(57)【要約】      （修正有）【課題】リチウム電池用電解液及びこれを含むリチウム電池を提供する。【解決手段】化学式１で表示される第１化合物、及び化学式２で表示される第２化合物を含むリチウム電池３０用電解液：Ｑ１−Ｏ−Ｑ２・・・（化学式１）2011108649.tif 000008Ｑ１は−Ｆで置換されたＣ２−Ｃ３０アルキル基、Ｑ２は−Ｆで置換されてもよいＣ１−Ｃ３０アルキル基；Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基またはアルキニル基、Ｒ１ないしＲ６は−Ｆまたは−ＯＴ１、Ｒ１ないしＲ６がいずれも−Ｆの場合と、−ＯＴ１の場合は除外され、第１化合物のフッ素原子数／水素原子数は１以上である。【選択図】図１
2011108649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水有機溶媒、リチウム塩、下記化学式１で表示される第１化合物、及び下記化学式２で表示される第２化合物を含む、リチウム電池用電解液：
Ｑ１−Ｏ−Ｑ２  ・・・（化学式１）
【化１】
2011108649.tif 000007
前記化学式１及び前記化学式２で、
Ｑ１は、一つ以上の−Ｆで置換されたＣ２−Ｃ３０アルキル基からなる群から選択され、
Ｑ２は、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基；Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基；Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基；及び一つ以上の−Ｆで置換されたＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基及びＣ２−Ｃ３０アルキニル基からなる群から選択され、
Ｒ１ないしＲ６は互いに独立して、−Ｆまたは−ＯＴ１からなる群から選択され、前記Ｔ１は、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基；Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基；Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基；Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基；Ｃ５−Ｃ３０アリール基；及び−Ｆ、ヒドロキシル基及びカルボン酸基からなる群から選択される一つ以上の置換基で置換されたＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基、及びＣ５−Ｃ３０アリール基からなる群から選択され、前記Ｒ１ないしＲ６がいずれも−Ｆである場合と、前記Ｒ１ないしＲ６がいずれも−ＯＴ１である場合とは除外され、
前記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数は１以上である。
【請求項２】
前記第１化合物においてＱ１及びＱ２が互いに独立して、一つ以上の−Ｆで置換されたメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択される、請求項１に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項３】
前記第１化合物においてＱ１及びＱ２が互いに独立して、−ＣＦ２−ＣＦ２Ｈ、−ＣＨ２−ＣＦ２−ＣＦ２Ｈ、−ＣＦ２−ＣＦ３、−ＣＨ２−ＣＦ２−ＣＦ３、−ＣＦ２−ＣＦＨ２及び−ＣＨ２−ＣＦ２−ＣＦＨ２からなる群から選択される、請求項１または２に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項４】
前記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数が１ないし１０である、請求項１から３のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項５】
前記第２化合物において、Ｒ１ないしＲ５は−Ｆであり、Ｒ６は−ＯＴ１であるか；またはＲ１，Ｒ２，Ｒ４及びＲ５は−Ｆであり、Ｒ３及びＲ６は−ＯＴ１である、請求項１から４のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項６】
前記第２化合物において、Ｔ１が、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；及び一つ以上の−Ｆで置換されたメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択される、請求項１から５のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項７】
前記第１化合物の含有量が、前記非水有機溶媒、前記第１化合物及び前記第２化合物の総体積である１００体積部当たり、１０体積部ないし３０体積部である、請求項１から６のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項８】
前記第２化合物の含有量が、前記非水有機溶媒、前記第１化合物及び前記第２化合物の総重量である１００体積部当たり、５体積部ないし１０体積部である、請求項１から７のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項９】
前記非水有機溶媒が、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、及びブチレンカーボネート（ＢＣ）を含むカーボネート系物質、及び前記カーボネート系物質の水素のうち一つ以上が−Ｆで置換された誘導体からなる群から選択される一つ以上のカーボネート系溶媒を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項１０】
ビニレンカーボネート（ＶＣ）；ハロゲン、シアノ基（ＣＮ）及びニトロ基（ＮＯ２）からなる群から選択された一つ以上の置換基を有するビニレンカーボネート誘導体；ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）；ハロゲン、シアノ基（ＣＮ）及びニトロ基（ＮＯ２）からなる群から選択される一つ以上の置換基を有するビニルエチレンカーボネート誘導体；スクシノニトリル（ＳＮ）；無水コハク酸（ＳＡ）；及びプロパンスルトン（ＰＳ）からなる群から選択される添加剤をさらに含む、請求項１から９のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項１１】
ガス・クロマトグラフィ／マス・スペクトログラフィ（ＧＣ／ＭＳ）分析の結果、前記第１化合物のピーク面積／前記第２化合物のピーク面積が、０．１ないし２である、請求項１から１０のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液。
【請求項１２】
負極活物質を含む負極と、
正極活物質を含む正極と、
電解液と、を有し、
前記電解液が請求項１から１１のいずれか１項に記載のリチウム電池用電解液である、リチウム電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム電池用電解液及びこれを含むリチウム電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学物質の電気化学的酸化還元反応時に発生する化学エネルギーを、電気エネルギーに変換させる装置である電池のうち、リチウム電池は、正極、負極及び電解液を含む。
【０００３】
リチウム電池は、各種電子機器の電力源として使われうるが、電子機器は、多様な環境で使われうる。例えば、高温環境または発火源の付近でも使われうるが、高容量、高出力のような電池の電気的特性は維持しつつも、同時に、常温はもとより、高温または発火源の付近で使用しても、安定性を維持できるリチウム電池の開発が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許公開第２００７−０１００８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、難燃性にすぐれるリチウム電池用電解液を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明はまた、上記電解液を採用したリチウム電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によって、非水有機溶媒、リチウム塩、下記化学式１で表示される第１化合物、及び下記化学式２で表示される第２化合物を含むリチウム電池用電解液が提供される。
【０００８】
Ｑ１−Ｏ−Ｑ２  ・・・（化学式１）
【０００９】
【化１】
2011108649.tif 000003
【００１０】
前記化学式１及び前記化学式２で、Ｑ１は、一つ以上の−Ｆで置換されたＣ２−Ｃ３０アルキル基からなる群から選択され、Ｑ２は、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基；Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基；Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基；及び一つ以上の−Ｆで置換されたＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基、及びＣ２−Ｃ３０アルキニル基からなる群から選択され、Ｒ１ないしＲ６は互いに独立して、−Ｆまたは−ＯＴ１からなる群から選択され、前記Ｔ１は、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基；Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基；Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基；Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基；Ｃ５−Ｃ３０アリール基；及び−Ｆ、ヒドロキシル基及びカルボン酸基からなる群から選択される一つ以上の置換基で置換されたＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基、及びＣ５−Ｃ３０アリール基からなる群から選択され、前記Ｒ１ないしＲ６がいずれも−Ｆである場合と、前記Ｒ１ないしＲ６がいずれも−ＯＴ１である場合とは除外され、前記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数は１以上である。
【００１１】
本発明の他の側面によって、負極活物質を含む負極と、正極活物質を含む正極と、電解液とを有し、前記電解液が上記したリチウム電池用電解液である、リチウム電池が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による電解液は、高容量などの電気的特性を維持しつつ、優秀な難燃性を有することができ、これを採用したリチウム電池は、優秀な安定性を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるリチウム電池の概略的な構造を示した概略図である。
【図２】実施例で使われた化合物１ａのＧＣ／ＭＳ（ガス・クロマトグラフィ／マス・スペクトログラフィ）分析結果である。
【図３】実施例で使われた化合物２ａのＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図４】実施例で使われた化合物２ｂのＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図５Ａ】実施例１のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図５Ｂ】実施例１のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図６Ａ】実施例２のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図６Ｂ】実施例２のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図７Ａ】実施例４のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図７Ｂ】実施例４のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図８Ａ】実施例５のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【図８Ｂ】実施例５のリチウム電池に含まれた電解液のＧＣ／ＭＳ分析結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態によるリチウム電池用電解液は、非水有機溶媒及びリチウム塩以外に、下記化学式１で表示される第１化合物と、下記化学式２で表示される第２化合物とを含む。
【００１５】
Ｑ１−Ｏ−Ｑ２  ・・・（化学式１）
【００１６】
【化２】
2011108649.tif 000004
【００１７】
上記第１化合物は、難燃性にすぐれ、負極での還元分解反応性が相対的に低く、リチウム電池の電気的特性を維持または上昇させることができる。
【００１８】
上記第１化合物においてＱ１は、一つ以上の−Ｆで置換されたＣ２−Ｃ３０アルキル基からなる群から選択される。
【００１９】
例えば、上記第１化合物においてＱ１は、一つ以上の−Ｆで置換された線形または分枝型Ｃ２−Ｃ２０アルキル基でありうる。例えば、上記第１化合物においてＱ１は、一つ以上の−Ｆで置換された線形または分枝型Ｃ２−Ｃ１０アルキル基であるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
上記第１化合物においてＱ２は、線形または分枝型Ｃ２−Ｃ２０アルキル基、または一つ以上の−Ｆで置換された線形または分枝型Ｃ２−Ｃ２０アルキル基でありうる。または、例えば、上記第１化合物においてＱ２は、線形または分枝型Ｃ２−Ｃ１０アルキル基、または一つ以上の−Ｆで置換された線形または分枝型Ｃ２−Ｃ１０アルキル基であるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
具体的には、上記第１化合物においてＱ１及びＱ２は互いに独立して、一つ以上の−Ｆで置換された線形または分枝型メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
さらに具体的には、上記第１化合物においてＱ１及びＱ２は互いに独立して、−ＣＦ２−ＣＦ２Ｈ、−ＣＨ２−ＣＦ２−ＣＦ２Ｈ、−ＣＦ２−ＣＦ３、−ＣＨ２−ＣＦ２−ＣＦ３、−ＣＦ２−ＣＦＨ２及び−ＣＨ２−ＣＦ２−ＣＦＨ２からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００２３】
上記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数は１以上、例えば、１ないし２０でありうる。具体的には、上記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数は１ないし１０、例えば、１ないし５であるが、これらに限定されるものではない。さらに具体的には、上記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数は、１、１．５、２、２．５、３、３．５または４であるが、これらに限定されるものではない。上記第１化合物において、フッ素原子数／水素原子数がこの範囲を満足する場合、上記第１化合物は、優秀な難燃性を有することができる。
【００２４】
上記第２化合物は、電解液に優秀な難燃性を提供できる。
【００２５】
上記第２化合物においてＲ１ないしＲ６は互いに独立して、−Ｆまたは−ＯＴ１からなる群から選択されうる。ここで、上記Ｔ１は、Ｃ１−Ｃ３０アルキル基；Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基；Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基；Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基；Ｃ５−Ｃ３０アリール基；及び−Ｆ、ヒドロキシル基及びカルボン酸基からなる群から選択される一つ以上の置換基で置換されたＣ１−Ｃ３０アルキル基、Ｃ２−Ｃ３０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ３０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基及びＣ５−Ｃ３０アリール基からなる群から選択される。
【００２６】
上記第２化合物において上記Ｒ１ないしＲ６の定義は、前述のところによるが、ただしここで、Ｒ１ないしＲ６がいずれも−Ｆである場合と、上記Ｒ１ないしＲ６がいずれも−ＯＴ１である場合とは除外される。
【００２７】
例えば、上記第２化合物においてＲ１ないしＲ５は−Ｆであり、Ｒ６は−ＯＴ１であるか、または上記第２化合物においてＲ１，Ｒ２，Ｒ４及びＲ５は−Ｆであり、Ｒ３及びＲ６は−ＯＴ１でありうる。
【００２８】
上記化合物２においてＴ１は、Ｃ１−Ｃ２０アルキル基；Ｃ２−Ｃ２０アルケニル基；Ｃ２−Ｃ２０アルキニル基；Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基；Ｃ５−Ｃ２０アリール基；及び−Ｆ、ヒドロキシル基及びカルボン酸基からなる群から選択される一つ以上の置換基で置換されたＣ１−Ｃ２０アルキル基、Ｃ２−Ｃ２０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ２０アルキニル基、Ｃ６−Ｃ１２シクロアルキル基及びＣ５−Ｃ２０アリール基からなる群から選択されうる。
【００２９】
例えば、上記第２化合物においてＴ１は、線形または分枝型メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基；エテニル基、プロフェニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基及びオクテニル基；アセチル基；シクロヘキシル基；フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニレニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基、ヘキサセニル基；及び一つ以上の−Ｆで置換されたメチル基、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、エテニル基、プロフェニル基、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、アセチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、インダセニル基、アセナフチル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニレニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタセニル基及びヘキサセニル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
具体的には、上記化合物２においてＴ１は、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ６−Ｃ１４アリール基、一つ以上の−Ｆで置換されたＣ１−Ｃ１０アルキル基、一つ以上の−Ｆで置換されたＣ２−Ｃ１０アルケニル基、及び一つ以上の−Ｆで置換されたＣ６−Ｃ１４アリール基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
さらに具体的には、上記化合物２においてＴ１は、線形または分枝型メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基；エテニル基、プロフェニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基及びオクテニル基；フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基；及び一つ以上の−Ｆで置換された線形または分枝型メチル基、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、エテニル基、プロフェニル基、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、フェニル基、ナフチル基及びフルオレニル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
さらに具体的には、上記Ｔ１は、線形または分枝型メチル基；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；及び一つ以上の−Ｆで置換されたメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
上記第１化合物の含有量は、上記非水有機溶媒、上記第１化合物及び上記第２化合物の総体積である１００体積部当たり、１０体積部ないし３０体積部、例えば、２０体積部ないし３０体積部、具体的には、２０体積部ないし２５体積部でありうる。一方、上記第２化合物の含有量が、上記非水有機溶媒、上記第１化合物及び上記第２化合物の総重量である１００体積部当たり、５体積部ないし１０体積部でありうる。上記第１化合物の含有量及び上記第２化合物の含有量がこの範囲を満足する場合、電解液の粘度及びイオン伝導度などの実質的な低下なしに優秀な難燃性を得ることができる。
【００３４】
上記電解液において非水有機溶媒は、リチウム電池の電気化学的反応に関与するイオンが移動できる媒質の役割を行う。
【００３５】
このような非水有機溶媒の例としては、カーボネート系、エステル系、エーテル系、ケトン系、アルコール系、または非プロトン性溶媒を使用できる。
【００３６】
上記カーボネート系溶媒の例としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びブチレンカーボネート（ＢＣ）を含むカーボネート系物質、及び上記羅列されたカーボネート系物質の水素のうち一つ以上が−Ｆで置換された誘導体を挙げることができる。上記誘導体の例としては、上記エチレンカーボネートのうち、水素が−Ｆで置換されたフルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、下記化学式３で表示される化合物３も、カーボネート系溶媒として使われうるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
Ｚ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｚ２  ・・・（化学式３）
【００３８】
上記化学式３において、Ｚ１及びＺ２は互いに独立して、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、及び一つ以上の−Ｆで置換されたＣ１−Ｃ１０アルキル基からなる群から選択されうる。
【００３９】
例えば、上記化学式３において、Ｚ１及びＺ２は互いに独立して、線形または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基；及び一つ以上の−Ｆで置換されたメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基からなる群から選択されうる。
【００４０】
上記エステル系溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ジメチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、デカノライド、バレロラクトン、メバロノラクトン、カプロラクトン、ブチレート、ヘキサノエートなどが使われうるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
上記エーテル系溶媒としては、ジブチルエーテル、テトラグライム、ジグライム、ジメトキシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランなどが使われうるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
上記ケトン系溶媒としては、シクロヘキサノンなどが使われうるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
上記アルコール系溶媒としては、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどが使われうるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
上記非プロトン性溶媒としては、Ｒ−ＣＮ（Ｒは、Ｃ２−Ｃ２０直鎖状、分枝状または環状構造の炭化水素基であり、二重結合芳香環またはエーテル結合を含むことができる）などのニトリル類、ジメチルホルムアミドなどのアミド類、１，３−ジオキソランなどのジオキソラン類スルホラン類などが使われうるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
上記非水有機溶媒は、単一物質からなるか、または２種以上の溶媒の混合物でありうる。例えば、上記非水有機溶媒は、前述のカーボネート系溶媒において、単一溶媒または２種以上の溶媒の混合物を含むことができる。上記非水有機溶媒が２種以上の溶媒の混合物である場合、上記２種以上の溶媒間の混合比は、電池性能によって適切に調節され、これは、当分野に従事する当業者にはよく知られている。
【００４６】
例えば、上記非水有機溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）及びフルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）の混合物を使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
上記電解液においてリチウム塩は、非水有機溶媒に溶解され、リチウム電池内で、リチウムイオンの供給源として作用し、基本的なリチウム電池の作動を可能にして、正極と負極との間のリチウムイオンの移動を促進する役割を行う物質である。
【００４８】
例えば、上記リチウムとしては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ（リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド（ＬｉＴＦＳＩ））、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｌＯ２、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＮ（ＣｘＦ２ｘ＋１ＳＯ２）（ＣｙＦ２ｙ＋１ＳＯ２）（ここで、ｘ及びｙは、自然数である）、ＬｉＣｌ、ＬｉＩ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｏ４）２（リチウムビスオキサラートボレート（ＬｉＢＯＢ））及びリチウムビスフルオロスルホンイミド（ＬｉＦＳＩ）からなる群から選択される１種以上の支持電解塩を含む。
【００４９】
上記リチウム塩の濃度は、０．１Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）ないし２．０Ｍ、例えば、０．６Ｍないし２．０Ｍでありうる。上記リチウム塩の濃度がこの範囲を満足するならば、電解液の適切な伝導度及び粘度を達成でき、リチウムイオンが効果的に移動できる。
【００５０】
上記電解液は、リチウム電池の低温特性、高温スウェリング特性などを向上させることができる添加剤をさらに含むことができる。上記添加剤は、ビニレンカーボネート（ＶＣ）；ハロゲン（例えば、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉなど）、シアノ基（ＣＮ）及びニトロ基（ＮＯ２）からなる群から選択される一つ以上の置換基を有するビニレンカーボネート誘導体；ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＤ）；ハロゲン（例えば、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉなど）、シアノ基（ＣＮ）及びニトロ基（ＮＯ２）からなる群から選択される一つ以上の置換基を有するビニルエチレンカーボネート誘導体；スクシノニトリル（ＳＮ）；無水コハク酸（ＳＡ）；及びプロパンスルトン（ＰＳ）からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
上記添加剤は、１種の物質からのみなったり、２種以上の物質の混合物でありうる。
【００５２】
上記添加剤の含有量は、上記電解液１００重量部当たり０．１重量部ないし１０重量部でありうる。上記添加剤の含有量が、上記電解液１００重量部当たり０．１重量部ないし１０重量部である場合、電池の難燃性の低下なしに、低温特性、高温スウェリング特性なども満足すべき程度に向上しうる。
【００５３】
例えば、上記添加剤の含有量は、上記電解液１００重量部当たり１重量部ないし５重量部、具体的には、上記電解液１００重量部当たり３重量部ないし４重量部でありうるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
具体的には、上記添加剤の含有量は、上記電解液１００重量部当たり、３重量部または４重量部でありうるが、これに限定されるものではない。
【００５５】
本発明の他の側面によるリチウム電池は、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、電解液とを有し、上記電解液は、前述の非水有機溶媒、リチウム塩、上記化学式１で表示される第１化合物、及び上記化学式２で表示される第２化合物を含む。ここで、上記電解液に含まれる非水有機溶媒、リチウム塩、第１化合物及び第２化合物についての詳細な説明は、前述した通りである。また、上記電解液は、添加剤をさらに含むことができ、これについての詳細な説明は、前述した通りである。
【００５６】
上記リチウム電池は、その形態が特別に制限されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウム硫黄電池のようなリチウム二次電池はもとより、リチウム一次電池を含むことができる。
【００５７】
上記正極は、集電体と、上記集電体上に形成される正極活物質層とを含むことができる。上記正極形成方法の一例として、正極活物質、バインダ及び溶媒を混合して正極活物質組成物を準備する。この後、上記正極活物質組成物を集電体（例えば、アルミニウム集電体）上に直接コーティング及び乾燥し、正極活物質層を形成することによって、正極極板を製造したり、上記正極活物質組成物を別途の支持体上にキャスティングした後、この支持体から剥離して得たフィルムを、上記集電体上にラミネーションして正極活物質層を形成することによって、正極極板を製造できる。このような正極製造方法は、当分野によく知られている内容であるから、本明細書で、詳細な説明は省略する。上記溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン、アセトン、水などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
上記正極活物質としては、リチウムの可逆的なインターカレーション及びデインターカレーションが可能な公知の化合物（リチウム化インターカレーション化合物）を使用できる。上記正極活物質の具体的な例としては、下記化学式のうちいずれか一つで表現される化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない：
【００５９】
ＬｉａＡ１−ｂＸｂＤ２（式中、０．９５≦ａ≦１．１及び０≦ｂ≦０．５）；ＬｉａＥ１−ｂＸｂＯ２−ｃＤｃ（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５）；ＬｉＥ２−ｂＸｂＯ４−ｃＤｃ（式中、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５）；ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＢｃＤα（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、０＜α≦２）；ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＸｃＯ２−αＭα（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、０＜α＜２）；ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＸｃＯ２−αＭ２（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、０＜α＜２）；ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＭｎｂＸｃＤα（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、０＜α≦２）；ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＭｎｂＸｃＯ２−αＭα（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、０＜α＜２）；ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＭｎｂＸｃＯ２−αＭ２（式中、０．９５≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．５、０≦ｃ≦０．０５、０＜α＜２）；ＬｉａＮｉｂＥｃＧｄＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、０．００１≦ｄ≦０．１）；ＬｉａＮｉｂＣｏｃＭｎｄＧｅＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．９、０≦ｃ≦０．５、０≦ｄ≦０．５、０．００１≦ｅ≦０．１）；ＬｉａＮｉＧｂＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１．１、０．００１≦ｂ≦０．１）；ＬｉａＣｏＧｂＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１．１、０．００１≦ｂ≦０．１）；ＬｉａＭｎＧｂＯ２（式中、０．９０≦ａ≦１．１、０．００１≦ｂ≦０．１）；ＬｉａＭｎ２ＧｂＯ４（式中、０．９０≦ａ≦１．１、０．００１≦ｂ≦０．１）；ＱＯ２；ＱＳ２；ＬｉＱＳ２；Ｖ２Ｏ５；ＬｉＶ２Ｏ５；ＬｉＺＯ２；ＬｉＮｉＶＯ４；Ｌｉ３−ｆＪ２（ＰＯ４）３（０≦ｆ≦２）；Ｌｉ３−ｆＦｅ２（ＰＯ４）３（０≦ｆ≦２）；ＬｉＦｅＰＯ４：上記化学式において、Ａは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｘは、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｖ、希土元素及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｄは、Ｏ、Ｆ、Ｓ、Ｐ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｅは、Ｃｏ、Ｍｎ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｍは、Ｆ、Ｓ、Ｐ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｇは、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｑは、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｎ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｚは、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｙ及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、Ｊは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００６０】
もちろん、前述の化合物表面にコーティング層を有するものも使用でき、または上記化合物と、コーティング層を有する化合物とを混合して使用することもできる。このコーティング層は、コーティング元素の酸化物、コーティング元素の水酸化物、コーティング元素のオキシ水酸化物、コーティング元素のオキシカーボネート及びコーティング元素のヒドロキシカーボネートからなる群から選択される少なくとも１つのコーティング元素化合物を含むことができる。それらコーティング層をなす化合物は、非晶質または結晶質でありうる。上記コーティング層に含まれるコーティング元素としては、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｂ、Ａｓ、Ｚｒまたはそれらの混合物を使用できる。
【００６１】
上記コーティング層の形成工程は、上記化合物にこのような元素を使用し、正極活物質の物性に悪影響を与えない方法、例えば、スプレーコーティング、浸漬法などでコーティングできれば、いかなるコーティング法を使用しても差し支えなく、これについては、当分野に従事する当業者によく知られている内容であるから、詳細な説明は省略する。
【００６２】
上記正極活物質は、例えば、化学式ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２及び／またはＬｉＣｏＯ２を有することができるが、これらに限定されるものではない。
【００６３】
上記正極活物質層に含まれるバインダは、正極活物質粒子を互いに良好に付着させ、また正極活物質を集電体に良好に付着させる役割を行い、その代表的な例としては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、カルボキシル化ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、酸化エチレンを含むポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエンラバー（ＳＢＲ）、アクリル化スチレン−ブタジエンラバー、エポキシ樹脂、ナイロンなどを使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００６４】
上記正極活物質層は、導電剤をさらに含むことができる。上記導電剤は、電極に導電性を与えるために使われるものであり、構成される電池において、化学変化を引き起こさせず、電子伝導性材料であるならば、いかなるものも使用可能であり、その例として、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素ファイバのような炭素系物質；銅、ニッケル、アルミニウム、銀などの金属粉末または金属ファイバなどの金属系物質；ポリフェニレン誘導体などの導電性ポリマー、またはそれらの混合物を含む導電性材料を使用できる。
【００６５】
上記集電体としては、アルミニウムを使用できるが、これに限定されるものではない。
【００６６】
前述の正極極板製造時と同様に、負極活物質、導電剤、バインダ及び溶媒を混合して負極活物質組成物を製造し、これを集電体（例えば、銅集電体）に直接コーティングしたり、別途の支持体上にキャスティングし、この支持体から剥離させた負極活物質フィルムを銅集電体にラミネーションして負極極板を製造できる。このとき、負極活物質、導電剤、バインダ及び溶媒の含有量は、リチウム電池で一般的に使用するレベルでありうる。
【００６７】
上記負極活物質としては、天然黒鉛、シリコン／炭素複合体、シリコン金属、シリコン薄膜、リチウム金属、リチウム合金、炭素材またはグラファイトを使用できる。負極活物質組成物において導電剤、バインダ及び溶媒は、正極の場合と同じものを使用できる。場合によっては、上記正極電極の活物質組成物及び負極電極の活物質組成物に、可塑剤をさらに付加し、電極板内部に気孔を形成できる。
【００６８】
リチウム電池の種類によって、正極と負極との間にセパレータが存在しうる。このようなセパレータとしては、リチウム電池で一般的に使われるものであるならば、いずれも使用できる。特に、電解質のイオン移動に対して低抵抗であり、かつ電解液含湿能にすぐれるものが適している。例えば、ガラスファイバ、ポリエステル、テフロン（登録商標）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、またはそれらのうち任意の組み合わせから選択される材質であり、不織布または織布の形態であってもよい。これについてさらに詳細に説明すれば、リチウムイオン電池の場合には、ポリエチレン、ポリプロピレンのような材料からなる巻き取り自在なセパレータを使用でき、リチウムイオンポリマー電池の場合には、有機電解液含浸能にすぐれるセパレータを使用するが、このようなセパレータは、下記方法によって製造されうる。
【００６９】
高分子樹脂、充填剤及び溶媒を混合してセパレータ組成物を準備した後、上記セパレータ組成物を電極上部に直接コーティング及び乾燥し、セパレータフィルムを形成するか、または上記セパレータ組成物を支持体上にキャスティング及び乾燥した後、上記支持体から剥離させたセパレータフィルムを電極上部にラミネーションして形成できる。
【００７０】
上記高分子樹脂は、特別に限定されるものではなく、電極板のバインダに使われる物質がいずれも使われうる。例えば、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ポリビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート及びその混合物を使用できる。特に、ヘキサフルオロプロピレン含有量が８ないし２５重量％であるフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体を使用できる。
【００７１】
前述の正極極板と負極極板との間にセパレータを配し、電池構造体を形成する。このような電池構造体をワインディングしたり折りたたんで、円筒形電池ケースや角形電池ケースに入れた後、本発明の一実施形態による電解液を注入すれば、リチウムイオン電池が完成する。また、上記電池構造体をバイセル構造に積層した後、これを本発明の一実施形態による電解液に含浸させ、得られた結果物をポーチに入れて密封すれば、リチウムイオンポリマー電池が完成する。
【００７２】
図１は、本発明の一実施形態によるリチウム電池の代表的な構造を概略的に図示している。図１に図示されているように、上記リチウム電池３０は、正極２３；負極２２；上記正極２３と負極２２との間に配されたセパレータ２４；上記正極２３、負極２２及びセパレータ２４に含浸された電解質（図示せず）；電池容器２５；及び上記電池容器２５を封入する封入部材２６を主な部分として構成されている。このようなリチウム電池３０は、正極２３、負極２２及びセパレータ２４を順に積層した後、スパイラル状に巻き取られた状態で電池容器２５に収納されて構成されうる。
【００７３】
上記リチウム電池の電解液に含まれた分析対象成分（例えば、第１化合物及び第２化合物）の存在有無及び／または含有量は、例えば、ガス・クロマトグラフィ／マス・スペクトログラフィ（ＧＳ／ＭＳ）を利用して分析することができる。
【００７４】
ここで、上記分析対象成分の含有量を分析する定量分析法としては、例えば、ＩＳＴＤ（内部標準法）及び／またはＥＳＴＤ（外部標準法）を利用できる。
【００７５】
上記ＩＳＴＤは、例えば、酢酸エチル（ＥＡ）を内部基準成分として使用して行うことができる。一方、上記ＥＳＴＤは、例えば、分析対象成分（例えば、上記第１化合物及び第２化合物）に対して、濃度別基準成分を１以上設け、これを使用することによって行うことができる。
【００７６】
上記リチウム電池の電解液のうち分析対象成分（例えば、上記第１化合物及び第２化合物）の定量分析方法の一例は、分析対象リチウム電池中の電解液を抽出する段階と、上記抽出された電解液に対して、前述のＩＳＴＤまたはＥＳＴＤを利用したＧＣ／ＭＳ分析を行い、上記分析対象成分に係わるデータを収集する段階と、上記データから上記分析対象成分の含有量（例えば、重量％または体積％）を計算する段階とを含むことができるが、これに限定されるものではない。
【００７７】
さらに詳細なＧＣ／ＭＳ分析法は、例えば、Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，ｆｉｆｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｄｏｕｇｌａｓ  Ａ．Ｓｋｏｏｇ，ｅｔ  ａｌ．，ｐｐ．７０１−７２２を参照できる。
【００７８】
前述のＧＣ／ＭＳ分析を、上記電解液または上記リチウム電池に含まれた電解液に対して行った結果として得たスペクトルにおいて、例えば、最初のピーク幅が０．００４以上、ピーク閾値が８以上であるピークを認める条件を基準として設定した後、自動積分を行うことによって、第１化合物のピーク面積／上記第２化合物のピーク面積は、０．１ないし２でありうる。さらに詳細なＧＣ／ＭＳ分析法及び結果は、後述する実施例を参照する。
【実施例】
【００７９】
以下、望ましい実施例を挙げて、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明がそれらに限定されるものではない。
【００８０】
（実施例１）
天然黒鉛、スチレン−ブタジエンラバー（ＳＢＲ）及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を９７．５：１：１．５の重量比で、Ｎ−メチルピロリドン溶媒で混合し、負極スラリを製造した。上記負極スラリを１４μｍ厚に、銅箔上にコーティングして薄い極板状にした後、１３５℃で３時間以上乾燥させた後、圧延して負極を製造した。
【００８１】
ＬｉＣｏＯ２正極活物質、カーボン導電剤及びフッ化ポリビニリデンバインダを、９６：２：２の重量比でＮ−メチルピロリドン溶媒で分散させ、正極スラリを製造した。上記正極スラリを６０μｍ厚に、アルミニウム箔上にコーティングし、薄い極板状にした後、１３５℃で３時間以上乾燥させた後、圧延して正極を製造した。
【００８２】
エチレンカーボネート（ＥＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、第１化合物として化合物１ａ（ＣＦ２Ｈ−ＣＦ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＦ２−ＣＦ２Ｈ、フッ素原子数／水素原子数＝２）、及び第２化合物として化合物２ａ（Ｒ１ないしＲ５は−Ｆであり、Ｒ６は−ＯＣＨ２ＣＨ３である化学式２）を２０：５：５０：２０：５の体積比で含む混合物、０．５ＭのＬｉＰＦ６、０．５ＭのＬｉＴＦＳＩ及び０．４％ＬｉＢＦ４を混合して電解液を製造した。
【００８３】
上記製造された負極及び正極を多孔質ポリエチレン（ＰＥ）フィルム（厚さは１８μｍ）からなるセパレータを使用し、巻き取り及び圧縮して電池ケースに入れた後、上記電解液を注入して角形リチウム二次電池を製造し、１，２００ｍＡｈ容量のリチウム電池を製造した。
【００８４】
（実施例２）
上記ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物１ａ：化合物２ａの体積比を、２０：５：４５：２０：１０に調節したは点を除いては、上記実施例１と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００８５】
（実施例３）
上記ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物１ａ：化合物２ａの体積比を、２０：５：４５：２５：５に調節したは点を除いては、上記実施例１と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００８６】
（実施例４）
第２化合物として、化合物２ａの代わりに、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４及びＲ５は−Ｆであり、Ｒ３及びＲ６は−ＯＣＨ２ＣＨ３である化学式２で表示される化合物２ｂを使用し、ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物１ａ：化合物２ｂの体積比を、２０：５：５０：２０：５に調節したは点を除いては、上記実施例１と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００８７】
（実施例５）
上記ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物１ａ：化合物２ｂの体積比を、２０：５：４５：２０：１０に調節したは点を除いては、上記実施例４と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００８８】
（実施例６）
上記ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物１ａ：化合物２ｂの体積比を、２０：５：４５：２５：５に調節したは点を除いては、上記実施例４と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００８９】
（比較例１）
化合物２ａを添加せず、ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物１ａの体積比を、２０：５：５５：２０に調節したは点を除いては、上記実施例１と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００９０】
（比較例２）
化合物１ａを添加せず、ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物２ａの体積比を、２０：５：５５：２０に調節したは点を除いては、上記実施例１と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００９１】
（比較例３）
化合物１ａを添加せず、ＥＣ：ＦＥＣ：ＥＭＣ：化合物２ｂの体積比を、２０：５：５５：２０に調節したは点を除いては、上記実施例４と同じ方法でリチウム電池を製造した。
【００９２】
（評価例１：容量及び貫通特性評価）
上記実施例１ないし６及び比較例１ないし３のリチウム電池に対して、常温で０．２Ｃ充放電速度で、４．２Ｖ  ＣＣ（定電流）／ＣＶ（定電圧）、２０ｍＡカットオフで充電した後、５２０ｍＡ充放電速度で、２．７５Ｖカットオフで放電する充放電過程を１回行い、化成工程を遂行した。
【００９３】
この後、実施例１ないし６と比較例１ないし３とのリチウム電池を、常温（約２５℃）で０．５Ｃ充放電速度で、４．２Ｖ  ＣＣ／ＣＶ、０．１ＣｍＡカットオフ１０分間で充電した後、０．２ｍＡの充放電速度で、２．７５Ｖカットオフで１０分間放電して容量を測定し、その結果を表１に示した。
【００９４】
一方、実施例１ないし６と、比較例１ないし３とのリチウム電池を、常温（約２５℃）で０．５Ｃ充放電速度で、４．３５Ｖ  ＣＣ／ＣＶ、０．１ＣｍＡカットオフで充電した後、５φ厚のネールを４０ｍｍ／ｓの速度で貫通させて貫通特性を評価し、その結果を表１に示した。
【００９５】
【表１】
2011108649.tif 000005
【００９６】
表１から、実施例１ないし６のリチウム電池は、比較例１ないし３のリチウム電池とは異なり、貫通特性評価において爆発及び発火が起こらず、安定性が高いということを確認することができた。
【００９７】
（評価例２：電解液成分分析）
化合物１ａ、化合物２ａ及び化合物２ｂに対して、それぞれ下記の条件で、ガス・クロマトグラフィ／マス・スペクトログラフィ（ＧＣ／ＭＳ）分析を行った。図２（化合物１ａ）、図３（化合物２ａ）及び図４（化合物２ｂ）から分かるように、当該化合物のピーク位置を確認した。
【００９８】
−オーブン昇温条件：４０℃（１分）−１５℃／ｍｉｎ−３００℃（２分）
−注入温度：２５０℃
−注入スプリット比：１／５０
−カラム：ＨＰ−５ＭＳ
−カラムフロー：１ｍｌ／ｍｉｎ
−ＭＳソース：Ｑｕａｄｒｏｐｏｌｅ
−ＭＳ範囲：３０−６００
【００９９】
上記ＧＣ／ＭＳ分析に使われた機器のモデル名は、ＧＣ−６８９０／Ｉｎｅｒｔ５９７３であり、上記機器の製造社は、Ａｇｉｌｅｎｔである。
【０１００】
この後、実施例１，２，４及び５のリチウム電池を分解して電解液をそれぞれサンプリングした後、サンプリングされたそれぞれの電解液に対して、前述の条件で、ＧＣ／ＭＳ分析を行った。その結果は、それぞれ図５Ａ及び図５Ｂ（実施例１）、図６Ａ及び図６Ｂ（実施例２）、図７Ａ及び図７Ｂ（実施例４）及び図８Ａ及び図８Ｂ（実施例５）に示した。それぞれの電解液のＧＣ／ＭＳ分析スペクトルのうち、最初のピーク幅が０．００４以上、ピーク閾値が８以上であるピークを認める条件を基準に設定した後、自動積分を行い、第１化合物（化合物１ａ）に該当するピークの面積と、第２化合物（化合物２ａまたは２ｂ）に該当するピークの面積との比（すなわち、第１化合物ピーク面積／第２化合物ピーク面積）を算出した結果を、下記表２に示した。
【０１０１】
【表２】
2011108649.tif 000006
【０１０２】
上記表２から実施例１，２，４及び５のリチウム電池の電解液ＧＣ／ＭＳ分析結果を確認することができた。
【０１０３】
以上、本発明の望ましい実施例ついて説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲内で、さまざまに変形して実施することが可能であり、それらもまた、本発明の範囲に属することは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０４】
２２    負極
２３    正極
２４    セパレータ
２５    電池容器
２６    封入部材
３０    リチウム電池
【図１】
2011108649.tif 000009
【図２】
2011108649.tif 000010
【図３】
2011108649.tif 000011
【図４】
2011108649.tif 000012
【図５Ａ】
2011108649.tif 000013
【図５Ｂ】
2011108649.tif 000014
【図６Ａ】
2011108649.tif 000015
【図６Ｂ】
2011108649.tif 000016
【図７Ａ】
2011108649.tif 000017
【図７Ｂ】
2011108649.tif 000018
【図８Ａ】
2011108649.tif 000019
【図８Ｂ】
2011108649.tif 000020