【手続補正書】
【提出日】平成21年10月28日(2009.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極および負極と共に電解液を備え、前記電解液は、溶媒と、電解質塩とを含み、
前記溶媒は、化１で表される環状炭酸エステルと、化２で表される鎖状炭酸エステルとを含む、二次電池。
【化１】
2008123714.tif 000001
（Ｒ１〜Ｒ４は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【化２】
2008123714.tif 000002
（Ｒ５およびＲ６は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【請求項２】
前記溶媒中における前記環状炭酸エステルおよび前記鎖状炭酸エステルの含有量は、いずれも１重量％以上５０重量％以下の範囲内である、請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記環状炭酸エステルは、化３の（１）で表される４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび化３の（２）で表される４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オン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】
2008123714.tif 000003
【請求項４】
前記鎖状炭酸エステルは、化４の（１）で表される炭酸フルオロメチルメチルおよび化４の（２）で表される炭酸ビス（フルオロメチル）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４】
2008123714.tif 000004
【請求項５】
前記溶媒は、前記環状炭酸エステルとして４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンを含むと共に、前記鎖状炭酸エステルとして炭酸ビス（フルオロメチル）を含む、請求項１記載の二次電池。
【請求項６】
前記溶媒は、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のうちの少なくとも１種、スルトン、酸無水物、あるいは不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含む、請求項１記載の二次電池。
【請求項７】
前記電解質塩は、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 ）および化５で表される化合物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５】
2008123714.tif 000005
（Ｒ１は−ＯＣ−Ｒ３−ＣＯ−、−ＯＣ−Ｃ（Ｒ４）（Ｒ５）−あるいは−ＯＣ−ＣＯ−であり、Ｒ２はハロゲン基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。ただし、Ｒ３はアルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基あるいはハロゲン化アリーレン基であり、Ｒ４およびＲ５はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。Ｘ１およびＸ２は酸素あるいは硫黄である。Ｍ１は短周期型周期表における１Ａ族元素あるいは２Ａ族元素、またはアルミニウムであり、Ｍ２は遷移金属元素、または短周期型周期表における３Ｂ族元素、４Ｂ族元素あるいは５Ｂ族元素である。なお、ａは１〜４の整数であり、ｂは０あるいは１〜８の整数であり、ｃ、ｄ、ｅおよびｆは１〜３の整数である。）
【請求項８】
前記化５に示したＭ２は、ホウ素（Ｂ）である、請求項７記載の二次電池。
【請求項９】
前記負極は、ケイ素（Ｓｉ）の単体、合金および化合物、ならびにスズ（Ｓｎ）の単体、合金および化合物のうちの少なくとも１種を含有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項１０】
溶媒と、電解質塩とを含み、前記溶媒は、化６で表される環状炭酸エステルと、化７で表される鎖状炭酸エステルとを含む、電解液。
【化６】
2008123714.tif 000006
（Ｒ１〜Ｒ４は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【化７】
2008123714.tif 000007
（Ｒ５およびＲ６は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【請求項１１】
前記溶媒中における前記環状炭酸エステルおよび前記鎖状炭酸エステルの含有量は、いずれも１重量％以上５０重量％以下の範囲内である、請求項１０記載の電解液。
【請求項１２】
前記環状炭酸エステルは、化８（１）で表される４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび化８の（２）で表される４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンのうちの少なくとも１種を含む、請求項１０記載の電解液。
【化８】
2008123714.tif 000008
【請求項１３】
前記鎖状炭酸エステルは、化９の（１）で表される炭酸フルオロメチルメチルおよび化９の（２）で表される炭酸ビス（フルオロメチル）のうちの少なくとも１種を含む、請求項１０記載の電解液。
【化９】
2008123714.tif 000009
【請求項１４】
前記溶媒は、前記環状炭酸エステルとして４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンを含むと共に、前記鎖状炭酸エステルとして炭酸ビス（フルオロメチル）を含む、請求項１０記載の電解液。
【請求項１５】
前記溶媒は、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のうちの少なくとも１種、スルトン、酸無水物、あるいは不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含む、請求項１０記載の電解液。
【請求項１６】
前記電解質塩は、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、六フッ化ヒ酸リチウムおよび化１０で表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、請求項１０記載の電解液。
【化１０】
2008123714.tif 000010
（Ｒ１は−ＯＣ−Ｒ３−ＣＯ−、−ＯＣ−Ｃ（Ｒ４）（Ｒ５）−あるいは−ＯＣ−ＣＯ−であり、Ｒ２はハロゲン基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。ただし、Ｒ３はアルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基あるいはハロゲン化アリーレン基であり、Ｒ４およびＲ５はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。Ｘ１およびＸ２は酸素（Ｏ）あるいは硫黄（Ｓ）である。Ｍ１は短周期型周期表における１Ａ族元素あるいは２Ａ族元素、またはアルミニウム（Ａｌ）であり、Ｍ２は遷移金属元素、または短周期型周期表における３Ｂ族元素、４Ｂ族元素あるいは５Ｂ族元素である。なお、ａは１〜４の整数であり、ｂは０あるいは１〜８の整数であり、ｃ、ｄ、ｅおよびｆは１〜３の整数である。）
【請求項１７】
前記化１０に示したＭ２は、ホウ素である、請求項１６記載の電解液。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電解液および二次電池
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、溶媒および電解質塩を含む電解液、ならびにそれを用いた二次電池に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、サイクル特性および保存特性を向上させることが可能な電解液および二次電池を提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明による電解液は、溶媒と、電解質塩とを含み、溶媒が、化１で表される環状炭酸エステルと、化２で表される鎖状炭酸エステルとを含むものである。
【化１】
2008123714.tif 000011
（Ｒ１〜Ｒ４は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【化２】
2008123714.tif 000012
（Ｒ５およびＲ６は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明による二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、電解液が、溶媒と、電解質塩とを含み、溶媒が、化３で表される環状炭酸エステルと、化４で表される鎖状炭酸エステルとを含むものである。
【化３】
2008123714.tif 000013
（Ｒ１〜Ｒ４は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【化４】
2008123714.tif 000014
（Ｒ５およびＲ６は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の電解液によれば、溶媒が化１に示した環状炭酸エステルおよび化２に示した鎖状炭酸エステルの双方を含んでいるので、それらの双方を含んでいない場合と比較して、二次電池などの電気化学デバイスに用いられた場合に分解反応が抑制される。これにより、本発明の電解液を用いた二次電池では、その電解液が電気化学的に安定化するため、サイクル特性および保存特性を向上させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６８】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記した実施の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。例えば、本発明の電解液の使用用途は、必ずしも二次電池に限らず、二次電池以外の他の電気化学デバイスであっても良い。他の用途としては、例えば、キャパシタなどが挙げられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６９】
また、上記実施の形態および実施例では、本発明の二次電池の電解質として、電解液、あるいは電解液を高分子化合物に保持させたゲル状電解質を用いる場合について説明したが、他の種類の電解質を用いるようにしてもよい。他の電解質としては、例えば、イオン伝導性セラミックス、イオン伝導性ガラスあるいはイオン性結晶などのイオン伝導性無機化合物と電解液とを混合したものや、他の無機化合物と電解液とを混合したものや、これらの無機化合物とゲル状電解質とを混合したものなどが挙げられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７０】
また、上記実施の形態および実施例では、本発明の二次電池として、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分により表されるリチウムイオン二次電池、あるいは負極活物質にリチウム金属を用い、負極の容量がリチウムの析出および溶解に基づく容量成分により表されるリチウム金属二次電池について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。本発明の二次電池は、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充電容量を正極の充電容量よりも小さくすることにより、負極の容量がリチウムの吸蔵および放出に基づく容量成分とリチウムの析出および溶解に基づく容量成分とを含み、かつそれらの容量成分の和により表される二次電池についても同様に適用可能である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７２】
また、上記実施の形態または実施例では、本発明の二次電池の電池構造として、円筒型またはラミネートフィルム型を例に挙げて説明したが、本発明の二次電池は、コイン型、ボタン型あるいは角型などの他の形状を有する二次電池、または積層構造などの他の構造を有する二次電池についても同様に適用可能である。