【手続補正書】
【提出日】平成22年8月13日(2010.8.13)
【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、化１で表される構造を有する有機環状ケイ素化合物を含有する非水溶媒を含む、
二次電池。
【化１】
2009054286.tif 000001
（Ｒ１およびＲ２は炭素数１以上４以下のアルキル基、炭素数２以上４以下のアルケニル基あるいはアリール基、またはそれらをハロゲン化した基である。）
【請求項２】
前記化１に示した構造を有する有機環状ケイ素化合物は、化２および化３で表される化合物のうちの少なくとも１種である、請求項１記載の二次電池。
【化２】
2009054286.tif 000002
（Ｒ１１およびＲ１２は炭素数１以上４以下のアルキル基、炭素数２以上４以下のアルケニル基あるいはアリール基、またはそれらをハロゲン化した基である。Ｒ１３は炭素数２以上４以下のアルキレン基、炭素数２以上４以下のアルケニレン基あるいは芳香族環を有する２価の基、またはそれらをハロゲン化した基、またはそれらの誘導体である。）
【化３】
2009054286.tif 000003
（Ｒ２１〜Ｒ２４は炭素数１以上４以下のアルキル基、炭素数２以上４以下のアルケニル基あるいはアリール基、またはそれらをハロゲン化した基である。Ｒ２５およびＲ２６は炭素数１以上４以下のアルキレン基、炭素数２以上４以下のアルケニレン基あるいは芳香族環を有する２価の基、またはそれらをハロゲン化した基である。）
【請求項３】
前記非水溶媒中における前記化１に示した構造を有する有機環状ケイ素化合物の含有量は、０．０１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４】
前記非水溶媒は、不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
前記非水溶媒は、化４で表されるハロゲンを有する鎖状炭酸エステルおよび化５で表されるハロゲンを有する環状炭酸エステルからなる群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。
【化４】
2009054286.tif 000004
（Ｒ３１〜Ｒ３６は水素基、ハロゲン基、アルキル基あるいはハロゲン化アルキル基であり、それらのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。）
【化５】
2009054286.tif 000005
（Ｒ４１〜Ｒ４４は水素基、ハロゲン基、アルキル基あるいはハロゲン化アルキル基であり、それらのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。）
【請求項６】
前記化４に示したハロゲンを有する鎖状炭酸エステルは、炭酸ビス（フルオロメチル
）および炭酸フルオロメチルメチルのうちの少なくとも１種であり、前記化５に示したハロゲンを有する環状炭酸エステルは、４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび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種である、請求項５記載の二次電池。
【請求項７】
前記非水溶媒は、スルトンを含有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項８】
前記非水溶媒は、酸無水物を含有する、請求項１記載の二次電池。
【請求項９】
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 ）および六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）からなる群のうちの少なくとも１種を含有する電解質塩を含む、請求項１記載の二次電池。
【請求項１０】
化６、化７および化８で表される化合物からなる群のうちの少なくとも１種を含有する電解質塩を含む、請求項１記載の二次電池。
【化６】
2009054286.tif 000006
（Ｘ５１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る。Ｍ５１は遷移金属、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。Ｒ５１はハロゲン基である。Ｙ５１は−ＯＣ−Ｒ５２−ＣＯ−、−ＯＣ−ＣＲ５３2 −あるいは−ＯＣ−ＣＯ−である。ただし、Ｒ５２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る。Ｒ５３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。なお、ａ５は１〜４の整数であり、ｂ５は０、２あるいは４の整数であり、ｃ５、ｄ５、ｍ５およびｎ５は１〜３の整数である。）
【化７】
2009054286.tif 000007
（Ｘ６１は短周期型周期表における１Ａ族元素あるいは２Ａ族元素である。Ｍ６１は遷移金属、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。Ｙ６１は−ＯＣ−（ＣＲ６１2 ）b6−ＣＯ−、−Ｒ６３2 Ｃ−（ＣＲ６２2 ）c6−ＣＯ−、−Ｒ６３2 Ｃ−（ＣＲ６２2 ）c6−ＣＲ６３2 −、−Ｒ６３2 Ｃ−（ＣＲ６２2 ）c6−ＳＯ2 −、−Ｏ2 Ｓ−（ＣＲ６２2 ）d6−ＳＯ2 −あるいは−ＯＣ−（ＣＲ６２2 ）d6−ＳＯ2 −である。ただし、Ｒ６１およびＲ６３は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基であり、それぞれのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。Ｒ６２は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。なお、ａ６、ｅ６およびｎ６は１あるいは２の整数であり、ｂ６およびｄ６は１〜４の整数であり、ｃ６は０〜４の整数であり、ｆ６およびｍ６は１〜３の整数である。）
【化８】
2009054286.tif 000008
（Ｘ７１は短周期型周期表における１Ａ族元素あるいは２Ａ族元素である。Ｍ７１は遷移金属、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。Ｒｆはフッ素化アルキル基あるいはフッ素化アリール基であり、いずれの炭素数も１〜１０である。Ｙ７１は−ＯＣ−（ＣＲ７１2 ）d7−ＣＯ−、−Ｒ７２2 Ｃ−（ＣＲ７１2 ）d7−ＣＯ−、−Ｒ７２2 Ｃ−（ＣＲ７１2 ）d7−ＣＲ７２2 −、−Ｒ７２2 Ｃ−（ＣＲ７１2 ）d7−ＳＯ2 −、−Ｏ2 Ｓ−（ＣＲ７１2 ）e7−ＳＯ2 −あるいは−ＯＣ−（ＣＲ７１2 ）e7−ＳＯ2 −である。ただし、Ｒ７１は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。Ｒ７２は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基であり、そのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。なお、ａ７、ｆ７およびｎ７は１あるいは２の整数であり、ｂ７、ｃ７およびｅ７は１〜４の整数であり、ｄ７は０〜４の整数であり、ｇ７およびｍ７は１〜３の整数である。）
【請求項１１】
前記化６に示した化合物は、化９で表される化合物からなる群のうちの少なくとも１種であり、前記化７に示した化合物は、化１０で表される化合物からなる群のうちの少なくとも１種であり、前記化８に示した化合物は、化１１で表される化合物である、請求項１０記載の二次電池。
【化９】
2009054286.tif 000009
【化１０】
2009054286.tif 000010
【化１１】
2009054286.tif 000011
【請求項１２】
化１２、化１３および化１４で表される化合物からなる群のうちの少なくとも１種を含有する電解質塩を含む、請求項１記載の二次電池。
【化１２】
2009054286.tif 000012
（ｍおよびｎは１以上の整数である。）
【化１３】
2009054286.tif 000013
（Ｒ８１は炭素数２以上４以下の直鎖状あるいは分岐状のパーフルオロアルキレン基である。）
【化１４】
2009054286.tif 000014
（ｐ、ｑおよびｒは１以上の整数である。）
【請求項１３】
前記負極は、炭素材料、リチウム金属（Ｌｉ）、あるいはリチウムを吸蔵および放出することが可能であると共に金属元素および半金族元素のうちの少なくとも１種を有する材料、を含有する負極活物質を含む、請求項１記載の二次電池。
【請求項１４】
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、合金および化合物からなる群のうちの少なくとも１種を含有する負極活物質を含む、請求項１記載の二次電池。
【請求項１５】
前記負極は、負極集電体上に負極活物質層を有し、前記負極活物質層は、気相法、液相法および焼成法からなる群のうち少なくとも１種の方法によって形成されている、請求項１記載の二次電池。
【請求項１６】
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１７】
化１で表される構造を有する有機環状ケイ素化合物を含有する非水溶媒を含む、二次電池用電解液。
【化１】
2009054286.tif 000015
（Ｒ１およびＲ２は炭素数１以上４以下のアルキル基、炭素数２以上４以下のアルケニル基あるいはアリール基、またはそれらをハロゲン化した基である。）
【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】二次電池用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、非水溶媒を含む二次電池用電解液、および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】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
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、サイクル特性を向上させることが可能な二次電池用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】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の二次電池用電解液は、化１で表される構造を有する有機環状ケイ素化合物を含有する非水溶媒を含むものである。
【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】
本発明の二次電池は、正極および負極と共に電解液を備え、電解液が化２で表される構造を有する有機環状ケイ素化合物を含有する非水溶媒を含むものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の二次電池用電解液によれば、非水溶媒が化１に示した構造を有する有機環状ケイ素化合物を含有しているので、化学的安定性が向上する。これにより、本発明の二次電池用電解液を備えた二次電池によれば、電解液の分解が抑制されるため、サイクル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】０１９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９０】
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、本発明の二次電池用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よい。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】０１９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９１】
また、上記した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】０１９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９２】
また、上記した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いて表されるリチウムイオン二次電池や、負極の容量がリチウムの析出および溶解に基づいて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とリチウムの析出および溶解に基づく容量とを含み、かつ、それらの容量の和によって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】０１９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９４】
また、上記した実施の形態または実施例では、本発明の二次電池について、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、ならびに電池素子が巻回構造を有する場合を例に挙げて説明したが、本発明の二次電池は、角型、コイン型あるいはボタン型などの他の電池構造を有する場合や、電池素子が積層構造などの他の構造を有する場合についても同様に適用可能である。  
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９５】
また、上記実施の形態および実施例では、本発明の二次電池用電解液あるいは二次電池における化３に示した構造を有する有機環状ケイ素化合物の含有量について、実施例の結果から導き出された適正範囲を説明しているが、その説明は、含有量が上記した範囲外となる可能性を完全に否定するものではない。すなわち、上記した適正範囲は、あくまで本発明の効果を得る上で特に好ましい範囲であり、本発明の効果が得られるのであれば、含有量が上記した範囲から多少外れてもよい。