(57)【要約】      （修正有）【課題】優れたサイクル特性を有する二次電池の提供。【解決手段】正極活物質を含む正極４と、負極活物質を含む負極６と、リチウム塩と有機溶媒とを含む非水電解液９と、を備えた二次電池において、負極活物質がチタン含有酸化物であり、有機溶媒がスルホン化合物であることを特徴とする二次電池。正極活物質としてリチウムマンガン複合酸化物を用いた場合でも、優れたサイクル特性を発現させることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、リチウム塩と有機溶媒とを含む非水電解液と、を備えた二次電池において
負極活物質が、チタン含有酸化物であり、
有機溶媒が、スルホン化合物であることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
チタン含有酸化物が、チタン酸リチウムであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
正極活物質が、リチウムマンガン複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
リチウムマンガン複合酸化物が、一般式ＬｉｘＭｎ３−ｘ−ｙＭｙＯ４（０．８≦ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．２、ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種）で表される化合物であることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
スルホン化合物が、スルホラン、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
非水電解液中におけるスルホン化合物の含有量が９０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負極活物質としてチタン含有酸化物を用い、非水電解液に用いる有機溶媒としてスルホン化合物を用いた二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等の携帯用電子機器の市場拡大に伴い、これら電子機器のコードレス電源としてエネルギー密度が大きく長寿命の二次電池が待望されている。
【０００３】
そして、このような要求に応えるべく、リチウムイオン等のアルカリ金属イオンを荷電担体とし、その電荷授受に伴う電気化学反応を利用した二次電池が開発されている。これらの分野に用いられる二次電池は、優れたサイクル特性が求められている。
【０００４】
その要求を満たすため、負極の集電箔に塗工される負極活物質に、チタン酸リチウムや二酸化チタンのようなチタン含有酸化物を用いた二次電池が開発されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
しかし、負極の負極活物質にチタン含有酸化物を用い、非水電解液の溶媒としてエチレンカーボネート等の炭酸エステルを用いた二次電池は、充放電サイクル時にガスが発生し、その結果、内圧のため電池が膨らみ、電池特性が低下するため、まだ十分なサイクル特性が得られていない問題があった。特に正極活物質に安価なリチウムマンガン複合酸化物を用いた二次電池は、他の正極活物質を用いた二次電池よりもサイクル特性に劣る問題があり、優れたサイクル特性を得ることができる負極活物質と電解液に用いる溶媒との組み合わせが課題となっていた。
【０００６】
以上より、優れたサイクル特性を有する二次電池が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−０４９９６７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
優れたサイクル特性を有する二次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】
【０００９】
本発明者らは、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、リチウム塩と有機溶媒とを含む非水電解液と、を備えた二次電池において、負極活物質がチタン含有酸化物であり、有機溶媒がスルホン化合物であることを特徴とする二次電池が上記課題を解決できることを見出し、本発明をするに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は以下の通りである。
【００１１】
第一の発明は、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、リチウム塩と有機溶媒とを含む非水電解液と、を備えた二次電池において
負極活物質が、チタン含有酸化物であり、
有機溶媒が、スルホン化合物であることを特徴とする二次電池である。
【００１２】
第二の発明は、チタン含有酸化物が、チタン酸リチウムであることを特徴とする第一の発明に記載の二次電池である。
【００１３】
第三の発明は、正極活物質が、リチウムマンガン複合酸化物であることを特徴とする第一の発明に記載の二次電池である。
【００１４】
第四の発明は、リチウムマンガン複合酸化物が、一般式ＬｉｘＭｎ３−ｘ−ｙＭｙＯ４（０．８≦ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．２、ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種）で表される化合物であることを特徴とする第三の発明に記載の二次電池である。
【００１５】
第五の発明は、スルホン化合物が、スルホラン、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホンからなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする第一の発明に記載の二次電池である。
【００１６】
第六の発明は、非水電解液中におけるスルホン化合物の含有量が９０質量％以上であることを特徴とする第一の発明に記載の二次電池である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の二次電池によれば、負極の負極活物質としてチタン酸リチウムを用い、非水電解液に用いる有機溶媒としてスルホン系化合物を用いることで、充放電反応を安定的に繰り返すことができる。すなわち、充放電反応時のイオンの移動が容易となり、円滑かつ安定した充放電反応が生じることから、短時間での充電や高出力での放電が可能となり、これによりエネルギー密度が大きく、優れたサイクル特性を有する二次電池を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る二次電池としてのコイン型電池の一実施の形態を示す断面図である。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
【００２０】
図１は、本発明に係る二次電池の一実施の形態としてのコイン型二次電池を示す断面図である。
【００２１】
電池缶１は、正極ケース２と負極ケース３とを有し、該正極ケース２及び負極ケース３は、いずれも円盤状の薄板形状に形成されている。そして、正極集電体を構成する正極ケース２の底部中央には、正極活物質（電極活物質）をシート状に形成した正極４が配されている。また、正極４上にはポリプロピレン等の多孔質フィルムで形成されたセパレータ５が積層され、さらにセパレータ５には負極６が積層されている。負極６は、負極活物質としてチタン含有酸化物を用いたものである。そして、負極６には負極集電体７が積層されると共に、該負極集電体７には金属製ばね８が載置されている。また、非水電解液９が内部空間に注入されると共に、負極ケース３は金属製ばね８の付勢力に抗して正極ケース２に固着され、ガスケット１０を介して封止されている。
【００２２】
また、非水電解液９は、リチウム塩と該リチウム塩を溶解する有機溶媒とを含有し、前記有機溶媒としてスルホン化合物を用いている。非水電解液９は、正極４と、該正極４の対向電極である負極６との間に介在されて両電極間の荷電担体の輸送を行うが、本実施の形態では、リチウム塩をスルホン化合物に溶解又は相溶させて行う。
【００２３】
本発明者らが鋭意研究を行なったところ、負極の負極活物質にチタン含有酸化物を用い、スルホン化合物を含有した非水電解液９を使用することにより、充放電反応時のイオンの移動が容易となって充放電反応が円滑に進行し、短時間での充電や高出力での放電を安定的に行うことが可能であり、かつ、非水電解液よりガスが発生しないため、優れたサイクル特性を有する二次電池を製造することができる。
【００２４】
＜非水電解液＞
まず、非水電解液について説明する。本発明に用いる非水電解液は、リチウム塩と有機溶媒とを含む電解液において、有機溶媒としてスルホン化合物を用いるものである。
【００２５】
前記スルホン化合物とは、下記一般式（１）で表される鎖状スルホン又は下記一般式（２）で表される環状スルホンである。
【００２６】
【化１】
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【００２７】
ここで、一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ炭素数が１〜５の直鎖アルキル基又は分岐アルキル基を示す。
【００２８】
一般式（１）で表される鎖状スルホンとしては、具体的には、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、エチルメチルスルホン、メチルイソプロピルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホン等を挙げることができる。
【００２９】
一般式（２）中、Ｒ３は置換または無置換のアルキレン基を示す。
【００３０】
一般式（２）で表される環状スルホンとしては、具体的には、スルホラン、３−メチルスルホラン、２, ４−ジメチルスルホラン等を挙げることができる。
【００３１】
これらの中でもスルホラン、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホンを用いることが好ましく挙げられ、特にエチルイソプロピルスルホンを用いることが、二次電池におけるサイクル特性に優れる点より好ましく挙げられる。
【００３２】
スルホン化合物は単独で用いても、２種類以上混合させて用いてもよい。スルホランと鎖状スルホンの混合溶媒として用いることが好ましく、特にスルホランとエチルイソプロピルスルホンとの混合溶媒として用いることが、二次電池におけるサイクル特性の点より好ましく挙げられる。
【００３３】
非水電解液９中のスルホン化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、所望の効果を発揮するためには、溶媒中で５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が特に好ましく挙げられる。また、２種類以上のスルホン化合物を組み合わせてもよく、スルホン化合物以外の化合物を添加剤として含有させてもよい。
【００３４】
尚、非水電解液９に含有されるリチウム塩としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３等を使用することができる。これらの中でも特に、ＬｉＰＦ６を用いた場合、二次電池の電気特性に優れる点より好ましく挙げられる。
【００３５】
電解液におけるリチウム塩の含有量としては、０．１〜５．０ｍｏｌ／Ｌであることが好ましく、０．５〜２．０ｍｏｌ／Ｌであることがより好ましく挙げられる。０．１ｍｏｌ／Ｌ未満であるとき、充放電時に十分な容量が得られない場合があり、また、５．０ｍｏｌ／Ｌ超であるとき、電解液の粘度が上昇し、リチウムイオンの移動速度が低下する場合がある。
【００３６】
＜負極＞
負極について説明する。負極は、負極活物質を含む負極であり、詳細に説明すると、負極集電体と、負極集電体の片面若しくは両面に担持され、負極活物質、負極導電剤及び結着剤を含む負極層を有するものである。
【００３７】
本発明に用いる負極活物質は、チタン含有酸化物である。チタン含有酸化物は、具体的には、チタン酸リチウム又は酸化チタン等が挙げられる。中でも、材料自身の安定性が高いことから、チタン酸リチウムが好ましく挙げられる。チタン酸リチウムには、例えばＮｂ等のリチウム、チタン以外の元素が微量含まれていてもよい。
【００３８】
前記チタン酸リチウムは、化学式Ｌｉ４＋ｘＴｉ５Ｏ１２（０≦ｘ≦３）で表され、スピネル型構造を有するチタン酸リチウムは、サイクル特性の観点から好ましく挙げられる。
【００３９】
負極導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。
【００４０】
負極活物質と負極導電剤を結着させるための結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム等が挙げられる。
【００４１】
負極活物質、負極導電剤及び結着剤の配合比については、負極活物質は７０〜９６重量％、負極導電剤は２〜２８重量％、結着剤は２〜２８重量％の範囲にすることが好ましく挙げられる。負極導電剤量が２重量％未満であると、負極層の集電性能が低下し、二次電池の大電流特性が低下する問題がある。また、結着剤量が２重量％未満であると、負極層と負極集電体の結着性が低下し、サイクル特性が低下する問題がある。一方、高容量化の観点から、負極導電剤及び結着剤は各々２８重量％以下であることが好ましく挙げられる。
【００４２】
負極層の厚さは、１０〜６０μｍであることが好ましい。該厚さにすることで、非水電解質の酸化分解生成物の堆積等による影響を低減させ、引いては寄生抵抗を低減することができる。
【００４３】
負極集電体は、１．０Ｖよりも貴である電位範囲において電気化学的に安定であるアルミニウム箔若しくはＭｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｉ等の元素を含むアルミニウム合金箔が好ましい。
【００４４】
負極は、例えば、負極活物質、負極導電剤及び結着剤を汎用されている溶媒に懸濁し作製したスラリーを、負極集電体に塗布し、乾燥し、負極層を作製した後、プレスを施すことによって製造することができる。その他、負極活物質、負極導電剤及び結着剤をペレット状に形成し、負極層として用いてもよい。
【００４５】
＜正極＞
正極について説明する。正極は、正極活物質を含む正極であり、詳細には、正極集電体と、正極集電体の片面若しくは両面に担持され、正極活物質、正極導電剤及び結着剤を含む正極層とを有するものである。
【００４６】
正極活物質としては、リチウムコバルト酸化物（ＬｉｘＣｏＯ２）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉｘＮｉＯ２）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２）、リチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎｘＮｉｙＭｚＯ２（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｓｎ、ＺｒあるいはＴａから選ばれる少なくとも１種）、又は、ＬｉｘＭｎ３−ｘ−ｙＭｙＯ４（０．８≦ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．２、ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種））、リチウムリン酸化物（ＬｉｘＦｅＰＯ４、ＬｉｘＦｅ１−ｙＭｎｙＰＯ４、ＬｉｘＣｏＰＯ４等）等が挙げられる。
【００４７】
これらの中でもマンガンを用いたリチウムマンガン複合酸化物は、経済的に優れ、かつ、該リチウムマンガン複合酸化物を正極活物質として用いた二次電池の電気特性にも優れるため好ましく挙げられる。しかしながら、該リチウムマンガン複合酸化物を正極活物質として用いた二次電池は、他の正極活物質を用いた二次電池よりも、サイクル特性に劣るため、より一層最適な負極活物質や電解液に用いる溶媒の組み合わせが重要となる。
【００４８】
本願発明の二次電池は、正極活物質としてリチウムマンガン複合酸化物を用いた場合でも、本発明に用いる負極活物質と電解液に用いる溶媒との組み合わせにより、優れたサイクル特性を発現させることが可能となる。
【００４９】
リチウムマンガン複合酸化物の中でも、ＬｉｘＭｎ３−ｘ−ｙＭｙＯ４（０．８≦ｘ≦１．２、０＜ｙ≦０．２、ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種）で表されるリチウムマンガン複合酸化物が好ましく挙げられる。サイクル特性の観点から、正極活物質はＬｉ１．１Ｍｎ１．８Ａｌ０．１Ｏ４を用いることが特に好ましく挙げられる。
【００５０】
集電性能を高め、集電体との接触抵抗を抑えるための正極導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等の炭素物質を挙げることができる。
【００５１】
正極活物質と正極導電剤を結着させるための結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素系ゴム等が挙げられる。
【００５２】
正極活物質、正極導電剤及び結着剤の配合比については、正極活物質は８０〜９５質量％、正極導電剤は３〜１８質量％、結着剤は２〜１７質量％の範囲にすることが好ましい。正極導電剤については、３質量％以上であることにより上述した効果を発揮することができ、１８質量％以下であることにより、高温保存下での正極導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。結着剤については、２質量％以上であることにより十分な電極強度が得られ、１７質量％以下であることにより、電極の絶縁体の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
【００５３】
正極集電体は、アルミニウム箔若しくはＭｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｉ等の元素を含むアルミニウム合金箔が好ましく挙げられる。
【００５４】
正極は、例えば、正極活物質、正極導電剤及び結着剤を適当な溶媒に懸濁し、この懸濁し作製したスラリーを、正極集電体に塗布し、乾燥し、正極層を作製した後、プレスを施すことにより作成される。その他、正極活物質、正極導電剤及び結着剤をペレット状に形成し、正極層として用いてもよい。
【００５５】
＜二次電池の製造方法＞
次に、上記二次電池の製造方法の一例を詳述する。
【００５６】
まず、正極活物質を電極形状に形成する。そして、この有機化合物を導電剤、及び結着剤と共に混合し、溶媒を加えて活物質用スラリーを作製し、該活物質用スラリーを正極集電体上に任意の塗工方法で塗工し、乾燥することにより正極（正極活物質）４を形成する。
【００５７】
活物質用スラリーに使用される溶媒についても、特に限定されるものではなく、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン等の塩基性溶媒、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ニトロベンゼン、アセトン等の非水溶媒、メタノール、エタノール等のプロトン性溶媒等を使用することができる。
【００５８】
尚、溶媒の種類、有機化合物と溶媒との配合比、導電剤や結着剤の種類及びその添加量等は、二次電池の要求特性や生産性等を考慮し、任意に設定することができる。
【００５９】
次いで、この正極４を、リチウム塩とスルホン化合物を含有した非水電解液９に含浸させて該正極４に前記非水電解液９を染み込ませ、その後、前記非水電解液９を含浸させたセパレータ５を正極４上に積層し、さらに負極６及び負極集電体７を順次積層し、その後内部空間に非水電解液９を注入する。そして、負極集電体９上に金属製ばね８を載置すると共に、ガスケット１０を周縁に配し、かしめ機等で負極ケース３を正極ケース２に固着して外装封止し、これによりコイン型二次電池が作製される。
【００６０】
このように本実施の形態によれば、得られる二次電池は、非水電解液よりガスが発生せず、また、充放電反応時のイオンの移動が容易となり、円滑かつ安定した充放電反応を繰り返すことができる。すなわち、短時間での充電や高出力での放電が可能となり、これによりエネルギー密度が大きく高出力で、充放電を繰り返しても容量低下の少ないサイクル特性の良好な長寿命の二次電池を得ることが可能となる。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００６２】
また、上記実施の形態では、コイン型二次電池について説明したが、電池形状は特に限定されるものでないのはいうまでもなく、円筒型、角型、シート型等にも適用できる。また、外装方法も特に限定されず、金属ケースや、モールド樹脂、アルミラミネートフイルム等を使用してもよい。
【００６３】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は一例であり、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００６４】
＜正極の作製＞
正極活物質材料としてＬｉ１．１Ｍｎ1.8Ａｌ０．１Ｏ４、導電助剤としてカーボンブラック、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ） を質量比=９０：６：４となるようにＮ−メチルピロリドン中に分散させ、スラリーを得た。得られたスラリーを集電体であるアルミニウム箔に塗布して乾燥させ、圧延を行い、正極を得た。
【００６５】
＜負極１の作製、チタン酸リチウム＞
負極活物質としてリチウムチタン複合酸化物（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２） と、負極導電剤として１２００ ℃ で焼成したコークスと、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを質量比９０：５：５となるようにＮ −メチルピロリドン溶液に加えて混合し、スラリーを得た。得られたスラリーを集電体であるアルミニウム箔に塗布して乾燥させ、圧延を行い、負極を得た。
【００６６】
＜負極２の作製、グラファイト負極＞
負極活物質として人造黒鉛と、導電助剤としてカーボンブラック、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを質量比９０：２：８となるようにＮ−メチルピロリドン溶液に加えて混合し、スラリーを得た。得られたスラリーを集電体である銅箔に塗布して乾燥させ、圧延を行い、負極を得た。
【００６７】
＜非水電解液の調製＞
（非水電解液１）
エチルイソプロピルスルホン溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００６８】
（非水電解液２）
スルホラン溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００６９】
（非水電解液３）
エチルイソプロピルスルホンとスルホランを体積比５：５で混合した溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７０】
（非水電解液４）
エチルイソプロピルスルホンとエチレンカーボネートを体積比９：１で混合した溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７１】
（非水電解液５）
エチルイソプロピルスルホンとエチレンカーボネートを体積比７：３で混合した溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７２】
（非水電解液６）
エチルイソプロピルスルホンとエチレンカーボネートを体積比５：５で混合した溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７３】
（非水電解液７）
エチルイソプロピルスルホンとエチレンカーボネートを体積比３：７で混合した溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７４】
（非水電解液８）
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを体積比５：５で混合した溶液中にＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７５】
（非水電解液９）
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを体積比３：３：４で混合した溶液中に、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍの割合で添加し作製した。
【００７６】
（実施例１〜７、比較例１〜５）
表１に対応するようにして、負極と非水電解液を用いて二次電池を作製した。
【００７７】
＜二次電池の作製＞
得られたそれぞれ負極及び正極の間にポリエチレンからなるセパレータを挟んで積層し積層体（素体）を得た。得られた積層体をアルミラミネートパックにいれ、このアルミラミネートパックにそれぞれ非水電解液を注入した後に真空シールし、二次電池(縦：５０ｍｍ、横：３０ｍｍ、厚さ：３ｍｍ)を作製した。
【００７８】
＜初期充放電工程＞
二次電池作製後、恒温槽にて２５℃に設定された環境下で初回の充電を行い、その直後に初回放電を行った。なお充電は０．２ＣｍＡで２．７Ｖまで定電流定電圧充電を行い、放電は０．２ＣｍＡで１．２Ｖまで定電流放電を行った。
【００７９】
＜充放電サイクル試験（２５℃）＞
初期充放電工程後、恒温槽にて２５℃に設定された環境下で充放電サイクル試験を行い、放電容量の推移を調べた。充電は、電流１．０ＣｍＡ、電圧２．７Ｖ、３ 時間の定電流定電圧充電とし、放電は、電流１．０ＣｍＡ、終止電圧１．２Ｖの定電流放電として行い、これを１サイクルとして５００サイクルの充放電を行った。そして、５００サイクル目の放電容量の１サイクル目の放電容量の割合（これを「容量保持率（％）」とする）を求めた。なお、全てのサイクルにおいて、充電後及び放電後に、１０ 分の休止時間を設定した。
【００８０】
＜充放電サイクル試験（５０℃）＞
初期充放電工程後、恒温槽にて５０℃に設定された環境下で充放電サイクル試験を行い、放電容量の推移を調べた。充電は、電流１．０ＣｍＡ、電圧２．７Ｖ、３時間の定電流定電圧充電とし、放電は、電流１．０ＣｍＡ、終止電圧１．２Ｖの定電流放電とした。これを１サイクルとして５００サイクルの充放電を行った。そして、５００サイクル目の放電容量の１サイクル目の放電容量の割合（これを「容量保持率（％）」とする）を求めた。全てのサイクルにおいて、充電後及び放電後に、１０ 分の休止時間を設定した。容量保持率（％）の数値が大きいほうがサイクル特性に優れている。測定結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
2017069014.tif 000004
【００８２】
表１中の略語は以下の通りである。
ＥｉＰＳ：エチルイソプロピルスルホン
ＳＬ：スルホラン
ＥＣ：エチレンカーボネート
ＤＥＣ：ジエチルカーボネート
ＥＭＥＣ：エチルメチルカーボネート
【００８３】
比較例１〜５より、実施例１〜７の方が、容量維持率が大きく、サイクル特性に優れていることがわかる。スルホン化合物を用いることで、５０℃といった高温雰囲気下においても二次電池のサイクル特性に優れていることがわかる。
【図１】
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