(57)【要約】【課題】優れた電池特性を得ることが可能な二次電池を提供する。【解決手段】二次電池は、正極と、負極と、スルホンアミド化合物を含む電解液とを備えている。【選択図】図１
2018133196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、二次電池。
【化１】
2018133196.tif 000035
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基（−Ｈ）、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合（−Ｏ−）、チオ結合（−Ｓ−）およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項２】
前記２価の炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された２価の基のうちのいずれかであり、
前記２価のハロゲン化炭化水素基は、前記２価の炭化水素基のうちの少なくとも１つの水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記１価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価の窒素含有炭化水素基は、１の前記１価の炭化水素基と１または２以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基、１または２以上の前記１価の炭化水素基と１または２以上の前記アミン結合とが互いに結合された１価の基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価の酸素含有炭化水素基は、１の前記１価の炭化水素基と１または２以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基、１または２以上の前記１価の炭化水素基と１または２以上の前記エーテル結合とが互いに結合された１価の基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価の硫黄含有炭化水素基は、１の前記１価の炭化水素基と１または２以上の１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基、１または２以上の前記１価の炭化水素基と１または２以上の前記チオ結合とが互いに結合された１価の基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価のハロゲン化炭化水素基は、前記１価の炭化水素基のうちの少なくとも１つの水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記ハロゲン基は、フッ素基（−Ｆ）、塩素基（−Ｃｌ）、臭素基（−Ｂｒ）およびヨウ素基（−Ｉ）のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記１価の窒素含有基は、シアノ基（−ＣＮ）、ニトロ基（−ＮＯ2 ）、アミノ基（−ＮＨ2 ）、イソシアネート基（−ＮＣＯ）およびアミド基（−ＣＯＮＨ2 −）を含み、
前記１価の酸素含有基は、水酸基（−ＯＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）およびカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を含み、
前記１価の硫黄含有基は、スルホン酸基（−ＳＯ3 Ｈ）およびスルホニル型基（−ＳＯ2 Ｒ：Ｒは１価の炭化水素基である。）を含む、
請求項２記載の二次電池。
【請求項４】
前記２価の炭化水素基の炭素数は、１８以下であり、
前記１価の炭化水素基の炭素数は、１８以下である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
前記電解液中における前記スルホンアミド化合物の含有量は、０．００１重量％以上１０重量％以下である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項６】
前記電解液は、さらに、下記の式（２）で表されるスルホンアミドＮ置換化合物を含む、
請求項１記載の二次電池。
【化２】
2018133196.tif 000036
（Ｒ４は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ５は、水素基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｙは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ６−）のうちのいずれかであり、Ｒ６は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｍは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項７】
前記電解液は、さらに、下記の式（３）、式（４）および式（５）のそれぞれで表される不飽和環状炭酸エステルのうちの少なくとも１種を含む、
請求項１記載の二次電池。
【化３】
2018133196.tif 000037
（Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。Ｒ１３〜Ｒ１６のそれぞれは、水素基、アルキル基、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかであり、Ｒ１３〜Ｒ１６のうちの少なくとも１つは、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかである。Ｒ１７は、＝ＣＲ１７１Ｒ１７２で表される基であり、Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。）
【請求項８】
前記電解液は、さらに、下記の式（６）および式（７）のそれぞれで表されるハロゲン化炭酸エステルのうちの少なくとも一方を含む、
請求項１記載の二次電池。
【化４】
2018133196.tif 000038
（Ｒ１８〜Ｒ２１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ１８〜Ｒ２１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ２２〜Ｒ２７のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ２２〜Ｒ２７のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。）
【請求項９】
前記電解液は、さらに、下記の式（８）で表されるジニトリル化合物を含む、
請求項１記載の二次電池。
ＮＣ−Ｒ２８−ＣＮ  ・・・（８）
（Ｒ２８は、アルキレン基およびアリーレン基のうちのいずれかである。）
【請求項１０】
前記電解液は、さらに、電解質塩を含み、
前記電解質塩は、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）およびフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2 ＰＦＯ3 ）のうちの少なくとも１種を含む、
請求項１記載の二次電池。
【請求項１１】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項１２】
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む、
二次電池用電解液。
【化５】
2018133196.tif 000039
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項１３】
二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、電池パック。
【化６】
2018133196.tif 000040
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項１４】
二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、電動車両。
【化７】
2018133196.tif 000041
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項１５】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、電力貯蔵システム。
【化８】
2018133196.tif 000042
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項１６】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、電動工具。
【化９】
2018133196.tif 000043
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【請求項１７】
二次電池を電力供給源として備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、電子機器。
【化１０】
2018133196.tif 000044
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、二次電池に用いられる電解液、その電解液を用いた二次電池、ならびにその二次電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機および携帯情報端末機器（ＰＤＡ）などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。そこで、電源として、電池、特に小型かつ軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。
【０００３】
二次電池は、上記した電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。一例を挙げると、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、および電動ドリルなどの電動工具である。
【０００４】
この二次電池は、正極および負極と共に電解液を備えている。電解液の組成は、電池特性に大きな影響を及ぼすため、その電解液の組成に関しては、さまざまな検討がなされている。
【０００５】
具体的には、高温特性などを改善するために、スルホンアミド構造を有する化合物が電解液中に含有されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１７２９９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９００６８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／１２５９４６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子機器などは、益々、高性能化および多機能化している。これに伴い、電子機器などの使用頻度は増加していると共に、その電子機器などの使用環境は拡大している。そこで、二次電池の電池特性に関しては、未だ改善の余地がある。
【０００８】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた電池特性を得ることが可能な二次電池用電解液、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術の二次電池用電解液は、下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含むものである。
【００１０】
【化１】
2018133196.tif 000003
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基（−Ｈ）、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合（−Ｏ−）、チオ結合（−Ｓ−）およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【００１１】
本技術の二次電池は、正極と負極と電解液とを備え、その電解液が上記した本技術の二次電池用電解液と同様の構成を有するものである。
【００１２】
本技術の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれは、二次電池を備え、その二次電池が上記した本技術の二次電池と同様の構成を有するものである。
【００１３】
ここで、「２価の炭化水素基」とは、炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）により構成されている２価の基の総称である。「１価の炭化水素基」とは、炭素および水素により構成されている１価の基の総称である。２価の炭化水素基および１価の炭化水素基のそれぞれは、１個または２個以上の炭素間不飽和結合（炭素間二重結合および炭素間三重結合のうちの一方または双方）を含んでいてもよいし、その炭素間不飽和結合を含んでいなくてもよい。また、２価の炭化水素基および１価の炭化水素基のそれぞれは、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよいし、環状でもよい。
【００１４】
「２価のハロゲン化炭化水素基」とは、上記した２価の炭化水素基がハロゲン化された基の総称である。「１価のハロゲン化炭化水素基」とは、上記した１価の炭化水素基がハロゲン化された基の総称である。
【００１５】
「１価の窒素含有炭化水素基」とは、炭素および水素と共に窒素（Ｎ）により構成されている１価の基の総称である。「１価の酸素含有炭化水素基」とは、炭素および水素と共に酸素（Ｏ）により構成されている１価の基の総称である。「１価の硫黄含有炭化水素基」とは、炭素および水素と共に硫黄（Ｓ）により構成されている１価の基の総称である。
【００１６】
「ｎ」の値は、上記したように、０および１のうちのいずれかであるため、Ｘは、あってもよいし、なくてもよい。Ｘがない場合、Ｒ１（２価の炭化水素基）中の炭素原子とスルホニル基（−Ｓ（＝Ｏ）2 −）中の硫黄原子とが互いに結合される。
【発明の効果】
【００１７】
本技術の二次電池用電解液および二次電池のそれぞれによれば、電解液が上記したスルホンアミド化合物を含んでいるので、優れた電池特性を得ることができる。また、本技術の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれにおいても、同様の効果を得ることができる。
【００１８】
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるわけではなく、本技術中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本技術の一実施形態の二次電池（円筒型）の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した巻回電極体の構成のうちの一部を拡大して表す断面図である。
【図３】本技術の一実施形態の二次電池（ラミネートフィルム型）の構成を表す斜視図である。
【図４】図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った巻回電極体の構成を表す断面図である。
【図５】二次電池の適用例（電池パック：単電池）の構成を表す斜視図である。
【図６】図５に示した電池パックの構成を表すブロック図である。
【図７】二次電池の適用例（電池パック：組電池）の構成を表すブロック図である。
【図８】二次電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。
【図９】二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。
【図１０】二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．二次電池用電解液
１−１．構成
１−２．製造方法
１−３．作用および効果
２．二次電池
２−１．リチウムイオン二次電池（円筒型）
２−２．リチウムイオン二次電池（ラミネートフィルム型）
２−３．リチウム金属二次電池
３．二次電池の用途
３−１．電池パック（単電池）
３−２．電池パック（組電池）
３−３．電動車両
３−４．電力貯蔵システム
３−５．電動工具
【００２１】
＜１．二次電池用電解液＞
まず、本技術の一実施形態の二次電池用電解液に関して説明する。
【００２２】
ここで説明する二次電池用電解液（以下、単に「電解液」と呼称する。）は、例えば、リチウムイオン二次電池などの二次電池に用いられる。ただし、電解液が用いられる二次電池の種類は、リチウムイオン二次電池に限定されない。
【００２３】
＜１−１．構成＞
電解液は、下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。すなわち、電解液中に含有されているスルホンアミド化合物の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
【００２４】
【化２】
2018133196.tif 000004
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
【００２５】
［スルホンアミド化合物］
スルホンアミド化合物は、式（１）に示したように、スルホンアミド構造（＝Ｎ−Ｓ（＝Ｏ）2 −）などにより構成されている環状部と、その環状部に結合されている枝部（−Ｏ−Ｒ２）とを含んでいる。
【００２６】
電解液がスルホンアミド化合物を含んでいるのは、その電解液の化学的安定性が向上するからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、その電解液の分解反応に起因するガスの発生が抑制されるため、その電解液を用いた二次電池の電池特性が向上する。この場合には、特に、高温環境および低温環境などの厳しい環境中において二次電池が使用（充放電）されると共に、それらの環境中において二次電池が保存されても、電解液の分解反応が十分に抑制されると共に、ガスの発生が十分に抑制されるため、電池特性が大幅に改善される。
【００２７】
スルホンアミド化合物の構成に関する詳細は、以下の通りである。
【００２８】
（Ｒ１に関する詳細）
Ｒ１は、上記したように、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【００２９】
「２価の炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素により構成されている２価の基の総称である。２価の炭化水素基は、１個または２個以上の炭素間不飽和結合を含んでいる基（２価の不飽和炭化水素基）でもよいし、その炭素間不飽和結合を含んでいない基（２価の飽和炭化水素基）でもよい。炭素間不飽和結合は、例えば、炭素間二重結合および炭素間三重結合のうちの一方または双方である。また、２価の炭化水素基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよいし、環状でもよい。
【００３０】
「２価のハロゲン化炭化水素基」とは、上記したように、２価の炭化水素基がハロゲン化された基の総称である。
【００３１】
（２価の炭化水素基）
２価の炭化水素基は、例えば、２価の飽和炭化水素基、２価の不飽和炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された２価の基（２価の結合基）などである。
【００３２】
２価の飽和炭化水素基は、例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された２価の基（２価の飽和結合基）などである。２価の不飽和炭化水素基は、例えば、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびそれらの２種類以上が互いに結合された２価の基（２価の不飽和結合基）などである。２価の結合基は、例えば、アルキレン基とアルケニレン基とが互いに結合された２価の基、アルキレン基とアルキニレン基とが互いに結合された２価の基、アルキレン基とシクロアルキレン基とが互いに結合された２価の基、アルキレン基とアリーレン基とが互いに結合された２価の基およびシクロアルキレン基とアリーレン基とが互いに結合された２価の基などである。
【００３３】
アルキレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基およびデシレン基などである。
【００３４】
シクロアルキレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基およびシクロデシレン基などである。
【００３５】
２価の飽和結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチレン基とシクロプロピレン基とが互いに結合された２価の基およびメチレン基とシクロブチレン基とが互いに結合された２価の基などである。
【００３６】
アルケニレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基およびデセニレン基などである。
【００３７】
アルキニレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、ヘプチニレン基、オクチニレン基、ノニリレン基およびデシニレン基などである。
【００３８】
アリーレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、フェニレン基およびナフチレン基などである。
【００３９】
２価の不飽和結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニレン基とフェニレン基とが互いに結合された２価の基およびエチニレン基とフェニレン基とが互いに結合された２価の基などである。
【００４０】
２価の結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチレン基とエテニレン基とが互いに結合された２価の基、メチレン基とエチニレン基とが互いに結合された２価の基、シクロヘキシレン基とフェニレン基とが互いに結合された２価の基およびメチレン基とフェニレン基とが互いに結合された２価の基などである。
【００４１】
２価の炭化水素基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、１８以下であることが好ましい。スルホンアミド化合物の溶解性および相溶性などが確保されるからである。
【００４２】
詳細には、アルキレン基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、１〜１８であることが好ましく、１〜４であることがより好ましい。アルケニレン基およびアルキニレン基のそれぞれの炭素数は、特に限定されないが、中でも、２〜１８であることが好ましく、２〜４であることがより好ましい。シクロアルキレン基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、３〜１８であることが好ましく、３〜８であることがより好ましい。アリーレン基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、６〜１８であることが好ましく、６〜１０であることがより好ましい。
【００４３】
（２価のハロゲン化炭化水素基）
２価のハロゲン化炭化水素基は、例えば、２価の炭化水素基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換された基である。
【００４４】
ハロゲン基の種類は、特に限定されないが、例えば、フッ素基（−Ｆ）、塩素基（−Ｃｌ）、臭素基（−Ｂｒ）およびヨウ素基（−Ｉ）のうちのいずれか１種類または２種類以上である。すなわち、２価のハロゲン化炭化水素基に含まれているハロゲン基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、２価のハロゲン化炭化水素基に含まれているハロゲン基の種類が１種類だけである場合、そのハロゲン基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００４５】
具体的には、２価のハロゲン化炭化水素基は、例えば、ハロゲン化アルキレン基、ハロゲン化シクロアルキレン基、ハロゲン化アルケニレン基、ハロゲン化アルキニレン基、ハロゲン化アリーレン基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された２価の基などである。中でも、２価のハロゲン化炭化水素基は、２価のフッ素化炭化水素基であることが好ましく、２価のパーフルオロ炭化水素基でもよい。
【００４６】
（Ｒ２に関する詳細）
Ｒ２は、上記したように、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の結合基）のうちのいずれかである。
【００４７】
「１価の炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素により構成されている１価の基の総称である。１価の炭化水素基は、１個または２個以上の炭素間不飽和結合を含んでいる基（１価の不飽和炭化水素基）でもよいし、その炭素間不飽和結合を含んでいない基（１価の飽和炭化水素基）でもよい。また、１価の炭化水素基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよいし、環状でもよい。
【００４８】
「１価のハロゲン化炭化水素基」とは、上記したように、１価の炭化水素基がハロゲン化された基の総称である。
【００４９】
「１価の窒素含有炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素と共に窒素により構成されている１価の基の総称である。「１価の酸素含有炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素と共に酸素により構成されている１価の基の総称である。「１価の硫黄含有炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素と共に硫黄により構成されている１価の基の総称である。
【００５０】
（１価の炭化水素基）
１価の炭化水素基は、例えば、１価の飽和炭化水素基、１価の不飽和炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の炭化水素結合基）などである。
【００５１】
１価の飽和炭化水素基は、例えば、アルキル基、シクロアルキル基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の飽和結合基）などである。１価の不飽和炭化水素基は、例えば、アルケニル基、アルキニル基、アリール基およびそれらの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の不飽和結合基）などである。１価の炭化水素結合基は、例えば、アルキル基とアルケニル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とアルキニル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とシクロアルキル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とアリール基とが互いに結合された１価の基およびシクロアルキル基とアリール基とが互いに結合された１価の基などである。
【００５２】
アルキル基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基などである。
【００５３】
シクロアルキル基の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシクロデシル基などである。
【００５４】
１価の飽和結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基とシクロプロピル基とが互いに結合された１価の基およびメチル基とシクロブチル基とが互いに結合された１価の基などである。
【００５５】
アルケニル基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基およびデセニル基などである。
【００５６】
アルキニル基の種類は、特に限定されないが、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニリル基およびデシニル基などである。
【００５７】
アリール基の種類は、特に限定されないが、例えば、フェニル基およびナフチル基などである。
【００５８】
１価の飽和結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニル基とフェニル基とが互いに結合された１価の基およびエチニル基とフェニル基とが互いに結合された１価の基などである。
【００５９】
１価の結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基とエテニル基とが互いに結合された１価の基、メチル基とエチニル基とが互いに結合された１価の基、メチル基とフェニル基とが互いに結合された１価の基およびシクロプロピル基とフェニル基とが互いに結合された１価の基などである。
【００６０】
１価の炭化水素基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、１８以下であることが好ましい。スルホンアミド化合物の溶解性および相溶性などが確保されるからである。
【００６１】
詳細には、アルキル基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、１〜１８であることが好ましく、１〜４であることがより好ましい。アルケニル基およびアルキニル基のそれぞれの炭素数は、特に限定されないが、中でも、２〜１８であることが好ましく、２〜４であることがより好ましい。シクロアルキル基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、３〜１８であることが好ましく、３〜８であることがより好ましい。アリール基の炭素数は、特に限定されないが、中でも、６〜１８であることが好ましく、６〜１０であることがより好ましい。
【００６２】
（１価の窒素含有炭化水素基）
１価の窒素含有炭化水素基の構成は、上記したように、炭素および水素と共に窒素により構成されている１価の基であれば、特に限定されない。具体的には、１価の窒素含有炭化水素基は、例えば、１個の１価の炭化水素基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基（１価の窒素含有結合基）、１個または２個以上の１価の炭化水素基と１個または２個以上のアミン結合とが互いに結合された１価の基（１価のアミン結合基）およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の窒素系結合基）などである。
【００６３】
（１価の窒素含有結合基）
１価の窒素含有結合基に含まれる１価の窒素含有基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の窒素含有結合基に含まれる１価の窒素含有基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００６４】
「１価の窒素含有基」とは、窒素を構成元素として含む１価の基の総称である。１価の窒素含有基の種類は、特に限定されないが、例えば、シアノ基（−ＣＮ）、ニトロ基（−ＮＯ2 ）、アミノ基（−ＮＨ2 ）、イソシアネート基（−ＮＣＯ）およびアミド基（−ＣＯＮＨ2 −）などである。
【００６５】
ただし、ここで説明する１価の窒素含有基と後述する１価の酸素含有基および１価の硫黄含有基とを区別するために、窒素を構成元素として含んでいる１価の基は、１価の窒素含有基に該当するものとする。
【００６６】
１価の窒素含有結合基は、例えば、１個のアルキル基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基、１個のアルケニル基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基、１個のアルキニル基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基および１個のアリール基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基などである。
【００６７】
ここで、上記した１個のアルキル基と１個または２個以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基を例に挙げると、その１価の窒素含有基の種類、数および位置に関する詳細は、例えば、以下の通りである。第１に、アルキル基と結合される１価の窒素含有基の種類は、上記したように、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。第２に、アルキル基と結合される１価の窒素含有基の数は、上記したように、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。このため、アルキル基と結合される１価の窒素含有基の種類が１種類だけである場合、その１価の窒素含有基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。第３に、アルキル基に導入される１価の窒素含有基の位置は、特に限定されない。このため、アルキル基に導入される１価の窒素含有基の位置は、アルキル基の末端でもよいし、アルキル基の途中でもよい。
【００６８】
１価の窒素含有結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基にシアノ基が導入された１価の基、エチル基の末端にシアノ基が導入された１価の基、エチル基の途中にシアノ基が導入された１価の基、プロピル基の末端にシアノ基が導入された基、プロピル基の途中にシアノ基が導入された基、エチル基の末端にニトロ基が導入された１価の基、エチル基の末端にアミノ基が導入された１価の基およびエチル基の末端にイソシアネート基が導入された１価の基などである。
【００６９】
なお、１価の窒素含有基と結合される１価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【００７０】
（１価のアミン結合基）
１価のアミン結合基に含まれる１価の炭化水素基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価のアミン結合基に含まれる１価の炭化水素基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価のアミン結合基に含まれる１価の炭化水素基の種類が１種類だけである場合、その１価の炭化水素基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００７１】
１価のアミン結合基に含まれるアミン結合の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。アミン結合の数が２個以上である場合、互いに隣り合う２個のアミン結合は、例えば、１価の炭化水素基を介さずに直接的に結合されていてもよいし、１価の炭化水素基を介して間接的に結合されていてもよい。
【００７２】
１価のアミン結合基は、例えば、１個のアルキル基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルケニル基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルキニル基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のアリール基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルキル基と１個のシクロアルキル基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルキル基と１個のアリール基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１個のアリール基と１個のアミン結合とが互いに結合された１価の基および２個以上のアルキル基と１個以上のアミン結合とが交互に結合された１価の基などである。
【００７３】
ここで、上記した１個または２個以上のアルキル基と１個または２個以上のアミン結合とが互いに結合された１価の基を例に挙げると、そのアルキル基の数およびアミン結合の数に関する詳細は、例えば、以下の通りである。第１に、アルキル基の数が１個であると共にアミン結合の数が１個であるため、１個のアルキル基と１個アミン結合とが互いに結合されていてもよい。第２に、アルキル基の数が２個以上であると共にアミン結合の数が１個以上であるため、２個以上のアルキル基と１個以上のアミン結合とが交互に結合されていてもよい。第３に、アミン結合の数が２個以上である場合、アルキル基とアミン結合とが互いに結合された１価の基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよい。なお、アルキル基の数が２個以上であると共にアミン結合の数が２個以上である場合、その２個以上のアルキル基と２個以上のアミン結合との結合順は、規則的でもよいし、ランダムでもよい。
【００７４】
１価のアミン結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、２個のメチル基が１個のエーテル結合を介して互いに結合された１価の基、３個のメチル基と２個のエーテル結合とが交互に結合された１価の基、２個のエチル基が１個のエーテル結合を介して互いに結合された１価の基および３個のエチル基と２個のエーテル結合とが交互に結合された１価の基などである。
【００７５】
なお、アミン結合と結合される１価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【００７６】
（１価の窒素系結合基）
１価の窒素系結合基は、１価の窒素含有結合基と１価のアミン結合基とが互いに結合された１価の基である。
【００７７】
１価の窒素系結合基に含まれる１価の窒素含有結合基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の窒素系結合基に含まれる１価の窒素含有結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の窒素系結合基に含まれる１価の窒素含有結合基の種類が１種類だけである場合、その１価の窒素含有結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００７８】
１価の窒素系結合基に含まれる１価のアミン結合基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の窒素系結合基に含まれる１価のアミン結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の窒素系結合基に含まれる１価のアミン結合基の種類が１種類だけである場合、その１価のアミン結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００７９】
１価の窒素系結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、１価の窒素含有結合基（エチル基の末端にシアノ基が導入された１価の基）と１価のアミン結合基（３個のメチル基と２個のアミン結合とが交互に結合された１価の基）とが互いに結合された１価の基などである。
【００８０】
（１価の酸素含有炭化水素基）
１価の酸素含有炭化水素基の構成は、上記したように、炭素および水素と共に酸素により構成されている１価の基であれば、特に限定されない。具体的には、１価の酸素含有炭化水素基は、例えば、１個の１価の炭化水素基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基（１価の酸素含有結合基）、１個または２個以上の１価の炭化水素基と１個または２個以上のエーテル結合とが互いに結合された１価の基（１価のエーテル結合基）およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の酸素系結合基）などである。
【００８１】
（１価の酸素含有結合基）
１価の酸素含有結合基に含まれる１価の酸素含有基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の酸素含有結合基に含まれる１価の酸素含有基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の酸素含有結合基に含まれる１価の酸素含有基の種類が１種類である場合、その１価の酸素含有基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００８２】
「１価の酸素含有基」とは、酸素を構成元素として含む１価の基の総称である。１価の酸素含有基の種類は、特に限定されないが、例えば、水酸基（−ＯＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）およびカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）などである。
【００８３】
ただし、ここで説明する１価の酸素含有基と１価の窒素含有基および１価の硫黄含有基とを区別するために、窒素および硫黄のうちの一方または双方を構成元素として含んでおらずに酸素を構成元素として含んでいる１価の基は、１価の酸素含有基に該当するものとする。
【００８４】
１価の酸素含有結合基は、例えば、１個のアルキル基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基、１個のアルケニル基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基、１個のアルキニル基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基および１個のアリール基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基などである。
【００８５】
ここで、上記した１個のアルキル基と１個または２個以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基を例に挙げると、その１価の酸素含有基の種類、数および位置に関する詳細は、例えば、以下の通りである。第１に、アルキル基と結合される１価の酸素含有基の種類は、上記したように、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。第２に、アルキル基と結合される１価の酸素含有基の数は、上記したように、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。第３に、アルキル基に導入される１価の酸素含有基の位置は、特に限定されない。このため、アルキル基に導入される１価の酸素含有基の位置は、アルキル基の末端でもよいし、アルキル基の途中でもよい。
【００８６】
１価の酸素含有結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基に水酸基が導入された１価の基、エチル基の末端に水酸基が導入された１価の基、エチル基の途中に水酸基が導入された１価の基、プロピル基の末端に水酸基が導入された１価の基、プロピル基の途中に水酸基が導入された１価の基、エチル基の末端にアルデヒド基が結合された１価の基およびエチル基の末端にカルボキシル基が結合された１価の基などである。
【００８７】
なお、１価の酸素含有基と結合される１価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【００８８】
（１価のエーテル結合基）
１価のエーテル結合基に含まれる１価の炭化水素基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価のエーテル結合基に含まれる１価の炭化水素基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価のエーテル結合基に含まれる１価の炭化水素基の種類が１種類だけである場合、その１価の炭化水素基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００８９】
１価のエーテル結合基に含まれるエーテル結合の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。エーテル結合の数が２個以上である場合、互いに隣り合う２個のエーテル結合は、例えば、１価の炭化水素基を介さずに直接的に結合されていてもよいし、１価の炭化水素基を介して間接的に結合されていてもよい。
【００９０】
１価のエーテル結合基は、例えば、１個のアルキル基と１個のエーテル結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルケニル基と１個のエーテル結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルキニル基と１個のエーテル結合とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１個のエーテル結合とが互いに結合された１価の基、１個のアリール基と１個のエーテル結合とが互いに結合された１価の基および２個以上のアルキル基と１個以上のエーテル結合とが交互に結合された１価の基などである。
【００９１】
ここで、上記した１個または２個以上のアルキル基と１個または２個以上のエーテル結合とが互いに結合された１価の基を例に挙げると、そのアルキル基の数およびエーテル結合の数に関する詳細は、例えば、以下の通りである。第１に、アルキル基の数が１個であると共にエーテル結合の数が１個であるため、１個のアルキル基と１個のエーテル結合とが互いに結合されていてもよい。第２に、アルキル基の数が２個以上であると共にエーテル結合の数が１個以上であるため、２個以上のアルキル基と１個以上のエーテル結合とが交互に結合されていてもよい。第３に、エーテル結合の数が２個以上である場合、アルキル基とエーテル結合とが互いに結合された１価の基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよい。なお、アルキル基の数が２個以上であると共にエーテル結合の数が２個以上である場合、その２個以上のアルキル基と２個以上のエーテル結合との結合順は、規則的でもよいし、ランダムでもよい。
【００９２】
１価のエーテル結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、２個のメチル基が１個のエーテル結合を介して互いに結合された１価の基、３個のメチル基と２個のエーテル結合とが交互に結合された１価の基、２個のエチル基が１個のエーテル結合を介して互いに結合された１価の基および３個のエチル基と２個のエーテル結合とが交互に結合された１価の基などである。
【００９３】
なお、エーテル結合と結合される１価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【００９４】
（１価の酸素系結合基）
１価の酸素系結合基は、１価の酸素含有結合基と１価のエーテル結合基とが互いに結合された１価の基である。
【００９５】
１価の酸素系結合基に含まれる１価の酸素含有結合基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の酸素系結合基に含まれる１価の酸素含有結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の酸素系結合基に含まれる１価の酸素含有結合基の種類が１種類だけである場合、その１価の酸素含有結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００９６】
１価の酸素系結合基に含まれる１価のエーテル結合基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の酸素系結合基に含まれる１価のエーテル結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の酸素系結合基に含まれる１価のエーテル結合基の種類が１種類だけである場合、その１価のエーテル結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００９７】
１価の酸素系結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、１価の酸素含有結合基（エチル基の末端に水酸基が導入された１価の基）と１価のエーテル結合基（３個のメチル基と２個のエーテル結合とが交互に結合された１価の基）とが互いに結合された１価の基などである。
【００９８】
（１価の硫黄含有炭化水素基）
１価の硫黄含有炭化水素基の構成は、上記したように、炭素および水素と共に硫黄により構成されている１価の基であれば、特に限定されない。具体的には、１価の硫黄含有炭化水素基は、例えば、１個の１価の炭化水素基と１個または２個以上の１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基（１価の硫黄含有結合基）、１個または２個以上の１価の炭化水素基と１個または２個以上のチオ結合とが互いに結合された１価の基（１価のチオ結合基）およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基（１価の硫黄系結合基）などである。
【００９９】
（１価の硫黄含有結合基）
１価の硫黄含有結合基に含まれる１価の硫黄含有基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の硫黄含有結合基に含まれる１価の硫黄含有基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の硫黄含有結合基に含まれる１価の硫黄含有基の種類が１種類だけである場合、その１価の硫黄含有基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【０１００】
「１価の硫黄含有基」とは、硫黄を構成元素として含む１価の基の総称である。１価の硫黄含有基の種類は、特に限定されないが、例えば、スルホン酸基（−ＳＯ3 Ｈ）およびスルホニル型基（−ＳＯ2 Ｒ）などである。Ｒは、例えば、１価の炭化水素基であり、その１価の炭化水素基に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【０１０１】
ただし、ここで説明する１価の硫黄含有基と１価の窒素含有基および１価の酸素含有基とを区別するために、硫黄を構成元素として含んでいる１価の基は、１価の硫黄含有基に該当するものとする。
【０１０２】
１価の硫黄含有結合基は、例えば、１個のアルキル基と１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基、１個のアルケニル基と１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基、１個のアルキニル基と１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基および１個のアリール基と１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基などである。
【０１０３】
ここで、上記した１個または２個以上のアルキル基と１個または２個以上の１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基を例に挙げると、その１価の硫黄含有基の種類、数および位置に関する詳細は、例えば、以下の通りである。第１に、アルキル基と結合される１価の硫黄含有基の種類は、上記したように、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。第２に、アルキル基と結合される１価の硫黄含有基の数は、上記したように、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。第３に、アルキル基に導入される１価の硫黄含有基の位置は、特に限定されない。このため、アルキル基に導入される１価の硫黄含有基の位置は、例えば、アルキル基の末端でもよいし、アルキル基の途中でもよい。
【０１０４】
１価の硫黄含有結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基にスルホン酸基が結合された１価の基、エチル基の末端にスルホン酸基が結合された１価の基、エチル基の途中にスルホン酸基が導入された１価の基、プロピル基の末端にスルホン酸基が導入された１価の基およびプロピル基の途中にスルホン酸基が導入された１価の基などである。
【０１０５】
なお、１価の硫黄含有基と結合される１価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【０１０６】
（１価のチオ結合基）
１価のチオ結合基に含まれる１価の炭化水素基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価のチオ結合基に含まれる１価の炭化水素基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価のチオ結合基に含まれる１価の炭化水素基の種類が１種類だけである場合、その１価の炭化水素基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【０１０７】
１価のチオ結合基に含まれるチオ結合の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。チオ結合の数が２個以上である場合、互いに隣り合う２個のチオ結合は、例えば、１価の炭化水素基を介さずに直接的に結合されていてもよいし、１価の炭化水素基を介して間接的に結合されていてもよい。
【０１０８】
１価のチオ結合基は、例えば、１個のアルキル基と１個のチオ結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルケニル基と１個のチオ結合とが互いに結合された１価の基、１個のアルキニル基と１個のチオ結合とが互いに結合された１価の基、１個のシクロアルキル基と１個のチオ結合とが互いに結合された１価の基、１個のアリール基と１個のチオ結合とが互いに結合された１価の基および２個以上のアルキル基と１個以上のチオ結合とが交互に結合された１価の基などである。
【０１０９】
ここで、上記した１個または２個以上のアルキル基と１個または２個以上のチオ結合とが互いに結合された１価の基を例に挙げると、そのアルキル基の数およびチオ結合の数に関する詳細は、例えば、以下の通りである。第１に、アルキル基の数が１個であると共にチオ結合の数が１個であるため、１個のアルキル基と１個のチオ結合とが互いに結合されていてもよい。第２に、アルキル基の数が２個以上であると共にチオ結合の数が１個以上であるため、２個以上のアルキル基と１個以上のチオ結合とが交互に結合されていてもよい。第３に、チオ結合の数が２個以上である場合、アルキル基とチオ結合とが互いに結合された１価の基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよい。なお、アルキル基の数が２個以上であると共にチオ結合の数が２個以上である場合、その２個以上のアルキル基と２個以上のチオ結合との結合順は、規則的でもよいし、ランダムでもよい。
【０１１０】
１価のチオ結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、２個のメチル基が１個のチオ結合を介して互いに結合された１価の基、３個のメチル基と２個のチオ結合とが交互に結合された１価の基、２個のエチル基が１個のチオ結合を介して互いに結合された１価の基および３個のエチル基と２個のチオ結合とが交互に結合された１価の基などである。
【０１１１】
なお、チオ結合と結合される１価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【０１１２】
（１価の硫黄結合基）
１価の硫黄系結合基は、１価の硫黄含有結合基と１価のチオ結合基とが互いに結合された１価の基である。
【０１１３】
１価の硫黄系結合基に含まれる１価の硫黄含有結合基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の硫黄系結合基に含まれる１価の硫黄含有結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の硫黄系結合基に含まれる１価の硫黄含有結合基の種類が１種類だけである場合、その１価の硫黄含有結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【０１１４】
１価の硫黄系結合基に含まれる１価のチオ結合基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価の硫黄系結合基に含まれる１価のチオ結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。なお、１価の硫黄系結合基に含まれる１価のチオ結合基の種類が１種類だけである場合、その１価のチオ結合基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【０１１５】
１価の硫黄系結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、１価の酸素含有結合基（エチル基の末端にスルホン酸基が導入された１価の基）と１価のチオ結合基（３個のメチル基と２個のチオ結合とが交互に結合された１価の基）とが互いに結合された１価の基などである。
【０１１６】
（１価のハロゲン化炭化水素基）
１価のハロゲン化炭化水素基は、例えば、１価の炭化水素基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換された基である。
【０１１７】
ハロゲン基に関する詳細は、例えば、上記した通りである。すなわち、１価のハロゲン化炭化水素基に含まれているハロゲン基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、１価のハロゲン化炭化水素基に含まれているハロゲン基の種類が１種類だけである場合、そのハロゲン基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【０１１８】
具体的には、１価のハロゲン化炭化水素基は、例えば、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化シクロアルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルキニル基、ハロゲン化アリール基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された２価の基なである。中でも、１価のハロゲン化炭化水素基は、１価のフッ素化炭化水素基であることが好ましく、１価のパーフルオロ炭化水素基でもよい。
【０１１９】
（Ｘに関する詳細）
Ｘは、上記したように、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかである。ただし、Ｒ３は、上記したように、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。
【０１２０】
Ｒ３である１価の炭化水素基に関する詳細（炭素数を含む。）は、例えば、Ｒ２である１価の炭化水素基に関する詳細（炭素数を含む。）と同様である。アミン結合の種類は、特に限定されないが、例えば、−ＮＨ−、−ＮＣＨ3 −および−ＮＣ2 Ｈ5 −などである。
【０１２１】
上記したように、電解液は、２種類以上のスルホンアミド化合物を含んでいてもよい。このため、電解液は、Ｘとしてエーテル結合を含むスルホンアミド化合物、Ｘとしてチオ結合を含むスルホンアミド化合物およびＸとしてアミン結合を含むスルホンアミド化合物のうちの２種類以上を含んでいてもよいし、それらの３種類を含んでいてもよい。
【０１２２】
（ｎに関する詳細）
「ｎ」の値は、上記したように、０および１のうちのいずれかである。このため、Ｘは、上記したように、あってもよいし（ｎ＝１）、なくてもよい（ｎ＝０）。Ｘがない場合には、Ｒ１（２価の炭化水素基）中の炭素原子とスルホニル基（−Ｓ（＝Ｏ）2 −）中の硫黄原子とが互いに結合される。
【０１２３】
（スルホンアミド化合物の具体例）
スルホンアミド化合物の種類は、特に限定されない。ここで、スルホンアミド化合物の具体例を挙げると、以下の通りである。もちろん、スルホンアミド化合物は、式（１）に示した化合物に該当する化合物であれば、以下で例示する化合物に限らず、他の化合物でもよい。
【０１２４】
Ｘがある場合（ｎ＝１）におけるスルホンアミド化合物の具体例は、下記の式（１−１）〜式（１−１９）および式（１−３８）〜式（１−４２）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１２５】
Ｘがない場合（ｎ＝０）におけるスルホンアミド化合物の具体例は、下記の式（１−２１）〜式（１−３７）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１２６】
【化３】
2018133196.tif 000005
【０１２７】
【化４】
2018133196.tif 000006
【０１２８】
（スルホンアミド化合物の含有量）
電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量は、特に限定されないが、中でも、０．００１重量％〜１０重量％であることが好ましく、０．００１重量％〜５重量％であることがより好ましく、０．００１重量％〜１重量％であることがさらに好ましい。スルホンアミド化合物の溶解性および相溶性などを確保しながら、電解液の化学的安定性が十分に向上するからである。
【０１２９】
なお、電解液が２種類以上のスルホンアミド化合物を含んでいる場合、上記した「スルホンアミド化合物の含有量」とは、各スルホンアミド化合物の含有量の総和である。
【０１３０】
［他の材料］
なお、電解液は、上記したスルホンアミド化合物に加えて、他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１３１】
［スルホンアミドＮ置換化合物］
他の材料は、例えば、下記の式（２）で表されるスルホンアミドＮ置換化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上である。
【０１３２】
【化５】
2018133196.tif 000007
（Ｒ４は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ５は、水素基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｙは、エーテル結合（−Ｏ−）、チオ結合（−Ｓ−）およびアミン結合（−ＮＲ６−）のうちのいずれかであり、Ｒ６は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｍは、０および１のうちのいずれかである。）
【０１３３】
このスルホンアミドＮ置換化合物は、式（１）と式（２）との比較から明らかなように、スルホンアミド化合物に類似しているが、そのスルホンアミド化合物とは異なる化合部である。
【０１３４】
具体的には、スルホンアミドＮ置換化合物は、スルホンアミド化合物と比較すると、Ｒ１に対応するＲ４と、Ｘ（およびｎ）に対応するＹ（およびｍ）とを含んでいる。しかしながら、スルホンアミドＮ置換化合物は、スルホンアミド化合物とは異なり、Ｒ２に対応する基を含んでおらずに、カルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）を含んでいる。また、スルホンアミドＮ置換化合物では、スルホンアミド化合物とは異なり、スルホンアミド構造を構成している窒素原子にＲ５が結合されている。
【０１３５】
Ｒ４である２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細（炭素数を含む。）は、例えば、上記したＲ１である２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細と同様である。Ｒ５である１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細（炭素数を含む。）は、例えば、上記したＲ２である１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基に関する詳細（炭素数を含む。）と同様である。エーテル結合などであるＹに関する詳細は、例えば、上記したＸに関する詳細と同様である。Ｙの有無を決定するｍに関する詳細は、例えば、上記したｎに関する詳細と同様である。
【０１３６】
電解液がスルホンアミド化合物と共にスルホンアミドＮ置換化合物を含んでいれば、両者の相乗作用により、その電解液の化学的安定性がより向上する。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、その電解液の分解反応に起因するガスの発生がより抑制されるため、その電解液を用いた二次電池の電池特性がより向上する。
【０１３７】
スルホンアミドＮ置換化合物の種類は、特に限定されない。ここで、スルホンアミドＮ置換化合物の具体例を挙げると、以下の通りである。もちろん、スルホンアミドＮ置換化合物は、式（２）に示した化合物に該当する化合物であれば、以下で例示する化合物に限らず、他の化合物でもよい。
【０１３８】
Ｙがある場合（ｍ＝１）におけるスルホンアミドＮ置換化合物の具体例は、下記の式（２−１）〜式（２−１５）および式（２−３４）〜式（２−３８）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１３９】
Ｙがない場合（ｍ＝０）におけるスルホンアミドＮ置換化合物の具体例は、下記の式（２−２１）〜式（２−３３）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１４０】
【化６】
2018133196.tif 000008
【０１４１】
【化７】
2018133196.tif 000009
【０１４２】
電解液中におけるスルホンアミドＮ置換化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量と同様である。スルホンアミドＮ置換化合物の溶解性および相溶性などを確保しながら、電解液の化学的安定性が十分に向上するからである。
【０１４３】
なお、電解液が２種類以上のスルホンアミドＮ置換化合物を含んでいる場合、上記した「スルホンアミドＮ置換化合物の含有量」とは、各スルホンアミドＮ置換化合物の含有量の総和である。
【０１４４】
［溶媒］
他の材料は、例えば、非水溶媒（有機溶剤）などの溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上である。非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。
【０１４５】
（環状炭酸エステル，鎖状炭酸エステル，ラクトン，鎖状カルボン酸エステル，ニトリル化合物）
溶媒は、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ラクトン、鎖状カルボン酸エステルおよびニトリル（モノニトリル）化合物などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。
【０１４６】
環状炭酸エステルの具体例は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンおよび炭酸ブチレンなどである。鎖状炭酸エステルの具体例は、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸メチルプロピルなどである。ラクトンの具体例は、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンなどである。鎖状カルボン酸エステルの具体例は、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。ニトリル化合物の具体例は、アセトニトリル、メトキシアセトニトリルおよび３−メトキシプロピオニトリルなどである。
【０１４７】
この他、溶媒は、例えば、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、燐酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどでもよい。同様の利点が得られるからである。
【０１４８】
中でも、溶媒は、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。高い電池容量、優れたサイクル特性および優れた保存特性などが得られるからである。この場合には、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどの高粘度（高誘電率）溶媒（例えば比誘電率ε≧３０）と、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジエチルなどの低粘度溶媒（例えば粘度≦１ｍＰａ・ｓ）との組み合わせがより好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するからである。
【０１４９】
また、溶媒は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化炭酸エステル、ジニトリル化合物、ジイソシアネート化合物、スルホン酸エステルおよび酸無水物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。電解液の化学的安定性がより向上するからである。
【０１５０】
（不飽和環状炭酸エステル）
不飽和環状炭酸エステルは、１個または２個以上の炭素間不飽和結合（炭素間二重結合）を含む環状炭酸エステルであり、例えば、下記の式（３）〜式（５）のそれぞれで表される化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上である。溶媒中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１５１】
【化８】
2018133196.tif 000010
（Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。Ｒ１３〜Ｒ１６のそれぞれは、水素基、アルキル基、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかであり、Ｒ１３〜Ｒ１６のうちの少なくとも１つは、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかである。Ｒ１７は、＝ＣＲ１７１Ｒ１７２で表される基であり、Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。）
【０１５２】
式（３）に示した化合物は、炭酸ビニレン系化合物である。Ｒ１１およびＲ１２は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。アルキル基に関する詳細は、上記した通りである。炭酸ビニレン系化合物の具体例は、炭酸ビニレン（１，３−ジオキソール−２−オン）、炭酸メチルビニレン（４−メチル−１，３−ジオキソール−２−オン）、炭酸エチルビニレン（４−エチル−１，３−ジオキソール−２−オン）、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソール−２−オン、４，５−ジエチル−１，３−ジオキソール−２−オン、４−フルオロ−１，３−ジオキソール−２−オンおよび４−トリフルオロメチル−１，３−ジオキソール−２−オンなどである。
【０１５３】
式（４）に示した化合物は、炭酸ビニルエチレン系化合物である。Ｒ１３〜Ｒ１６は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ１３〜Ｒ１６のうちの一部が互いに同じ種類の基でもよい。炭酸ビニルエチレン系化合物の具体例は、炭酸ビニルエチレン（４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン）、４−メチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ｎ−プロピル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、５−メチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，５−ジビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。
【０１５４】
式（５）に示した化合物は、炭酸メチレンエチレン系化合物である。Ｒ１７１およびＲ１７２は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。炭酸メチレンエチレン系化合物の具体例は、炭酸メチレンエチレン（４−メチレン−１，３−ジオキソラン−２−オン）、４，４−ジメチル−５−メチレン−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，４−ジエチル−５−メチレン−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。
【０１５５】
この他、不飽和環状炭酸エステルは、ベンゼン環を有する炭酸カテコール（カテコールカーボネート）などでもよい。
【０１５６】
（ハロゲン化炭酸エステル）
ハロゲン化炭酸エステルは、１個または２個以上のハロゲンを構成元素として含む炭酸エステルであり、例えば、下記の式（６）および式（７）のそれぞれで表される化合物のうちの一方または双方である。溶媒中におけるハロゲン化炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１５７】
【化９】
2018133196.tif 000011
（Ｒ１８〜Ｒ２１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ１８〜Ｒ２１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ２２〜Ｒ２７のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ２２〜Ｒ２７のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。）
【０１５８】
式（６）に示したハロゲン化炭酸エステルは、環状ハロゲン化炭酸エステルである。Ｒ１８〜Ｒ２１は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ１８〜Ｒ２１のうちの一部が互いに同じ種類の基でもよい。
【０１５９】
ハロゲン基の種類は、特に限定されないが、中でも、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましく、フッ素基がより好ましい。なお、ハロゲン基の数は、１つでもよいし、２つ以上でもよい。
【０１６０】
アルキル基に関する詳細は、上記した通りである。ハロゲン化アルキル基とは、アルキル基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換（ハロゲン化）された基である。ハロゲン基に関する詳細は、上記した通りである。
【０１６１】
環状ハロゲン化炭酸エステルの具体例は、下記の式（６−１）〜式（６−２１）のそれぞれで表される化合物などであり、それらの化合物には、幾何異性体も含まれる。中でも、式（６−１）に示した４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび式（６−３）に示した４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンなどが好ましい。なお、４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンとしては、シス異性体よりもトランス異性体が好ましい。容易に入手できると共に、高い効果が得られるからである。
【０１６２】
【化１０】
2018133196.tif 000012
【０１６３】
式（７）に示したハロゲン化炭酸エステルは、鎖状ハロゲン化炭酸エステルである。Ｒ２２〜Ｒ２７は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ２２〜Ｒ２７の一部が互いに同じ種類の基でもよい。
【０１６４】
鎖状ハロゲン化炭酸エステルの具体例は、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。
【０１６５】
（ジニトリル化合物）
ジニトリル化合物は、例えば、下記の式（８）で表される化合物のうちの一方または双方である。溶媒中におけるジニトリル化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１６６】
ＮＣ−Ｒ２８−ＣＮ  ・・・（８）
（Ｒ２８は、アルキレン基およびアリーレン基のうちのいずれかである。）
【０１６７】
アルキレン基およびアリーレン基のそれぞれに関する詳細は、例えば、上記した通りである。アルキレン基の炭素数は、特に限定されないが、例えば、１〜１８であると共に、アリーレン基の炭素数は、特に限定されないが、例えば、６〜１８である。
【０１６８】
ジニトリル化合物の具体例は、スクシノニトリル（ＮＣ−Ｃ2 Ｈ4 −ＣＮ）、グルタロニトリル（ＮＣ−Ｃ3 Ｈ6 −ＣＮ）、アジポニトリル（ＮＣ−Ｃ4 Ｈ8 −ＣＮ）、セバコニトリル（ＮＣ−Ｃ8 Ｈ10−ＣＮ）およびフタロニトリル（ＮＣ−Ｃ6 Ｈ4 −ＣＮ）などである。
【０１６９】
（ジイソシアネート化合物）
ジイソシアネート化合物は、例えば、ＯＣＮ−Ｃn Ｈ2n−ＮＣＯ（ｎは、１以上の整数である。）で表される化合物である。溶媒中におけるジイソシアネート化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．１重量％〜１０重量％である。ジイソシアネート化合物の具体例は、ＯＣＮ−Ｃ6 Ｈ12−ＮＣＯなどである。
【０１７０】
（スルホン酸エステル）
スルホン酸エステルは、例えば、モノスルホン酸エステルおよびジスルホン酸エステルを含む。溶媒中におけるスルホン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１７１】
モノスルホン酸エステルは、環状モノスルホン酸エステルでもよいし、鎖状モノスルホン酸エステルでもよい。環状モノスルホン酸エステルの具体例は、１，３−プロパンスルトンおよび１，３−プロペンスルトンなどのスルトンである。鎖状モノスルホン酸エステルの具体例は、環状モノスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。
【０１７２】
ジスルホン酸エステルは、環状ジスルホン酸エステルでもよいし、鎖状ジスルホン酸エステルでもよい。環状ジスルホン酸エステルの具体例は、下記の式（９−１）〜式（９−３）のそれぞれで表される化合物などである。鎖状ジスルホン酸エステルの具体例は、環状ジスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。
【０１７３】
【化１１】
2018133196.tif 000013
【０１７４】
（酸無水物）
酸無水物は、例えば、カルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物およびカルボン酸スルホン酸無水物などである。溶媒中における酸無水物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１７５】
カルボン酸無水物の具体例は、無水コハク酸、無水グルタル酸および無水マレイン酸などである。ジスルホン酸無水物の具体例は、無水エタンジスルホン酸および無水プロパンジスルホン酸などである。カルボン酸スルホン酸無水物の具体例は、無水スルホ安息香酸、無水スルホプロピオン酸および無水スルホ酪酸などである。
【０１７６】
［電解質塩］
また、他の材料は、例えば、リチウム塩などの電解質塩のうちのいずれか１種類または２種類以上である。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。リチウム塩以外の塩とは、例えば、リチウム以外の軽金属の塩などである。
【０１７７】
リチウム塩の具体例は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4 ）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）である。
【０１７８】
中でも、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウムおよび六フッ化ヒ酸リチウムのうちのいずれか１種類または２種類以上が好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。内部抵抗が低下するからである。
【０１７９】
また、電解質塩は、下記の式（１０）〜式（１２）のそれぞれで表される化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。Ｒ４１およびＲ４３は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。Ｒ５１〜Ｒ５３は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに種類の異なる基でもよい。もちろん、Ｒ５１〜Ｒ５３のうちの一部が互いに同じ種類の基でもよい。Ｒ６１およびＲ６２は、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。
【０１８０】
【化１２】
2018133196.tif 000014
（Ｘ４１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素、ならびにアルミニウム（Ａｌ）のうちのいずれかである。Ｍ４１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｒ４１は、ハロゲン基である。Ｙ４１は、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ４２−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＲ４３2 −および−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（＝Ｏ）−のうちのいずれかである。ただし、Ｒ４２は、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基およびハロゲン化アリーレン基のうちのいずれかである。Ｒ４３は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基およびハロゲン化アリール基のうちのいずれかである。ａ４は１〜４の整数であり、ｂ４は０、２または４の整数であり、ｃ４、ｄ４、ｍ４およびｎ４のそれぞれは１〜３の整数である。）
【０１８１】
【化１３】
2018133196.tif 000015
（Ｘ５１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素のうちのいずれかである。Ｍ５１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｙ５１は、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ５１2 ）b5−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ５３2 Ｃ−（ＣＲ５２2 ）c5−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ５３2 Ｃ−（ＣＲ５２2 ）c5−ＣＲ５３2 −、−Ｒ５３2 Ｃ−（ＣＲ５２2 ）c5−Ｓ（＝Ｏ）2 −、−Ｓ（＝Ｏ）2 −（ＣＲ５２2 ）d5−Ｓ（＝Ｏ）2 −および−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ５２2 ）d5−Ｓ（＝Ｏ）2 −のうちのいずれかである。Ｒ５１およびＲ５３のそれぞれは、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ５１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ５３のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ５２は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ａ５、ｅ５およびｎ５のそれぞれは１または２の整数であり、ｂ５およびｄ５のそれぞれは１〜４の整数であり、ｃ５は０〜４の整数であり、ｆ５およびｍ５のそれぞれは１〜３の整数である。）
【０１８２】
【化１４】
2018133196.tif 000016
（Ｘ６１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素のうちのいずれかである。Ｍ６１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｒｆは、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかであり、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のそれぞれの炭素数は、１〜１０である。Ｙ６１は、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ６１2 ）d6−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ６２2 Ｃ−（ＣＲ６１2 ）d6−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ６２2 Ｃ−（ＣＲ６１2 ）d6−ＣＲ６２2 −、−Ｒ６２2 Ｃ−（ＣＲ６１2 ）d6−Ｓ（＝Ｏ）2 −、−Ｓ（＝Ｏ）2 −（ＣＲ６１2 ）e6−Ｓ（＝Ｏ）2 −および−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ６１2 ）e6−Ｓ（＝Ｏ）2 −のうちのいずれかである。ただし、Ｒ６１は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ６２は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ６２のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ａ６、ｆ６およびｎ６のそれぞれは１または２の整数であり、ｂ６、ｃ６およびｅ６のそれぞれは１〜４の整数であり、ｄ６は０〜４の整数であり、ｇ６およびｍ６のそれぞれは１〜３の整数である。）
【０１８３】
なお、１族元素とは、水素（Ｈ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）およびフランシウム（Ｆｒ）である。２族元素とは、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）およびラジウム（Ｒａ）である。１３族元素とは、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）およびタリウム（Ｔｌ）である。１４族元素とは、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）および鉛（Ｐｂ）である。１５族元素とは、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）およびビスマス（Ｂｉ）である。
【０１８４】
式（１０）に示した化合物の具体例は、下記の式（１０−１）〜式（１０−６）のそれぞれで表される化合物などである。式（１１）に示した化合物の具体例は、下記の式（１１−１）〜式（１１−８）のそれぞれで表される化合物などである。式（１２）に示した化合物の具体例は、下記の式（１２−１）で表される化合物などである。
【０１８５】
【化１５】
2018133196.tif 000017
【０１８６】
【化１６】
2018133196.tif 000018
【０１８７】
【化１７】
2018133196.tif 000019
【０１８８】
また、電解質塩は、下記の式（１３）〜式（１５）のそれぞれで表される化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。ｍおよびｎは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。また、ｐ、ｑおよびｒは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。もちろん、ｐ、ｑおよびｒのうちの一部が互いに同じ値でもよい。
【０１８９】
ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）（Ｃn Ｆ2n+1 ＳＯ2 ）  …（１３）
（ｍおよびｎのそれぞれは、１以上の整数である。）
【０１９０】
【化１８】
2018133196.tif 000020
（Ｒ７１は、炭素数＝２〜４である直鎖状または分岐状のパーフルオロアルキレン基である。）
【０１９１】
ＬｉＣ（Ｃp Ｆ2p+1ＳＯ2 ）（Ｃq Ｆ2q+1ＳＯ2 ）（Ｃr Ｆ2r+1ＳＯ2 ）  …（１５）
（ｐ、ｑおよびｒのそれぞれは、１以上の整数である。）
【０１９２】
式（１３）に示した化合物は、鎖状イミド化合物である。鎖状イミド化合物の具体例は、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｆ）2 ）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ）、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 ）、（トリフルオロメタンスルホニル）（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ））、（トリフルオロメタンスルホニル）（ヘプタフルオロプロパンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ））および（トリフルオロメタンスルホニル）（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ））などである。
【０１９３】
式（１４）に示した化合物は、環状イミド化合物である。環状イミド化合物の具体例は、下記の式（１４−１）〜式（１４−４）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１９４】
【化１９】
2018133196.tif 000021
【０１９５】
式（１５）に示した化合物は、鎖状メチド化合物である。鎖状メチド化合物の具体例は、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 ）などである。
【０１９６】
また、電解質塩は、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）およびフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2 ＰＦＯ3 ）などのリンフッ素含有塩でもよい。
【０１９７】
電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ〜３．０ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるからである。
【０１９８】
＜１−２．製造方法＞
電解液は、例えば、以下の手順により製造される。
【０１９９】
電解液を製造する場合には、溶媒に電解質塩を加えたのち、その溶媒を撹拌する。これにより、電解質塩が溶媒中に溶解または分散される。続いて、電解質塩が溶解または分散された溶媒にスルホンアミド化合物を加えたのち、その溶媒を撹拌する。これにより、スルホニル化合物が溶媒中に溶解または分散される。スルホンアミド化合物の種類は、上記したように、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。また、スルホンアミド化合物と共に、スルホンアミドＮ置換化合物を用いてもよい。スルホンアミドＮ置換化合物の種類は、上記したように、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。これにより、スルホンアミド化合物を含む電解液が得られる。
【０２００】
＜１−３．作用および効果＞
この電解液によれば、上記したスルホンアミド化合物を含んでいる。この場合には、電解液がスルホンアミド化合物を含んでいない場合および電解液がスルホンアミド化合物を含んでおらずに他の化合物を含んでいる場合と比較して、上記したように、電解液の化学的安定性が向上する。この「他の化合物」とは、例えば、上記したスルホンアミドＮ置換化合物などである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、その電解液の分解反応に起因するガスの発生が抑制される。よって、電解液を用いた二次電池の電池特性を向上させることができる。
【０２０１】
特に、２価の炭化水素基がアルキレン基などであり、２価のハロゲン化炭化水素基が上記した２価の炭化水素基のハロゲン化基であり、１価の炭化水素基がアルキル基などであり、１価の窒素含有炭化水素基が１価の窒素含有結合基などであり、１価の酸素含有炭化水素基が１価の酸素含有結合基などであり、１価の硫黄含有炭化水素基が１価の硫黄含有結合基などであり、１価のハロゲン化炭化水素基が上記した１価の炭化水素基のハロゲン化基であり、ハロゲン基がフッ素基などであれば、電解液の化学的安定性が十分に向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０２】
また、１価の窒素含有基がシアノ基などであり、１価の酸素含有基が水酸基などであり、１価の硫黄含有基がスルホン酸基などであれば、電解液の化学的安定性が十分に向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０３】
また、２価の炭化水素基の炭素数が１８以下であると共に、１価の炭化水素基の炭素数が１８以下であれば、スルホンアミド化合物の溶解性および相溶性などが確保されるため、より高い効果を得ることができる。
【０２０４】
また、電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜１０重量％以下であれば、電解液の化学的安定性が十分に向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０５】
また、電解液がスルホンアミド化合物と共にスルホンアミドＮ置換化合物を含んでいれば、両者の相乗作用により、電解液の化学的安定性がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０６】
また、電解液中の溶媒が不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化環状炭酸エステルおよびジニトリル化合物のそれぞれを含んでいれば、電解液の化学的安定性がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０７】
また、電解液中の電解質塩が四フッ化ホウ酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムおよびフルオロリン酸リチウムのそれぞれを含んでいれば、電解液の化学的安定性がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０８】
＜２．二次電池＞
次に、上記した本技術の電解液を用いた二次電池に関して説明する。
【０２０９】
＜２−１．リチウムイオン二次電池（円筒型）＞
図１は、二次電池の断面構成を表しており、図２は、図１に示した巻回電極体２０の一部の断面構成を拡大している。
【０２１０】
ここで説明する二次電池は、例えば、電極反応物質であるリチウムの吸蔵放出により負極２２の容量が得られるリチウムイオン二次電池である。
【０２１１】
［全体構成］
この二次電池は、いわゆる円筒型の電池構造を有しており、例えば、図１に示したように、中空円柱状の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、電池素子である巻回電極体２０とが収納されている。巻回電極体２０では、例えば、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とが積層されたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３が巻回されている。この巻回電極体２０には、液状の電解質である電解液が含浸されている。
【０２１２】
電池缶１１は、例えば、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有しており、例えば、鉄、アルミニウムおよびそれらの合金などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この電池缶１１の表面には、ニッケルなどが鍍金されていてもよい。一対の絶縁板１２，１３は、巻回電極体２０を挟むと共にその巻回周面に対して垂直に延在するように配置されている。
【０２１３】
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４と、安全弁機構１５と、熱感抵抗素子（ＰＴＣ素子）１６とがガスケット１７を介してかしめられている。これにより、電池缶１１は密閉されている。電池蓋１４は、例えば、電池缶１１と同様の材料により形成されている。安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６のそれぞれは、電池蓋１４の内側に設けられており、その安全弁機構１５は、熱感抵抗素子１６を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。この安全弁機構１５では、内部短絡、または外部からの加熱などに起因して内圧が一定以上になると、ディスク板１５Ａが反転する。これにより、電池蓋１４と巻回電極体２０との電気的接続が切断される。大電流に起因する異常な発熱を防止するために、熱感抵抗素子１６の抵抗は、温度の上昇に応じて増加する。ガスケット１７は、例えば、絶縁材料により形成されており、そのガスケット１７の表面には、アスファルトなどが塗布されていてもよい。
【０２１４】
巻回電極体２０の巻回中心には、例えば、センターピン２４が挿入されている。ただし、センターピン２４は、巻回電極体２０の巻回中心に挿入されていなくてもよい。正極２１には、正極リード２５が取り付けられていると共に、負極２２には、負極リード２６が取り付けられている。正極リード２５は、例えば、アルミニウムなどの導電性材料を含んでいる。この正極リード２５は、例えば、安全弁機構１５に取り付けられていると共に、電池蓋１４と電気的に接続されている。負極リード２６は、例えば、ニッケルなどの導電性材料を含んでいる。この負極リード２６は、例えば、電池缶１１に取り付けられており、その電池缶１１と電気的に接続されている。
【０２１５】
［正極］
正極２１は、例えば、図２に示したように、正極集電体２１Ａと、その正極集電体２１Ａの両面に設けられた正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、正極集電体２１Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【０２１６】
正極集電体２１Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この正極集電体２１Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
【０２１７】
正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵放出可能である正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、正極活物質に加えて、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２１８】
正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましく、より具体的には、リチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物のうちのいずれか一方または双方であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２１９】
リチウム含有複合酸化物は、リチウムと１または２以上の他元素（リチウム以外の元素）とを構成元素として含む酸化物であり、例えば、層状岩塩型およびスピネル型などのうちのいずれかの結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、リチウムと１または２以上の他元素とを構成元素として含むリン酸化合物であり、例えば、オリビン型などの結晶構造を有している。
【０２２０】
他元素の種類は、任意の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であれば、特に限定されない。中でも、他元素は、長周期型周期表における２族〜１５族に属する元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましい。より具体的には、他元素は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）のうちのいずれか１種類または２種類以上の金属元素を含んでいることがより好ましい。高い電圧が得られるからである。
【０２２１】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２１）〜式（２３）のそれぞれで表される化合物などである。
【０２２２】
Ｌｉa Ｍｎ(1-b-c) Ｎｉb Ｍ１１c Ｏ(2-d) Ｆe   ・・・（２１）
（Ｍ１１は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｅは、０．８≦ａ≦１．２、０＜ｂ＜０.５、０≦ｃ≦０.５、（ｂ＋ｃ）＜１、−０．１≦ｄ≦０．２および０≦ｅ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０２２３】
Ｌｉa Ｎｉ(1-b) Ｍ１２b Ｏ(2-c) Ｆd   ・・・（２２）
（Ｍ１２は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０．００５≦ｂ≦０．５、−０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０２２４】
Ｌｉa Ｃｏ(1-b) Ｍ１３b Ｏ(2-c) Ｆd   ・・・（２３）
（Ｍ１３は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０≦ｂ＜０．５、−０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０２２５】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.98Ａｌ0.01Ｍｇ0.01Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.5 Ｃｏ0.2 Ｍｎ0.3 Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.15Ａｌ0.05Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2 、Ｌｉ1.2 Ｍｎ0.52Ｃｏ0.175 Ｎｉ0.1 Ｏ2 およびＬｉ1.15（Ｍｎ0.65Ｎｉ0.22Ｃｏ0.13）Ｏ2 などである。
【０２２６】
なお、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物がニッケル、コバルト、マンガンおよびアルミニウムを構成元素として含む場合には、そのニッケルの原子比率は、５０原子％以上であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２２７】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２４）で表される化合物などである。
【０２２８】
Ｌｉa Ｍｎ(2-b) Ｍ１４b Ｏc Ｆd   ・・・（２４）
（Ｍ１４は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．９≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．６、３．７≦ｃ≦４．１および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０２２９】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。
【０２３０】
オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物は、例えば、下記の式（２５）で表される化合物などである。
【０２３１】
Ｌｉa Ｍ１５ＰＯ4   ・・・（２５）
（Ｍ１５は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）のうちの少なくとも１種である。ａは、０．９≦ａ≦１．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０２３２】
オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＭｎＰＯ4 、ＬｉＦｅ0.5 Ｍｎ0.5 ＰＯ4 およびＬｉＦｅ0.3 Ｍｎ0.7 ＰＯ4 などである。
【０２３３】
なお、リチウム含有複合酸化物は、下記の式（２６）で表される化合物などでもよい。
【０２３４】
（Ｌｉ2 ＭｎＯ3 ）x （ＬｉＭｎＯ2 ）1-x   ・・・（２６）
（ｘは、０≦ｘ≦１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ｘは完全放電状態の値である。）
【０２３５】
この他、正極材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などのうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。ただし、正極材料は、上記以外の他の材料でもよい。
【０２３６】
正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
【０２３７】
正極導電剤は、例えば、炭素材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
【０２３８】
［負極］
負極２２は、例えば、図２に示したように、負極集電体２２Ａと、その負極集電体２２Ａの両面に設けられた負極活物質層２２Ｂとを含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、負極集電体２２Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【０２３９】
負極集電体２２Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この負極集電体２２Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
【０２４０】
負極集電体２２Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果により、負極集電体２２Ａに対する負極活物質層２２Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層２２Ｂと対向する領域において、負極集電体２２Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。電解処理では、電解槽中において電解法により負極集電体２２Ａの表面に微粒子が形成されるため、その負極集電体２２Ａの表面に凹凸が設けられる。電解法により作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
【０２４１】
負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、負極活物質に加えて、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２４２】
充電途中において意図せずにリチウム金属が負極２２に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極２１の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量は、正極２１の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。
【０２４３】
負極材料は、例えば、炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上である。リチウムの吸蔵放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が安定して得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層２２Ｂの導電性が向上するからである。
【０２４４】
炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素における（００２）面の面間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛における（００２）面の面間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）されたものである。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状のうちのいずれでもよい。
【０２４５】
また、負極材料は、例えば、金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料（金属系材料）である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２４６】
金属系材料は、単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ただし、合金には、２種類以上の金属元素からなる材料に加えて、１種類以上の金属元素と１種類以上の半金属元素とを含む材料も含まれる。また、合金は、非金属元素を含んでいてもよい。この金属系材料の組織は、例えば、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物およびそれらの２種類以上の共存物などである。
【０２４７】
上記した金属元素および半金属元素は、例えば、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）などである。
【０２４８】
中でも、ケイ素およびスズのうちの一方または双方が好ましい。リチウムを吸蔵放出する能力が優れているため、著しく高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２４９】
ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、ケイ素の単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、スズの単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ここで説明する単体とは、あくまで一般的な意味合いでの単体（微量の不純物を含んでいてもよい）を意味しており、必ずしも純度１００％を意味しているわけではない。
【０２５０】
ケイ素の合金は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、ケイ素の合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２５１】
ケイ素の合金およびケイ素の化合物のそれぞれの具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、およびＬｉＳｉＯなどである。なお、ＳｉＯv におけるｖは、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
【０２５２】
スズの合金は、例えば、スズ以外の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、スズの合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２５３】
スズの合金およびスズの化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
【０２５４】
特に、スズを構成元素として含む材料は、例えば、第１構成元素であるスズと共に第２構成元素および第３構成元素を含む材料（Ｓｎ含有材料）であることが好ましい。第２構成元素は、例えば、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、銀、インジウム、セシウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル、タングステン、ビスマスおよびケイ素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。第３構成元素は、例えば、ホウ素、炭素、アルミニウムおよびリンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。Ｓｎ含有材料が第２および第３構成元素を含んでいることで、高い電池容量および優れたサイクル特性などが得られるからである。
【０２５５】
中でも、Ｓｎ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＣ含有材料）であることが好ましい。このＳｎＣｏＣ含有材料では、例えば、炭素の含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が２０質量％〜７０質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２５６】
ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを含む相を有しており、その相は、低結晶性または非晶質であることが好ましい。この相は、リチウムと反応可能な反応相であるため、その反応相の存在により優れた特性が得られる。この反応相のＸ線回折により得られる回折ピークの半値幅（回折角２θ）は、特定Ｘ線としてＣｕＫα線を用いると共に挿引速度を１°／ｍｉｎとした場合において、１°以上であることが好ましい。リチウムがより円滑に吸蔵放出されると共に、電解液との反応性が低減するからである。なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、低結晶性または非晶質の相に加えて、各構成元素の単体または一部が含まれている相を含んでいる場合もある。
【０２５７】
Ｘ線回折により得られた回折ピークがリチウムと反応可能な反応相に対応するものであるか否かは、リチウムとの電気化学的反応の前後におけるＸ線回折チャートを比較すれば容易に判断できる。例えば、リチウムとの電気化学的反応の前後において回折ピークの位置が変化すれば、リチウムと反応可能な反応相に対応するものである。この場合には、例えば、低結晶性または非晶質の反応相の回折ピークが２θ＝２０°〜５０°の間に見られる。このような反応相は、例えば、上記した各構成元素を含んでおり、主に、炭素の存在に起因して低結晶化または非晶質化しているものと考えられる。
【０２５８】
ＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素のうちの少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。スズなどの凝集または結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態に関しては、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて確認可能である。市販の装置では、例えば、軟Ｘ線としてＡｌ−Ｋα線またはＭｇ−Ｋα線などが用いられる。炭素のうちの少なくとも一部が金属元素または半金属元素などと結合している場合には、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）の合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。なお、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークは、８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正されているものとする。この際、通常、物質表面に表面汚染炭素が存在しているため、その表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとして、そのピークをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形で得られる。このため、例えば、市販のソフトウエアを用いて解析することで、両者のピークを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。
【０２５９】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、構成元素がスズ、コバルトおよび炭素だけである材料（ＳｎＣｏＣ）に限られない。このＳｎＣｏＣ含有材料は、例えば、スズ、コバルトおよび炭素に加えて、さらにケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン、ガリウムおよびビスマスなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
【０２６０】
ＳｎＣｏＣ含有材料の他、スズとコバルトと鉄と炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料）も好ましい。このＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の組成は、任意である。一例を挙げると、鉄の含有量を少なめに設定する場合は、炭素の含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、鉄の含有量が０．３質量％〜５．９質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％〜７０質量％である。また、鉄の含有量を多めに設定する場合は、炭素の含有量が１１．９質量％〜２９．７質量％、スズ、コバルトおよび鉄の含有量の割合（（Ｃｏ＋Ｆｅ）／（Ｓｎ＋Ｃｏ＋Ｆｅ））が２６．４質量％〜４８．５質量％、コバルトおよび鉄の含有量の割合（Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｆｅ））が９．９質量％〜７９．５質量％である。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られるからである。なお、ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の物性（半値幅など）は、上記したＳｎＣｏＣ含有材料の物性と同様である。
【０２６１】
この他、負極材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムおよび酸化モリブデンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンおよびポリピロールなどである。
【０２６２】
中でも、負極材料は、以下の理由により、炭素材料および金属系材料の双方を含んでいることが好ましい。
【０２６３】
金属系材料、特に、ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、理論容量が高いという利点を有する反面、充放電時において激しく膨張収縮しやすいという懸念点を有する。一方、炭素材料は、理論容量が低いという懸念点を有する反面、充放電時において膨張収縮しにくいという利点を有する。よって、炭素材料および金属系材料の双方を用いることで、高い理論容量（言い替えれば電池容量）を得つつ、充放電時の膨張収縮が抑制される。
【０２６４】
負極活物質層２２Ｂは、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのうちのいずれか１種類または２種類以上の方法により形成されている。塗布法とは、例えば、粒子（粉末）状の負極活物質を負極結着剤などと混合したのち、その混合物を有機溶剤などに分散させてから負極集電体２２Ａに塗布する方法である。気相法は、例えば、物理堆積法および化学堆積法などである。より具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長、化学気相成長（ＣＶＤ）法およびプラズマ化学気相成長法などである。液相法は、例えば、電解鍍金法および無電解鍍金法などである。溶射法とは、溶融状態または半溶融状態の負極活物質を負極集電体２２Ａに噴き付ける方法である。焼成法とは、例えば、塗布法を用いて、有機溶剤などに分散された混合物を負極集電体２２Ａに塗布したのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。この焼成法としては、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などを用いることができる。
【０２６５】
この二次電池では、上記したように、充電途中において負極２２にリチウムが意図せずに析出することを防止するために、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量は、正極の電気化学当量よりも大きい。また、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、４．２０Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなるため、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
【０２６６】
［セパレータ］
セパレータ２３は、例えば、図２に示したように、正極２１と負極２２との間に配置されている。このセパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離すると共に、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる。
【０２６７】
このセパレータ２３は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔質膜のうちのいずれか１種類または２種類以上であり、２種類以上の多孔質膜の積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
【０２６８】
特に、セパレータ２３は、例えば、上記した多孔質膜（基材層）と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいてもよい。正極２１および負極２２のそれぞれに対するセパレータ２３の密着性が向上するため、巻回電極体２０の歪みが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても抵抗が上昇しにくくなると共に、電池膨れが抑制される。
【０２６９】
高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。ただし、高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン以外でもよい。この高分子化合物層を形成する場合には、例えば、有機溶剤などに高分子化合物が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。この高分子化合物層は、例えば、無機粒子などの絶縁性粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。無機粒子の種類は、例えば、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどである。
【０２７０】
［電解液］
巻回電極体２０には、上記したように、電解液が含浸されている。この電解液は、上記した本技術の電解液と同様の構成を有している。すなわち、電解液は、スルホンアミド化合物を含んでいる。
【０２７１】
［動作］
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
【０２７２】
充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極２２に吸蔵される。一方、放電時には、負極２２からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０２７３】
［製造方法］
この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
【０２７４】
正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。続いて、必要に応じて正極活物質層２１Ｂを加熱しながら、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型する。この場合には、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
【０２７５】
負極２２を作製する場合には、上記した正極２１と同様の手順により、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂを形成する。具体的には、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型する。
【０２７６】
二次電池を組み立てる場合には、溶接法などを用いて正極集電体２１Ａに正極リード２５を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体２２Ａに負極リード２６を取り付ける。続いて、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とを積層したのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回電極体２０を形成する。続いて、巻回電極体２０の巻回中心にセンターピン２４を挿入する。
【０２７７】
続いて、一対の絶縁板１２，１３で巻回電極体２０を挟みながら、その巻回電極体２０を電池缶１１の内部に収納する。この場合には、溶接法などを用いて正極リード２５の先端部を安全弁機構１５に取り付けると共に、溶接法などを用いて負極リード２６の先端部を電池缶１１に取り付ける。続いて、電池缶１１の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回電極体２０に含浸させる。最後に、ガスケット１７を介して電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６をかしめる。これにより、円筒型の二次電池が完成する。
【０２７８】
［作用および効果］
この円筒型のリチウムイオン二次電池によれば、電解液が本技術の電解液と同様の構成を有しているので、上記したように、その二次電池の使用時（充放電時）および保存時において電解液の分解反応が抑制される。よって、優れた電池特性を得ることができる。これ以外の作用および効果は、本技術の電解液に関する作用および効果と同様である。
【０２７９】
＜２−２．リチウムイオン二次電池（ラミネートフィルム型）＞
図３は、他の二次電池の斜視構成を表しており、図４は、図３に示した巻回電極体３０のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面を表している。なお、図３では、巻回電極体３０と外装部材４０とを離間させた状態を示している。
【０２８０】
以下の説明では、既に説明した円筒型の二次電池の構成要素を随時引用する。
【０２８１】
［全体構成］
この二次電池は、いわゆるラミネートフィルム型の電池構造を有するリチウムイオン二次電池であり、例えば、図３に示したように、フィルム状の外装部材４０の内部に、電池素子である巻回電極体３０が収納されている。巻回電極体３０では、例えば、セパレータ３５および電解質層３６を介して正極３３と負極３４とが積層されたのち、その正極３３、負極３４、セパレータ３５および電解質層３６が巻回されている。正極３３には、正極リード３１が取り付けられていると共に、負極３４には、負極リード３２が取り付けられている。巻回電極体３０の最外周部は、保護テープ３７により保護されている。
【０２８２】
正極リード３１および負極リード３２のそれぞれは、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって同一方向に導出されている。正極リード３１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。負極リード３２は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）およびステンレスなどの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。これらの導電性材料は、例えば、薄板状または網目状である。
【０２８３】
外装部材４０は、例えば、図３に示した矢印Ｒの方向に折り畳み可能な１枚のフィルムであり、その外装部材４０の一部には、巻回電極体３０を収納するための窪みが設けられている。この外装部材４０は、例えば、融着層と、金属層と、表面保護層とがこの順に積層されたラミネートフィルムである。二次電池の製造工程では、融着層同士が巻回電極体３０を介して対向するように外装部材４０が折り畳まれたのち、その融着層の外周縁部同士が融着される。ただし、外装部材４０は、２枚のラミネートフィルムが接着剤などを介して貼り合わされたものでもよい。融着層は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上のフィルムである。金属層は、例えば、アルミニウム箔などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。表面保護層は、例えば、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートなどのうちのいずれか１種類または２種類以上のフィルムである。
【０２８４】
中でも、外装部材４０は、ポリエチレンフィルムと、アルミニウム箔と、ナイロンフィルムとがこの順に積層されたアルミラミネートフィルムであることが好ましい。ただし、外装部材４０は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよいし、ポリプロピレンなどの高分子フィルムでもよいし、金属フィルムでもよい。
【０２８５】
外装部材４０と正極リード３１との間には、例えば、外気の侵入を防止するために密着フィルム４１が挿入されている。また、外装部材４０と負極リード３２との間には、例えば、上記した密着フィルム４１が挿入されている。この密着フィルム４１は、正極リード３１および負極リード３２の双方に対して密着性を有する材料を含んでいる。この密着性を有する材料は、例えば、ポリオレフィン樹脂などであり、より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
【０２８６】
［正極、負極およびセパレータ］
正極３３は、例えば、正極集電体３３Ａおよび正極活物質層３３Ｂを含んでいると共に、負極３４は、例えば、負極集電体３４Ａおよび負極活物質層３４Ｂを含んでいる。正極集電体３３Ａ、正極活物質層３３Ｂ、負極集電体３４Ａおよび負極活物質層３４Ｂのそれぞれの構成は、例えば、正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂ、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂのそれぞれの構成と同様である。セパレータ３５の構成は、例えば、セパレータ２３の構成と同様である。
【０２８７】
［電解質層］
電解質層３６は、電解液と、高分子化合物とを含んでおり、その電解液は、本技術の電解液と同様の構成を有している。すなわち、電解液は、スルホニル化合物を含んでいる。ここで説明する電解質層３６は、いわゆるゲル状の電解質であり、高分子化合物により電解液が保持されている。高いイオン伝導率（例えば、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上）が得られると共に、電解液の漏液が防止されるからである。なお、電解質層３６は、さらに、添加剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２８８】
高分子化合物は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリフッ化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この他、高分子化合物は、共重合体でもよい。この共重合体は、例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体などである。中でも、単独重合体としては、ポリフッ化ビニリデンが好ましいと共に、共重合体としては、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体が好ましい。電気化学的に安定だからである。
【０２８９】
ゲル状の電解質である電解質層３６において、電解液に含まれる溶媒とは、液状の材料だけでなく、電解質塩を解離させることが可能なイオン伝導性を有する材料まで含む広い概念である。よって、イオン伝導性を有する高分子化合物を用いる場合には、その高分子化合物も非水溶媒に含まれる。
【０２９０】
なお、電解質層３６に代えて、電解液をそのまま用いてもよい。この場合には、電解液が巻回電極体３０に含浸される。
【０２９１】
［動作］
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
【０２９２】
充電時には、正極３３からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解質層３６を介して負極３４に吸蔵される。一方、放電時には、負極３４からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解質層３６を介して正極３３に吸蔵される。
【０２９３】
［製造方法］
ゲル状の電解質層３６を備えた二次電池は、例えば、以下の３種類の手順により製造される。
【０２９４】
第１手順では、正極２１および負極２２と同様の作製手順により、正極３３および負極３４を作製する。すなわち、正極３３を作製する場合には、正極集電体３３Ａの両面に正極活物質層３３Ｂを形成すると共に、負極３４を作製する場合には、負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂを形成する。続いて、電解液と、高分子化合物と、有機溶剤などとを混合することにより、前駆溶液を調製する。続いて、正極３３に前駆溶液を塗布したのち、その前駆溶液を乾燥させることにより、ゲル状の電解質層３６を形成する。また、負極３４に前駆溶液を塗布したのち、その前駆溶液を乾燥させることにより、ゲル状の電解質層３６を形成する。続いて、溶接法などを用いて正極集電体３３Ａに正極リード３１を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体３４Ａに負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層したのち、その正極３３、負極３４およびセパレータ３５を巻回させることにより、巻回電極体３０を形成する。続いて、巻回電極体３０の最外周部に、保護テープ３７を貼り付ける。続いて、巻回電極体３０を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、熱融着法などを用いて外装部材４０の外周縁部同士を接着させることにより、その外装部材４０の内部に巻回電極体３０を封入する。この場合には、正極リード３１と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入すると共に、負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入する。
【０２９５】
第２手順では、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層してから巻回させることにより、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製したのち、その巻回体の最外周部に保護テープ３７を貼り付ける。続いて、巻回電極体３０を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、熱融着法などを用いて外装部材４０のうちの一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着させることにより、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。続いて、電解液と、高分子化合物の原料であるモノマーと、重合開始剤と、必要に応じて重合禁止剤などの他の材料とを混合することにより、電解質用組成物を調製する。続いて、袋状の外装部材４０の内部に電解質用組成物を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０を密封する。続いて、モノマーを熱重合させることにより、高分子化合物を形成する。これにより、高分子化合物により電解液が保持されるため、ゲル状の電解質層３６が形成される。
【０２９６】
第３手順では、高分子化合物層が形成されたセパレータ３５を用いることを除き、上記した第２手順と同様に、巻回体を作製して袋状の外装部材４０の内部に収納する。続いて、電解液を調製して外装部材４０の内部に注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０の開口部を密封する。続いて、外装部材４０に加重をかけながら加熱することにより、高分子化合物層を介してセパレータ３５を正極３３に密着させると共に、高分子化合物層を介してセパレータ３５を負極３４に密着させる。これにより、電解液が高分子化合物層のそれぞれに含浸すると共に、その高分子化合物層のそれぞれがゲル化するため、電解質層３６が形成される。
【０２９７】
この第３手順では、第１手順よりも二次電池の膨れが抑制される。また、第３手順では、第２手順と比較して、非水溶媒およびモノマー（高分子化合物の原料）などが電解質層３６中にほとんど残存しないため、高分子化合物の形成工程が良好に制御される。このため、正極３３、負極３４およびセパレータ３５のそれぞれと電解質層３６とが十分に密着する。
【０２９８】
［作用および効果］
このラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池によれば、電解質層３６が電解液を含んでおり、その電解液が本技術の電解液と同様の構成を有しているので、上記した円筒型のリチウムイオン二次電池と同様の理由により、優れた電池特性を得ることができる。これ以外の作用および効果は、円筒型のリチウムイオン二次電池に関する作用および効果と同様である。
【０２９９】
＜２−３．リチウム金属二次電池＞
ここで説明する二次電池は、リチウム金属の析出溶解により負極２２の容量が得られる円筒型のリチウム金属二次電池である。この二次電池は、負極活物質層２２Ｂがリチウム金属により形成されていることを除き、上記した円筒型のリチウムイオン二次電池と同様の構成を有していると共に、同様の手順により製造される。
【０３００】
この二次電池では、負極活物質としてリチウム金属が用いられているため、高いエネルギー密度が得られる。負極活物質層２２Ｂは、組み立て時から既に存在してもよいが、組み立て時には存在しておらず、充電時に析出したリチウム金属により形成されてもよい。また、負極活物質層２２Ｂを集電体として利用することで、負極集電体２２Ａを省略してもよい。
【０３０１】
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極集電体２２Ａの表面にリチウム金属となって析出する。一方、放電時には、負極活物質層２２Ｂからリチウム金属がリチウムイオンとなって電解液中に溶出すると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０３０２】
この円筒型のリチウム金属二次電池によれば、電解液が本技術の電解液と同様の構成を有しているので、上記したリチウムイオン二次電池と同様の理由により、優れた電池特性を得ることができる。これ以外の作用および効果は、リチウムイオン二次電池に関する作用および効果と同様である。
【０３０３】
なお、ここで説明したリチウム金属二次電池の構成は、円筒型の二次電池に代えて、ラミネートフィルム型の二次電池に適用されてもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
【０３０４】
＜３．二次電池の用途＞
次に、上記した二次電池の適用例に関して説明する。
【０３０５】
二次電池の用途は、その二次電池を駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能である機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、例えば、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。二次電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
【０３０６】
二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、二次電池の用途は、上記以外の用途でもよい。
【０３０７】
中でも、二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器などに適用されることが有効である。これらの用途では優れた電池特性が要求されるため、本技術の二次電池を用いることにより、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源である。この電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用することが可能である。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
【０３０８】
ここで、二次電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。なお、以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、その適用例の構成は、適宜変更可能である。
【０３０９】
＜３−１．電池パック（単電池）＞
図５は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表している。図６は、図５に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図５では、電池パックが分解された状態を示している。
【０３１０】
ここで説明する電池パックは、１つの本技術の二次電池を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。この電池パックは、例えば、図５に示したように、ラミネートフィルム型の二次電池である電源１１１と、その電源１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。この電源１１１には、正極リード１１２および負極リード１１３が取り付けられている。
【０３１１】
電源１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８，１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：Protection・Circuit・Module ）が形成されている。この回路基板１１６は、タブ１１４を介して正極１１２に接続されていると共に、タブ１１５を介して負極リード１１３に接続されている。また、回路基板１１６は、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電源１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１２１により保護されている。このラベル１２０が貼り付けられることにより、回路基板１１６および絶縁シート１２１などは固定されている。
【０３１２】
また、電池パックは、例えば、図６に示したように、電源１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、ＰＴＣ素子１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続されることが可能であるため、その電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電される。温度検出部１２４は、温度検出端子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出する。
【０３１３】
制御部１２１は、電池パック全体の動作（電源１１１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
【０３１４】
この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、充電電流を遮断する。
【０３１５】
一方、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、放電電流を遮断する。
【０３１６】
なお、過充電検出電圧は、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０３１７】
スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電源１１１の使用状態、すなわち電源１１１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
【０３１８】
温度検出部１２４は、電源１１１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１２１に出力する。この温度検出部１２４は、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１２１が補正処理を行う場合などに用いられる。
【０３１９】
なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ素子１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
【０３２０】
＜３−２．電池パック（組電池）＞
図７は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
【０３２１】
この電池パックは、例えば、筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。この筐体６０は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。
【０３２２】
制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御する。この制御部６１は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源６２は、２種類以上の本技術の二次電池を含む組電池であり、その２種類以上の二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように接続された６つの二次電池を含んでいる。
【０３２３】
スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて、電源６２の使用状態、すなわち電源６２と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
【０３２４】
電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部６１に出力する。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度の測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部６１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部６１が補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２中における二次電池の電圧を測定すると共に、アナログ−デジタル変換された電圧の測定結果を制御部６１に供給する。
【０３２５】
スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６のそれぞれから入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御する。
【０３２６】
このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れると、充電電流を遮断する。
【０３２７】
また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れると、放電電流を遮断する。
【０３２８】
なお、過充電検出電圧は、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０３２９】
メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどを含んでいる。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値、製造工程段階において測定された二次電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部６１が残容量などの情報を把握できる。
【０３３０】
温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度検出素子６９は、例えば、サーミスタなどを含んでいる。
【０３３１】
正極端子７１および負極端子７２のそれぞれは、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２は、正極端子７１および負極端子７２を介して充放電される。
【０３３２】
＜３−３．電動車両＞
図８は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
【０３３３】
この電動車両は、例えば、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０およびクラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪８８とを備えている。
【０３３４】
この電動車両は、例えば、エンジン７５およびモータ７７のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行することが可能である。エンジン７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン７５を動力源とする場合には、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して、エンジン７５の駆動力（回転力）が前輪８６および後輪８８に伝達される。なお、エンジン７５の回転力が発電機７９に伝達されるため、その回転力を利用して発電機７９が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ８３を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ７７を動力源とする場合には、電源７６から供給された電力（直流電力）がインバータ８２を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ７７が駆動する。このモータ７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６および後輪８８に伝達される。
【０３３５】
なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ７７に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力はインバータ８２を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は電源７６に蓄積されることが好ましい。
【０３３６】
制御部７４は、電動車両全体の動作を制御する。この制御部７４は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源７６は、１種類または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。この電源７６は、外部電源と接続されていると共に、その外部電源から電力供給を受けることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ８４は、例えば、エンジン７５の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御するために用いられる。この各種センサ８４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０３３７】
なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン７５を用いずに電源７６およびモータ７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
【０３３８】
＜３−４．電力貯蔵システム＞
図９は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
【０３３９】
この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅および商業用ビルなどの家屋８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えている。
【０３４０】
ここでは、電源９１は、例えば、家屋８９の内部に設置された電気機器９４に接続されていると共に、家屋８９の外部に停車された電動車両９６に接続されることが可能である。また、電源９１は、例えば、家屋８９に設置された自家発電機９５にパワーハブ９３を介して接続されていると共に、スマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して外部の集中型電力系統９７に接続されることが可能である。
【０３４１】
なお、電気機器９４は、例えば、１種類または２種類以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電動車両９６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。集中型電力系統９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０３４２】
制御部９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源９１の使用状態を含む）を制御する。この制御部９０は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源９１は、１種類または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。スマートメータ９２は、例えば、電力需要側の家屋８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信することが可能である。これに伴い、スマートメータ９２は、例えば、外部と通信しながら、家屋８９における電力の需要と供給とのバランスを制御することにより、高効率で安定したエネルギー供給を可能とする。
【０３４３】
この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて電気機器９４および電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、その電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
【０３４４】
電源９１に蓄積された電力は、必要に応じて使用することが可能である。このため、例えば、電気使用料が安い深夜において、集中型電力系統９７から電源９１に電力を蓄積しておき、電気使用料が高い日中において、その電源９１に蓄積された電力を用いることができる。
【０３４５】
なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
【０３４６】
＜３−５．電動工具＞
図１０は、電動工具のブロック構成を表している。
【０３４７】
ここで説明する電動工具は、例えば、電動ドリルである。この電動工具は、例えば、工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
【０３４８】
工具本体９８は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御する。この制御部９９は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１種類または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。この制御部９９は、動作スイッチの操作に応じて、電源１００からドリル部１０１に電力を供給する。
【実施例】
【０３４９】
以下では、本技術の実施例に関して説明する。
【０３５０】
（実験例１−１〜１−５７）
以下の手順により、図３および図４に示したラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池を作製した。
【０３５１】
正極３３を作製する場合には、最初に、炭酸リチウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）と炭酸コバルト（ＣｏＣＯ3 ）とを混合したのち、空気中において混合物を焼成（焼成温度＝９００℃，焼成時間＝５時間）することにより、リチウム含有化合物であるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）を得た。この場合には、炭酸リチウムと炭酸コバルトとの混合比（モル比）を炭酸リチウム：炭酸コバルト＝０．５：１とした。
【０３５２】
続いて、正極活物質（コバルト酸リチウム）９１質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、正極導電剤（黒鉛）６質量部とを混合することにより、正極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体３３Ａ（１２μｍ厚の帯状アルミニウム箔）の両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層３３Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて正極活物質層３３Ｂを圧縮成型した。
【０３５３】
負極３４を作製する場合には、最初に、負極活物質（黒鉛，メジアン径Ｄ５０＝１５μｍ）９６質量部と、負極結着剤（スチレンブタジエンゴム共重合体のアクリル酸変性体）１．５質量部と、増粘剤（カルボキシメチルセルロース）１．５質量部とを混合することにより、負極合剤とした。続いて、水性溶媒（純水）に負極合剤を投入したのち、その純水を撹拌することにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体３４Ａ（１５μｍ厚の帯状銅箔）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層３４Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて負極活物質層３４Ｂを圧縮成型した。
【０３５４】
電解質としては、液状の電解質である電解液を用いた。電解液を調製する場合には、溶媒（炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸エチルメチルおよびプロピオン酸プロピル）に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を加えることにより、その溶媒を撹拌したのち、その溶媒にさらにスルホンアミド化合物を加えることにより、その溶媒を撹拌した。この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸プロピレン：炭酸エチルメチル：プロピオン酸プロピル＝３０：１０：４０：２０とした。電解質塩の含有量を溶媒に対して１．２ｍｏｌ／ｋｇとした。スルホンアミド化合物の種類および電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量（重量％）は、表１〜表３に示した通りである。
【０３５５】
なお、比較のために、スルホンアミド化合物を用いないことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。また、比較のために、スルホンアミド化合物に代えて他の化合物（スルホンアミドＮ置換化合物）を用いたことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。他の化合物の種類および電解液中における他の化合物の含有量（重量％）は、表３に示した通りである。
【０３５６】
セパレータ３５としては、両面に高分子化合物層が設けられた基材層を用いた。セパレータ３５を作製する場合には、最初に、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に高分子化合物（ポリフッ化ビニリデン）および無機粒子（酸化アルミニウム，メジアン径Ｄ５０＝０．３μｍ）を加えたのち、その有機溶剤を撹拌することにより、分散液を得た。この場合には、高分子化合物と無機粒子との混合比（重量比）を高分子化合物：無機粒子＝２０：８０とした。続いて、分散液中に基材層（１２μｍ厚の微多孔性ポリエチレンフィルム）を浸漬させた。続いて、分散液中から基材層を取り出したのち、水性溶媒（純水）を用いて有機溶剤を取り除いた。最後に、熱風（温度＝８０℃）を用いて基材層を乾燥させた。これにより、基材層の両面に高分子化合物層（合計の厚さ＝５μｍ）が形成されたため、セパレータ３５が得られた。
【０３５７】
二次電池を組み立てる場合には、最初に、正極集電体３３Ａにアルミニウム製の正極リード３１を溶接すると共に、負極集電体３４Ａに銅製の負極リード３２を溶接した。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層させることにより、積層体を得た。続いて、積層体を長手方向に巻回させたのち、その積層体の最外周部に保護テープ３７を貼り付けることにより、巻回電極体３０を作製した。最後に、巻回電極体３０を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、その外装部材４０のうちの３辺の外周縁部同士を熱融着した。外装部材４０としては、２５μｍ厚のナイロンフィルムと、４０μｍ厚のアルミニウム箔と、３０μｍ厚のポリプロピレンフィルムとが外側からこの順に積層されたアルミラミネートフィルムを用いた。この場合には、正極リード３１と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入すると共に、負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入した。最後に、外装部材４０の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回電極体３０に含浸させたのち、減圧環境中において外装部材４０の残りの１辺の外周縁部同士を熱融着した。
【０３５８】
これにより、外装部材４０の内部に巻回電極体３０が封入されたため、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池が完成した。この場合には、二次電池の完全充電時における開回路電圧（いわゆる電池電圧）が４．４５Ｖになるように、正極活物質の量と負極活物質の量とを調整した。
【０３５９】
二次電池の電池特性を評価するために、その二次電池の膨れ特性を調べたところ、表１〜表３に示した結果が得られた。
【０３６０】
膨れ特性を調べる場合には、最初に、二次電池の状態を安定化させるために、常温環境中（温度＝２３℃）において二次電池を充放電（２サイクル）させた。続いて、二次電池を再び充電させたのち、その充電状態の二次電池の厚さを測定した。続いて、高温環境中（温度＝７５℃）において充電状態の二次電池を保存（保存時間＝１５０時間）したのち、その充電状態の二次電池の厚さを測定した。最後に、膨れ率（％）＝（保存後の厚さ／保存前の厚さ）×１００を算出した。
【０３６１】
充電時には、０．２Ｃの電流で電圧が４．４５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．４５Ｖの電圧で電流が０．０５Ｃに到達するまで定電圧充電した。放電時には、０．２Ｃの電流で電圧が２．５Ｖに到達するまで定電流放電した。「０．２Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を５時間で放電しきる電流値であると共に、「０．０５Ｃ」とは、電池容量を２０時間で放電しきる電流値である。
【０３６２】
【表１】
2018133196.tif 000022
【０３６３】
【表２】
2018133196.tif 000023
【０３６４】
【表３】
2018133196.tif 000024
【０３６５】
スルホンアミド化合物を用いた場合（実験例１−１〜１−５４）には、そのスルホンアミド化合物を用いなかった場合（実験例１−５５〜１−５７）と比較して、膨れ率が大幅に改善された。
【０３６６】
詳細には、スルホンアミド化合物を用いずに他の化合物（スルホンアミドＮ置換化合物）を用いた場合（実験例１−５６，１−５７）には、スルホンアミド化合物も他の化合物も用いなかった場合（実験例１−５５）と比較して、膨れ率が減少した。しかしながら、膨れ率の減少割合は、最大で約１６％にすぎなかった。
【０３６７】
これに対して、スルホンアミド化合物を用いた場合（実験例１−１〜１−５４）には、スルホンアミド化合物も他の化合物も用いなかった場合（実験例１−５５）と比較して、膨れ率が大幅に減少した。この場合における膨れ率の減少割合は、最大で約３２％に達した。
【０３６８】
なお、スルホンアミド化合物を用いた場合には、そのスルホンアミド化合物の種類に応じて膨れ率が変動したため、その膨れ率の減少割合も変動した。しかしながら、膨れ率の減少割合は、最小でも約２３％に達したため、他の化合物を用いた場合における膨れ率の減少割合（＝約１６％）を遙かに上回った。
【０３６９】
特に、スルホンアミド化合物を用いた場合には、電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜１０重量％であると、膨れ率が十分に減少した。この場合には、スルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜５重量％であると膨れ率がより減少し、スルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜１重量％であると膨れ率がさらに減少した。
【０３７０】
（実験例２−１〜２−３６）
表４および表５に示したように、電解液に添加剤を加えると共に、膨れ特性と共にサイクル特性も調べたことを除いて、実験例１−１〜１−５４と同様の手順により、二次電池を作製したのち、その二次電池の電池特性を調べた。
【０３７１】
添加剤としては、スルホンアミドＮ置換化合物、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化環状炭酸エステル、ジニトリル化合物および追加の電解質塩を用いた。添加剤の種類および電解液中における添加剤の含有量は、表４および表５に示した通りである。なお、「ＶＣ」は炭酸ビニレン、「ＦＥＣ」は４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オン、「ＳＮ」はスクシノニトリルをそれぞれ表している。
【０３７２】
サイクル特性を調べる場合には、最初に、二次電池の状態を安定化させるために、常温環境中（温度＝２３℃）において二次電池を充放電（２サイクル）させた。続いて、同環境中において二次電池を充放電（１サイクル）させることにより、３サイクル目の放電容量を測定した。続いて、高温環境中（温度＝７５℃）において二次電池を充放電（１００サイクル）させることにより、１０３サイクル目の放電容量を測定した。最後に、容量維持率（％）＝（１０３サイクル目の放電容量／３サイクル目の放電容量）×１００を算出した。サイクル特性を調べる場合の充放電条件は、膨れ特性を調べる場合の充放電条件と同様にした。
【０３７３】
なお、表５では、添加剤を用いなかった場合（実験例１−１，１−４，１−１３，１−１６，１−４３，１−４６）の容量維持率も併せて示している。
【０３７４】
【表４】
2018133196.tif 000025
【０３７５】
【表５】
2018133196.tif 000026
【０３７６】
電解液に添加剤を加えた場合（実験例２−１〜２−３６）には、電解液に添加剤を加えなかった場合（実験例１−１，１−４，１−１３，１−１６，１−４３，１−４６）と比較して、膨れ率が増加することを最小限に抑えつつ、容量維持率が増加した。
【０３７７】
特に、添加剤としてスルホンアミドＮ置換化合物およびジニトリル化合物を用いると、電解液に添加剤を加えなかった場合と比較して、膨れ率が減少すると共に、容量維持率が増加した。
【０３７８】
（実験例３−１〜３−５７）
表６〜表８に示したように、負極活物質の種類および電解質の種類を変更したことを除いて、実験例１−１〜１−５７と同様の手順により、二次電池を作製したのち、その二次電池の電池特性を調べた。
【０３７９】
負極３４を作製する場合には、最初に、負極活物質（ケイ素，メジアン径Ｄ５０＝５μｍ）９０質量部と、負極結着剤（ポリイミド前駆体）５質量部と、負極導電剤（黒鉛）５質量部とを混合することにより、負極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に負極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体３４Ａ（１５μｍ厚の帯状銅箔）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させた。続いて、真空雰囲気中において、負極合剤スラリーが塗布された負極集電体３４Ａを加熱（加熱温度＝４００℃，加熱時間＝１２時間）することにより、ポリイミド前駆体を反応させた。これにより、負極結着剤（ポリイミド）を含む負極活物質層３４Ｂが形成された。最後に、ロールプレス機を用いて負極活物質層３４Ｂを圧縮成型した。
【０３８０】
電解質としては、ゲル状の電解質である電解質層３６を用いた。電解質層３６を形成する場合には、最初に、溶媒（炭酸エチレンおよび炭酸プロピレン）に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を加えることにより、その溶媒を撹拌したのち、その溶媒にさらにスルホンアミド化合物を加えることにより、その溶媒を撹拌した。この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸プロピレン＝５０：５０とした。電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｋｇとした。スルホンアミド化合物の種類および電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量（重量％）は、表６〜表８に示した通りである。
【０３８１】
なお、比較のために、スルホンアミド化合物を用いないことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。また、比較のために、スルホンアミド化合物に代えて他の化合物（スルホンアミドＮ置換化合物）を用いたことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。他の化合物の種類および電解液中における他の化合物の含有量（重量％）は、表８に示した通りである。
【０３８２】
続いて、高分子化合物（フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体，ヘキサフルオロプロピレンの共重合量＝６．９重量％）と、電解液と、無機粒子（酸化アルミニウム，メジアン径Ｄ５０＝０．３μｍ）と、希釈用の有機溶剤（炭酸ジメチル）とを混合したのち、その混合物を撹拌することにより、ゾル状の電解質溶液を調製した。この場合には、混合比（重量比）を高分子化合物：電解液：無機粒子＝１：１５：２とした。
【０３８３】
最後に、正極３３の表面に電解質溶液を塗布したのち、その電解質溶液を乾燥させることにより、電解質層３６を形成した。また、負極３４の表面に電解質溶液を塗布したのち、その電解質溶液を乾燥させることにより、電解質層３６を形成した。
【０３８４】
二次電池を組み立てる場合には、電解質層３６が形成された正極３４と、電解質層３６が形成された負極３４とを用いた。
【０３８５】
【表６】
2018133196.tif 000027
【０３８６】
【表７】
2018133196.tif 000028
【０３８７】
【表８】
2018133196.tif 000029
【０３８８】
負極活物質の種類および電解質の種類を変更した場合（表６〜表８）においても、表１〜表３と同様の結果が得られた。
【０３８９】
すなわち、スルホンアミド化合物を用いた場合（実験例３−１〜３−５４）には、そのスルホンアミド化合物を用いなかった場合（実験例３−５５〜３−５７）と比較して、膨れ率が大幅に改善された。
【０３９０】
詳細には、スルホンアミド化合物を用いずに他の化合物（スルホンアミドＮ置換化合物）を用いた場合（実験例３−５６，３−５７）には、スルホンアミド化合物も他の化合物も用いなかった場合（実験例３−５５）と比較して膨れ率は減少したが、その膨れ率の減少割合は最大で約１３％にすぎなかった。
【０３９１】
これに対して、スルホンアミド化合物を用いた場合（実験例３−１〜３−５４）には、スルホンアミド化合物も他の化合物も用いなかった場合（実験例３−５５）と比較して膨れ率が減少し、その膨れ率の減少割合は最大で約３２％に達した。
【０３９２】
なお、スルホンアミド化合物を用いた場合には、そのスルホンアミド化合物の種類に応じて膨れ率が変動したため、その膨れ率の減少割合も変動した。しかしながら、膨れ率の減少割合は、最小でも約２１％に達したため、他の化合物を用いた場合における膨れ率の減少割合（＝約１３％）を遙かに上回った。
【０３９３】
特に、スルホンアミド化合物を用いた場合には、電解液中におけるスルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜１０重量％であると、膨れ率が十分に減少した。この場合には、スルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜５重量％であると膨れ率がより減少し、スルホンアミド化合物の含有量が０．００１重量％〜１重量％であると膨れ率がさらに減少した。
【０３９４】
表１〜表８に示した結果から、電解液がスルホンアミド化合物を含んでいると、膨れ特性が改善された。よって、二次電池において優れた電池特性が得られた。
【０３９５】
以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術を説明したが、本技術は、一実施形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。
【０３９６】
具体的には、二次電池の電池構造が円筒型およびラミネートフィルム型である場合に関して説明したが、本技術の二次電池の電池構造は、特に限定されない。具体的には、二次電池の電池構造は、例えば、角型およびコイン型などの他の電池構造でもよい。
【０３９７】
また、電池素子が巻回構造を有する場合に関して説明したが、本技術の二次電池において電池素子が有する構造は、特に限定されない。具体的には、電池素子は、例えば、積層構造などの他の構造を有していてもよい。
【０３９８】
また、リチウムの吸蔵および放出により負極の容量が得られる二次電池（リチウムイオン二次電池）およびリチウムの析出および溶解により負極の容量が得られる二次電池（リチウム金属二次電池）に関して説明したが、本技術の二次電池において負極の容量が得られる原理は、特に限定されない。具体的には、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の容量を正極の容量よりも小さくすることにより、二次電池は、リチウムの吸蔵および放出による容量とリチウムの析出および溶解による容量との和により負極の容量が得られる二次電池などでもよい。
【０３９９】
また、電極反応物質としてリチウムを用いる場合に関して説明したが、これに限られない。電極反応物質は、例えば、ナトリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）などの長周期型周期表における他の１族の元素でもよいし、マグネシウム（Ｍｇ）およびカルシウム（Ｃａ）などの長周期型周期表における２族の元素でもよいし、アルミニウム（Ａｌ）などの他の軽金属でもよい。また、電極反応物質は、上記した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む合金でもよい。
【０４００】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【０４０１】
なお、本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む電解液と
を備えた、二次電池。
【化２０】
2018133196.tif 000030
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基（−Ｈ）、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合（−Ｏ−）、チオ結合（−Ｓ−）およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
（２）
前記２価の炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された２価の基のうちのいずれかであり、
前記２価のハロゲン化炭化水素基は、前記２価の炭化水素基のうちの少なくとも１つの水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記１価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価の窒素含有炭化水素基は、１の前記１価の炭化水素基と１または２以上の１価の窒素含有基とが互いに結合された１価の基、１または２以上の前記１価の炭化水素基と１または２以上の前記アミン結合とが互いに結合された１価の基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価の酸素含有炭化水素基は、１の前記１価の炭化水素基と１または２以上の１価の酸素含有基とが互いに結合された１価の基、１または２以上の前記１価の炭化水素基と１または２以上の前記エーテル結合とが互いに結合された１価の基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価の硫黄含有炭化水素基は、１の前記１価の炭化水素基と１または２以上の１価の硫黄含有基とが互いに結合された１価の基、１または２以上の前記１価の炭化水素基と１または２以上の前記チオ結合とが互いに結合された１価の基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであり、
前記１価のハロゲン化炭化水素基は、前記１価の炭化水素基のうちの少なくとも１つの水素基がハロゲン基により置換された基であり、
前記ハロゲン基は、フッ素基（−Ｆ）、塩素基（−Ｃｌ）、臭素基（−Ｂｒ）およびヨウ素基（−Ｉ）のうちの少なくとも１種を含む、
上記（１）に記載の二次電池。
（３）
前記１価の窒素含有基は、シアノ基（−ＣＮ）、ニトロ基（−ＮＯ2 ）、アミノ基（−ＮＨ2 ）、イソシアネート基（−ＮＣＯ）およびアミド基（−ＣＯＮＨ2 −）を含み、
前記１価の酸素含有基は、水酸基（−ＯＨ）、アルデヒド基（−ＣＨＯ）およびカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を含み、
前記１価の硫黄含有基は、スルホン酸基（−ＳＯ3 Ｈ）およびスルホニル型基（−ＳＯ2 Ｒ：Ｒは１価の炭化水素基である。）を含む、
上記（２）に記載の二次電池。
（４）
前記２価の炭化水素基の炭素数は、１８以下であり、
前記１価の炭化水素基の炭素数は、１８以下である、
上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の二次電池。
（５）
前記電解液中における前記スルホンアミド化合物の含有量は、０．００１重量％以上１０重量％以下である、
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池。
（６）
前記電解液は、さらに、下記の式（２）で表されるスルホンアミドＮ置換化合物を含む、
上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の二次電池。
【化２１】
2018133196.tif 000031
（Ｒ４は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ５は、水素基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｙは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ６−）のうちのいずれかであり、Ｒ６は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｍは、０および１のうちのいずれかである。）
（７）
前記電解液は、さらに、下記の式（３）、式（４）および式（５）のそれぞれで表される不飽和環状炭酸エステルのうちの少なくとも１種を含む、
上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の二次電池。
【化２２】
2018133196.tif 000032
（Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。Ｒ１３〜Ｒ１６のそれぞれは、水素基、アルキル基、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかであり、Ｒ１３〜Ｒ１６のうちの少なくとも１つは、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかである。Ｒ１７は、＝ＣＲ１７１Ｒ１７２で表される基であり、Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。）
（８）
前記電解液は、さらに、下記の式（６）および式（７）のそれぞれで表されるハロゲン化炭酸エステルのうちの少なくとも一方を含む、
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の二次電池。
【化２３】
2018133196.tif 000033
（Ｒ１８〜Ｒ２１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ１８〜Ｒ２１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ２２〜Ｒ２７のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ２２〜Ｒ２７のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。）
（９）
前記電解液は、さらに、下記の式（８）で表されるジニトリル化合物を含む、
上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の二次電池。
ＮＣ−Ｒ２８−ＣＮ  ・・・（８）
（Ｒ２８は、アルキレン基およびアリーレン基のうちのいずれかである。）
（１０）
前記電解液は、さらに、電解質塩を含み、
前記電解質塩は、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）およびフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2 ＰＦＯ3 ）のうちの少なくとも１種を含む、
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の二次電池。
（１１）
リチウムイオン二次電池である、
上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の二次電池。
（１２）
下記の式（１）で表されるスルホンアミド化合物を含む、
二次電池用電解液。
【化２４】
2018133196.tif 000034
（Ｒ１は、２価の炭化水素基および２価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、水素基、１価の炭化水素基、１価の窒素含有炭化水素基、１価の酸素含有炭化水素基、１価の硫黄含有炭化水素基、１価のハロゲン化炭化水素基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかである。Ｘは、エーテル結合、チオ結合およびアミン結合（−ＮＲ３−）のうちのいずれかであり、Ｒ３は、水素基および１価の炭化水素基のうちのいずれかである。ｎは、０および１のうちのいずれかである。）
（１３）
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備えた、電池パック。
（１４）
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備えた、電動車両。
（１５）
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備えた、電力貯蔵システム。
（１６）
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。
（１７）
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
【符号の説明】
【０４０２】
１１…電池缶、２０，３０…巻回電極体、２１，３３…正極、２１Ａ，３３Ａ…正極集電体、２１Ｂ，３３Ｂ…正極活物質層、２２，３４…負極、２２Ａ，３４Ａ…負極集電体、２２Ｂ，３４Ｂ…負極活物質層、２３，３５…セパレータ、３６…電解質層、４０…外装部材。
【図１】
2018133196.tif 000045
【図２】
2018133196.tif 000046
【図３】
2018133196.tif 000047
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018133196.tif 000051
【図８】
2018133196.tif 000052
【図９】
2018133196.tif 000053
【図１０】
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