的内部。随后，将电解液注入到外装部件40的内部，然后使用热熔合法等密封外装部件40的开口部。最后，在施加重量的同时对外装部件40进行加热，从而利用其间的高分子化合物层将隔膜35密接至正极33，并且利用其间的高分子化合物层将隔膜35密接至负极34。由此，电解液浸渗在各个高分子化合物层中，并且该各个高分子化合物层凝胶化，从而形成电解质层36。

在该第三工序中，相比于第一工序，抑制了二次电池的溶胀。另外，在第三工序中，与第二工序相比，非水溶剂及单体(高分子化合物的原料)等几乎不留在电解质层36中，因此高分子化合物的形成过程被良好地控制。因此，正极33、负极34及隔膜35分别与电解质层36充分密接。

[作用和效果]

根据该层压膜型二次电池，电解质层36包含电解液，该电解液具有与上述本技术的电解液相同的构成。因此，根据与上述圆筒型二次电池相同的理由，能够获得优异的电池特性。除此之外的作用和效果与圆筒型二次电池的作用和效果相同。

＜3.二次电池(锂金属二次电池)＞

接着，关于使用本技术的电解液的其他二次电池进行说明。这里说明的二次电池是通过利用锂金属的溶解现象及锂的析出现象而得到电池容量(负极22的容量)的圆筒型锂金属二次电池。

该二次电池除了负极活性物质层22B由锂金属形成之外，具有与上述圆筒型锂离子二次电池相同的构成，并且通过相同的工序制造。

在该二次电池中，由于使用锂金属作为负极活性物质，因而可获得高能量密度。负极活性物质层22B可以在二次电池的组装时已经存在，但也可以在二次电池的组装时还未存在，由充电时析出的锂金属形成。另外，也可以利用负极活性物质层22B作为集电体，从而省略负极集电体22A。

该二次电池例如以如下方式动作。

在充电时，锂离子从正极21中脱嵌，并且该锂离子经由电解液作为锂金属析出到负极集电体22A的表面。另一方面，在放电时，锂金属作为锂离子从负极活性物质层22B溶出到电解液中，并且该锂离子经由电解液嵌入到正极21。

根据该圆筒型锂金属二次电池，由于电解液具有与本技术的电解液相同的构成，因此根据与上述二次电池相同的理由，能够获得优异的电池特性。除此之外的作用和效果与锂离子二次电池的作用和效果相同。

应予说明，这里说明的锂金属二次电池也可以是层压膜型二次电池代替圆筒型二次电池。即使在这种情况下，也能够获得相同的效果。

＜4.二次电池的应用＞

接着，关于上述二次电池的应用例进行说明。

二次电池的应用没有特别限定，只要是能够将二次电池用作驱动用的电源或电力蓄积用的电力储存源等的机械、设备、器具、装置及系统(多个设备等的集合体)等即可。作为电源使用的二次电池可以是主电源，也可以是辅助电源。主电源是指，与其他电源的有无无关优先使用的电源。辅助电源例如可以是代替主电源使用的电源，也可以是根据需要从主电源切换的电源。在二次电池用作辅助电源的情况下，主电源的种类不限于二次电池。

二次电池的应用例如如下所述。是摄像机、数字照相机、移动电话、笔记本式个人计算机、无绳电话、立体声耳机、便携式收音机、便携式电视及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备)。是电动剃须刀等便携式生活器具。是备用电源及存储卡等存储用装置。是电钻及电锯等电动工具。是作为可拆装电源搭载于笔记本式个人计算机等的电池包。是起搏器及助听器等医疗用电子设备。是电动汽车(包括混合动力车)等电动车辆。是防备紧急情况等而预先蓄积电力的家用电池系统等电力储存系统。当然，二次电池的用途可以是上述用途以外的用途。

其中，二次电池有效地应用于电池包、电动车辆、电力储存系统、电动工具及电子设备等。这是因为，在这些用途中，由于要求优异的电池特性，因此通过使用本技术的二次电池，能够有效地实现性能提高。应予说明，电池包是使用二次电池的电源。如后所述，该电池包可以使用单电池，也可以使用电池组。电动车辆是使用二次电池作为驱动用电源而工作(运行)的车辆，并且如上所述，可以是兼具除二次电池之外的驱动源的汽车(混合动力车等)。电力储存系统是使用二次电池作为电力储存源的系统。例如，在家用电力储存系统中，由于电力蓄积在作为电力储存源的二次电池中，因此能够利用该电力来使用家用电气产品等。电动工具是使用二次电池作为驱动用电源来使可动部(例如钻头等)可动的工具。电子设备是使用二次电池作为驱动用电源(电力供给源)来发挥各种功能的设备。

这里，关于二次电池的一些应用例进行具体说明。应予说明，以下说明的应用例的构成仅仅是示例，因而能够适当变更该应用例的构成。

＜4-1.电池包(单电池)＞

图5表示使用单电池的电池包的立体构成。图6表示图5所示的电池包的框构成。应予说明，在图5中，示出了电池包被分解后的状态。

这里说明的电池包是使用一个二次电池的简易型电池包(所谓的软电池包)，例如搭载于以智能手机为代表的电子设备等。例如，如图5所示，该电池包具备作为层压膜型二次电池的电源111和连接到该电源111的电路基板116。在该电源111安装有正极引线112及负极引线113。

在电源111的两侧面粘贴有一对粘接带118、119。在电路基板116形成有保护电路(PCM：Protection Circuit Module，电路保护模块)。该电路基板116通过接片114连接到正极112，并且通过接片115连接到负极引线113。另外，电路基板116连接到带有外部连接用的连接器的引线117。应予说明，在电路基板116与电源111连接的状态下，该电路基板116由标签120及绝缘片121保护。通过粘贴该标签120，电路基板116及绝缘片121等被固定。

另外，例如，如图6所示，电池包具备电源111和电路基板116。电路基板116例如具备控制部121、开关部122、PTC元件123和温度检测部124。由于电源111能够经由正极端子125及负极端子127与外部连接，因此该电源111通过正极端子125及负极端子127进行充放电。温度检测部124使用温度检测端子(所谓的T端子)126检测温度。

控制部121控制电池包整体的动作(包括电源111的使用状态)。该控制部121例如包括中央运算处理装置(CPU)及存储器等。

例如，如果电池电压达到过充电检测电压，则该控制部121断开开关部122，由此使得充电电流不流入电源111的电流路径。另外，例如，如果在充电时大电流流动，则控制部121断开开关部122，由此阻断充电电流。

另一方面，例如，如果电池电压达到过放电检测电压，则控制部121断开开关部122，由此使得放电电流不流入电源111的电流路径。另外，例如，如果在放电时大电流流动，则控制部121断开开关部122，由此阻断放电电流。

应予说明，过充电检测电压没有特别限定，例如是4.2V±0.05V，并且过放电检测电压没有特别限定，例如是2.4V±0.1V。

开关部122根据控制部121的指令来切换电源111的使用状态即电源111和外部设备有无连接。该开关部122例如包括充电控制开关及放电控制开关等。充电控制开关及放电控制开关各自例如是使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等半导体开关。应予说明，充放电电流例如基于开关部122的导通(ON)电阻来检测。

温度检测部124测定电源111的温度，并且将该温度的测定结果输出到控制部121。该温度检测部124例如包括热敏电阻器等温度检测元件。应予说明，由温度检测部124测定的温度的测定结果用于在异常发热时控制部121进行充放电控制的情况、在计算剩余容量时控制部121进行校正处理的情况等。

应予说明，电路基板116可以不具备PTC元件123。在这种情况下，也可以另外在电路基板116附设PTC元件。

＜4-2.电池包(电池组)＞

图7表示使用电池组的电池包的框构成。

该电池包例如在壳体60的内部具备控制部61、电源62、开关部63、电流测定部64、温度检测部65、电压检测部66、开关控制部67、存储器68、温度检测元件69、电流检测电阻70、正极端子71、以及负极端子72。该壳体60例如包括塑料材料等。

控制部61控制电池包整体的动作(包括电源62的使用状态)。该控制部61例如包括CPU等。电源62是包括两个以上的二次电池的电池组，该两个以上的二次电池的连接模式可以是串联，也可以是并联，还可以是两者的混合型。举例而言，电源62包括以两个并联和三个串联的方式连接的六个二次电池。

开关部63根据控制部61的指令来切换电源62的使用状态即电源62和外部设备有无连接。该开关部63例如包括充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管及放电用二极管等。充电控制开关及放电控制开关各自例如是使用金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等半导体开关。

电流测定部64使用电流检测电阻70测定电流，并且将该电流的测定结果输出到控制部61。温度检测部65使用温度检测元件69测定温度，并且将该温度的测定结果输出到控制部61。该温度的测定结果例如用于在异常发热时控制部61进行充放电控制的情况、在计算剩余容量时控制部61进行校正处理的情况等。电压检测部66测定电源62中的二次电池的电压，并且将模数转换后的电压的测定结果供给到控制部61。

开关控制部67根据分别从电流测定部64及电压检测部66输入的信号，控制开关部63的动作。

例如，如果电池电压达到过充电检测电压，则该开关控制部67断开开关部63(充电控制开关)，由此使得充电电流不流入电源62的电流路径。由此，在电源62中，能够仅允许通过放电用二极管进行放电。应予说明，例如，如果在充电时大电流流动，则开关控制部67阻断充电电流。

另外，例如，如果电池电压达到过放电检测电压，则开关控制部67断开开关部63(放电控制开关)，由此使得放电电流不流入电源62的电流路径。由此，在电源62中，能够仅允许通过充电用二极管进行充电。应予说明，例如，如果在放电时大电流流动，则开关控制部67阻断放电电流。

应予说明，过充电检测电压没有特别限定，例如是4.2V±0.05V，并且过放电检测电压没有特别限定，例如是2.4V±0.1V。

存储器68例如包括作为非易失性存储器的EEPROM等。在该存储器68中例如存储由控制部61计算出的数值、在制造过程阶段测得的二次电池的信息(例如，初始状态的内阻等)等。应予说明，当存储器68存储二次电池的完全充电容量时，控制部61能够获得剩余容量等信息。

温度检测元件69测定电源62的温度，并且将该温度的测定结果输出到控制部61。该温度检测元件69例如包括热敏电阻器等。

正极端子71及负极端子72各自是连接到使用电池包运行的外部设备(例如笔记本式个人计算机等)、用于对电池包进行充电的外部设备(例如充电器等)等的端子。电源62通过正极端子71及负极端子72进行充放电。

＜4-3.电动车辆＞

图8表示作为电动车辆的一例的混合动力车的框构成。

该电动车辆例如在金属制的壳体73的内部具备控制部74、发动机75、电源76、驱动用的马达77、差速装置78、发电机79、变速器80及离合器81、逆变器82、83、以及各种传感器84。除此以外，电动车辆例如具备连接到差速装置78及变速器80的前轮用驱动轴85及前轮86、以及后轮用驱动轴87及后轮88。

该电动车辆例如能够利用发动机75及马达77中的任意一方作为驱动源而运行。发动机75是主要的动力源，例如是汽油发动机等。在将发动机75用作动力源的情况下，例如，发动机75的驱动力(旋转力)经由作为驱动部的差速装置78、变速器80及离合器81传递到前轮86及后轮88。应予说明，由于发动机75的旋转力传递到发电机79，因此利用该旋转力，发电机79产生交流电力，并且该交流电力经由逆变器83转换成直流电力，因此该直流电力蓄积在电源76中。另一方面，在将作为转换部的马达77用作动力源的情况下，由于从电源76供给的电力(直流电力)经由逆变器82转换成交流电力，因此利用该交流电力驱动马达77。由该马达77从电力转换而来的驱动力(旋转力)例如经由作为驱动部的差速装置78、变速器80及离合器81传递到前轮86及后轮88。

应予说明，如果电动车辆通过制动机构而减速，则可以使该减速时的阻力作为旋转力传递到马达77，因此利用该旋转力，马达77产生交流电力。由于该交流电力经由逆变器82转换成直流电力，因此该直流再生电力优选蓄积在电源76中。

控制部74控制电动车辆整体的动作。该控制部74例如包括CPU等。电源76包括一个或两个以上的二次电池。该电源76可以与外部电源连接，并且从该外部电源接受电力供给，由此蓄积电力。各种传感器84例如用于控制发动机75的转速，并且控制节气阀的开度(节气门开度)。该各种传感器84例如包括速度传感器、加速度传感器及发动机转速传感器等中的任意一种或两种以上。

应予说明，虽然以电动车辆是混合动力车的情况为例，但该电动车辆也可以是仅使用电源76及马达77而不使用发动机75进行工作的车辆(电动汽车)。

＜4-4.电力储存系统＞

图9表示电力储存系统的框构成。

该电力储存系统例如在普通住宅及商业建筑物等房屋89的内部具备控制部90、电源91、智能电表92、以及电力集线器93。

这里，电源91例如能够连接到设置于房屋89的内部的电气设备94，并且连接到停放在房屋89的外部的电动车辆96。另外，电源91例如能够经由电力集线器93连接到设置于房屋89的自备发电机95，并且经由智能电表92及电力集线器93连接到外部的集中型电力系统97。

应予说明，电气设备94例如包括一种或两种以上的家电产品，该家电产品例如是冰箱、空调、电视及热水器等。自备发电机95例如包括太阳能发电机及风力发电机等中的任意一种或两种以上。电动车辆96例如包括电动汽车、电动摩托车及混合动力车等中的任意一种或两种以上。集中型电力系统97例如包括热力发电厂、核能发电厂、水力发电厂及风力发电厂等中的任意一种或两种以上。

控制部90控制电力储存系统整体的动作(包括电源91的使用状态)。该控制部90例如包括CPU等。电源91包括一个或两个以上的二次电池。智能电表92例如是设置于电力需求侧的房屋89的网络兼容的电力计，能够与电力供给侧通信。与此相伴，例如，当智能电表92与外部通信的同时，控制在房屋89中的电力需求和供给之间的平衡，能够使得高效稳定地供给能量。

在该电力储存系统中，例如，电力从作为外部电源的集中型电力系统97经由智能电表92及电力集线器93蓄积在电源91中，并且电力从作为独立电源的自备发电机95经由电力集线器93蓄积在电源91中。由于蓄积在该电源91中的电力根据控制部90的指令供给到电气设备94及电动车辆96，因此该电气设备94变得可运行，并且该电动车辆96变得可充电。即，电力储存系统是能够通过使用电源91在房屋89中蓄积和供给电力的系统。

蓄积在电源91中的电力能够根据需要使用。因此，例如，能够在电价便宜的深夜将电力从集中型电力系统97蓄积在电源91中，在电价昂贵的白天使用蓄积在该电源91中的电力。

应予说明，上述电力储存系统可以设置在一户(每个家庭)，也可以设置在多户(多个家庭)。

＜4-5.电动工具＞

图10表示电动工具的框构成。

这里说明的电动工具例如是电钻。该电动工具例如在工具主体98的内部具备控制部99和电源100。例如，在该工具主体98中，以可运行(旋转)的方式安装有作为可动部的钻头部101。

工具主体98例如包含塑料材料等。控制部99控制电动工具整体的动作(包括电源100的使用状态)。该控制部99例如包括CPU等。电源100包括一个或两个以上的二次电池。该控制部99根据动作开关的操作，从电源100向钻头部101供给电力。

实施例

在下文中，关于本技术的实施例进行说明。

(实验例1-1～1-49)

通过以下的工序，制作了图3及图4所示的层压膜型锂离子二次电池。

在制作正极33的情况下，首先，将正极活性物质(钴酸锂(LiCoO₂))91质量份、正极粘结剂(聚偏氟乙烯)3质量份、和正极导电剂(石墨)6质量份混合，以制得正极合剂。随后，将正极合剂投入有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，然后搅拌该有机溶剂，从而制得糊状正极合剂浆料。随后，使用喷涂装置在正极集电体33A(带状铝箔，厚度＝12μm)的两个表面涂布正极合剂浆料，然后将该正极合剂浆料干燥，从而形成了正极活性物质层33B。最后，使用辊压机对正极活性物质层33B进行了压缩成型。

在制作负极34的情况下，首先，将负极活性物质(作为碳材料的石墨，中值粒径D50＝15μm)96质量份、负极粘结剂(丁苯橡胶共聚物的丙烯酸改性体)1.5质量份、增稠剂(羧甲基纤维素)1.5质量份混合，以制得负极合剂。随后，将负极合剂投入水性溶剂(纯水)中，然后搅拌该纯水，以制得糊状负极合剂浆料。随后，使用喷涂装置在负极集电体34A(带状铜箔，厚度＝15μm)的两个表面涂布负极合剂浆料，然后将该负极合剂浆料干燥，从而形成了负极活性物质层34B。最后，使用辊压机对负极活性物质层34B进行了压缩成型。

在制备电解液的情况下，通过向溶剂(碳酸亚乙酯(EC)及碳酸甲乙酯(EMC))中加入电解质盐(六氟磷酸锂(LiPF₆))，搅拌该溶剂，然后通过进一步向该溶剂中加入不饱和环状化合物，搅拌该溶剂。溶剂的混合比(重量％)、电解质盐的含量(mol/kg)、不饱和环状化合物的种类及含量(重量％)如表1及表2所示。

在这种情况下，为了比较，通过相同的工序制备了电解液，不同之处在于不使用不饱和环状化合物。另外，为了比较，通过相同的工序制备了电解液，不同之处在于使用其他化合物代替不饱和环状化合物。其他化合物的种类及含量(重量％)如表2所示。

应予说明，分别对于不饱和环状化合物的一部分及其他化合物的一部分使用计算科学方法算出的最低未占分子轨道(LUMO)的能量(eV)如表1及表2所示。该计算科学方法是指，使用密度泛函理论(Density Functional Theory)的量子化学计算、即所谓的DFT计算。在这种情况下，通过使用高斯公司制的量子化学计算程序Gaussian03，利用B3LYP密度泛函数和6-31+G*基函数的组合(B3LYP/6-31+G*)，进行了不饱和环状化合物等的结构优化和LUMO的能量的计算。

在组装二次电池的情况下，首先，将铝制的正极引线31焊接到正极集电体33A，并且将铜制的负极引线32焊接到负极集电体34A。随后，通过使正极33和负极34以隔膜35(微多孔性聚乙烯膜，厚度＝15μm)介于其间而彼此层叠，得到了层叠体。随后，沿长边方向卷绕层叠体，然后将保护带37粘贴至该层叠体的最外周部，从而形成了卷绕体。最后，折叠外装部件40(外侧：尼龙膜，厚度＝25μm/铝箔，厚度＝40μm，/聚丙烯膜，厚度＝30μm：内侧)使得卷绕体夹在其间，然后对该外装部件40中的三边的外边缘部彼此进行了热熔合。在这种情况下，将密接膜41插入到正极引线31与外装部件40之间，并且将密接膜42插入到负极引线32与外装部件40之间。最后，通过向外装部件40的内部注入电解液，使卷绕体浸渗该电解液，然后在减压环境中对外装部件40的剩余一边的外边缘部彼此进行了热熔合。

由此，形成了卷绕电极体30，并且该卷绕电极体30封入外装部件40的内部，因此完成了层压膜型锂离子二次电池。在制作该二次电池的情况下，相互调整正极活性物质的量和负极活性物质的量使得完全充电时的开路电压(所谓的电池电压)为4.2V。

为了评价二次电池的电池特性，考察该二次电池的循环特性，获得了表1及表2所示的结果。

在考察循环特性的情况下，首先，在常温环境中(温度＝20℃)对二次电池进行了三个循环的充放电以使二次电池的状态稳定。随后，在高温环境中(温度＝50℃)对二次电池进行充放电，由此测得第四个循环的放电容量。随后，在相同环境中对二次电池进行500个循环的充放电，由此测得第504个循环的放电容量。最后，算出容量维持率(％)＝(第504个循环的放电容量/第四个循环的放电容量)×100。

应予说明，在充电时，以1mA/cm²的电流密度进行恒电流充电直到电压达到4.2V为止，然后以4.2V的电压进行了恒电压充电直到电流密度达到0.02mA/cm²为止。在放电时，以1mA/cm²的电流密度进行了放电直到电压达到3V为止。

[表1]

负极活性物质：碳材料(石墨)，充电电压＝4.2V

[表2]

负极活性物质：碳材料(石墨)，充电电压＝4.2V

容量维持率根据不饱和环状化合物的有无大幅变动。在下文中，以电解液既不包含不饱和环状化合物也不包含其他化合物的情况(实验例1-46)的容量维持率为比较基准。

具体地，在电解液包含其他化合物的情况(实验例1-47～1-49)下，容量维持率为同等以下。与之相对，在电解液包含不饱和环状化合物的情况(实验例1-1～1-45)下，容量维持率增加而与不饱和环状化合物的种类及含量无关。

特别是，在电解液包含不饱和环状化合物的情况下，当该电解液中的不饱和环状化合物的含量为0.01重量％～5重量％时，获得了足够的容量维持率。

应予说明，从LUMO的能量的比较可以看出(实验例1-6、1-23、1-42、1-43、1-47)，LUMO的能量低，因此即使在使用了容易被还原的不饱和环状化合物的情况(实验例1-42、1-43)下，容量维持率也增加了。

(实验例2-1～2-30)

如表3及表4所示，除了变更溶剂的组成且将充电电压变更为4.45V之外，通过相同的工序，制作二次电池且考察了电池特性。

新使用的溶剂的种类及混合比(重量％)如表3及表4所示。具体地，作为碳酸酯，使用了作为环状碳酸酯的碳酸亚丙酯(PC)和作为链状碳酸酯的碳酸二乙酯(DEC)。作为链状羧酸酯使用了丙酸丙酯(PP)。作为不饱和环状碳酸酯使用了碳酸亚乙烯酯(VC)。作为卤代碳酸酯使用了4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮(FEC)。作为磺酸酯使用了丙烷磺内酯(PS)及丙烯磺内酯(PRS)。作为酸酐，使用了琥珀酸酐(SAH)、马来酸酐(MAH)及磺基丙酸酐(PSAH)。作为多元腈化合物使用了丁二腈(SN)及己二腈(AN)。

[表3]

负极活性物质：碳材料(石墨)，充电电压＝4.45V

[表4]

负极活性物质：碳材料(石墨)，充电电压＝4.45V

即使在变更了溶剂的组成的情况(表3及表4)下，也获得了与表1及表2相同的结果。

即，在电解液包含不饱和环状化合物的情况(实验例2-1～2-16)下，与电解液不包含不饱和环状化合物的情况(实验例2-17～2-30)相比，容量维持率增加了。

特别是，在电解液包含不饱和环状化合物的情况下，得到以下倾向。

第一，当电解液包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐及多元腈化合物中的任一者时(实验例2-4～2-12)，容量维持率进一步增加了。

第二，当电解液包含碳酸酯及链状羧酸酯，该链状羧酸酯的比例(混合比)为10重量％～60重量％时(实验例2-13～2-16)，获得了足够的容量维持率。

(实验例3-1～3-14)

如表5所示，除了变更电解质盐的组成且将充电电压变更为4.45V之外，通过相同的工序，制作二次电池且考察了电池特性。

新使用的电解质盐的种类及含量比(重量％)如表5所示。具体地，作为电解质盐，使用了四氟硼酸锂(LiBF₄)、式(10-1)所示的化合物(LiDFOB)、式(10-2)所示的化合物(LiDFOP)、式(10-6)所示的化合物(LiBOB)、双(氟磺酰基)酰胺锂(LiFSA)、双(三氟甲烷磺酰基)酰胺锂(LiTFSA)及二氟磷酸锂(LiPF₂O₂)。在这种情况下，将现有的电解质盐的一部分替换为新的电解质盐。

[表5]

负极活性物质：碳材料(石墨)，充电电压＝4.45V

即使在变更了电解质盐的组成的情况(表5)下，也获得了与表1及表2相同的结果。

即，在电解液包含不饱和环状化合物的情况(实验例3-1～3-7)下，与电解液不包含不饱和环状化合物的情况(实验例3-8～3-14)相比，容量维持率增加了。特别是，在电解液包含不饱和环状化合物的情况下，根据新使用的电解质盐的种类，容量维持率进一步增加了。

(实验例4-1～4-7)

如表6所示，除了变更负极活性物质的种类之外，通过相同的工序，制作二次电池且考察了电池特性。

作为负极活性物质，使用了碳材料(石墨)和金属系材料(硅，中值粒径D50＝5μm)的混合物。在这种情况下，碳材料和金属系材料的混合比(重量比)为碳材料：金属系材料＝90：10。

[表6]

负极活性物质：碳材料(石墨)+金属系材料(硅)，充电电压＝4.2V

即使在变更了负极活性物质的种类的情况(表6)下，也获得了与表1及表2相同的结果。

即，当以电解液既不包含不饱和环状化合物也不包含其他化合物的情况(实验例4-4)的容量维持率为比较基准时，在电解液包含其他化合物的情况(实验例4-5～4-7)下容量维持率为同等以下，但在电解液包含不饱和环状化合物的情况(实验例4-1～4-3)下容量维持率增加了。

从表1～表6所示的结果可知，当电解液包含不饱和环状化合物时，改善了循环特性。因此，在二次电池中获得了优异的电池特性。

以上，尽管已经参照实施方式及实施例说明了本技术，但关于本技术，并不限于在实施方式及实施例中说明的方面，能够进行各种变形。

具体地，尽管关于圆筒型二次电池及层压膜型二次电池进行了说明，但并不限于此。例如，还可以是方型二次电池及硬币型二次电池等。

另外，尽管关于电池元件具有卷绕结构的情况进行了说明，但并不限于此。例如，电池元件也可以具有层叠结构等其他结构。

另外，尽管关于利用锂的嵌入现象及锂的脱嵌现象得到负极的容量的锂离子二次电池和利用锂的析出现象及锂的溶解现象得到负极的容量的锂离子二次电池进行了说明，但并不限于此。例如也可以是通过使能够嵌入和脱嵌锂的负极活性物质的容量小于正极的容量，从而基于由锂的嵌入现象及锂的脱嵌现象引起的容量与由锂的析出现象及锂的溶解现象引起的容量之和得到负极的容量的二次电池。

另外，尽管关于使用锂作为电极反应物质的二次电池进行了说明，但并不限于此。该电极活性物质例如可以是钠及钾等长周期型周期表中的其他第1族元素，也可以是镁及钙等长周期型周期表中的第2族元素，还可以是铝等其他轻金属。

应予说明，本说明书中记载的效果只不过是例示，并不限定于此，另外，也可以有其他效果。

应予说明，本技术也能够采取如下构成。

(1)一种二次电池，具备：正极；负极；以及电解液，包含由下述式(1)表示的不饱和环状化合物。

[化学式20]

(R1是二价烃基、二价卤代烃基、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键(-O-)的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的羰基(-C(＝O)-)的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团、以及在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团中的任一者。R2及R3各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者。其中，包含R1及碳碳双键(>C＝C<)的环是非芳香族环。在R2是氢基团的情况下，R3是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R2是卤素基团的情况下，R3是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。R2及R3可以彼此结合。)氢基团之外的基团。R2及R3可以彼此结合。)

(2)根据上述(1)所述的二次电池，其中，所述二价烃基是亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基及它们中的两种以上彼此结合而成的二价基团中的任一者，所述二价卤代烃基是所述二价烃基中的至少一个氢基团被卤素基团取代而得到的基团，所述卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团及碘基团中的任一者，所述一价烃基是烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者，所述一价卤代烃基是所述一价烃基中的至少一个氢基团被卤素基团取代而得到的基团，所述一价含氧烃基是烷氧基，所述一价卤代含氧烃基是所述一价含氧烃基中的至少一个氢基团被卤素基团取代而得到的基团，所述二价卤代烃基、所述一价卤代烃基及所述一价卤代含氧烃基各自所含的所述卤素基团包含氟基团、氯基团、溴基团及碘基团中的至少一个。

(3)根据上述(2)所述的二次电池，其中，所述亚烷基的碳原子数是1以上且3以下，所述亚烯基及所述亚炔基各自的碳原子数是2或3，所述亚环烷基及所述亚芳基各自的碳原子数是6以上且10以下，所述烷基及所述烷氧基各自的碳原子数是1以上且4以下，所述烯基及所述炔基各自的碳原子数是2以上且4以下，所述环烷基及所述芳基各自的碳原子数是6以上且10以下。

(4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的二次电池，其中，所述R1是全氟亚烷基。

(5)根据上述(1)至(4)中任一项所述的二次电池，其中，所述不饱和环状化合物包含由下述式(2)表示的化合物。

[化学式21]

(R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者。其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。R4及R5可以彼此结合。)

(6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的二次电池，其中，所述电解液中的所述不饱和环状化合物的含量是0.01重量％以上且5重量％以下。

(7)根据上述(1)至(6)中任一项所述的二次电池，其中，电解液还包含碳酸酯及链状羧酸酯，所述链状羧酸酯的含量相对于所述碳酸酯的含量和所述链状羧酸酯的含量的总和所占的比例是10重量％以上且60重量％以下。

(8)根据上述(1)至(7)中任一项所述的二次电池，其中，所述电解液还包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐及多元腈化合物中的至少一种。

(9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的二次电池，其中，所述负极包含碳材料及含有硅作为构成元素的材料中的至少一方。

(10)根据上述(1)至(9)中任一项所述的二次电池，其中，所述二次电池是锂离子二次电池。

(11)一种二次电池用电解液，包含由下述式(1)表示的不饱和环状化合物。

[化学式22]

(R1是二价烃基、二价卤代烃基、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团、在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的羰基的基团、在二价烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团、以及在二价卤代烃基引入了一个或两个以上的醚键和一个或两个以上的羰基的基团中的任一者。R2及R3各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者。其中，包含R1及碳碳双键的环是非芳香族环。在R2是氢基团的情况下，R3是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R2是卤素基团的情况下，R3是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团。R2及R3可以彼此结合。)

(12)一种电池包，具备：上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；控制部，控制所述二次电池的动作；以及开关部，根据所述控制部的指令切换所述二次电池的动作。

(13)一种电动车辆，具备：上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；转换部，将从所述二次电池供给的电力转换成驱动力；驱动部，根据所述驱动力进行驱动；以及控制部，控制所述二次电池的动作。

(14)一种电力储存系统，具备：上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；一个或两个以上的电气设备，从所述二次电池供给电力；以及控制部，控制从所述二次电池向所述电气设备的电力供给。

(15)一种电动工具，具备：上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池；以及可动部，从所述二次电池供给电力。

(16)一种电子设备，具备上述(1)至(10)中任一项所述的二次电池作为电力供给源。

Claims (11)

1.一种二次电池，具备：

正极；

负极；以及

非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述非水电解液还包含碳酸酯及链状羧酸酯，

所述链状羧酸酯的含量相对于所述碳酸酯的含量和所述链状羧酸酯的含量的总和所占的比例是10重量％以上且60重量％以下。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述非水电解液还包含不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐及多元腈化合物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述负极包含碳材料及含有硅作为构成元素的材料中的至少一方。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述二次电池是锂离子二次电池。

6.一种二次电池用非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

7.一种电池包，具备：

二次电池；

控制部，控制所述二次电池的动作；以及

开关部，根据所述控制部的指令切换所述二次电池的动作，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

8.一种电动车辆，具备：

二次电池；

转换部，将从所述二次电池供给的电力转换成驱动力；

驱动部，根据所述驱动力进行驱动；以及

控制部，控制所述二次电池的动作，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

9.一种电力储存系统，具备：

二次电池；

一个或两个以上的电气设备，从所述二次电池供给电力；以及

控制部，控制从所述二次电池向所述电气设备的电力供给，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

10.一种电动工具，具备：

二次电池；以及

可动部，从所述二次电池供给电力，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

11.一种电子设备，具备二次电池作为电力供给源，

所述二次电池具备：

正极；

负极；以及

非水电解液，包含由下述式(2)表示的不饱和环状化合物，

R4及R5各自是氢基团、卤素基团、一价烃基、一价卤代烃基、一价含氧烃基、一价卤代含氧烃基及它们中的两种以上彼此结合而成的一价基团中的任一者；其中，在R4是氢基团的情况下，R5是除了氢基团及卤素基团之外的基团，并且在R4是卤素基团的情况下，R5是除了氢基团、一价含氧烃基及一价卤代含氧烃基之外的基团；R4及R5可以彼此结合。

Images