(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と、負極と、電解質とを備え、
電池内に下記式（１）で表される第１化合物と下記式（２）で表される第２化合物とを含む電池。
【化１】
0006414146.tif 000046
（式（１）中、Ｘは水素基、フッ素基、ビニル基またはエチニル基である。Ｙはビニル基またはエチニル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立して、水素基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基または炭素数１〜４のアルキニル基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基は、置換基を有していてもよい。ｌは０〜１６の整数、ｍは１〜１８の整数、ｎは０〜１６の整数である。）
【化２】
0006414146.tif 000047
（式（２）中、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｚは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｐは０から２の整数である。ｑはＺの原子価から１減じた値である。ｒは０以上の整数である。ｓはＲ6の原子価から１減じた値であり、ｔはＲ5の原子価から１減じた値である。）
【請求項２】
前記電解質は電解液を含み、
前記電解液中における前記第１化合物の含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下である請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記電解質は電解液を含み、
前記電解液中における前記第２化合物の含有量は、０．１質量％以上１０質量％以下である請求項１に記載の電池。
【請求項４】
Ｘが、ビニル基またはエチニル基である請求項１に記載の電池。
【請求項５】
Ｘ、Ｙが、ビニル基である請求項１に記載の電池。
【請求項６】
Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、アルキル基またはアルキレン基である請求項１に記載の電池。
【請求項７】
式（２）において、Ｒ5であるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基が置換基を有し、該置換基は、シアノ基、シアノ基を持つアルキル基または下記の式（３）で表される置換基などを有していてもよく、
Ｒ6であるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基が置換基を有し、該置換基は、シアノ基またはシアノ基を持つアルキル基などを有していてもよい請求項１に記載の電池。
【化３】
0006414146.tif 000048
（式（３）中、Ｒ7は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｙは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｕは０から２の整数である。ｖはＹの原子価から１減じた値である。ｗは０以上の整数である。ｘはＲ7の原子価から１減じた値である。）
【請求項８】
前記負極は、負極活物質として金属元素または半金属元素を含む請求項１に記載の電池。
【請求項９】
前記金属元素または前記半金属元素は、ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種を含む請求項８に記載の電池。
【請求項１０】
基材と、前記基材の少なくとも一方の表面に設けられ、無機粒子を含む表面層とを有するセパレータをさらに備える請求項１に記載の電池。
【請求項１１】
前記電解質は、電解液と、該電解液を保持する高分子化合物とを含む請求項１に記載の電池。
【請求項１２】
一対の上記正極および上記負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が、４．４Ｖ以上６．００Ｖ以下の範囲内である請求項１に記載の電池。
【請求項１３】
下記式（１）で表される第１化合物と下記式（２）で表される第２化合物とを含む電解液。
【化４】
0006414146.tif 000049
（式（１）中、Ｘは水素基、フッ素基、ビニル基またはエチニル基である。Ｙはビニル基またはエチニル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立して、水素基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基または炭素数１〜４のアルキニル基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基は、置換基を有していてもよい。ｌは０〜１６の整数、ｍは１〜１８の整数、ｎは０〜１６の整数である。）
【化５】
0006414146.tif 000050
（式（２）中、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｚは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｐは０から２の整数である。ｑはＺの原子価から１減じた値である。ｒは０以上の整数である。ｓはＲ6の原子価から１減じた値であり、ｔはＲ5の原子価から１減じた値である。）
【請求項１４】
請求項１に記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
を備える電池パック。
【請求項１５】
請求項１に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
【請求項１６】
請求項１に記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を備える電動車両。
【請求項１７】
請求項１に記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
【請求項１８】
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記電池の充放電制御を行う請求項１７に記載の蓄電装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
【請求項２０】
発電装置もしくは電力網から前記電池に電力が供給される請求項１９に記載の電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、電解液、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、軽量で高エネルギー密度を有するために、携帯電話、ノートパソコン、電動工具および電気自動車などの電源として広く用いられている。リチウムイオン二次電池の特性は、用いる非水電解液に大きく左右されるため、非水電解液に添加される種々の添加剤が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、添加剤としてフッ素化された不飽和炭化水素を電解液に添加することで、高温保存時のガス発生を抑制する技術が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、サイクル特性が悪化する虞がある。
【０００６】
本技術の目的は、サイクル特性を向上できる電解液、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、不飽和フッ素化合物をニトリル化合物と併用することで、サイクル特性を向上できることを見出した。
【０００８】
すなわち、本技術の電池は、正極と、負極と、電解質とを備え、電池内に下記式（１）で表される第１化合物と下記式（２）で表される第２化合物とを含む。
【０００９】
本技術の電解液は、下記式（１）で表される第１化合物と下記式（２）で表される第２化合物とを含む。
【００１０】
【化１】
0006414146.tif 000002
（式（１）中、Ｘは水素基、フッ素基、ビニル基またはエチニル基である。Ｙはビニル基またはエチニル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立して、水素基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基または炭素数１〜４のアルキニル基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基は、置換基を有していてもよい。ｌは０〜１６の整数、ｍは１〜１８の整数、ｎは０〜１６の整数である。）
【化２】
0006414146.tif 000003
（式（２）中、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｚは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｐは０から２の整数である。ｑはＺの原子価から１減じた値である。ｒは０以上の整数である。ｓはＲ6の原子価から１減じた値であり、ｔはＲ5の原子価から１減じた値である。）
【００１１】
本技術の電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システムは、上述の電池を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本技術によれば、電池のサイクル特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術の第２の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示した巻回型電極体の一部を拡大して表す断面図である。
【図３】本技術の第３の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す分解斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った巻回型電極体の断面図である。
【図５】本技術の第４の実施形態に係る非水電解質二次電池の一構成例を示す分解斜視図である。
【図６】図５に示したスタック型電極体の一構成例を示す断面図である。
【図７】図７Ａは、正極集電体の一構成例を示す平面図である。図７Ｂは、負極集電体の一構成例を示す平面図である。
【図８】本技術の第４の実施形態の変形例に係る非水電解質二次電池に用いられるスタック型電極体の一構成例を示す断面図である。
【図９】本技術の第５の実施形態に係る電池パックおよび電子機器の一構成例を示すブロック図である。
【図１０】本技術の第６の実施形態に係る蓄電システムの一構成例を示す概略図である。
【図１１】本技術の第７の実施形態に係る電動車両の一構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
１  第１の実施形態（電解液の例）
２  第２の実施形態（円筒型電池の例）
３  第３の実施形態（ラミネートフィルム型電池の第１の例）
４  第４の実施形態（ラミネートフィルム型電池の第２の例）
５  第５の実施形態（電池パックおよび電子機器の例）
６  第６の実施形態（蓄電システムの例）
７  第７の実施形態（電動車両の例）
【００１５】
＜１  第１の実施形態＞
［電解液の組成］
本技術の第１の実施形態に係る電解液は、いわゆる非水電解液であり、非水溶媒と、電解質塩と、第１化合物の少なくとも１種と、第２化合物の少なくとも１種とを含み、電解質塩、第１化合物および第２化合物は、非水溶媒に溶解されている。なお、この電解液は、電池特性を向上するために、第１化合物および第２化合物以外の公知の添加剤をさらに含んでいてもよい。この電解液は、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池（以下単に「二次電池」という。）に用いて好適なものである。
【００１６】
（非水溶媒）
非水溶媒は、例えば、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸ブチレン、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、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、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、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、リン酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどの少なくとも１種である。
【００１７】
（電解質塩）
電解質塩は、例えば、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（Ｃ6Ｈ5）4）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3ＳＯ3）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、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（Ｌｉ2ＳｉＦ6）および塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などの少なくとも１種のリチウム塩である。但し、電解質塩は、リチウム塩以外の他の塩（例えばリチウム塩以外の軽金属塩）をさらに含んでいてもよい。
【００１８】
（第１化合物）
第１化合物は、不飽和フッ素化合物であり、下記式（１）で表される。
【化３】
0006414146.tif 000004
（式（１）中、Ｘは水素基、フッ素基、ビニル基またはエチニル基である。Ｙはビニル基またはエチニル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立して、水素基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基または炭素数１〜４のアルキニル基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基は、置換基を有していてもよい。ｌは０〜１６の整数、ｍは１〜１８の整数、ｎは０〜１６の整数である。）
【００１９】
式（１）中のＹが、不飽和結合を含むビニル基またはエチニル基であるため、第１化合物の化学反応性が高くなる。これにより、電極に対する良好な皮膜形成能が得られる。式（１）中のＸは、ビニル基またはエチニル基であることが好ましい。この場合、Ｘ、Ｙが共に不飽和結合を含むため、第１化合物の化学反応性がより高くなる。したがって、より良好な皮膜形成能が得られるため、サイクル特性がさらに向上する。式（１）中のＸ、Ｙが、ビニル基であることが特に好ましい。サイクル特性が特に向上するからである。式（１）中のｌ、ｍ、ｎが上記数値の範囲内であると、ベース電解液に対して良好な溶解性を有する、液状の第１化合物が得られる。ここで、ベース電解液とは、非水溶媒と電解質塩とからなる電解液を意味する。
【００２０】
第１化合物の具体例としては、下記式（１−１−１）〜（１−１−６）、（１−２−１）〜（１−２−６）、（１−３−１）〜（１−３−６）、（１−４−１）〜（１−４−２１）、（１−５−１）〜（１−５−６）、（１−６−１）〜（１−６−１１）、（１−７−１）〜（１−７−５）、（１−８−１）〜（１−８−６）、（１−９−１）〜（１−９−１３）、（１−１０−１）〜（１−１０−４）、（１−１１−１）〜（１−１１−４）、（１−１２−１）〜（１−１２−１１）、（１−１３−１）〜（１−１３−１２）で表される化合物が挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
【００２１】
［Ｘ＝水素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝２〜１８、ｎ＝１］
【化４】
0006414146.tif 000005
【００２２】
［Ｘ＝フッ素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝２〜１８、ｎ＝１］
【化５】
0006414146.tif 000006
【００２３】
［Ｘ＝水素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝２〜１７、ｎ＝２］
【化６】
0006414146.tif 000007
【００２４】
［Ｘ＝フッ素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝２］
【化７ａ】
0006414146.tif 000008
【００２５】
【化７ｂ】
0006414146.tif 000009
【００２６】
［Ｘ＝水素基、フッ素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝３］
【化８】
0006414146.tif 000010
【００２７】
［Ｘ＝フッ素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝４］
【化９】
0006414146.tif 000011
【００２８】
［Ｘ＝フッ素基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝８，１６］
【化１０】
0006414146.tif 000012
【００２９】
［Ｘ＝フッ素基、Ｙ＝エチニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１７、ｎ＝２］
【化１１】
0006414146.tif 000013
【００３０】
［Ｘ＝ビニル基、Ｙ＝ビニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝０］
【化１２】
0006414146.tif 000014
【００３１】
［Ｘ＝ビニル基、Ｙ＝エチニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝０］
【化１３】
0006414146.tif 000015
【００３２】
［Ｘ＝エチニル基、Ｙ＝エチニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝０］
【化１４】
0006414146.tif 000016
【００３３】
［Ｘ＝ビニル基、エチニル基、Ｙ＝ビニル基、エチニル基、ｌ＝０、ｍ＝１〜１８、ｎ＝１〜１６］
【化１５】
0006414146.tif 000017
【００３４】
［Ｘ＝ビニル基、エチニル基、Ｙ＝ビニル基、エチニル基、ｌ＝１〜１６、ｍ＝１〜１８、ｎ＝１〜１６］
【化１６ａ】
0006414146.tif 000018
【化１６ｂ】
0006414146.tif 000019
【００３５】
電解液中における第１化合物の含有量は、好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上３質量％以下である。第１化合物の含有量が上記範囲であると、特に良好なサイクル特性を得ることができる。ここで、電解液中における第１化合物の含有量は、電解液の全質量に対する質量百分率を意味する。
【００３６】
電解液中に含まれる第１化合物の含有量は、例えば次のようにして求められる。まず、電池をグローブボックスなどの不活性雰囲気下にて解体し、ＤＭＣや重溶媒などを用いて電解液成分を抽出する。次に、得られた抽出液にＧＣ−ＭＳ（Gas Chromatograph-Mass Spectrometry）測定やＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）測定などを実施することにより、電解液中における第１化合物の含有量を求める。
【００３７】
（第２化合物）
第２化合物は、分子内にニトリル基を有している化合物であればよく、具体的には下記式（２）で表されるニトリル化合物である。
【化１７】
0006414146.tif 000020
（式（２）中、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｚは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｐは０から２の整数である。ｑはＺの原子価から１減じた値である。ｒは０以上の整数である。ｓはＲ6の原子価から１減じた値であり、ｔはＲ5の原子価から１減じた値である。）
【００３８】
式（２）中のＲ5が、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である場合には、ｔ＝０である。式（２）中のＲ5が、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基である場合には、ｔは１である。
【００３９】
式（２）中のＲ6が、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基である場合には、ｓ＝０である。式（２）中のＲ6が、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基である場合には、ｓは１である。
【００４０】
式（２）において、Ｒ5であるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基が置換基を有する場合、この置換基は、シアノ基、シアノ基を持つアルキル基または下記の式（３）で表される置換基などを有していてもよい。Ｒ６であるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基が置換基を有する場合、この置換基は、シアノ基またはシアノ基を持つアルキル基などを有していてもよい。
【化１８】
0006414146.tif 000021
（式（３）中、Ｒ7は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｙは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｕは０から２の整数である。ｖはＹの原子価から１減じた値である。ｗは０以上の整数である。ｘはＲ7の原子価から１減じた値である。）
【００４１】
式（２）において、ｒは０以上６以下の整数であることが好ましい。ｒが上記範囲であると、ベース電解液に対して良好な溶解性を有する第２化合物が得られるからである。また、式（３）において、ｗは０以上６以下の整数であることが好ましい。ｗが上記範囲であると、ベース電解液に対して良好な溶解性を有する第２化合物が得られるからである。
【００４２】
式（２）中のニトリル基が、不飽和結合を含むため、第２化合物の化学反応性が高くなる。これにより、電極に対する良好な皮膜形成能が得られる。式（２）中のＲ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、アルキル基またはアルキレン基であることが好ましい。Ｒ5、Ｒ6がそれぞれ独立してアルケニル基、アルキニル基、アルケニレン基またはアルキニレン基であると、ニトリル基以外にＲ5、Ｒ6に含まれる不飽和結合も化学反応してしまい、被膜生成能が高くなりすぎてしまう虞があるからである。式（２）中のｑが上記数値の範囲内であると、ベース電解液に対して良好な溶解性を有する、液状の第２化合物が得られる。
【００４３】
分子内にニトリル基を１つ有するニトリル化合物の具体例としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、カプリロニトリル、ラウロニトリル、ステアリロニトリル、２−メチルブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、ヘキサンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、３−メチルクロトノニトリル、２−メチル−２−ブテン二トリル、２−ペンテンニトリル、２−メチル−２−ペンテンニトリル、３−メチル−２−ペンテンニトリル、２−ヘキセンニトリル、フルオロアセトニトリル、ジフルオロアセトニトリル、トリフルオロアセトニトリル、２−フルオロプロピオニトリル、３−フルオロプロピオニトリル、２，２−ジフルオロプロピオニトリル、２，３−ジフルオロプロピオニトリル、３，３−ジフルオロプロピオニトリル、２，２，３−トリフルオロプロピオニトリル、３，３，３−トリフルオロプロピオニトリル、ペンタフルオロプロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル、３−（メチルスルホニル）プロピオニトリル、３，３−ジメチルアミノプロピオニトリル、ジフェニル（３−シアノプロピル）ホスフィン、ベンゾニトリル、２−シアノピリジン、３−シアノピリジン、４−シアノピリジン、２−シアノチオフェン、３−シアノチオフェン、２−シアノフラン、３−シアノフランなどが挙げられる。
【００４４】
分子内にニトリル基を２つ有するニトリル化合物の具体例としては、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、ｔｅｒｔ−ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、２，２−ジメチルスクシノニトリル、２，３−ジメチルスクシノニトリル、２，３，３−トリメチルスクシノニトリル、２，２，３，３−テトラメチルスクシノニトリル、２，３−ジエチル−２，３−ジメチルスクシノニトリル、２，２−ジエチル−３，３−ジメチルスクシノニトリル、ビシクロヘキシル−１，１−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−２，２−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−３，３−ジカルボニトリル、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジカルボニトリル、２，３−ジイソブチル−２，３−ジメチルスクシノニトリル、２，２−ジイソブチル−３，３−ジメチルスクシノニトリル、２−メチルグルタロニトリル、２，３−ジメチルグルタロニトリル、２，４−ジメチルグルタロニトリル、２，２，３，３−テトラメチルグルタロニトリル、２，２，４，４−テトラメチルグルタロニトリル、２，２，３，４−テトラメチルグルタロニトリル、２，３，３，４−テトラメチルグルタロニトリル、マレイノニトリル、フマロニトリル、１，４−ジシアノペンタン、２，６−ジシアノヘプタン、２，７−ジシアノオクタン、２，８−ジシアノノナン、１，６−ジシアノデカン、１，２−ジジアノベンゼン、１，３−ジシアノベンゼン、１，４−ジシアノベンゼン、３，３’−（エチレンジオキシ）ジプロピオニトリル、３，３’−（エチレンジチオ）ジプロピオニトリル、３，３’−オキシジプロピオニトリル、３，３’−チオジプロピオニトリル、３，３’−スルホジプロピオニトリル、エチレングリコールビス（プロピオニトリル）エーテル、フタロニトリル、テレフタロニトリル、２，３−ジシアノピリジン、２，４−ジシアノピリジン、２，５−ジシアノピリジン、２，６−ジシアノピリジン、３，５−ジシアノピリジン、２，３−ジシアノチオフェン、２，４−ジシアノチオフェン、２，５−ジシアノチオフェン、２，３−ジシアノフラン、２，４−ジシアノフラン、２，５−ジシアノフランなどが挙げられる。
【００４５】
分子内にニトリル基を３つ以上有する化合物の具体例としては、１，２，３−プロパントリカルボニトリル、１，３，５−ペンタントリカルボニトリル、１，３，６−ヘキサントリカルボニトリル、１，２，３−トリス（２−シアノエトキシ）プロパン、トリス（２−シアノエチル）アミン、１，３，５−シクロヘキサントリカルボニトリル、１，３，５−シクロヘキサントリシアノベンゼン、トリス（２−シアノエチル）アミン、トリス（２−シアノエチル）ホスフィン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、２，５−ジメチル−７，７，７，８−テトラシアノキノジメタン、２，５−ジフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、１，２，３，４−ブタンテトラカルボニトリル、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。
【００４６】
これらの具体例として挙げたニトリル化合物を単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
【００４７】
電解液中における第２化合物の含有量は、好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上５質量％以下である。第２化合物の含有量が上記範囲であると、特に良好なサイクル特性を得ることができる。ここで、電解液中における第２化合物の含有量は、電解液の全質量に対する質量百分率を意味する。
【００４８】
電解液中に含まれる第２化合物の含有量は、上述の第１化合物の含有量と同様の方法により求められる。
【００４９】
［効果］
第１の実施形態に係る電解液は、不飽和フッ素化合物である第１化合物と、ニトリル化合物である第２化合物とを含んでいる。この電解液を二次電池に適用した場合、充放電時に第１化合物および第２化合物に由来する被膜が電極に形成されるので、二次電池のサイクル特性を向上することができる。ここで、電極は、正極および負極のうちの少なくとも一方を意味する。また、電解液が第１化合物を含んでいるので、電解液の分解によるガス発生も抑制できる。
【００５０】
＜２  第２の実施形態＞
第２の実施形態では、上述の第１の実施形態に係る電解液を備える二次電池について説明する。
【００５１】
［電池の構成］
以下、図１を参照しながら、本技術の第２の実施形態に係る二次電池の一構成例について説明する。この二次電池は、例えば、負極の容量が、電極反応物質であるリチウム（Ｌｉ）の吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池である。この二次電池はいわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶１１の内部に、一対の帯状の正極２１と帯状の負極２２とがセパレータ２３を介して積層し巻回された巻回型電極体２０を有している。電池缶１１は、ニッケル（Ｎｉ）のめっきがされた鉄（Ｆｅ）により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶１１の内部には、液状の電解質としての電解液が注入され、正極２１、負極２２およびセパレータ２３に含浸されている。また、巻回型電極体２０を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板１２、１３がそれぞれ配置されている。
【００５２】
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４と、この電池蓋１４の内側に設けられた安全弁機構１５および熱感抵抗素子（Positive Temperature Coefficient；ＰＴＣ素子）１６とが、封口ガスケット１７を介してかしめられることにより取り付けられている。これにより、電池缶１１の内部は密閉されている。電池蓋１４は、例えば、電池缶１１と同様の材料により構成されている。安全弁機構１５は、電池蓋１４と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合に、ディスク板１５Ａが反転して電池蓋１４と巻回型電極体２０との電気的接続を切断するようになっている。封口ガスケット１７は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。
【００５３】
巻回型電極体２０の中心には、例えばセンターピン２４が挿入されている。巻回型電極体２０の正極２１にはアルミニウム（Ａｌ）などよりなる正極リード２５が接続されており、負極２２にはニッケルなどよりなる負極リード２６が接続されている。正極リード２５は安全弁機構１５に溶接されることにより電池蓋１４と電気的に接続されており、負極リード２６は電池缶１１に溶接され電気的に接続されている。
【００５４】
以下、図２を参照しながら、二次電池を構成する正極２１、負極２２、セパレータ２３、および電解液について順次説明する。
【００５５】
（正極）
正極２１は、例えば、正極集電体２１Ａの両面に正極活物質層２１Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体２１Ａの片面のみに正極活物質層２１Ｂを設けるようにしてもよい。正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム箔、ニッケル箔あるいはステンレス箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層２１Ｂは、例えば、電極反応物質であるリチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質を含んでいる。正極活物質層２１Ｂは、必要に応じて添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、導電剤および結着剤のうちの少なくとも１種を用いることができる。
【００５６】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が適当であり、これらの２種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素（Ｏ）とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ａ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｂ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル、マンガン（Ｍｎ）および鉄からなる群のうちの少なくとも１種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式（Ｃ）、式（Ｄ）もしくは式（Ｅ）に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式（Ｆ）に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式（Ｇ）に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられ、具体的には、ＬｉＮｉ0.50Ｃｏ0.20Ｍｎ0.30Ｏ2、ＬｉaＣｏＯ2（ａ≒１）、ＬｉbＮｉＯ2（ｂ≒１）、Ｌｉc1Ｎｉc2Ｃｏ1-c2Ｏ2（ｃ１≒１，０＜ｃ２＜１）、ＬｉdＭｎ2Ｏ4（ｄ≒１）あるいはＬｉeＦｅＰＯ4（ｅ≒１）などがある。
【００５７】
ＬｉpＮｉ(1-q-r)ＭｎqＭ１rＯ(2-y)Ｘz  ・・・（Ａ）
（但し、式（Ａ）中、Ｍ１は、ニッケル、マンガンを除く２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。Ｘは、酸素以外の１６族元素および１７族元素のうち少なくとも１種を示す。ｐ、ｑ、ｙ、ｚは、０≦ｐ≦１．５、０≦ｑ≦１．０、０≦ｒ≦１．０、−０．１０≦ｙ≦０．２０、０≦ｚ≦０．２の範囲内の値である。）
【００５８】
ＬｉaＭ２bＰＯ4  ・・・（Ｂ）
（但し、式（Ｂ）中、Ｍ２は、２族〜１５族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。ａ、ｂは、０≦ａ≦２．０、０．５≦ｂ≦２．０の範囲内の値である。）
【００５９】
ＬｉfＭｎ(1-g-h)ＮｉgＭ３hＯ(2-j)Ｆk  ・・・（Ｃ）
（但し、式（Ｃ）中、Ｍ３は、コバルト、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄、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）からなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｆ、ｇ、ｈ、ｊおよびｋは、０．８≦ｆ≦１．２、０＜ｇ＜０．５、０≦ｈ≦０．５、ｇ＋ｈ＜１、−０．１≦ｊ≦０．２、０≦ｋ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｆの値は完全放電状態における値を表している。）
【００６０】
ＬｉmＮｉ(1-n)Ｍ４nＯ(2-p)Ｆq  ・・・（Ｄ）
（但し、式（Ｄ）中、Ｍ４は、コバルト、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｍ、ｎ、ｐおよびｑは、０．８≦ｍ≦１．２、０．００５≦ｎ≦０．５、−０．１≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｍの値は完全放電状態における値を表している。）
【００６１】
ＬｉrＣｏ(1-s)Ｍ５sＯ(2-t)Ｆu  ・・・（Ｅ）
（但し、式（Ｅ）中、Ｍ５は、ニッケル、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｒ、ｓ、ｔおよびｕは、０．８≦ｒ≦１．２、０≦ｓ＜０．５、−０．１≦ｔ≦０．２、０≦ｕ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｒの値は完全放電状態における値を表している。）
【００６２】
ＬｉvＭｎ2-wＭ６wＯxＦy  ・・・（Ｆ）
（但し、式（Ｆ）中、Ｍ６は、コバルト、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｖ、ｗ、ｘおよびｙは、０．９≦ｖ≦１．１、０≦ｗ≦０．６、３．７≦ｘ≦４．１、０≦ｙ≦０．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｖの値は完全放電状態における値を表している。）
【００６３】
ＬｉzＭ７ＰＯ4  ・・・（Ｇ）
（但し、式（Ｇ）中、Ｍ７は、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ（Ｎｂ）、銅、亜鉛、モリブデン、カルシウム、ストロンチウム、タングステンおよびジルコニウムからなる群のうちの少なくとも１種を表す。ｚは、０．９≦ｚ≦１．１の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、ｚの値は完全放電状態における値を表している。）
【００６４】
Ｎｉを含むリチウム複合酸化物としては、リチウムとニッケルとコバルトとマンガンと酸素とを含むリチウム複合酸化物（ＮＣＭ）、リチウムとニッケルとコバルトとアルミニウムと酸素とを含むリチウム複合酸化物（ＮＣＡ）などを用いてもよい。Ｎｉを含むリチウム複合酸化物としては、具体的には、以下の式（Ｈ）または式（Ｉ）に示したものを用いてもよい。
【００６５】
Ｌｉv1Ｎｉw1Ｍ１’x1Ｏz1  ・・・（Ｈ）
（式中、０＜ｖ１＜２、ｗ１＋ｘ１≦１、０．２≦ｗ１≦１、０≦ｘ１≦０．７、０＜ｚ＜３であり、Ｍ１’は、コバルト、鉄、マンガン、銅、亜鉛、アルミニウム、クロム、バナジウム、チタン、マグネシウムおよびジルコニウムなどの遷移金属からなる元素を少なくとも１種類以上である。）
【００６６】
Ｌｉv2Ｎｉw2Ｍ２’x2Ｏz2  ・・・（Ｉ）
（式中、０＜ｖ２＜２、ｗ２＋ｘ２≦１、０．６５≦ｗ２≦１、０≦ｘ２≦０．３５、０＜ｚ２＜３であり、Ｍ２’は、コバルト、鉄、マンガン、銅、亜鉛、アルミニウム、クロム、バナジウム、チタン、マグネシウムおよびジルコニウムなどの遷移金属からなる元素を少なくとも１種類以上である。）
【００６７】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、これらの他にも、ＭｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＮｉＳ、ＭｏＳなどのリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。
【００６８】
リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料は、上記以外のものであってもよい。また、上記で例示した正極材料は、任意の組み合わせで２種以上混合されてもよい。
【００６９】
結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体などから選択される少なくとも１種が用いられる。
【００７０】
導電剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラックあるいはケッチェンブラックなどの炭素材料が挙げられ、それらのうちの１種または２種以上が混合して用いられる。また、炭素材料の他にも、導電性を有する材料であれば金属材料あるいは導電性高分子材料などを用いるようにしてもよい。
【００７１】
（負極）
負極２２は、例えば、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体２２Ａの片面のみに負極活物質層２２Ｂを設けるようにしてもよい。負極集電体２２Ａは、例えば、銅箔、ニッケル箔あるいはステンレス箔などの金属箔により構成されている。
【００７２】
負極活物質層２２Ｂは、リチウムを吸蔵および放出することが可能な１種または２種以上の負極活物質を含んでいる。負極活物質層２２Ｂは、必要に応じて結着剤や導電剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。
【００７３】
なお、この二次電池では、負極２２または負極活物質の電気化学当量が、正極２１の電気化学当量よりも大きくなっており、理論上、充電の途中において負極２２にリチウム金属が析出しないようになっていることが好ましい。
【００７４】
負極活物質としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどがある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れたサイクル特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。
【００７５】
また、高容量化が可能な他の負極活物質としては、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を構成元素（例えば、合金、化合物または混合物）として含む材料も挙げられる。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。なお、本技術において、合金には２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物あるいはそれらのうちの２種以上が共存するものがある。
【００７６】
このような負極活物質としては、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素または半金属元素が挙げられる。具体的には、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、チタン、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ、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）あるいは白金（Ｐｔ）が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
【００７７】
負極活物質としては、短周期型周期表における４Ｂ族の金属元素あるいは半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、より好ましいのはケイ素およびスズの少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素およびスズは、リチウムを吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。このような負極活物質としては、例えば、ケイ素の単体、合金または化合物や、スズの単体、合金または化合物や、それらの１種または２種以上の相を少なくとも一部に有する材料が挙げられる。
【００７８】
ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第２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（Ｓｂ）およびクロムからなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。スズの合金としては、例えば、スズ以外の第２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からなる群のうちの少なくとも１種を含むものが挙げられる。
【００７９】
スズの化合物あるいはケイ素の化合物としては、例えば、酸素あるいは炭素を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第２の構成元素を含んでいてもよい。
【００８０】
中でも、Ｓｎ系の負極活物質としては、コバルトと、スズと、炭素とを構成元素として含み、炭素の含有量が９．９質量％以上２９．７質量％以下であり、かつスズとコバルトとの合計に対するコバルトの割合が３０質量％以上７０質量％以下であるＳｎＣｏＣ含有材料が好ましい。このような組成範囲において高いエネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるからである。
【００８１】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、必要に応じて更に他の構成元素を含んでいてもよい。他の構成元素としては、例えば、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（Ｐ）、ガリウムまたはビスマスが好ましく、２種以上を含んでいてもよい。容量またはサイクル特性を更に向上させることができるからである。
【００８２】
なお、この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、この相は結晶性の低いまたは非晶質な構造を有していることが好ましい。また、このＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素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。サイクル特性の低下はスズなどが凝集あるいは結晶化することによるものであると考えられるが、炭素が他の元素と結合することにより、そのような凝集あるいは結晶化を抑制することができるからである。
【００８３】
元素の結合状態を調べる測定方法としては、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）が挙げられる。ＸＰＳでは、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）のピークは、グラファイトであれば、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークが８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正された装置において、２８４．５ｅＶに現れる。また、表面汚染炭素であれば、２８４．８ｅＶに現れる。これに対して、炭素元素の電荷密度が高くなる場合、例えば炭素が金属元素または半金属元素と結合している場合には、Ｃ１ｓのピークは、２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。すなわち、ＳｎＣｏＣ含有材料について得られるＣ１ｓの合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる場合には、ＳｎＣｏＣ含有材料に含まれる炭素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。
【００８４】
なお、ＸＰＳ測定では、スペクトルのエネルギー軸の補正に、例えばＣ１ｓのピークを用いる。通常、表面には表面汚染炭素が存在しているので、表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとし、これをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定では、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として得られるので、例えば市販のソフトウエアを用いて解析することにより、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。
【００８５】
その他の負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な金属酸化物または高分子化合物なども挙げられる。金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）などのチタンとリチウムとを含むリチウムチタン酸化物、酸化鉄、酸化ルテニウムまたは酸化モリブデンなどが挙げられる。高分子化合物としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンまたはポリピロールなどが挙げられる。
【００８６】
結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、スチレンブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロースなどの樹脂材料、ならびにこれら樹脂材料を主体とする共重合体などから選択される少なくとも１種が用いられる。導電剤としては、正極活物質層２１Ｂと同様の炭素材料などを用いることができる。
【００８７】
（セパレータ）
セパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ２３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンあるいはポリエチレンなどの樹脂製の多孔質膜によって構成されており、これらの２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるので好ましい。特にポリエチレンは、１００℃以上１６０℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ２３を構成する材料として好ましい。他にも、化学的安定性を備えた樹脂を、ポリエチレンあるいはポリプロピレンと共重合またはブレンド化した材料を用いることができる。あるいは、多孔質膜は、ポリプロピレン層と、ポリエチレン層と、ポリプロピレン層とを順次に積層した３層以上の構造を有していてもよい。
【００８８】
セパレータ２３は、基材と、基材の片面または両面に設けられた表面層を備える構成を有していてもよい。表面層は、電気的な絶縁性を有する無機粒子と、無機粒子を基材の表面に結着するとともに、無機粒子同士を結着する樹脂材料とを含んでいる。この樹脂材料は、例えば、フィブリル化し、フィブリルが相互連続的に繋がった三次元的なネットワーク構造を有していてもよい。無機粒子は、この三次元的なネットワーク構造を有する樹脂材料に担持されることにより、互いに連結することなく分散状態を保つことができる。また、樹脂材料はフィブリル化せずに基材の表面や無機粒子同士を結着してもよい。この場合、より高い結着性を得ることができる。上述のように基材の片面または両面に表面層を設けることで、耐酸化性、耐熱性および機械強度を基材に付与することができる。
【００８９】
基材は、多孔性を有する多孔質層である。基材は、より具体的には、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の膜から構成される多孔質膜であり、基材の空孔に電解液が保持される。基材は、セパレータの主要部として所定の機械的強度を有する一方で、電解液に対する耐性が高く、反応性が低く、膨張しにくいという特性を要することが好ましい。
【００９０】
基材を構成する樹脂材料は、例えばポリプロピレン若しくはポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂またはナイロン樹脂などを用いることが好ましい。特に、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレンなどのポリエチレン、若しくはそれらの低分子量ワックス分、またはポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂は溶融温度が適当であり、入手が容易なので好適に用いられる。また、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造、もしくは、２種以上の樹脂材料を溶融混練して形成した多孔質膜としてもよい。ポリオレフィン樹脂からなる多孔質膜を含むものは、正極２１と負極２２との分離性に優れ、内部短絡の低下をいっそう低減することができる。
【００９１】
基材としては、不織布を用いてもよい。不織布を構成する繊維としては、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、またはナイロン繊維などを用いることができる。また、これら２種以上の繊維を混合して不織布としてもよい。
【００９２】
無機粒子は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物および金属硫化物などの少なくとも１種を含んでいる。金属酸化物としては、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）、ベーマイト（水和アルミニウム酸化物）、酸化マグネシウム（マグネシア、ＭｇＯ）、酸化チタン（チタニア、ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ2）、酸化ケイ素（シリカ、ＳｉＯ2）または酸化イットリウム（イットリア、Ｙ2Ｏ3）などを好適に用いることができる。金属窒化物としては、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化硼素（ＢＮ）または窒化チタン（ＴｉＮ）などを好適に用いることができる。金属炭化物としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）または炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）などを好適に用いることができる。金属硫化物としては、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）などを好適に用いることができる。また、ゼオライト（Ｍ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｘＳｉＯ2・ｙＨ2Ｏ、Ｍは金属元素、ｘ≧２、ｙ≧０）などの多孔質アルミノケイ酸塩、層状ケイ酸塩、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）またはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）などの鉱物を用いてもよい。中でも、アルミナ、チタニア（特にルチル型構造を有するもの）、シリカまたはマグネシアを用いることが好ましく、アルミナを用いることがより好ましい。無機粒子は耐酸化性および耐熱性を備えており、無機粒子を含有する正極対向側面の表面層は、充電時の正極近傍における酸化環境に対しても強い耐性を有する。無機粒子の形状は特に限定されるものではなく、球状、板状、繊維状、キュービック状およびランダム形状などのいずれも用いることができる。
【００９３】
表面層を構成する樹脂材料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどの含フッ素樹脂、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などの含フッ素ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体またはその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体またはその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体またはその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどのゴム類、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、全芳香族ポリアミド（アラミド）などのポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、アクリル酸樹脂またはポリエステルなどの融点およびガラス転移温度の少なくとも一方が１８０℃以上の高い耐熱性を有する樹脂などが挙げられる。これら樹脂材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。中でも、耐酸化性および柔軟性の観点からは、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂が好ましく、耐熱性の観点からは、アラミドまたはポリアミドイミドを含むことが好ましい。
【００９４】
無機粒子の粒径は、１ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。１ｎｍより小さいと、入手が困難であり、また入手できたとしてもコスト的に見合わない。一方、１０μｍより大きいと電極間距離が大きくなり、限られたスペースで活物質充填量が十分得られず電池容量が低くなる。
【００９５】
表面層の形成方法としては、例えば、マトリックス樹脂、溶媒および無機物からなるスラリーを基材（多孔質膜）上に塗布し、マトリックス樹脂の貧溶媒且つ上記溶媒の親溶媒浴中を通過させて相分離させ、その後、乾燥させる方法を用いることができる。
【００９６】
なお、上述した無機粒子は、基材としての多孔質膜に含有されていてもよい。また、表面層が無機粒子を含まず、樹脂材料のみにより構成されていてもよい。
【００９７】
（電解液）
電解液は、上述の第１の実施形態に係る電解液である。
【００９８】
（被膜）
正極２１および負極２２のうち少なくとも一方の電極は、第１化合物および第２化合物に由来する被膜を活物質層の表面に有する。
【００９９】
［電池電圧］
第２の実施形態に係る二次電池では、一対の正極２１および負極２２当たりの完全充電状態における開回路電圧（すなわち電池電圧）は、４．２Ｖ以下でもよいが、４．２Ｖよりも高く、好ましくは４．４Ｖ以上６．０Ｖ以下、より好ましくは４．４Ｖ以上５．０Ｖ以下の範囲内になるように設計されていてもよい。電池電圧を高くすることにより、高いエネルギー密度を得ることができる。
【０１００】
［電池の動作］
上述の構成を有する二次電池では、充電を行うと、例えば、正極活物質層２１Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して負極活物質層２２Ｂに吸蔵される。また、放電を行うと、例えば、負極活物質層２２Ｂからリチウムイオンが放出され、電解液を介して正極活物質層２１Ｂに吸蔵される。
【０１０１】
［電池の製造方法］
次に、本技術の第２の実施形態に係る二次電池の製造方法の一例について説明する。
【０１０２】
まず、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などの溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、この正極合剤スラリーを正極集電体２１Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより正極活物質層２１Ｂを形成し、正極２１を形成する。
【０１０３】
また、例えば、負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体２２Ａに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより負極活物質層２２Ｂを形成し、負極２２を作製する。
【０１０４】
次に、正極集電体２１Ａに正極リード２５を溶接などにより取り付けるとともに、負極集電体２２Ａに負極リード２６を溶接などにより取り付ける。次に、正極２１と負極２２とをセパレータ２３を介して巻回する。次に、正極リード２５の先端部を安全弁機構１５に溶接するとともに、負極リード２６の先端部を電池缶１１に溶接して、巻回した正極２１および負極２２を一対の絶縁板１２、１３で挟み電池缶１１の内部に収納する。次に、正極２１および負極２２を電池缶１１の内部に収納したのち、電解液を電池缶１１の内部に注入し、セパレータ２３に含浸させる。次に、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を封口ガスケット１７を介してかしめることにより固定する。これにより、図２に示した二次電池が得られる。
【０１０５】
［効果］
第２の実施形態に係る二次電池は、電解液に第１化合物と第２化合物とを含んでいる。これにより、充放電時に第１化合物および第２化合物に由来する被膜が電極に形成される。したがって、二次電池のサイクル特性を向上することができる。また、電解液の分解によるガス発生も抑制できる。
【０１０６】
＜３．第３の実施形態＞
［電池の構成］
図３は、本技術の第３の実施形態に係る二次電池の一構成例を示す分解斜視図である。この二次電池はいわゆる扁平型または角型といわれるものであり、正極リード３１および負極リード３２が取り付けられた巻回型電極体３０をフィルム状の外装部材４０の内部に収容したものであり、小型化、軽量化および薄型化が可能となっている。
【０１０７】
正極リード３１および負極リード３２は、それぞれ、外装部材４０の内部から外部に向かい例えば同一方向に導出されている。正極リード３１および負極リード３２は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケルあるいはステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成されており、それぞれ薄板状または網目状とされている。
【０１０８】
外装部材４０は、例えば、ナイロンフィルム、アルミニウム箔およびポリエチレンフィルムをこの順に貼り合わせた矩形状のアルミラミネートフィルムにより構成されている。外装部材４０は、例えば、ポリエチレンフィルム側と巻回型電極体３０とが対向するように配設されており、各外縁部が融着あるいは接着剤により互いに密着されている。外装部材４０と正極リード３１および負極リード３２との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム４１が挿入されている。密着フィルム４１は、正極リード３１および負極リード３２に対して密着性を有する材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンまたは変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されている。
【０１０９】
なお、外装部材４０は、上述したアルミラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルムまたは金属フィルムにより構成するようにしてもよい。あるいは、アルミニウム製フィルムを心材として、その片面または両面に高分子フィルムを積層したラミネートフィルムを用いても良い。
【０１１０】
図４は、図３に示した巻回型電極体３０のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。巻回型電極体３０は、正極３３と負極３４とをセパレータ３５および電解質層３６を介して積層し、巻回したものであり、最外周部は保護テープ３７により保護されている。
【０１１１】
正極３３は、正極集電体３３Ａの片面あるいは両面に正極活物質層３３Ｂが設けられた構造を有している。負極３４は、負極集電体３４Ａの片面あるいは両面に負極活物質層３４Ｂが設けられた構造を有しており、負極活物質層３４Ｂと正極活物質層３３Ｂとが対向するように配置されている。正極集電体３３Ａ、正極活物質層３３Ｂ、負極集電体３４Ａ、負極活物質層３４Ｂおよびセパレータ３５の構成は、それぞれ第２の実施形態における正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂ、負極集電体２２Ａ、負極活物質層２２Ｂおよびセパレータ２３と同様である。
【０１１２】
電解質層３６は、電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、いわゆるゲル状となっている。ゲル状の電解質層３６は高いイオン伝導率を得ることができると共に、電池の漏液を防止することができるので好ましい。電解液は、第１の実施形態に係る電解液である。高分子化合物としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、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、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、ポリスチレンまたはポリカーボネートが挙げられる。特に電気化学的な安定性の点からはポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレンあるいはポリエチレンオキサイドが好ましい。
【０１１３】
なお、第２の実施形態にてセパレータ２３の樹脂層の説明で述べた無機物と同様の無機物が、ゲル状の電解質層３６に含まれていても良い。より耐熱性を向上できるからである。また、電解質層３６に代えて電解液を用いるようにしてもよい。
【０１１４】
［電池の製造方法］
次に、本技術の第３の実施形態に係る二次電池の製造方法の一例について説明する。
【０１１５】
まず、正極３３および負極３４のそれぞれに、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を塗布し、混合溶剤を揮発させて電解質層３６を形成する。次に、正極集電体３３Ａの端部に正極リード３１を溶接により取り付けると共に、負極集電体３４Ａの端部に負極リード３２を溶接により取り付ける。次に、電解質層３６が形成された正極３３と負極３４とをセパレータ３５を介して積層し積層体としたのち、この積層体をその長手方向に巻回して、最外周部に保護テープ３７を接着して巻回型電極体３０を形成する。最後に、例えば、外装部材４０の間に巻回型電極体３０を挟み込み、外装部材４０の外縁部同士を熱融着などにより密着させて封入する。その際、正極リード３１および負極リード３２と外装部材４０との間には密着フィルム４１を挿入する。これにより、図４および図４に示した二次電池が得られる。
【０１１６】
また、この二次電池は、次のようにして作製してもよい。まず、上述のようにして正極３３および負極３４を作製し、正極３３および負極３４に正極リード３１および負極リード３２を取り付ける。次に、正極３３と負極３４とをセパレータ３５を介して積層して巻回し、最外周部に保護テープ３７を接着して、巻回体を形成する。次に、この巻回体を外装部材４０に挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とし、外装部材４０の内部に収納する。次に、溶媒と、電解質塩と、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含む電解質用組成物を用意し、外装部材４０の内部に注入する。
【０１１７】
次に、電解質用組成物を外装部材４０内に注入したのち、外装部材４０の開口部を真空雰囲気下で熱融着して密封する。次に、熱を加えてモノマーを重合させて高分子化合物とすることによりゲル状の電解質層３６を形成する。以上により、図４に示した二次電池が得られる。
【０１１８】
＜４．第４の実施形態＞
［電池の構成］
図５に示すように、本技術の第４の実施形態に係る二次電池は、巻回型電極体３０に代えて、スタック型電極体５０を備える点において、第３の実施形態に係る二次電池とは異なっている。なお、第４の実施形態において、第３の実施形態と同一の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１９】
図６に示すように、電極体５０は、正極５１と、負極５２と、セパレータ５３と、電解質としての電解液とを備え、正極５１と負極５２とをセパレータ５３を介して積層した構造を有している。電解液は、正極５１、負極５２およびセパレータ５３に含浸されている。
【０１２０】
正極５１は、正極集電体５１Ａの両面に正極活物質層５１Ｂが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体５１Ａの片面のみに正極活物質層５１Ｂを設けるようにしてもよい。
【０１２１】
図７Ａに示すように、正極集電体５１Ａは、正極活物質層形成部５１Ｍと正極集電体露出部５１Ｎとを備える。正極集電体５１Ａの主面に垂直な方向から正極活物質層形成部５１Ｍを平面視すると、正極活物質層形成部５１Ｍは矩形状を有している。正極活物質層形成部５１Ｍの両面には、正極活物質層５１Ｂが設けられる。正極集電体露出部５１Ｎは、正極活物質層形成部５１Ｍの一辺の一部から延設されている。なお、図７Ａ中に二点鎖線で示すように、正極集電体露出部５１Ｎは、正極活物質層形成部５１Ｍの一辺の全体から延設されていてもよい。正極５１と負極５２とセパレータ５３とが積層された状態において、複数の正極集電体露出部５１Ｎ同士が接合され、この接合された正極集電体露出部５１Ｎが正極リード３１に電気的に接続されている。正極集電体５１Ａ、正極活物質層５１Ｂの材料はそれぞれ、第２の実施形態における正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂと同様である。
【０１２２】
負極５２は、負極集電体５２Ａの両面に負極活物質層５２Ｂが設けられた構造を有しており、負極活物質層５２Ｂと正極活物質層５１Ｂとが対向するように配置されている。なお、図示はしないが、負極集電体５２Ａの片面のみに負極活物質層５２Ｂを設けるようにしてもよい。
【０１２３】
図７Ｂに示すように、負極集電体５２Ａは、負極活物質層形成部５２Ｍと負極集電体露出部５２Ｎとを備える。負極集電体５２Ａの主面に垂直な方向から負極活物質層形成部５２Ｍを平面視すると、負極活物質層形成部５２Ｍは矩形状を有している。負極活物質層形成部５２Ｍの両面または片面には、負極活物質層５２Ｂが設けられる。負極集電体露出部５２Ｎは、負極活物質層形成部５２Ｍの一辺の一部から延設されている。なお、図７Ｂ中に二点鎖線で示すように、負極集電体露出部５２Ｎは、負極活物質層形成部５２Ｍの一辺の全体から延設されていてもよい。正極５１と負極５２とセパレータ５３とが積層された状態において、複数の負極集電体露出部５２Ｎ同士が接合され、この接合された負極集電体露出部５２Ｎが負極リード３２に電気的に接続されている。負極集電体５２Ａ、負極活物質層５２Ｂの材料はそれぞれ、第２の実施形態における負極集電体２２Ａ、負極活物質層２２Ｂと同様である。
【０１２４】
（セパレータ）
セパレータ５３は、矩形状を有する点以外は、上述の第１の実施形態におけるセパレータ２３と同様である。
【０１２５】
（電解液）
電解液は、上述の第１の実施形態に係る電解液である。
【０１２６】
［電池の製造方法］
次に、本技術の第４の実施形態に係る二次電池の製造方法の一例について説明する。
【０１２７】
まず、第２の実施形態と同様にして正極５１および負極５２を作製する。次に、この正極５１および負極５２を裁断する。次に、ポリプロピレン製微多孔フィルムなどを矩形状に切断し、セパレータ５３を作製する。次に、上述のようにして得られた複数枚の正極５１、負極５２およびセパレータ５３を、図６に示すように、セパレータ５３、正極５１、セパレータ５３、負極５２、セパレータ５３、・・・、セパレータ５３、負極５２、セパレータ、正極５１、セパレータ５３の順で積層して、スタック型電極体５０を作製する。
【０１２８】
次に、積層した複数の正極５１の正極集電体露出部５１Ｎ同士を接合するとともに、この接合した正極集電体露出部５１Ｎに対して正極リード３１を電気的に接続する。また、積層した複数の負極５２の負極集電体露出部５２Ｎ同士を接合するとともに、この接合した負極集電体露出部５２Ｎに対して負極リード３２を電気的に接続する。接続の方法としては、例えば、超音波溶接、抵抗溶接、半田付けなどが挙げられるが、熱による接続部のダメージを考慮すると、超音波溶、抵抗溶接などの熱影響の少ない方法を用いることが好ましい。
【０１２９】
次に、スタック型電極体５０に含浸させた後、外装部材４０の間にスタック型電極体５０を挟み込み、外装部材４０の外縁部同士を熱溶着などにより密着させて封入する。その際、正極リード３１、負極リード３２が熱融着部を介して外装部材４０の外部に出るようにし、これらを正負極端子とする。以上により、目的とする二次電池が得られる。
【０１３０】
［変形例］
次に、本技術の第４の実施形態の変形例について説明する。この変形例に係る二次電池は、電解液の代わりに電解質層５４を備える点において第４の実施形態に係るものとは異なっている。なお、上述の第５の実施形態と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１３１】
電極体５０は、正極５１と負極５２とをセパレータ５３および電解質層５４を介して積層したものである。電解質層５４は、第１の実施形態による電解液と、この電解液を保持する保持体となる高分子化合物とを含み、いわゆるゲル状となっている。ゲル状の電解質層５４は高いイオン伝導率を得ることができると共に、電池の漏液を防止することができるので好ましい。高分子化合物の構成は、第４の実施形態による二次電池と同様である。
【０１３２】
上述のように構成された二次電池は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、正極５１および負極５２のそれぞれに、溶媒と、電解質塩と、高分子化合物と、混合溶剤とを含む前駆溶液を塗布し、混合溶剤を揮発させて電解質層５４を形成する。その後の工程は、電解質層５４が形成された正極５１および負極５２を用いる以外のことは上述の第４の実施形態と同様にして、二次電池を得ることができる。
【０１３３】
＜５．第５の実施形態＞
第５の実施形態では、第２、第３、第４の実施形態またはその変形例に係る二次電池を備える電池パックおよび電子機器について説明する。
【０１３４】
［電池パックおよび電子機器の構成］
以下、図９を参照して、本技術の第５の実施形態に係る電池パック３００および電子機器４００の一構成例について説明する。電子機器４００は、電子機器本体の電子回路４０１と、電池パック３００とを備える。電池パック３００は、正極端子３３１ａおよび負極端子３３１ｂを介して電子回路４０１に対して電気的に接続されている。電子機器４００は、例えば、ユーザにより電池パック３００を着脱自在な構成を有している。なお、電子機器４００の構成はこれに限定されるものではなく、ユーザにより電池パック３００を電子機器４００から取り外しできないように、電池パック３００が電子機器４００内に内蔵されている構成を有していてもよい。
【０１３５】
電池パック３００の充電時には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、充電器（図示せず）の正極端子、負極端子に接続される。一方、電池パック３００の放電時（電子機器４００の使用時）には、電池パック３００の正極端子３３１ａ、負極端子３３１ｂがそれぞれ、電子回路４０１の正極端子、負極端子に接続される。
【０１３６】
電子機器４００としては、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話（例えばスマートフォンなど）、携帯情報端末（Personal Digital Assistants：ＰＤＡ）、表示装置（ＬＣＤ、ＥＬディスプレイ、電子ペーパなど）、撮像装置（例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなど）、オーディオ機器（例えばポータブルオーディオプレイヤー）、ゲーム機器、コードレスフォン子機、電子書籍、電子辞書、ラジオ、ヘッドホン、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられるが、これに限定されるものでなない。
【０１３７】
（電子回路）
電子回路４０１は、例えば、ＣＰＵ、周辺ロジック部、インターフェース部および記憶部などを備え、電子機器４００の全体を制御する。
【０１３８】
（電池パック）
電池パック３００は、組電池３０１と、充放電回路３０２とを備える。組電池３０１は、複数の二次電池３０１ａを直列および／または並列に接続して構成されている。複数の二次電池３０１ａは、例えばｎ並列ｍ直列（ｎ、ｍは正の整数）に接続される。なお、図９では、６つの二次電池３０１ａが２並列３直列（２Ｐ３Ｓ）に接続された例が示されている。二次電池３０１ａとしては、第２、第３、第４の実施形態またはその変形例に係る二次電池が用いられる。
【０１３９】
充放電回路３０２は、組電池３０１の充放電を制御する制御部である。具体的には、充電時には、充放電回路３０２は、組電池３０１に対する充電を制御する。一方、放電時（すなわち電子機器４００の使用時）には、充放電回路３０２は、電子機器４００に対する放電を制御する。
【０１４０】
［変形例］
上述の第５の実施形態では、電池パック３００が、複数の二次電池３０１ａにより構成される組電池３０１を備える場合を例として説明したが、電池パック３００が、組電池３０１に代えて１つの二次電池３０１ａを備える構成を採用してもよい。
【０１４１】
＜６．第６の実施形態＞
第６の実施形態では、第２、第３、第４の実施形態またはその変形例に係る二次電池を蓄電装置に備える蓄電システムについて説明する。この蓄電システムは、およそ電力を使用するものである限り、どのようなものであってもよく、単なる電力装置も含む。この電力システムは、例えば、スマートグリッド、家庭用エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）、車両など含み、蓄電も可能である。
【０１４２】
［蓄電システムの構成］
以下、図１０を参照して、第６の実施形態に係る蓄電システム（電力システム）１００の構成例について説明する。この蓄電システム１００は、住宅用の蓄電システムであり、火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２から電力網１０９、情報網１１２、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８などを介し、電力が蓄電装置１０３に供給される。これと共に、家庭内発電装置１０４などの独立電源から電力が蓄電装置１０３に供給される。蓄電装置１０３に供給された電力が蓄電される。蓄電装置１０３を使用して、住宅１０１で使用する電力が給電される。住宅１０１に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
【０１４３】
住宅１０１には、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、蓄電装置１０３、各装置を制御する制御装置１１０、スマートメータ１０７、パワーハブ１０８、各種情報を取得するセンサ１１１が設けられている。各装置は、電力網１０９および情報網１１２によって接続されている。家庭内発電装置１０４として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置１０５および／または蓄電装置１０３に供給される。電力消費装置１０５は、冷蔵庫１０５ａ、空調装置１０５ｂ、テレビジョン受信機１０５ｃ、風呂１０５ｄなどである。さらに、電力消費装置１０５には、電動車両１０６が含まれる。電動車両１０６は、電気自動車１０６ａ、ハイブリッドカー１０６ｂ、電気バイク１０６ｃなどである。
【０１４４】
蓄電装置１０３は、第２、第３、第４の実施形態またはその変形例に係る二次電池を備えている。スマートメータ１０７は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網１０９は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数の組み合わせであってもよい。
【０１４５】
各種のセンサ１１１は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ１１１により取得された情報は、制御装置１１０に送信される。センサ１１１からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置１０５を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置１１０は、住宅１０１に関する情報を、インターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。
【０１４６】
パワーハブ１０８によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置１１０と接続される情報網１１２の通信方式としては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路）などの通信インターフェースを使う方法、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ＺｉｇＢｅｅは、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１５．４の物理層を使用するものである。ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、ＰＡＮ(Personal Area Network) またはＷ(Wireless)ＰＡＮと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
【０１４７】
制御装置１１０は、外部のサーバ１１３と接続されている。このサーバ１１３は、住宅１０１、電力会社、およびサービスプロバイダーのいずれかによって管理されていてもよい。サーバ１１３が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置（たとえばテレビジョン受信機）から送受信してもよいが、家庭外の装置（たとえば、携帯電話機など）から送受信してもよい。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)などに、表示されてもよい。
【０１４８】
各部を制御する制御装置１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成され、この例では、蓄電装置１０３に格納されている。制御装置１１０は、蓄電装置１０３、家庭内発電装置１０４、電力消費装置１０５、各種のセンサ１１１、サーバ１１３と情報網１１２により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていてもよい。
【０１４９】
以上のように、電力が火力発電１０２ａ、原子力発電１０２ｂ、水力発電１０２ｃなどの集中型電力系統１０２のみならず、家庭内発電装置１０４（太陽光発電、風力発電）の発電電力を蓄電装置１０３に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置１０４の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置１０３に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置１０３に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置１０３によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。
【０１５０】
なお、この例では、制御装置１１０が蓄電装置１０３内に格納される例を説明したが、スマートメータ１０７内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム１００は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。
【０１５１】
＜７．第７の実施形態＞
第７の実施形態では、第２、第３、第４の実施形態またはその変形例に係る二次電池を備える電動車両について説明する。
【０１５２】
［電動車両の構成］
図１１を参照して、本技術の第７の実施形態に係る電動車両の一構成について説明する。このハイブリッド車両２００は、シリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両である。シリーズハイブリッドシステムは、エンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置２０３で走行する車である。
【０１５３】
このハイブリッド車両２００には、エンジン２０１、発電機２０２、電力駆動力変換装置２０３、駆動輪２０４ａ、駆動輪２０４ｂ、車輪２０５ａ、車輪２０５ｂ、バッテリー２０８、車両制御装置２０９、各種センサ２１０、充電口２１１が搭載されている。バッテリー２０８としては、第２、第３、第４の実施形態またはその変形例に係る二次電池が用いられる。
【０１５４】
ハイブリッド車両２００は、電力駆動力変換装置２０３を動力源として走行する。電力駆動力変換装置２０３の一例は、モータである。バッテリー２０８の電力によって電力駆動力変換装置２０３が作動し、この電力駆動力変換装置２０３の回転力が駆動輪２０４ａ、２０４ｂに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）あるいは逆変換（ＡＣ−ＤＣ変換）を用いることによって、電力駆動力変換装置２０３が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ２１０は、車両制御装置２０９を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。各種センサ２１０には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。
【０１５５】
エンジン２０１の回転力は発電機２０２に伝えられ、その回転力によって発電機２０２により生成された電力をバッテリー２０８に蓄積することが可能である。
【０１５６】
図示しない制動機構によりハイブリッド車両２００が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置２０３に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置２０３により生成された回生電力がバッテリー２０８に蓄積される。
【０１５７】
バッテリー２０８は、充電口２１１を介してハイブリッド車両２００の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口２１１を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。
【０１５８】
図示しないが、二次電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、二次電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。
【０１５９】
なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、またはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力をいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という３つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。
【実施例】
【０１６０】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１６１】
本実施例および比較例にて用いた第１化合物は、下記式（１−１）〜（１−４）で表される化合物である。
【化１９】
0006414146.tif 000022
【０１６２】
本実施例および比較例にて用いた第２化合物は、下記式（２−１）〜（２−７）で表される化合物である。
【化２０】
0006414146.tif 000023
【０１６３】
なお、以下では、式（１−１）、（１−２）、・・・、（１−４）で表される化合物をそれぞれ化合物（１−１）、（１−２）、・・・、（１−４）といい、式（２−１）、（２−２）、・・・、（２−７）で表される化合物をそれぞれ化合物（２−１）、（２−２）、・・・、（２−７）という。
【０１６４】
＜（１）正極：ＬＣＯ、負極：黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
［実施例１−１］
（正極の作製工程）
正極を次にようにして作製した。まず、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）と炭酸コバルト（ＣｏＣＯ3）とを０．５：１のモル比で混合したのち、空気中において９００℃で５時間焼成することにより、リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）を得た。続いて、正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物９１質量部と、導電剤としてグラファイト６質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３質量部とを混合することにより正極合剤としたのち、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに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した。次に、この正極合剤スラリーを厚さ１２μｍの帯状アルミニウム箔（正極集電体）の両面に、アルミニウム箔の一端が露出するようにして均一に塗布した。その後、塗布した正極合剤スラリーの分散媒を乾燥させ、ロールプレスにて圧縮成型することにより、正極を得た。最後に、得られた正極を幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの形状に切断した。
【０１６５】
（負極の作製工程）
負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質として平均粒径１５μｍの粒状黒鉛粉末９７質量％と、スチレン−ブタジエン共重合体のアクリル酸変性体１．５質量％と、カルボキシメチルセルロース１．５質量％と、適量の水とを攪拌し、負極スラリーを調製した。次に、この負極合剤スラリーを厚さ１５μｍの帯状銅箔（負極集電体）の両面に、銅箔の一端が露出するようにして均一に塗布した。その後、塗布した正極合剤スラリーの分散媒を乾燥させ、ロールプレスにて圧縮成型することにより、負極を得た。最後に、得られた負極を幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの形状に切断した。
【０１６６】
（セパレータの作製工程）
微多孔性ポリエチレンフィルム（基材）の両面に樹脂層（表面層）が設けられたセパレータを次のようにして作製した。まず、高分子材料として、ゲル浸透クロマトグラフィー法によって測定した重量平均分子量１，０００，０００のポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を準備し、これをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させて溶液を調製した。次に、調製した溶液を厚さ１６μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムの両面に卓上コーターにて塗布した。この際、塗膜の厚さを片面１μｍ（両面合計で２μｍ）となるように調整した。次に、水浴にて相分離させた後、乾燥させることにより、ポリエチレンフィルムの両面に樹脂層を形成した。
【０１６７】
（電解液の調製工程）
電解液を次のようにして調製した。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）とを、質量比がＥＣ：ＥＭＣ＝３０：７０となるようにして混合して混合溶媒を調製した。次に、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．２ｍｏｌ／ｋｇとなるように溶解させて電解液（以下「ベース電解液」という。）を調製した。次に、ベース電解液に対して、添加剤として第１化合物（１−１）と第２化合物（２−１）とを添加して添加剤含有電解液（以下単に「電解液」という。）を調製した。ここで、第１化合物（１−１）は、電解液中における第１化合物（１−１）の含有量が０．０１質量％となるようにベース電解液に添加された。第２化合物（２−１）は、電解液中における第２化合物（２−１）の含有量が１質量％となるようにベース電解液に添加された。
【０１６８】
ここで、電解液中における第１化合物の含有量は、電解液の全質量（すなわちベース電解液、第１化合物および第２化合物の合計質量）に対する質量百分率を意味する。また、電解液中における第２化合物の含有量は、電解液の全質量（すなわちベース電解液、第１化合物および第２化合物の合計質量）に対する質量百分率を意味する。
【０１６９】
（ラミネートフィルム型電池の作製工程）
スタック型電極体を次のようにして作製した。まず、厚さ２５μｍのポリプロピレン製微多孔フィルムを矩形状に切断し、これをセパレータとした。次に、上述のようにして得られた負極９枚、正極８枚およびセパレータ１６枚を、負極、セパレータ、正極、・・・、正極、セパレータ、負極の順で積層した。これにより、正極活物質層、セパレータおよび負極活物質層からなる基本積層単位を１６層分内包するスタック型電極体が得られた。なお、この電極体の上下最外層は負極活物質層となるが、これらの部分は正極と対向していないため電池反応には寄与するものではない。また、この積層に際しては、積層方向から見て、正極活物質層の投影面が負極活物質層の投影面の内側に収まるように、負極と正極の相対位置を調整した。
【０１７０】
次に、正極の集電体露出部８枚を同時にアルミニウム製の正極リードに超音波溶接した。同様にして、負極の集電体露出部９枚を同時にニッケル製の負極リードに超音波溶接した。次に、調製した電解液を電極体に含浸させた後、樹脂層、アルミニウム層、樹脂層からなるアルミニウムラミネートフィルムからなる外装材を用い、減圧下で開口部を熱融着することにより電極体を封止した。その際、正負極リードが熱融着部を介して外装部材の外部に出るようにし、これらを正負極端子とした。これにより、目的とするラミネートフィルム型電池が得られた。なお、このラミネートフィルム型電池は、正極活物質量と負極活物質量とを調整し、完全充電時における開回路電圧（すなわち電池電圧）が表１−１に示すように４．４５Ｖになるように設計されたものである。
【０１７１】
［実施例１−２〜１−１７２、比較例１−１〜１−１２］
表１−１〜表１−５に示すように、電解液の組成を変更する以外は実施例１−１と同様にしてラミネートフィルム型電池を得た。
【０１７２】
＜（２）正極：ＬＣＯ、負極：ケイ素＋黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
［実施例２−１〜２−１７２、比較例２−１〜２−１２］
負極活物質としてケイ素を含む負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質として平均粒径５μｍのケイ素粉末を準備し、このケイ素粉末９０質量部と、黒鉛粉末５質量部と、結着剤としてポリイミド前駆体５質量部とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを添加して負極合剤スラリーを調製した。次に、この負極合剤スラリーを厚さ１５μｍの帯状銅箔（負極集電体）の両面に均一に塗布して乾燥させ、圧縮成型してのち、真空雰囲気下において４００℃で１２時間加熱することにより負極活物質層を形成した。これ以外のことは実施例１−１〜１−７２、比較例１−１〜１−１２と同様にしてラミネートフィルム型電池を得た。
【０１７３】
＜（３）正極：ＬＣＯ、負極：黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：耐熱絶縁層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
［実施例３−１〜３−１７２］
セパレータとして、基材の両面に耐熱絶縁層を形成した耐熱絶縁層付きセパレータを次のようにして作製した。まず、セラミックス粒子（無機粒子）としてのアルミナ粒子とポリフッ化ビニリデンとを、質量比がポリフッ化ビニリデン：アルミナ粒子＝２０：８０となるようにＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させて溶液を調製した。次に、この溶液に、厚さ１２μｍの微多孔性ポリエチレンセパレータを浸漬した。その後、水でＮ−メチル−２−ピロリドンを取り除いたあと８０℃の熱風で乾燥し、微多孔性ポリエチレンセパレータの両面に、両面合計で５μｍの耐熱絶縁層を形成することにより、耐熱絶縁層付きセパレータを作製した。これ以外のことは実施例１−１〜１−７２、比較例１−１〜１−１２と同様にしてラミネートフィルム型電池を得た。
【０１７４】
＜（４）正極：ＬＣＯ、負極：黒鉛、電解質：ゲル電解質、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
［実施例４−１〜４−２５］
電解質としてのゲル電解質層を正極および負極の両面に次のようにして形成した。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）とを、質量比がＥＣ：ＰＣ＝５０：５０となるようにして混合して混合溶媒を調製した。次に、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１ｍｏｌ／ｋｇとなるように溶解させてベース電解液を調製した。次に、表４−１に示すように、ベース電解液に対して、添加剤として第１化合物と第２化合物とを添加して電解液を調製した。
【０１７５】
次に、ヘキサフルオロプロピレンが６．９質量％の割合で共重合されたポリフッ化ビニリデンと、平均粒径０．３μｍのアルミナ粒子粉末と、調製した電解液と、ジメチルカーボネートとを混合し、攪拌、溶解させ、ゾル状の電解質溶液を得た。次に、得られたゾル状の電解質溶液を正極および負極の両面に均一に塗布した。その後、乾燥させてジメチルカーボネートを除去することにより、正極および負極の両面にゲル電解質層を形成した。
【０１７６】
上述のようにしてゲル電解質層が両面に形成された正極および負極を用いて、電極体を作製する以外のことは実施例１−１〜１−２５、比較例１−１〜１−１２と同様にしてラミネートフィルム型電池を得た。
【０１７７】
＜（５）正極：ＮＣＡ、負極：黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
［実施例５−１〜５−２５］
（正極の作製工程）
正極活物質としてニッケル含有量が高いリチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2）を用いた正極を次のようにして作製した。まず、正極活物質であるリチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2）９２質量部と、導電材であるケッチェンブラック３質量部と、結着材であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）５質量部とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤を分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させて正極合剤スラリーとした。この正極合剤スラリーを厚さ１０μｍの帯状アルミニウム箔（正極集電体）の両面に、アルミニウム箔の一端が露出するようにして塗布した。この後、塗布した正極合剤スラリーの分散媒を乾燥させることにより、正極を得た。最後に、幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの形状に切断した。
【０１７８】
（負極の作製工程）
負極を次のようにして作製した。まず、負極活物質であるメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）系黒鉛９７質量部と、結着材であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）３質量部とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤を分散媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させて負極合剤スラリーとした。この負極合剤スラリーを厚さ１０μｍの帯状銅箔（負極集電体）の両面に、銅箔の一端が露出するようにして塗布した。この後、塗布した負極合剤スラリーの分散媒を乾燥させることにより、負極を得た。最後に、幅３０ｃｍ、長さ８０ｍｍの形状に切断した。
【０１７９】
（電解液の調製工程）
電解液を次のようにして調製した。まず、炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸プロピレン（ＰＣ）と炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）と炭酸ジエチル（ＤＥＣ）とを、質量比がＥＣ：ＰＣ：ＥＭＣ：ＤＥＣ＝２０：１０：４０：３０となるようにして混合して混合溶媒を調製した。次に、この混合溶媒に、電解質塩として六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．２ｍｏｌ／ｋｇとなるように溶解させてベース電解液を調製した。次に、表５−１に示すように、ベース電解液に対して、添加剤として第１化合物と第２化合物とを添加して電解液を調製した。
【０１８０】
上記以外の工程は、実施例１−１〜１−２５、比較例１−１〜１−１〜１−１２と同様にしてラミネートフィルム型電池を得た。
【０１８１】
［サイクル特性］
上述のようにして得られたラミネートフィルム型電池のサイクル特性を次のようにして評価した。まず、５０℃で３サイクルの充放電を行った。次いで、２０℃で１ｍＡ／ｃｍ2の定電流密度で電池電圧が所定の電圧に達するまで充電し、さらに所定の定電圧で電流密度が０．０２ｍＡ／ｃｍ2に達するまで充電したのち、５０℃で放電するという４サイクル目の充放電を行った。続いて、４サイクル目と同充放電条件にて３００サイクルの充放電を行ない、４サイクル目の放電容量を１００とした場合の３０４サイクル目の放電容量維持率（％）を求めた。
【０１８２】
［評価結果］
＜（１）正極：ＬＣＯ、負極：黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
表１−１〜１−５は、実施例１−１〜１−１７２、比較例１−１〜１−１２のラミネートフィルム型電池の電解液の組成および評価結果を示す。
【表１−１】
0006414146.tif 000024
【０１８３】
【表１−２】
0006414146.tif 000025
【０１８４】
【表１−３】
0006414146.tif 000026
【０１８５】
【表１−４】
0006414146.tif 000027
【０１８６】
【表１−５】
0006414146.tif 000028
【０１８７】
＜（２）正極：ＬＣＯ、負極：ケイ素＋黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
表２−１〜２−５は、実施例２−１〜２−１７２、比較例２−１〜２−１２のラミネートフィルム型電池の電解液の組成および評価結果を示す。
【表２−１】
0006414146.tif 000029
【０１８８】
【表２−２】
0006414146.tif 000030
【０１８９】
【表２−３】
0006414146.tif 000031
【０１９０】
【表２−４】
0006414146.tif 000032
【０１９１】
【表２−５】
0006414146.tif 000033
【０１９２】
＜（３）正極：ＬＣＯ、負極：黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：耐熱絶縁層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
表３−１〜３−５は、実施例３−１〜３−１７２、比較例１−１〜１−１２、３−１〜３−１２のラミネートフィルム型電池の電解液の組成および評価結果を示す。
【表３−１】
0006414146.tif 000034
【０１９３】
【表３−２】
0006414146.tif 000035
【０１９４】
【表３−３】
0006414146.tif 000036
【０１９５】
【表３−４】
0006414146.tif 000037
【０１９６】
【表３−５】
0006414146.tif 000038
【０１９７】
＜（４）正極：ＬＣＯ、負極：黒鉛、電解質：ゲル電解質、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
表４−１は、実施例４−１〜４−２５、比較例４−１〜４−１２のラミネートフィルム型電池の電解液の組成および評価結果を示す。
【表４−１】
0006414146.tif 000039
【０１９８】
＜（５）正極：ＮＣＡ、負極：黒鉛、電解質：電解液、セパレータ：樹脂層付きセパレータの構成を有する実施例および比較例＞
表５−１は、実施例５−１〜５−２５、比較例５−１〜５−１２のラミネートフィルム型電池の電解液の組成および評価結果を示す。
【表５−１】
0006414146.tif 000040
【０１９９】
上記評価から以下のことがわかる。
電解液が第１化合物と第２化合物とを含んでいることで、サイクル特性を向上できる（実施例１−１〜１−１７２、比較例１−１〜１−１２）。
負極活物質として黒鉛およびケイ素のいずれを用いた電池でも、電解液が第１化合物と第２化合物とを含んでいることで、サイクル特性を向上できる（実施例１−１〜１−１７２、２−１〜２−１７２、比較例１−１〜１−１２、２−１〜２−１２）。
セパレータとして樹脂層付きセパレータおよび耐熱絶縁層付きセパレータのいずれを用いた電池でも、電解液が第１化合物と第２化合物とを含んでいることで、サイクル特性を向上できる（実施例１−１〜１−１７２、３−１〜３−１７２、比較例１−１〜１−１２、３−１〜３−１２）。
電解質として電解液およびゲル状電解質のいずれを用いた電池でも、電解質が第１化合物と第２化合物とを含んでいることで、サイクル特性を向上できる（実施例１−１〜１−１７２、４−１〜４−２５、比較例１−１〜１−１２、４−１〜４−１２）。
正極活物質としてＬＣＯおよびＮＣＡのいずれを用いた電池でも、電解液が第１化合物と第２化合物とを含んでいることで、サイクル特性を向上できる（実施例１−１〜１−１７２、５−１〜５−２５、比較例１−１〜１−１２、５−１〜５−１２）。
したがって、電解液が第１化合物と第２化合物とを含んでいることで、正極活物質、負極活物質、電解およびセパレータの種類に依らずサイクル特性を向上できる。
【０２００】
第１化合物の含有量は、サイクル特性の向上の観点からすると、０．０１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましく、０．１質量％以上３質量％以下の範囲内であることがより好ましい。
第２化合物の含有量は、サイクル特性の向上の観点からすると、０．１質量％以上１０質量％以下の範囲内であることが好ましく、０．１質量％以上５質量％以下の範囲内であることがより好ましい。
【０２０１】
両末端のＸ、Ｙ間がＣＦ2鎖のみからなる化合物（１−１）を用いた電池（実施例１−１〜１−４３）は、両末端のＸ、Ｙ間にＣＦ2鎖とＣＨ2鎖とからなる化合物（１−２）を用いた電池（実施例１−４４〜１−８６）に比べてサイクル特性を向上できる。
両末端のＸ、Ｙがビニル基である化合物（１−３）を用いた電池（実施例１−８７〜１−１２９）は、一方の末端のＸがフッ素基であり、他方の末端のＹがビニル基である化合物（１−１）、（１−２）を用いた電池（実施例１−１〜１−８６）、および両末端のＸ、Ｙがエチニル基である化合物（１−４）を用いた電池（実施例１−１３０〜１−１７２）に比べてサイクル特性を向上できる。
両末端のＸ、Ｙがエチニル基である化合物（１−４）を用いた電池（実施例１−１３０〜１−１７２）は、一方の末端のＸがフッ素基であり、他方の末端のＹがビニル基である電池（実施例１−１〜１−８６）に比べてサイクル特性を向上できる。
【０２０２】
両末端のニトリル基の間の炭素数が２〜８である化合物（２−１）、（２−２）、（２−３）を用いた電池（実施例１−１〜１−３１）では、炭素数が増加するに従ってサイクル特性が向上する。
酸素を含まない化合物（２−３）を用いた電池（実施例１−２９〜１−３１など）は、酸素を含む化合物（２−４）を用いた電池（実施例１−３２〜１−３４など）に比べてサイクル特性を向上できる。
アルケニレン基（不飽和結合を有する基）を含まない化合物（２−１）〜（２−６）を用いた電池（実施例１−１〜１−４０など）は、アルケニレン（不飽和結合を有する基）を含む化合物（２−７）を用いた電池（実施例１−４１〜１−４３など）に比べてサイクル特性を向上できる。
【０２０３】
以上、本技術の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０２０４】
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【０２０５】
また、上述の実施形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【０２０６】
また、上述の実施形態および実施例では、円筒型およびラミネートフィルム型の二次電池に本技術を適用した例について説明したが、電池の形状は特に限定されるものではない。例えば、角型やコイン型などの二次電池に本技術を適用することも可能であるし、スマートウオッチ、ヘッドマウントディスプレイ、ｉＧｌａｓｓ（登録商標）などのウェアラブル端末に搭載されるフレキシブル電池などに本技術を適用することも可能である。
【０２０７】
また、上述の実施形態および実施例では、巻回型およびスタック型の二次電池に対して本技術を適用した例について説明したが、電池の構造はこれに限定されるものではなく、例えば、正極および負極を折り畳んだ構造を有する二次電池などに対しても本技術は適用可能である。
【０２０８】
また、上述の実施形態および実施例では、電極が集電体と活物質層とを備える構成を例として説明したが、電極の構成はこれに限定されるもではない。例えば、電極が活物質層のみからなる構成としてもよい。
【０２０９】
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
正極と、負極と、電解質とを備え、
電池内に下記式（１）で表される第１化合物と下記式（２）で表される第２化合物とを含む電池。
【化２１】
0006414146.tif 000041
（式（１）中、Ｘは水素基、フッ素基、ビニル基またはエチニル基である。Ｙはビニル基またはエチニル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立して、水素基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基または炭素数１〜４のアルキニル基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基は、置換基を有していてもよい。ｌは０〜１６の整数、ｍは１〜１８の整数、ｎは０〜１６の整数である。）
【化２２】
0006414146.tif 000042
（式（２）中、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｚは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｐは０から２の整数である。ｑはＺの原子価から１減じた値である。ｒは０以上の整数である。ｓはＲ6の原子価から１減じた値であり、ｔはＲ5の原子価から１減じた値である。）
（２）
前記電解質は電解液を含み、
前記電解液中における前記第１化合物の含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下である（１）に記載の電池。
（３）
前記電解質は電解液を含み、
前記電解液中における前記第２化合物の含有量は、０．１質量％以上１０質量％以下である（１）または（２）に記載の電池。
（４）
Ｘが、ビニル基またはエチニル基である（１）から（３）のいずれかに記載の電池。
（５）
Ｘ、Ｙが、ビニル基である（１）から（３）のいずれかに記載の電池。
（６）
Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、アルキル基またはアルキレン基である（１）から（５）のいずれかに記載の電池。
（７）
式（２）において、Ｒ5であるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基が置換基を有し、該置換基は、シアノ基、シアノ基を持つアルキル基または下記の式（３）で表される置換基などを有していてもよく、
Ｒ6であるアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基が置換基を有し、該置換基は、シアノ基またはシアノ基を持つアルキル基などを有していてもよい請求項１に記載の電池。
【化２３】
0006414146.tif 000043
（式（３）中、Ｒ7は、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｙは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｕは０から２の整数である。ｖはＹの原子価から１減じた値である。ｗは０以上の整数である。ｘはＲ7の原子価から１減じた値である。）
（８）
前記負極は、負極活物質として金属元素または半金属元素を含む（１）から（７）のいずれかに記載の電池。
（９）
前記金属元素または前記半金属元素は、ケイ素およびスズのうちの少なくとも１種を含む（８）に記載の電池。
（１０）
基材と、前記基材の少なくとも一方の表面に設けられ、無機粒子を含む表面層とを有するセパレータをさらに備える（１）から（９）のいずれかに記載の電池。
（１１）
前記電解質は、電解液と、該電解液を保持する高分子化合物とを含む（１）から（１０）のいずれかに記載の電池。
（１２）
一対の上記正極および上記負極当たりの完全充電状態における開回路電圧が、４．４Ｖ以上６．００Ｖ以下の範囲内である（１）から（１１）のいずれかに記載の電池。
（１３）
下記式（１）で表される第１化合物と下記式（２）で表される第２化合物とを含む電解液。
【化２４】
0006414146.tif 000044
（式（１）中、Ｘは水素基、フッ素基、ビニル基またはエチニル基である。Ｙはビニル基またはエチニル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立して、水素基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルケニル基または炭素数１〜４のアルキニル基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基は、置換基を有していてもよい。ｌは０〜１６の整数、ｍは１〜１８の整数、ｎは０〜１６の整数である。）
【化２５】
0006414146.tif 000045
（式（２）中、Ｒ5、Ｒ6はそれぞれ独立して、炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数１〜１８のアルケニル基、炭素数１〜１８のアルキニル基、炭素数２〜１８のアルキレン基、炭素数２〜１８のアルケニレン基または炭素数２〜１８のアルキニレン基である。なお、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基は、置換基を有していてもよいし、環状構造を有していてもよいし、分岐構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ環状構造を有していてもよいし、置換基を有し且つ分岐構造を有していてもよい。Ｚは酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびＳＯ2から選ばれる連結基である。ｐは０から２の整数である。ｑはＺの原子価から１減じた値である。ｒは０以上の整数である。ｓはＲ6の原子価から１減じた値であり、ｔはＲ5の原子価から１減じた値である。）
（１４）
（１）から（１２）のいずれかに記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
を備える電池パック。
（１５）
（１）から（１２）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
（１６）
（１）から（１２）のいずれかに記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を備える電動車両。
（１７）
（１）から（１２）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
（１８）
他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報制御装置を備え、
前記電力情報制御装置が受信した情報に基づき、前記電池の充放電制御を行う（１７）に記載の蓄電装置。
（１９）
（１）から（１２）のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電力システム。
（２０）
発電装置もしくは電力網から前記電池に電力が供給される（１９）に記載の電力システム。
【符号の説明】
【０２１０】
１１    電池缶
１２、１３    絶縁板
１４    電池蓋
１５    安全弁機構
１５Ａ    ディスク板
１６    熱感抵抗素子
１７    ガスケット
２０    巻回型電極体
２１    正極
２１Ａ    正極集電体
２１Ｂ    正極活物質層
２２    負極
２２Ａ    負極集電体
２２Ｂ    負極活物質層
２３    セパレータ
２４    センターピン
２５    正極リード
２６    負極リード
【図１】
0006414146.tif 000051
【図２】
0006414146.tif 000052
【図３】
0006414146.tif 000053
【図４】
0006414146.tif 000054
【図５】
0006414146.tif 000055
【図６】
0006414146.tif 000056
【図７】
0006414146.tif 000057
【図８】
0006414146.tif 000058
【図９】
0006414146.tif 000059
【図１０】
0006414146.tif 000060
【図１１】
0006414146.tif 000061