(57)【要約】【課題】優れた電池特性を得ることが可能である二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供する。【解決手段】正極と、負極と、カルボニル化合物を含む電解液とを備えた二次電池が提供される。【選択図】図１
2020522836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性非プロトン性溶媒と、
アルカリ金属塩と、
少なくとも１つの添加剤と
を含み、
前記添加剤は、一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000072
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【請求項２】
前記少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
請求項１記載の二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000073
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、一緒に環化合物を形成しない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【請求項３】
前記少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
請求項１記載の二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000074
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【請求項４】
前記少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
請求項１記載の二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000075
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【請求項５】
極性非プロトン性溶媒と、アルカリ金属塩と、少なくとも１つの添加剤とを含み、
前記添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000076
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、いずれもハロゲン化アルキル基でない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【請求項６】
非水電解質中における前記少なくとも１つの添加剤の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量%、より好ましくは０．１〜３重量％である、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の二次電池用非水電解質。
【請求項７】
前記非水電解質中における前記少なくとも１つの添加剤の量は、０．０１〜２重量％、好ましくは０．０１〜１．８重量%、より好ましくは０．１〜１．６重量％である、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の二次電池用非水電解質。
【請求項８】
非水電解質中における少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−Ｉ、Ｉ−ＩＩまたはＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の二次電池用非水電解質。
【請求項９】
これらに限定されないが、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、スクシノニトリルなどの少なくとも１つのさらなる添加剤または化合物を含む、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の二次電池用非水電解質。
【請求項１０】
液状またはゲルポリマー状の電解質である、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の二次電池用非水電解質。
【請求項１１】
前記極性非プロトン性溶媒は、特に、環状エステルカーボネート、鎖状エステルカーボネート、ラクトン、鎖状カルボン酸エステルおよびさらなる極性非プロトン性溶媒から選択される、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の二次電池用非水電解質。
【請求項１２】
前記アルカリ金属塩は、１種類または２種類以上のＬｉ塩である、
先行する一連の請求項のいずれか１項に記載の非水電解質。
【請求項１３】
正極と、負極と、請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の非水電解質とを備えた二次電池であって、
前記二次電池は、特に、Ｌｉイオン二次電池である、
二次電池。
【請求項１４】
前記正極は、
Ｌｉイオンを可逆的に吸蔵および放出可能である１種類または２種類以上の正極活物質を含むインターカレーション型正極であり、
特に、これらに限定されないが、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｆｅおよびそれらの組み合わせから選択される金属などの層状構造型、スピネル構造型またはオリビン構造型遷移金属酸化物を含み、
および／または、
前記負極は、
これらに限定されないが、黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、黒鉛、Ｌｉ金属、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ合金、Ｓｎ、Ｓｎ酸化物、ＬｉＴｉ2 Ｏ5 、Ｓｎ合金などのＬｉイオンを可逆的に吸蔵および放出可能である１種類または２種類以上の負極活物質を含むインターカレーション型負極である、
請求項１３記載の二次電池。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の二次電池を備えた電子デバイスであって、
前記電子デバイスは、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具または電子機器である、
電子デバイス。
【請求項１６】
これらに限定されないが、二次電池、スーパーキャパシタ、電子デバイスなどの電気化学デバイスにおける、請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の非水電解質の使用であって、
これらに限定されないが、その電子デバイスが電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具、電子機器などである、
非水電解質の使用。
【請求項１７】
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、二次電池。
［化１］
2020522836.tif 000077
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項１８】
前記Ｒ２において、
前記１価の鎖状炭化水素シアノ基は、アルキル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基である、
請求項１７記載の二次電池。
【請求項１９】
前記１価の鎖状炭化水素シアノ基は、前記アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基である、
請求項１８記載の二次電池。
【請求項２０】
前記アルキル基の炭素数は、３以上である、
請求項１９記載の二次電池。
【請求項２１】
前記Ｒ１および前記Ｘ２において、
前記１価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基およびそれらの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであると共に、
前記Ｘ１および前記Ｘ２において、
前記ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれかである、
請求項１７記載の二次電池。
【請求項２２】
前記Ｒ１は、アルキル基であり、
前記Ｒ２は、アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であり、
前記Ｘ１は、フッ素基であり、
前記Ｘ２は、水素基である、
請求項１７記載の二次電池。
【請求項２３】
前記電解液中における前記シアノ化合物の含有量は、０．１重量％以上５重量％以下である、
請求項１７記載の二次電池。
【請求項２４】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１７記載の二次電池。
【請求項２５】
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む、
二次電池用電解液。
［化２］
2020522836.tif 000078
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項２６】
二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電池パック。
［化３］
2020522836.tif 000079
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項２７】
二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電動車両。
［化４］
2020522836.tif 000080
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項２８】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電力貯蔵システム。
［化５］
2020522836.tif 000081
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項２９】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電動工具。
［化６］
2020522836.tif 000082
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項３０】
二次電池を電力供給源として備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電子機器。
［化７］
2020522836.tif 000083
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１７年８月２９日に出願された日本特許出願番号ＪＰ２０１７−１６４１０９号および２０１７年３月３１日に出願された欧州特許出願番号ＥＰ１７１６４２０８．５号の利益を主張するものであり、それらの全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示の分野は、二次電池に用いられる材料である。
【０００３】
本出願は、二次電池用非水電解質、およびその電気化学デバイスまたは電子デバイスへの使用に関する。
【０００４】
本開示は、非水電解質を含む二次電池に関する。
【０００５】
また、本開示は、上記した二次電池を含む電気機器に関する。
【０００６】
本開示は、二次電池用電解液およびその電解液を用いた二次電池に関すると共に、その二次電池を用いた電池パック、電気自動車、電力蓄電システム、電動工具および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００７】
携帯電話などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。そこで、電子機器の電源として、小型かつ軽量であると共に高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。
【０００８】
なお、二次電池は、電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。一例を挙げると、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、および電動ドリルなどの電動工具である。
【０００９】
この二次電池は、正極および負極と共に電解液を備えている。二次電池の構成は、電池特性に大きな影響を及ぼすため、その二次電池の構成に関しては、さまざまな提案がなされている。
【００１０】
具体的には、広い温度範囲において電気化学的特性を向上させるために、電解液がカルボン酸エステルを含んでいる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
特許文献１：国際公開第２０１１／０３４０６７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
二次電池が搭載される電子機器などは、益々、高性能化および多機能化している。これに伴い、電子機器などの使用頻度は増加していると共に、その電子機器などの使用環境は拡大している。そこで、二次電池の電池特性に関しては、未だ改善の余地がある。
【００１３】
そこで、優れた電池特性を得ることが可能である二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本開示の一実施形態によれば、極性非プロトン性溶媒と、アルカリ金属塩と、少なくとも１つの添加剤とを含み、その添加剤は一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である二次電池用非水電解質が提供される。
2020522836.tif 000003
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００１５】
本開示の一実施形態によれば、極性非プロトン性溶媒と、アルカリ金属塩と、少なくとも１つの添加剤とを含み、その添加剤は一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である二次電池用非水電解質が提供される。
2020522836.tif 000004
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、いずれもハロゲン化アルキル基でない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００１６】
本開示の一実施形態によれば、これらに限定されないが、二次電池、スーパーキャパシタ、電子デバイスなどの電気化学デバイスにおける非水電解質の使用であって、これらに限定されないが、その電子デバイスが電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具、電子機器などである本開示による非水電解質の使用が提供される。
【００１７】
本開示の一実施形態によれば、正極と、負極と、本開示による非水電解質とを備えた二次電池、特にＬｉイオン二次電池が提供される。
【００１８】
本開示の一実施形態によれば、本発明による二次電池を含む電子デバイスが提供される。
【００１９】
上記した段落は、一般的な導入として提供されており、以下の特許請求の技術的範囲を限定することを意図していない。ここで説明される実施形態は、さらなる利点と併せて、添付の図面と共に以下の詳細な説明を参照することにより、最良に理解される。
【００２０】
本開示の一実施形態によれば、下記の一般式（１）で表されるシアノ化合物を含む二次電池用電解液が提供される。
【００２１】
［化１］
2020522836.tif 000005
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【００２２】
本開示の一実施形態によれば、正極と負極と電解液とを備えた二次電池が提供され、その電解液が上記した本開示の一実施形態の二次電池用電解液と同様の構成を有している。
【００２３】
本開示の各実施形態によれば、二次電池を備えた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器が提供され、その二次電池が上記した本開示の一実施形態の二次電池と同様の構成を有している。
【００２４】
ここで、上記した「１価の鎖状炭化水素シアノ基」とは、１価の鎖状炭化水素基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基の総称である。言い替えれば、１価の鎖状炭化水素シアノ基は、１価の鎖状炭化水素基のうちの１個または２個以上の水素基が１個または２個以上のシアノ基により置換された基である。なお、１価の鎖状炭化水素基に１個または２個以上のシアノ基が導入される位置は、特に限定されない。
【００２５】
ここで説明した「１価の鎖状炭化水素基」とは、炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）により形成される１価の鎖状の基の総称であり、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよい。この１価の鎖状炭化水素基は、１個または２個以上の炭素間不飽和結合を含んでいてもよいし、その炭素間不飽和結合を含んでいなくてもよい。なお、炭素間不飽和結合は、炭素間二重結合（＞Ｃ＝Ｃ＜）および炭素間三重結合（−Ｃ≡Ｃ−）である。
【００２６】
また、上記した「１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基」とは、上記した１価の鎖状炭化水素シアノ基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換された基である。ハロゲン基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本開示の二次電池用電解液および二次電池によれば、電解液が上記したシアノ化合物を含んでいるので、優れた電池特性を得ることができる。また、本開示の各実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器においても、同様の効果を得ることができる。
【００２８】
本明細書に記載されている効果は、非限定的であることに留意されたい。本開示により達成される効果は、その本開示により説明される効果のうちの１つまたは複数であり得る。上記した一般的な説明および以下の詳細な説明の双方は例示であり、特許請求される技術のさらなる説明を提供するために提供されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
添付の図面は、さらなる技術の理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれており、その一部を構成している。図面は、例示的な実施形態を示しており、本明細書と共に本技術の様々な原理を説明する役割を果たす。
【図１】図１は、本開示の一実施形態の非水電解質を用いた二次電池（円筒型）の構成を表す断面図である。
【図２】図２は、図１に示した巻回電極体の一部を拡大して表す断面図である。
【図３】図３は、本開示の非水電解液を用いた他の二次電池（ラミネートフィルム型）の構成を表す斜視図である。
【図４】図４は、図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った巻回電極体の構成を表す断面図である。
【図５】図５は、二次電池の適用例（電池パック）の構成を表すブロック図である。例えば、電池パックは、筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１と、負極端子７２とを備えていてもよい。筐体６０は、例えば、プラスチック材料などにより形成されている。
【図６】図６は、二次電池の適用例（電動車）の構成を表すブロック図である。例えば、電動車両は、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０と、クラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えていてもよい。これに加えて、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪とを備えていてもよい。
【図７】図７は、二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。例えば、一般住宅および商業ビルなどの住宅８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えていてもよい。
【図８】図８は、二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。例えば、電動工具は、電動ドリルでもよく、プラスチック材料などにより形成された工具本体９８の内部に、制御部９９および電源１００を備えていてもよい。例えば、可動部であるドリル部１０１を工具本体９８に操作可能（回転可能）に取り付けてもよい。
【図９】図９は、本開示の一実施形態の二次電池（円筒型）の構成を表す断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示した巻回電極体の一部を拡大して示す断面図である。
【図１１】図１１は、本開示の一実施形態の二次電池（ラミネートフィルム型）の構成を表す斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った巻回電極体の断面図である。
【図１３】図１３は、二次電池の適用例（電池パック：単電池）の構成を表す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３に示した電池パックの構成を表すブロック図である。
【図１５】図１５は、二次電池の適用例（電池パック：組電池）の構成を表すブロック図である。
【図１６】図１６は、二次電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。
【図１７】図１７は、二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。
【図１８】図１８は、二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
上記したように、本開示は、非水電解質、特に二次電池用非水電解質、より具体的にはＬｉイオン二次電池用非水電解質を提供する。
【００３１】
本開示による二次電池用非水電解質は、極性非プロトン性溶媒と、アルカリ金属塩と、少なくとも１つの添加剤とを含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000006
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３２】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000007
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｚ1 およびＺ2 は、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基またはハロゲン化アリールオキシ基でない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３３】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000008
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３４】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000009
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｚ1 およびＺ2 は、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基またはハロゲン化アリールオキシ基でない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３５】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000010
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３６】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000011
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、１種類または２種類以上のＳｉ含有物質を含んでいない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３７】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000012
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、一緒に環化合物を形成しない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３８】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000013
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、１種類または２種類以上のＳｉ含有物質を含んでいない。；
Ｒ1 およびＲ2 は、一緒に環化合物を形成しない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００３９】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000014
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００４０】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000015
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、１種類または２種類以上のＳｉ含有物質を含んでいない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００４１】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000016
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、一緒に環化合物を形成しない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００４２】
一実施形態では、本開示による二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物を含んでいる。
2020522836.tif 000017
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、１種類または２種類以上のＳｉ含有物質を含んでいない。；
Ｒ1 およびＲ2 は、一緒に環化合物を形成しない。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００４３】
一般式Ｉ−Ｉの好ましい実施形態
【００４４】
好ましい実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群のうちの１種類または２種類以上であり、下記から選択される。
2020522836.tif 000018
2020522836.tif 000019
2020522836.tif 000020
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2020522836.tif 000022
2020522836.tif 000023
【００４５】
さらに好ましい実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群のうちの１種類または２種類以上であり、下記から選択される。
2020522836.tif 000024
2020522836.tif 000025
【００４６】
一実施形態では、本開示による少なくとも１つの二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000026
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００４７】
一実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩで表される化合物群のうちの１種類または２種類以上であり、下記から選択される。
2020522836.tif 000027
2020522836.tif 000028
2020522836.tif 000029
2020522836.tif 000030
2020522836.tif 000031
2020522836.tif 000032
2020522836.tif 000033
【００４８】
一実施形態では、本開示による少なくとも１つの二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000034
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００４９】
一実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩＩで表される化合物群のうちの１種類または２種類以上であり、下記から選択される。
2020522836.tif 000035
2020522836.tif 000036
2020522836.tif 000037
2020522836.tif 000038
2020522836.tif 000039
【００５０】
一実施形態では、本開示による少なくとも１つの二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000040
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００５１】
一実施形態では、本開示による少なくとも１つの二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000041
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００５２】
一実施形態では、本開示による少なくとも１つの二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000042
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、いずれもハロゲン化アルキル基でない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００５３】
一実施形態では、本開示による少なくとも１つの二次電池用非水電解質は、少なくとも１つの添加剤を含んでおり、その少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である。
2020522836.tif 000043
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、いずれもハロゲン化アルキル基でない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
【００５４】
一実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群のうちの１種類または２種類以上であり、下記から選択される。
2020522836.tif 000044
2020522836.tif 000045
2020522836.tif 000046
【００５５】
添加剤の酸化還元安定性は、フッ素原子の数およびフッ素含有基の位置により制御される。好ましい酸化還元反応部位、すなわち正極での酸化または負極での還元は、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）または最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーの調整により達成される。さらに、極性基を導入することにより、炭酸塩電解質中への添加剤の良好な溶解性が達成される。
【００５６】
本開示による添加剤は、いくつかの要件を満たす必要がある。例えば、正極での酸化分解は、電解質中の極性非プロトン性溶媒の酸化分解よりも正でないあるべきであり、負極での還元組成は、電解質中の極性非プロトン性溶媒の還元組成よりも高くなるべきであり、迅速かつ不可逆的な酸化還元反応は、最初の充電時において均質で薄く緻密なＳＥＩを形成するために生じるべきである。さらに、反応基は、正極において薄膜のオリゴマー化または重合を可能にするために、分子コア中または側鎖のいずれかに存在すべきである。さらに、添加剤は、電解液中において良好な溶解性を有するべきである。
【００５７】
一実施形態では、非水電解質中における少なくとも１つの添加剤、すなわち一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中における少なくとも１つの添加剤、すなわち一般式Ｉ−Ｉで表される化合物から選択される少なくとも１つの化合物の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中における少なくとも１つの添加剤、すなわち一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物の量は、０．０１〜２重量％、好ましくは０．０１〜１．８重量％、より好ましくは０．１〜１．６重量％である。一実施形態では、非水電解質中における少なくとも１つの添加剤、すなわち一般式Ｉ−ＩＩで表される化合物の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中における少なくとも１つの添加剤、すなわち一般式Ｉ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中における少なくとも１つの添加剤、すなわち一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。
【００５８】
一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの添加剤は、上記した一般式Ｉ−Ｉ、Ｉ−ＩＩ、Ｉ−ＩＩＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である。一実施形態では、非水性電解質中の少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である。一実施形態では、非水性電解質中の少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である。一実施形態では、非水性電解質中の少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物から選択される複数の化合物の混合物である。一実施形態では、非水性電解質中の少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩおよびＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である。一実施形態では、非水性電解質中の少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である。一実施形態では、非水性電解質中の少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である。
【００５９】
一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、上記した一般式Ｉ−Ｉ、Ｉ−ＩＩ、Ｉ−ＩＩＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．０１〜２重量％、好ましくは０．０１〜１．８重量％、より好ましくは０．１〜１．６重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の合計量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．０１〜２重量％、好ましくは０．０１〜１．８重量％、より好ましくは０．１〜１．６重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の合計量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．０１〜２重量％、好ましくは０．０１〜１．８重量％、より好ましくは０．１〜１．６重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩＩおよびＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。一実施形態では、非水電解質中の少なくとも１つの外添剤は、一般式Ｉ−ＩＩＩおよびＩ−ＩＶで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物であり、非水電解質中におけるそれらの外添剤の総量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量％である。
【００６０】
本開示による添加剤は、その添加剤の存在下において電池の充電／放電容量およびクーロン効率の向上を提供する。さらなる利点は、本開示による少なくとも１つの添加剤または添加剤の混合物を使用することにより、電解質の安定性の向上、電池寿命の向上、電池の電力密度維持の向上、高充電電圧サイクルにおける電池容量維持の向上、保存時における完全充電状態の電池電圧維持の向上である。さらに、保存時における電池膨れの減少に起因した乱用の危険性が減少する。
【００６１】
一実施形態では、極性非プロトン性溶媒は、好ましくは下記から選択される。これらに限定されないが、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸プロピレン（ＰＣ）および炭酸ブチレン（ＢＣ）などの環状炭酸エステルである。これらに限定されないが、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥＣ）、炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）および炭酸メチルプロピル（ＭＰＣ）などの鎖状炭酸エステルである。これらに限定されないが、γ−ブチロラクトンγ−バレロラクトンなどのラクトンである。これらに限定されないが、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどの鎖状カルボン酸エステルである。これらに限定されないが、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および３−メトキシプロピオニトリルなどのニトリルである。
【００６２】
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、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、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およびさらなる極性非プロトン性溶媒である。
【００６３】
この他、非水溶媒は、１種類または２種類以上の不飽和環状炭酸エステルを含んでいてもよい。充放電時において電極の表面に安定な保護膜が形成されると共に、電解液の分解反応が抑制されるからである。
【００６４】
非水電解質のアルカリ金属塩は、例えば、リチウム塩などの１種類または２種類以上の塩を含んでいてもよい。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。「リチウム塩以外の塩」の具体例は、リチウム塩以外の軽金属塩を含んでいる。
【００６５】
一実施形態では、アルカリ金属塩は、１種類または２種類以上のリチウム塩（Ｌｉ塩）である。
【００６６】
リチウム塩の具体例は、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、テトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、ヘキサフルオロヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＯ6 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4 ）、ジリチウムヘキサフルオロシリケート（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）である。ただし、リチウム塩の具体例は、上記した化合物に限定されない。
【００６７】
一実施形態では、非水電解質は、これらに限定されないが、炭酸エステルおよびニトリルなどの少なくとも１つのさらなる添加剤または化合物を含んでおり、好ましくは、これらに限定されないが、環状炭酸エステルおよびニトリルなどの少なくとも１つのさらなる添加剤または化合物を含んでおり、より好ましくは、これらに限定されないが、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸ブチレン（ＢＣ）、炭酸ビニレン（ＶＣ）、炭酸フルオロエチレン（ＦＥＣ）、炭酸トリフルオロメチルエチレンなどの少なくとも１つの添加剤または化合物を含んでおり、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、アジピン酸ジニトリル、セバシン酸ジニトリル、マロン酸ジニトリルおよびスクシノニトリルなどの少なくとも１つのさらなる外添剤または化合物を含んでいる。
【００６８】
一実施形態では、本開示による非水電解質は、液状またはゲルポリマー状の電解質である。
【００６９】
上記したように、本開示は、二次電池（Ｌｉイオン二次電池など）、スーパーキャパシタなどであるが、これらに限定されない電気化学デバイスにおける非水電解質の使用を提供する。
【００７０】
上記したように、本開示は、これらに限定されないが、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具、電子機器などの電子デバイスにおける非水電解質の使用を提供する。
【００７１】
上記したように、本開示は、二次電池を提供する。
【００７２】
本開示による二次電池は、正極と、負極と、本開示による非水電解質とを備えている。
【００７３】
一実施形態では、本開示による二次電池は、Ｌｉイオン二次電池である。
【００７４】
一実施形態では、正極は、Ｌｉイオンを可逆的に吸蔵および放出可能である１種類または２種類以上の正極活物質を含むインターカレーション型正極であり、好ましくは、これらに限定されないが、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｆｅおよびそれらの組み合わせから選択される金属などの層状構造型、スピネル構造型またはオリビン構造型遷移金属酸化物を含んでいる。
【００７５】
正極材料は、好ましくは、リチウム含有化合物である。高いエネルギー密度が得られるからである。リチウム含有化合物の具体例は、リチウム遷移金属複合酸化物およびリチウム遷移金属リン酸化合物である。リチウム遷移金属複合酸化物は、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含む酸化物である。リチウム遷移金属リン酸化合物は、リチウムと１種類または２種類以上の遷移金属元素とを構成元素として含むリン酸化合物である。中でも、遷移金属元素は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）などの１種類または２種類以上である。高い電圧が得られるからである。その化学式は、例えば、Ｌｉx Ｍ１Ｏ2 またはＬｉy Ｍ2 ＰＯ4 で表される。式中、Ｍ１およびＭ２は、１種類または２種類以上の遷移金属元素を表している。ｘおよびｙの値は、充放電状態に応じて変化するが、一般的には、０．０５≦ｘ≦１．１０および０．０５≦ｙ≦１．１０の範囲である。
【００７６】
リチウム遷移金属複合酸化物の具体例は、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、一般式ＬｉＮｉ1-z Ｍz Ｏ2 で表されるリチウムニッケル系複合酸化物を含んでいる。
【００７７】
リチウム遷移金属リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 およびＬｉＦｅ1-u Ｍｎu ＰＯ4 （ｕ＜１）を含んでいる。高い電池容量が得られると共に、優れたサイクル特性も得られるからである。
【００７８】
（Ｍは、コバルト、マンガン、鉄、アルミニウム、バナジウム（Ｖ）、スズ（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、ストロンチウム（Ｓｒ）)、カルシウム（Ｃａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、バリウム（Ｂａ）、ホウ素（Ｂ）、クロム（Ｃｒ）、ケイ素（Ｓｉ）、ガリウム（Ｇａ）、リン（Ｐ）、アンチモン（Ｓｂ）およびニオビウム（Ｎｂ）のうちの１種類または２種類以上である。ｚは、０．００５＜ｚ＜０．５を満たしている。）
【００７９】
一実施形態では、負極は、これらに限定されないが、黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、黒鉛、Ｌｉ金属、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ合金、Ｓｎ、Ｓｎ酸化物、ＬｉＴｉ2 Ｏ5 、Ｓｎ合金などのＬｉイオンを可逆的に吸蔵および放出可能である１種類または２種類以上の負極活物質を含むインターカレーション型負極である、
【００８０】
炭素材料の具体例は、黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、黒鉛である。ただし、難黒鉛化炭素における（００２）面の間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛における（００２）面の間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料の具体例は、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭、カーボンブラックなどである。コークスの具体例は、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークスなどである。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物を適温で焼成（炭化）することにより得られる。これに加えて、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で焼成された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状、鱗片状のいずれでもよい。
【００８１】
また、負極材料は、例えば、金属元素および半金属元素のうちの１種類または２種類以上を構成元素として含む材料（金属系材料）でもよい。高いエネルギー密度が得られるからである。
【００８２】
金属系材料は単体、合金、化合物でもよいし、それらの２種類以上でもよいし、それらの１種類または２種類以上の相を含んでいてもよい。「合金」は、２種類以上の金属元素から構成される材料に加えて、１種類または２種類以上の金属元素と１種類または２種類以上の半金属元素とを含む材料を含む。また、「合金」は、非金属元素を含んでいてもよい。それらの構造の具体例は、固溶体、共晶結晶(共融混合物)、金属間化合物およびそれらの２種類以上が共存する構造である。
【００８３】
上記した金属元素および上記半金属元素の具体例は、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素の１種類または２種類以上である。それらの具体例は、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、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）、白金（Ｐｔ）を含んでいる。
【００８４】
中でも、ケイ素、スズまたはそれらの双方が好ましい。リチウムの吸蔵放出能力が優れているため、高いエネルギー密度が得られるからである。
【００８５】
ケイ素、スズまたはそれらの双方を構成元素として含む材料は、ケイ素の単体、合金、化合物でもよいし、スズの単体、合金、化合でもよいし、それらの２種類以上でもよいし、それらの１種類または２種類以上の相を含んでいてもよい。ここで説明する「単体」とは、一般的な意味での単体（少量の不純物が含まれていてもよい）であり、必ずしも純度１００％の単体ではない。
【００８６】
ケイ素の合金は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、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、クロムなどの元素の１種類または２種類以上を含んでいる。ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）の１種類または２種類以上を含んでいてもよい。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、ケイ素の合金に関して説明した一連の元素の１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【００８７】
ケイ素の合金およびケイ素の化合物の具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 ＯおよびＳｉＯv （０＜ｖ≦２）などである。ＳｉＯv のｖは、０．２＜ｖ＜１．４の範囲でもよい。
【００８８】
スズの合金は、例えば、スズ以外の構成元素として、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、クロムなどの元素の１種類または２種類以上を含んでいる。スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、炭素、酸素の１種類または２種類以上を含んでいてもよい。なお、スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、スズの合金に関して説明した一連の元素の１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【００８９】
図１および図２は、本出願の一実施形態の二次電池（特に円筒型電池）の断面構成を表している。図２では、図１に示した巻回電極体２０の一部を拡大して示している。
【００９０】
ここで説明する一実施形態の二次電池は、電極反応物質物であるリチウムの吸蔵放出により負極２２の容量が得られるリチウム二次電池（リチウムイオン二次電池）である。
【００９１】
二次電池は、例えば、いわゆる円筒型の二次電池である。この二次電池は、略中空円筒状の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、巻回電極体２０とを備えている。巻回電極体２０では、例えば、正極２１および負極２２がセパレータ２３を介して積層されていると共に巻回されている。
【００９２】
電池缶１１は、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有している。電池缶１１は、例えば、鉄（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、それらの合金などにより形成されている。なお、電池缶１１の表面には、ニッケル（Ｎｉ）などがメッキされていてもよい。一対の絶縁板１２，１３は、巻回電極体２０を挟むと共に巻回電極体２０の巻回周面に対して垂直に延在するように配置されている。
【００９３】
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４、安全弁機構１５、熱感抵抗素子（ＰＴＣ素子）１６がガスケット１７を介してかしめられている。これにより、電池缶１１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形成されている。安全弁機構１５およびＰＴＣ素子１６は、電池蓋１４の内側に設けられており、その安全弁機構１５は、ＰＴＣ素子１６を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。安全弁機構１５では、内部短絡および外部加熱などに起因して内圧が一定以上になると、ディスク板１５Ａが反転するため、電池蓋１４と巻回電極体２０との電気的接続が切断される。大電流に起因する異常な発熱を防止するため、ＰＴＣ素子１６の電気抵抗は、温度の上昇に応じて増加する。ガスケット１７は、例えば、絶縁性材料により形成されており、そのガスケット１７の表面には、例えば、アスファルトなどが塗布されていてもよい。
【００９４】
巻回電極体２０の中心には、例えば、センターピン２４が挿入されている。ただし、センターピン２４は、巻回電極体２０の中心に挿入されていなくてもよい。例えば、アルミニウムなどの導電性材料により形成されている正極リード２５は、正極２１に接続されている。例えば、ニッケルなどの導電性材料により形成されている負極リード２６は、負極２２に接続されている。例えば、正極リード２５は、安全弁機構１５に溶接などにより取り付けられており、電池蓋１４と電気的に接続されている。例えば、負極リード２６は、溶接などにより電池缶１１に取り付けられており、電池缶１１と電気的に接続されている。
【００９５】
正極２１は、正極集電体２１Ａの片面または両面に正極活物質層１２Ｂを備えている。正極集電体２１Ａは、例えば、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼などの導電性材料により形成されている。正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵放出可能である正極材料の１種類または２種類以上を含んでいる。なお、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極結着剤、負極導電体などの他の材料を含んでいてもよい。
【００９６】
負極２２は、負極集電体２２Ａの片面または両面に負極活物質層２２Ｂを備えている。
【００９７】
図３は、本出願の一実施形態の他の二次電池の分解斜視構成を表している。図４は、図３に示した巻回電極体３０のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大断面図を表している。なお、以下の説明では、上記した円筒型の二次電池の構成要素を適宜引用する。
【００９８】
ここで説明する二次電池は、いわゆるラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池である。この二次電池は、フィルム状の外装部材４０の内部に巻回電極体３０を収納している。巻回電極体３０では、正極３３および負極３４がセパレータ３５および電解質層３６を介して積層されていると共に巻回されている。正極３３には、正極リード３１が取り付けられていると共に、負極３４には、負極リード３２が取り付けられている。巻回電極体３０の最外周は、保護テープ３７により保護されている。
【００９９】
正極リード３１および負極リード３２は、例えば、外装部材４０の内側から外側に向かって同一方向に導出されている。正極リード３１は、例えば、アルミニウムなどの導電性材料により形成されていると共に、負極リード３２は、例えば、銅、ニッケル、ステンレスなどの導電性材料により形成されている。これらの導電性材料の形状は、例えば、薄板状または網目状である。
【０１００】
外装部材４０は、例えば、融着層、金属層、表面保護層がこの順に積層されたラミネートフィルムである。ラミネートフィルムでは、２枚のフィルム状の融着層の外縁同士が巻回電極体３０を介して互いに対向するように融着されている。ただし、２枚のフィルムが接着剤などにより接着されていてもよい。融着層の具体例は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどの１種類または２種類以上のフィルムである。金属層の具体例は、アルミニウム箔である。表面保護層の具体例は、ナイロン、ポリエチレンテレフタレートなどの１種類または２種類以上のフィルムである。
【０１０１】
中でも、外装部材４０は、ポリエチレンフィルム、アルミニウム箔、ナイロンフィルムがこの順に積層されたアルミラミネートフィルムであることが好ましい。ただし、外装部材４０は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよいし、ポリプロピレンなどの高分子フィルムでもよいし、金属箔でもよい。
【０１０２】
外装部材４０と正極リード３１との間、および外装部材４０と負極リード３２との間には、例えば、外気の侵入を防止する密着フィルム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により形成されている。この密着性を有する材料の具体例は、ポリオレフィン樹脂を含んでおり、そのポリオレフィン樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、変性ポリエチレンテレフタレート、変性ポリプロピレンの１種類または２種類以上を含んでいる。
【０１０３】
正極３３は、例えば、正極集電体３３Ａの片面または両面に正極活物質層３３Ｂを備えている。負極３４は、例えば、負極集電体３４Ａの片面または両面に負極活物質層３４Ｂを備えている。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の構成は、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の構成と同様である。セパレータ３５の構成は、例えば、セパレータ２３の構成と同様である。
【０１０４】
電解質層３６は、電解液および高分子化合物を含んでおり、その電解液は、高分子化合物により保持されている。電解質層３６は、いわゆるゲル状の電解質である。これにより、高いイオン伝導率（例えば、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上）が得られると共に、電解液の漏液が防止される。電解質層３６は、必要に応じて、さらに添加剤などの他の材料を含んでいてもよい。
【０１０５】
高分子化合物は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリホスファゼン、ポリシロキサン、ポリフッ化ビニル、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、ポリカーボネート、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などの１種類または２種類以上を含んでいる。中でも、ポリフッ化ビニリデンまたは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が好ましく、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。電気化学的に安定だからである。
【０１０６】
電解液の構成は、例えば、円筒型の二次電池における電解液の構成と同様である。ただし、ゲル状の電解質である電解質層３６において、電解液の溶媒とは、液状の溶媒のみならず、電解質塩を解離させることが可能なイオン伝導性を有する材料も含む広い概念である。このため、イオン伝導性を有する高分子化合物を用いる場合には、それも溶媒にも含まれる。
【０１０７】
なお、ゲル状の電解質層３６の代わりに、電解液がそのまま用いられてもよい。この場合には、電解液は巻回電極体３０に含浸される。
【０１０８】
上記したように、本開示は、本開示による二次電池を含む電子デバイスを提供する。
【０１０９】
電子デバイスとは、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具、電子機器である。
【０１１０】
図５は、電池パックを表すブロック図である。
【０１１１】
図６は、電動車両を表すブロック図である。
【０１１２】
図７は、電力貯蔵システムを表すブロック図である。
【０１１３】
図８は、電動工具を表すブロック図である。
【０１１４】
以下、本開示のいくつかの一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．二次電池用電解液
１−１．構成
１−２．製造方法
１−３．作用および効果
２．二次電池（リチウムイオン二次電池）
２−１．円筒型
２−２．ラミネートフィルム型
３．二次電池（リチウム金属二次電池）
４．二次電池の用途
４−１．電池パック（単電池）
４−２．電池パック（組電池）
４−３．電動車両
４−４．電力貯蔵システム
４−５．電動工具
【０１１５】
＜１．二次電池用電解液＞
まず、本開示の一実施形態の二次電池用電解液（以下、単に「電解液」と呼称する。）に関して説明する。
【０１１６】
ここで説明する電解液は、主に、二次電池に用いられる。二次電池の種類は、特に限定されないが、例えば、電極反応物質としてリチウムを用いたリチウムイオン二次電池およびリチウム金属二次電池などである。この「電極反応物質」とは、電極反応（充放電反応）に関与する物質である。なお、リチウムイオン二次電池およびリチウム金属二次電池のそれぞれの詳細に関しては、後述する。
【０１１７】
＜１−１．構成＞
最初に、電解液の構成に関して説明する。
【０１１８】
（シアノ化合物）
電解液は、シアノ化合物を含んでいる。このシアノ化合物は、下記の式（１）で表される化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０１１９】
［化２］
2020522836.tif 000047
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【０１２０】
ここで説明するシアノ化合物は、式（１）から明らかなように、エステル結合（Ｒ１−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）と、ハロゲン基（−Ｘ１）と、シアノ基またはシアノ基含有基（−Ｒ２）とを含む化合物である。
【０１２１】
電解液がシアノ化合物を含んでいるのは、電解液の化学的安定性が向上するため、その電解液の分解反応が抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応に起因するガスの発生が抑制されると共に、電気抵抗の増加も抑制されるため、その電解液を用いた二次電池の電池特性が向上する。この場合には、特に、高温環境などの厳しい環境中において二次電池が使用（充放電）されると共に、その厳しい環境中において二次電池が保存されても、電解液の分解反応が十分に抑制される。
【０１２２】
シアノ化合物の構成に関する詳細は、以下の通りである。
【０１２３】
（Ｒ１）
Ｒ１は、上記したように、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【０１２４】
（１価の炭化水素基）
「１価の炭化水素基」とは、炭素および水素により形成される１価の基の総称であり、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよいし、１個または２個以上の環を有する環状でもよいし、それらのうちの２種類以上を含んでいてもよい。この１価の炭化水素基は、１個または２個以上の炭素間不飽和結合を含んでいてもよいし、その炭素間不飽和結合を含んでいなくてもよい。この炭素間不飽和結合は、例えば、上記したように、炭素間二重結合および炭素間三重結合である。
【０１２５】
具体的には、１価の炭化水素基は、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基および結合基などである。
【０１２６】
この「結合基」とは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基およびアリール基のうちの２種類以上が互いに結合された１価の基である。この結合基は、例えば、アルキル基とアルケニル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とアルキニル基とが互いに結合された１価の基、アルケニル基とアルキニル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とシクロアルキル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とアリール基とが互いに結合された１価の基、およびシクロアルキル基とアリール基とが互いに結合された１価の基などである。
【０１２７】
アルキル基の種類は、特に限定されないが、例えば、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、ノニル基およびデシル基などである。
【０１２８】
アルケニル基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニル基、プロペニル基、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、ノネニル基およびデセニル基などである。
【０１２９】
アルキニル基の種類は、特に限定されないが、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニリル基およびデシニル基などである。
【０１３０】
シクロアルキル基の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシクロデシル基などである。
【０１３１】
アリール基の種類は、特に限定されないが、例えば、フェニル基およびナフチル基などである。
【０１３２】
アルキル基の炭素数は、特に限定されないが、例えば、１〜４である。アルケニル基およびアルキニル基のそれぞれの炭素数は、特に限定されないが、例えば、２〜４である。シクロアルキル基およびアリール基のそれぞれの炭素数は、特に限定されないが、例えば、６〜１０である。シアノ化合物の溶解性および相溶性などが向上するからである。
【０１３３】
結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、ベンジル基などである。
【０１３４】
（１価のハロゲン化炭化水素基）
「１価のハロゲン化炭化水素基」とは、上記した１価の炭化水素基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換された基である。１価のハロゲン化炭化水素基に含まれるハロゲン基は、例えば、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれか１種類または２種類以上である。
【０１３５】
中でも、１価のハロゲン化炭化水素基に含まれるハロゲン基は、フッ素基であることが好ましい。電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制されるからである。
【０１３６】
（好適なＲ１）
特に、Ｒ１は、アルキル基であることが好ましい。アルキル基の炭素数は、例えば、上記した通りである。電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制されるからである。
【０１３７】
（Ｒ２）
Ｒ２は、上記したように、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。ここで説明する１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のそれぞれは、上記した「シアノ基含有基」である。
【０１３８】
（１価の鎖状炭化水素シアノ基）
「１価の鎖状炭化水素シアノ基」とは、上記したように、１価の鎖状炭化水素基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基の総称である。言い替えれば、１価の鎖状炭化水素シアノ基は、１価の鎖状炭化水素基のうちの１個または２個以上の水素基が１個または２個以上のシアノ基により置換された基である。なお、１価の鎖状炭化水素基に１個または２個以上のシアノ基が導入される位置は、特に限定されないため、１価の鎖状炭化水素基の途中でもよいし、１価の鎖状炭化水素基の末端でもよいし、双方でもよい。
【０１３９】
ここで説明した「１価の鎖状炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素により形成される１価の鎖状の基の総称であり、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよい。この１価の鎖状炭化水素基は、１個または２個以上の炭素間不飽和結合を含んでいてもよいし、その炭素間不飽和結合を含んでいなくてもよい。炭素間不飽和結合に関する詳細は、上記した通りである。
【０１４０】
すなわち、１価の鎖状炭化水素基は、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基および鎖状結合基などである。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基のそれぞれに関する詳細は、上記した通りである。
【０１４１】
この「鎖状結合基」とは、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基のうちの２種類以上が互いに結合された１価の基である。この鎖状結合基は、例えば、アルキル基とアルケニル基とが互いに結合された１価の基、アルキル基とアルキニル基とが互いに結合された１価の基、およびアルキル基とアルケニル基とアルキニル基とが互いに結合された１価の基などである。
【０１４２】
具体的には、アルキル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基は、例えば、メチル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、メチル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、エチル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、エチル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、プロピル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、プロピル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、ブチル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、およびブチル基の途中に１個のシアノ基が導入された基などである。ここでは、シアノ基の導入数が１個である場合を例に挙げたが、そのシアノ基の導入数は２個以上でもよい。
【０１４３】
アルケニル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基は、例えば、エテニル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、エテニル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、プロペニル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、プロペニル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、ブテニル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、およびブテニル基の途中に１個のシアノ基が導入された基などである。ここでは、シアノ基の導入数が１個である場合を例に挙げたが、そのシアノ基の導入数は２個以上でもよい。
【０１４４】
アルキニル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基は、例えば、エチニル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、エチニル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、プロピニル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、プロピニル基の途中に１個のシアノ基が導入された基、ブチニル基の末端に１個のシアノ基が導入された基、およびブチニル基の途中に１個のシアノ基が導入された基などである。ここでは、シアノ基の導入数が１個である場合を例に挙げたが、そのシアノ基の導入数は２個以上でもよい。
【０１４５】
アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基のそれぞれの炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
【０１４６】
鎖状結合基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基は、例えば、エテニル基とエチニル基とが互いに結合された１価の基の末端に１個のシアノ基が導入された基、およびエテニル基とエチニル基とが互いに結合された１価の基の途中に１個のシアノ基が導入された基などである。ここでは、シアノ基の導入数が１個である場合を例に挙げたが、そのシアノ基の導入数は２個以上でもよい。
【０１４７】
（１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基）
「１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基」とは、上記したように、１価の鎖状炭化水素シアノ基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換された基である。１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基に含まれるハロゲン基に関する詳細は、例えば、上記した１価のハロゲン化炭化水素基に含まれるハロゲン基に関する詳細と同様である。もちろん、１価のハロゲン化炭化水素シアノ基に含まれるハロゲン基は、フッ素基であることが好ましい。
【０１４８】
（好適なＲ２）
特に、Ｒ２は、アルキル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基であることが好ましく、アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であることがより好ましい。エステル結合とシアノ基との誘起相互作用が抑制されるからである。これにより、電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制される。
【０１４９】
この場合において、１個または２個以上のシアノ基が導入されるアルキル基の炭素数は、特に限定されない。中でも、アルキル基の炭素数は、できるだけ大きいことが好ましい。具体的には、アルキル基の炭素数は、３以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましい。アルキル基の炭素数が大きいほど、エステル結合とシアノ基との誘起相互作用が抑制されるからである。これにより、電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制される。ただし、アルキル基の炭素数は、５以下であることが好ましい。シアノ化合物の溶解性および相溶性などが担保されるからである。
【０１５０】
（Ｘ１）
Ｘ１は、上記したように、ハロゲン基である。このハロゲン基は、例えば、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれかである。
【０１５１】
（好適なＸ１）
特に、Ｘ１は、フッ素基であることが好ましい。電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制されるからである。
【０１５２】
（Ｘ２）
Ｘ２は、上記したように、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。ハロゲン基に関する詳細は、Ｘ１に関して説明した場合と同様である。また、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のそれぞれに関する詳細は、上記した通りである。
【０１５３】
（好適なＸ２）
特に、Ｘ２は、水素基であることが好ましい。電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制されるからである。
【０１５４】
（シアノ化合物の具体例）
シアノ化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、下記の式（１−１）〜式（１−１８）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１５５】
［化３］
2020522836.tif 000048
【０１５６】
［化４］
2020522836.tif 000049
【０１５７】
ここで、上記したように、式（１）に示したＲ１、Ｒ２、Ｘ１およびＸ２関して、Ｒ１はアルキル基であることが好ましく、Ｒ２はアルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であることが好ましく、Ｘ１はフッ素基であることが好ましく、Ｘ２はアルキル基であることが好ましい。
【０１５８】
このため、中でも、シアノ化合物は、式（１−２）〜式（１−５）のそれぞれに示した化合物であることが好ましく、式（１−４）および式（１−５）のそれぞれに示した化合物であることがより好ましく、式（１−５）に示した化合物であることがさらに好ましい。電解液の化学的安定性がより向上するため、その電解液の分解反応がより抑制されるからである。
【０１５９】
（シアノ化合物の含有量）
電解液中におけるシアノ化合物の含有量は、特に限定されないが、中でも、０．１重量％〜５重量％であることが好ましい。この場合には、０．５重量％〜５重量％であることがより好ましい。または、０．１重量％〜３重量％であることがより好ましく、０．１重量％〜１重量％であることがさらに好ましい。両者の適正範囲を踏まえると、０．５重量％〜３重量％であることがより好ましく、０．５重量％〜１重量％であることがさらに好ましい。シアノ化合物の溶解性および相溶性などが担保されながら、電解液の化学的安定性がより向上するからである。
【０１６０】
なお、電解液が２種類以上のシアノ化合物を含んでいる場合、上記した「シアノ化合物の含有量」とは、各シアノ化合物の含有量の総和である。
【０１６１】
（他の材料）
なお、電解液は、上記したシアノ化合物と共に、他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１６２】
（溶媒）
他の材料は、例えば、非水溶媒（有機溶剤）などの溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上である。非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。
【０１６３】
非水溶媒は、例えば、炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、ラクトンおよびニトリル（モノニトリル）化合物などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。
【０１６４】
炭酸エステルは、例えば、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルのうちの一方または双方を含んでいる。環状炭酸エステルの具体例は、炭酸エチレン、炭酸プロピレンおよび炭酸ブチレンなどである。鎖状炭酸エステルの具体例は、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸メチルプロピルなどである。鎖状カルボン酸エステルの具体例は、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。ラクトンの具体例は、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンなどである。ニトリル化合物の具体例は、アセトニトリル、メトキシアセトニトリルおよび３−メトキシプロピオニトリルなどである。
【０１６５】
この他、非水溶媒は、例えば、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、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、燐酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどでもよい。同様の利点が得られるからである。
【０１６６】
中でも、非水溶媒は、炭酸エステルを含んでいることが好ましく、具体的には、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などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることがより好ましい。高い電池容量、優れたサイクル特性および優れた保存特性などが得られるからである。
【０１６７】
より具体的には、炭酸エステルは、環状炭酸エステルおよび鎖状炭酸エステルの双方を含んでいることが好ましい。この場合には、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどの高粘度（高誘電率）溶媒（例えば比誘電率ε≧３０）と、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジエチルなどの低粘度溶媒（例えば粘度≦１ｍＰａ・ｓ）との組み合わせがより好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度などが向上するからである。
【０１６８】
特に、非水溶媒は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化炭酸エステル、スルホン酸エステル、酸無水物、多価ニトリル化合物、ジイソシアネート化合物およびリン酸エステルのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。電解液の化学的安定性が向上するからである。
【０１６９】
不飽和環状炭酸エステルは、１個または２個以上の炭素間不飽和結合（炭素間二重結合）を有する環状の炭酸エステルであり、例えば、下記の式（２）〜式（４）のそれぞれで表される化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上である。非水溶媒中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１７０】
［化５］
2020522836.tif 000050
Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。Ｒ１３〜Ｒ１６のそれぞれは、水素基、アルキル基、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかであり、Ｒ１３〜Ｒ１６のうちの少なくとも１つは、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかである。Ｒ１７は、＝ＣＲ１７１Ｒ１７２で表される基であり、Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。
【０１７１】
式（２）に示した化合物は、炭酸ビニレン系化合物である。Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。アルキル基に関する詳細は、上記した通りである。炭酸ビニレン系化合物の具体例は、炭酸ビニレン（１，３−ジオキソール−２−オン）、炭酸メチルビニレン（４−メチル−１，３−ジオキソール−２−オン）、炭酸エチルビニレン（４−エチル−１，３−ジオキソール−２−オン）、４，５−ジメチル−１，３−ジオキソール−２−オンおよび４，５−ジエチル−１，３−ジオキソール−２−オンなどである。この他、炭酸ビニレン系化合物は、例えば、４−フルオロ−１，３−ジオキソール−２−オンおよび４−トリフルオロメチル−１，３−ジオキソール−２−オンなどでもよい。
【０１７２】
式（３）に示した化合物は、炭酸ビニルエチレン系化合物である。Ｒ１３〜Ｒ１６のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ１３〜Ｒ１６のうちの一部だけが互いに同じ種類の基でもよい。炭酸ビニルエチレン系化合物の具体例は、炭酸ビニルエチレン（４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン）、４−メチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−エチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−ｎ−プロピル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、５−メチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４，４−ジビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，５−ジビニル−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。
【０１７３】
式（４）に示した化合物は、炭酸メチレンエチレン系化合物である。Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。炭酸メチレンエチレン系化合物の具体例は、炭酸メチレンエチレン（４−メチレン−１，３−ジオキソラン−２−オン）、４，４−ジメチル−５−メチレン−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，４−ジエチル−５−メチレン−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。
【０１７４】
この他、不飽和環状炭酸エステルは、ベンゼン環を有する炭酸カテコール（カテコールカーボネート）などでもよい。
【０１７５】
ハロゲン化炭酸エステルは、１個または２個以上のハロゲンを構成元素として含む炭酸エステルであり、例えば、下記の式（５）および式（６）のそれぞれで表される化合物のうちの一方または双方である。非水溶媒中におけるハロゲン化炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１７６】
［化６］
2020522836.tif 000051
Ｒ１８〜Ｒ２１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ１８〜Ｒ２１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ２２〜Ｒ２７のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ２２〜Ｒ２７のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。
【０１７７】
式（５）に示した化合物は、ハロゲン化環状炭酸エステルである。Ｒ１８〜Ｒ２１のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ１８〜Ｒ２１のうちの一部だけが互いに同じ種類の基でもよい。
【０１７８】
ハロゲン基の種類は、特に限定されないが、中でも、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましく、フッ素基がより好ましい。なお、ハロゲン基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【０１７９】
アルキル基に関する詳細は、上記した通りである。ハロゲン化アルキル基とは、アルキル基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換（ハロゲン化）された基である。ハロゲン基に関する詳細は、上記した通りである。
【０１８０】
ハロゲン化環状炭酸エステルの具体例は、下記の式（５−１）〜式（５−２１）のそれぞれで表される化合物などであり、それらの化合物には、幾何異性体も含まれる。中でも、式（５−１）に示した４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび式（５−３）に示した４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンなどが好ましい。なお、４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンとしては、シス異性体よりもトランス異性体が好ましい。容易に入手できると共に、高い効果が得られるからである。
【０１８１】
［化７］
2020522836.tif 000052
【０１８２】
式（６）に示した化合物は、ハロゲン化鎖状炭酸エステルである。Ｒ２２〜Ｒ２７のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ２２〜Ｒ２７のうちの一部だけが互いに同じ種類の基でもよい。
【０１８３】
ハロゲン化鎖状炭酸エステルの具体例は、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。
【０１８４】
スルホン酸エステルは、例えば、モノスルホン酸エステルおよびジスルホン酸エステルなどである。非水溶媒中におけるスルホン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１８５】
モノスルホン酸エステルは、環状モノスルホン酸エステルでもよいし、鎖状モノスルホン酸エステルでもよい。環状モノスルホン酸エステルの具体例は、１，３−プロパンスルトンおよび１，３−プロペンスルトンなどのスルトンである。鎖状モノスルホン酸エステルの具体例は、環状モノスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。
【０１８６】
ジスルホン酸エステルは、環状ジスルホン酸エステルでもよいし、鎖状ジスルホン酸エステルでもよい。環状ジスルホン酸エステルの具体例は、下記の式（７−１）〜式（７−３）のそれぞれで表される化合物などである。鎖状ジスルホン酸エステルの具体例は、環状ジスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。
【０１８７】
［化８］
2020522836.tif 000053
【０１８８】
酸無水物は、例えば、カルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物およびカルボン酸スルホン酸無水物などである。非水溶媒中における酸無水物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１８９】
カルボン酸無水物の具体例は、無水コハク酸、無水グルタル酸および無水マレイン酸などである。ジスルホン酸無水物の具体例は、無水エタンジスルホン酸および無水プロパンジスルホン酸などである。カルボン酸スルホン酸無水物の具体例は、無水スルホ安息香酸、無水スルホプロピオン酸および無水スルホ酪酸などである。
【０１９０】
多価ニトリル化合物は、２個以上のニトリル基（−ＣＮ）を有する化合物である。具体的には、例えば、Ｒ２８−（ＣＮ）n （Ｒ２８は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、２以上の整数である。）で表される化合物である。非水溶媒中における多価ニトリル化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％であり、好ましくは０．５重量％〜５重量％である。
【０１９１】
ｎ価の炭化水素基は、例えば、アルカン、アルケン、アルキン、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素および結合化合物のそれぞれからｎ個の水素基が脱離した基である。アルカンの種類は、特に限定されないが、例えば、メタン、エタン、プロパンおよびブタンなどである。アルケンの種類は、特に限定されないが、例えば、エチレン（エテン）、プロピレン（プロペン）およびブテンなどである。アルキンの種類は、特に限定されないが、例えば、エチン（アセチレン）、プロピンおよびブチンなどである。脂環式炭化水素の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタンおよびシクロヘキサンなどである。芳香族炭化水素の種類は、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニルおよびターフェニルなどである。
【０１９２】
多価ニトリル化合物の具体例は、スクシノニトリル（ＮＣ−Ｃ2 Ｈ4 −ＣＮ）、グルタロニトリル（ＮＣ−Ｃ3 Ｈ6 −ＣＮ）、アジポニトリル（ＮＣ−Ｃ4 Ｈ8 −ＣＮ）、セバコニトリル（ＮＣ−Ｃ8 Ｈ10−ＣＮ）およびフタロニトリル（ＮＣ−Ｃ6 Ｈ4 −ＣＮ）などである。
【０１９３】
ジイソシアネート化合物は、例えば、ＯＣＮ−Ｒ２９−ＮＣＯ（Ｒ２９は、アルキレン基およびアリーレン基のうちのいずれかである。）で表される化合物である。非水溶媒中におけるジイソシアネート化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．１重量％〜１０重量％である。
【０１９４】
アルキレン基およびアリーレン基のそれぞれに関する詳細は、例えば、上記した通りである。アルキレン基の炭素数は、特に限定されないが、例えば、１〜１８であると共に、アリーレン基の炭素数は、特に限定されないが、例えば、６〜１８である。ジイソシアネート化合物の具体例は、ＯＣＮ−Ｃ6 Ｈ12−ＮＣＯなどである。
【０１９５】
リン酸エステルの具体例は、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルおよびリン酸トリアリルなどである。非水溶媒中におけるリン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１９６】
中でも、電解液は、上記したシアノ化合物と共に、式（２）に示した不飽和環状炭酸エステル（炭酸ビニレン系化合物）のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。シアノ化合物と不飽和環状炭酸エステルとの相乗作用により、電解液の化学的安定性がより向上するからである。この炭酸ビニレン系化合物の具体例は、上記したように、炭酸ビニレンなどである。
【０１９７】
（電解質塩）
また、他の材料は、例えば、リチウム塩などの電解質塩のうちのいずれか１種類または２種類以上である。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。リチウム塩以外の塩とは、例えば、リチウム以外の軽金属の塩などである。
【０１９８】
リチウム塩の具体例は、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 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、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（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）である。
【０１９９】
中でも、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウムおよび六フッ化ヒ酸リチウムのうちのいずれか１種類または２種類以上が好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。内部抵抗が低下するからである。
【０２００】
また、電解質塩は、下記の式（８）〜式（１０）のそれぞれで表される化合物でもよい。Ｒ４１およびＲ４３のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。Ｒ５１〜Ｒ５３のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに種類の異なる基でもよい。もちろん、Ｒ５１〜Ｒ５３のうちの一部だけが互いに同じ種類の基でもよい。Ｒ６１およびＲ６２のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。
【０２０１】
［化９］
2020522836.tif 000054
Ｘ４１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素、ならびにアルミニウム（Ａｌ）のうちのいずれかである。Ｍ４１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｒ４１は、ハロゲン基である。Ｙ４１は、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ４２−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＲ４３2 −および−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ（＝Ｏ）−のうちのいずれかである。ただし、Ｒ４２は、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基およびハロゲン化アリーレン基のうちのいずれかである。Ｒ４３は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基およびハロゲン化アリール基のうちのいずれかである。ａ４は１〜４の整数であり、ｂ４は０、２または４の整数であり、ｃ４、ｄ４、ｍ４およびｎ４のそれぞれは１〜３の整数である。
【０２０２】
［化１０］
2020522836.tif 000055
Ｘ５１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素のうちのいずれかである。Ｍ５１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｙ５１は、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ５１2 ）b5−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ５３2 Ｃ−（ＣＲ５２2 ）c5−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ５３2 Ｃ−（ＣＲ５２2 ）c5−ＣＲ５３2 −、−Ｒ５３2 Ｃ−（ＣＲ５２2 ）c5−Ｓ（＝Ｏ）2 −、−Ｓ（＝Ｏ）2 −（ＣＲ５２2 ）d5−Ｓ（＝Ｏ）2 −および−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ５２2 ）d5−Ｓ（＝Ｏ）2 −のうちのいずれかである。Ｒ５１およびＲ５３のそれぞれは、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ５１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ５３のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ５２は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ａ５、ｅ５およびｎ５のそれぞれは１または２の整数であり、ｂ５およびｄ５のそれぞれは１〜４の整数であり、ｃ５は０〜４の整数であり、ｆ５およびｍ５のそれぞれは１〜３の整数である。
【０２０３】
［化１１］
2020522836.tif 000056
Ｘ６１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素のうちのいずれかである。Ｍ６１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｒｆは、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかであり、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のそれぞれの炭素数は、１〜１０である。Ｙ６１は、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ６１2 ）d6−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ６２2 Ｃ−（ＣＲ６１2 ）d6−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｒ６２2 Ｃ−（ＣＲ６１2 ）d6−ＣＲ６２2 −、−Ｒ６２2 Ｃ−（ＣＲ６１2 ）d6−Ｓ（＝Ｏ）2 −、−Ｓ（＝Ｏ）2 −（ＣＲ６１2 ）e6−Ｓ（＝Ｏ）2 −および−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＲ６１2 ）e6−Ｓ（＝Ｏ）2 −のうちのいずれかである。ただし、Ｒ６１は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ６２は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ６２のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ａ６、ｆ６およびｎ６のそれぞれは１または２の整数であり、ｂ６、ｃ６およびｅ６のそれぞれは１〜４の整数であり、ｄ６は０〜４の整数であり、ｇ６およびｍ６のそれぞれは１〜３の整数である。
【０２０４】
なお、１族元素とは、水素（Ｈ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）およびフランシウム（Ｆｒ）である。２族元素とは、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）およびラジウム（Ｒａ）である。１３族元素とは、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）およびタリウム（Ｔｌ）である。１４族元素とは、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）および鉛（Ｐｂ）である。１５族元素とは、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）およびビスマス（Ｂｉ）である。
【０２０５】
式（８）に示した化合物の具体例は、下記の式（８−１）〜式（８−６）のそれぞれで表される化合物などである。式（９）に示した化合物の具体例は、下記の式（９−１）〜式（９−８）のそれぞれで表される化合物などである。式（１０）に示した化合物の具体例は、下記の式（１０−１）で表される化合物などである。
【０２０６】
［化１２］
2020522836.tif 000057
【０２０７】
［化１３］
2020522836.tif 000058
【０２０８】
［化１４］
2020522836.tif 000059
【０２０９】
また、電解質塩は、下記の式（１１）〜式（１３）のそれぞれで表される化合物でもよい。ｍおよびｎのそれぞれは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。ｐ、ｑおよびｒのそれぞれは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。もちろん、ｐ、ｑおよびｒのうちの一部だけが互いに同じ値でもよい。
【０２１０】
ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）（Ｃn Ｆ2n+1 ＳＯ2 ）  …（１１）
（ｍおよびｎのそれぞれは、１以上の整数である。）
【０２１１】
［化１５］
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Ｒ７１は、炭素数が２〜４である直鎖状または分岐状のパーフルオロアルキレン基である。
【０２１２】
ＬｉＣ（Ｃp Ｆ2p+1ＳＯ2 ）（Ｃq Ｆ2q+1ＳＯ2 ）（Ｃr Ｆ2r+1ＳＯ2 ）  …（１３）
（ｐ、ｑおよびｒのそれぞれは、１以上の整数である。）
【０２１３】
式（１１）に示した化合物は、鎖状アミド化合物である。鎖状アミド化合物の具体例は、ビス（フルオロスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｆ）2 ）、（フルオロスルホニル）（トリフルオロメタンスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｆ）（ＣＦ3 ＳＯ2 ））、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ）、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 ）、（トリフルオロメタンスルホニル）（ペンタフルオロエタンスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ））、（トリフルオロメタンスルホニル）（ヘプタフルオロプロパンスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ））および（トリフルオロメタンスルホニル）（ノナフルオロブタンスルホニル）アミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ））などである。
【０２１４】
式（１２）に示した化合物は、環状イミド化合物である。環状イミド化合物の具体例は、下記の式（１２−１）〜式（１２−４）のそれぞれで表される化合物などである。
【０２１５】
［化１６］
2020522836.tif 000061
【０２１６】
式（１３）に示した化合物は、鎖状メチド化合物である。鎖状メチド化合物の具体例は、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 ）などである。
【０２１７】
また、電解質塩は、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）およびフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2 ＰＦＯ3 ）などのリンフッ素含有塩でもよい。
【０２１８】
電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ〜３．０ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるからである。
【０２１９】
＜１−２．製造方法＞
次に、電解液の製造方法に関して説明する。この電解液は、例えば、以下の手順により製造される。
【０２２０】
電解液を製造する場合には、溶媒に電解質塩を加えたのち、その溶媒を撹拌する。これにより、電解質塩が溶媒中に溶解または分散される。続いて、電解質塩が溶解または分散された溶媒にシアノ化合物を加えたのち、その溶媒を撹拌する。これにより、シアノ化合物が溶媒中に溶解または分散される。よって、シアノ化合物を含む電解液が得られる。
【０２２１】
＜１−３．作用および効果＞
この電解液によれば、上記したシアノ化合物を含んでいる。この場合には、電解液がシアノ化合物を含んでいない場合および電解液がシアノ化合物の代わりに他の化合物を含んでいる場合と比較して、上記したように、電解液の化学的安定性が向上する。この「他の化合物」とは、例えば、下記の式（１４−１）および式（１４−２）のそれぞれで表される化合物などである。よって、電解液の分解反応が抑制されるため、電解液を用いた二次電池の電池特性を向上させることができる。
【０２２２】
［化１７］
2020522836.tif 000062
【０２２３】
特に、式（１）に示したＲ２に関して、１価の鎖状炭化水素シアノ基がアルキル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基であれば、電解液の分解反応がより抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
【０２２４】
この場合には、１価の鎖状炭化水素シアノ基がアルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であれば、エステル結合とシアノ基との誘起相互作用が抑制されることにより、電解液の分解反応がより抑制されるため、さらに高い効果を得ることができる。しかも、アルキル基の炭素数が３以上であれば、エステル結合とシアノ基との誘起相互作用が抑制されることにより、電解液の分解反応がさらに抑制されるため、著しく高い効果を得ることができる。
【０２２５】
また、式（１）に示したＲ１およびＸ２に関して、１価の炭化水素基がアルキル基などであると共に、式（１）に示したＸ１およびＸ２に関して、ハロゲン基がフッ素基などであれば、電解液の分解反応がより抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
【０２２６】
また、Ｒ１がアルキル基であり、Ｒ２がアルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であり、Ｘ１がフッ素基であり、Ｘ２が水素基であれば、電解液の分解反応がより抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
【０２２７】
また、電解液中におけるシアノ化合物の含有量が０．１重量％〜５重量％であれば、電解液の分解反応がより抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
【０２２８】
＜２．二次電池（リチウムイオン二次電池）＞
次に、上記した電解液を用いた本開示の一実施形態の二次電池に関して説明する。
【０２２９】
＜２−１．円筒型＞
図９は、二次電池の断面構成を表していると共に、図１０は、図９に示した巻回電極体２０の断面構成のうちの一部を拡大している。
【０２３０】
ここで説明する二次電池は、例えば、リチウムの吸蔵現象およびリチウムの放出現象を利用して電池容量（負極２２の容量）が得られるリチウムイオン二次電池である。
【０２３１】
（構成）
この二次電池は、例えば、図９に示したように、中空円筒状の電池缶１１の内部に、電池素子である巻回電極体２０が収納された円筒型の二次電池である。
【０２３２】
具体的には、二次電池は、例えば、電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、巻回電極体２０とを備えている。この巻回電極体２０は、例えば、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とが積層されたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３が巻回されることにより形成されている。巻回電極体２０には、液状の電解質である電解液が含浸されている。
【０２３３】
電池缶１１は、例えば、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有しており、例えば、鉄、アルミニウムおよびそれらの合金などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電池缶１１の表面には、例えば、ニッケルなどが鍍金されていてもよい。一対の絶縁板１２，１３のそれぞれは、互いに巻回電極体２０を挟むように配置されていると共に、その巻回周面に対して交差する方向に延在している。
【０２３４】
電池缶１１の開放端部には、電池蓋１４と、安全弁機構１５と、熱感抵抗素子（ＰＴＣ素子）１６とがガスケット１７を介してかしめられているため、その電池缶１１は密閉されている。電池蓋１４は、例えば、電池缶１１の形成材料と同様の材料を含んでいる。安全弁機構１５および熱感抵抗素子１６のそれぞれは、電池蓋１４の内側に設けられており、その安全弁機構１５は、熱感抵抗素子１６を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。この安全弁機構１５では、内部短絡または外部加熱などに起因して電池缶１１の内圧が一定以上になると、ディスク板１５Ａが反転する。これにより、電池蓋１４と巻回電極体２０との電気的接続が切断される。大電流に起因する異常な発熱を防止するために、熱感抵抗素子１６の抵抗は、温度の上昇に応じて増加する。ガスケット１７は、例えば、絶縁材料を含んでおり、そのガスケット１７の表面には、例えば、アスファルトなどが塗布されていてもよい。
【０２３５】
巻回電極体２０の巻回中心に設けられた空間には、例えば、センターピン２４が挿入されている。ただし、センターピン２４を省略してもよい。正極２１には、正極リード２５が取り付けられていると共に、負極２２には、負極リード２６が取り付けられている。正極リード２５は、例えば、アルミニウムなどの導電性材料を含んでいる。この正極リード２５は、例えば、安全弁機構１５に取り付けられているため、電池蓋１４と電気的に接続されている。負極リード２６は、例えば、ニッケルなどの導電性材料を含んでいる。この負極リード２６は、例えば、電池缶１１に取り付けられているため、その電池缶１１と電気的に接続されている。
【０２３６】
（正極）
正極２１は、例えば、図１０に示したように、正極集電体２１Ａと、その正極集電体２１Ａの両面に設けられた２つの正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。ただし、正極集電体２１Ａの片面に１つの正極活物質層２１Ｂだけが設けられていてもよい。
【０２３７】
（正極集電体）
正極集電体２１Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この正極集電体２１Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
【０２３８】
（正極活物質層）
正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能である正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２３９】
正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。リチウム含有化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、リチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物などである。
【０２４０】
リチウム含有複合酸化物は、リチウムと１種類または２種類以上の他元素とを構成元素として含む酸化物であり、例えば、層状岩塩型およびスピネル型などのうちのいずれかの結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、リチウムと１種類または２種類以上の他元素とを構成元素として含むリン酸化合物であり、例えば、オリビン型などの結晶構造を有している。
【０２４１】
上記した「他元素」とは、リチウム以外の元素である。他元素の種類は、任意の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であれば、特に限定されない。中でも、他元素は、長周期型周期表における２族〜１５族に属する元素であることが好ましい。より具体的には、他元素は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）などであることがより好ましい。高い電圧が得られるからである。
【０２４２】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２１）〜式（２３）のそれぞれで表される化合物などである。
【０２４３】
Ｌｉa Ｍｎ(1-b-c) Ｎｉb Ｍ１１c Ｏ(2-d) Ｆe   ・・・（２１）
Ｍ１１は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、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）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｅは、０．８≦ａ≦１．２、０＜ｂ＜０.５、０≦ｃ≦０.５、（ｂ＋ｃ）＜１、−０．１≦ｄ≦０．２および０≦ｅ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。
【０２４４】
Ｌｉa Ｎｉ(1-b) Ｍ１２b Ｏ(2-c) Ｆd   ・・・（２２）
Ｍ１２は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、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）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０．００５≦ｂ≦０．５、−０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。
【０２４５】
Ｌｉa Ｃｏ(1-b) Ｍ１３b Ｏ(2-c) Ｆd   ・・・（２３）
Ｍ１３は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、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）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０≦ｂ＜０．５、−０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。
【０２４６】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.98Ａｌ0.01Ｍｇ0.01Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.5 Ｃｏ0.2 Ｍｎ0.3 Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.15Ａｌ0.05Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2 、Ｌｉ1.2 Ｍｎ0.52Ｃｏ0.175 Ｎｉ0.1 Ｏ2 およびＬｉ1.15（Ｍｎ0.65Ｎｉ0.22Ｃｏ0.13）Ｏ2 などである。
【０２４７】
なお、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物がニッケル、コバルト、マンガンおよびアルミニウムを構成元素として含む場合、そのニッケルの原子比率は、５０原子％以上であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２４８】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２４）で表される化合物などである。
【０２４９】
Ｌｉa Ｍｎ(2-b) Ｍ１４b Ｏc Ｆd   ・・・（２４）
Ｍ１４は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、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）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．９≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．６、３．７≦ｃ≦４．１および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。
【０２５０】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。
【０２５１】
オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物は、例えば、下記の式（２５）で表される化合物などである。
【０２５２】
Ｌｉa Ｍ１５ＰＯ4   ・・・（２５）
Ｍ１５は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）のうちの少なくとも１種である。ａは、０．９≦ａ≦１．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。
【０２５３】
オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＭｎＰＯ4 、ＬｉＦｅ0.5 Ｍｎ0.5 ＰＯ4 およびＬｉＦｅ0.3 Ｍｎ0.7 ＰＯ4 などである。
【０２５４】
なお、リチウム含有複合酸化物は、下記の式（２６）で表される化合物などでもよい。
【０２５５】
（Ｌｉ2 ＭｎＯ3 ）x （ＬｉＭｎＯ2 ）1-x   ・・・（２６）
ｘは、０≦ｘ≦１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ｘは完全放電状態の値である。
【０２５６】
この他、正極材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などでもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。
【０２５７】
正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
【０２５８】
正極導電剤は、例えば、炭素材料などの導電性材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
【０２５９】
（負極）
負極２２は、例えば、図１０に示したように、負極集電体２２Ａと、その負極集電体２２Ａの両面に設けられた２つの負極活物質層２２Ｂとを含んでいる。ただし、負極集電体２２Ａの片面に１つの負極活物質層２２Ｂだけが設けられていてもよい。
【０２６０】
（負極集電体）
負極集電体２２Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この負極集電体２２Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
【０２６１】
負極集電体２２Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果を利用して、負極集電体２２Ａに対する負極活物質層２２Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層２２Ｂと対向する領域において、負極集電体２２Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。電解処理では、電解槽中において電解法を用いて負極集電体２２Ａの表面に微粒子が形成されるため、その負極集電体２２Ａの表面に凹凸が設けられる。電解法を用いて作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
【０２６２】
（負極活物質層）
負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、さらに、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２６３】
充電途中において意図せずにリチウム金属が負極２２の表面に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極２１の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料の電気化学当量は、正極２１の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。
【０２６４】
負極材料の種類は、リチウムを吸蔵および放出することが可能である材料であれば、特に限定されない。この負極材料は、例えば、炭素材料および金属系材料などである。
【０２６５】
炭素材料は、炭素を構成元素として含む材料の総称である。リチウムの吸蔵時およびリチウムの放出時において炭素材料の結晶構造が非常に変化しにくいため、高いエネルギー密度が安定に得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層２２Ｂの導電性が向上するからである。
【０２６６】
炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素に関する（００２）面の面間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛に関する（００２）面の面間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類は、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどを含む。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）された焼成物である。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状のうちのいずれでもよい。
【０２６７】
金属系材料は、金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料の総称である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２６８】
この金属系材料は、単体でもよいし、合金でもよいし、化合物でもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を含む材料でもよい。ただし、合金には、２種類以上の金属元素からなる材料に加えて、１種類以上の金属元素と１種類以上の半金属元素とを含む材料も含まれる。また、合金は、非金属元素を含んでいてもよい。この金属系材料の組織は、例えば、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物およびそれらの２種類以上の共存物などである。
【０２６９】
金属元素および半金属元素は、例えば、リチウムと合金を形成することが可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、例えば、金属元素および半金属元素は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、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）および白金（Ｐｔ）などである。
【０２７０】
中でも、ケイ素およびスズのうちの一方または双方が好ましく、ケイ素がより好ましい。リチウムを吸蔵および放出する能力が優れているため、著しく高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２７１】
ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、ケイ素の単体でもよいし、ケイ素の合金でもよいし、ケイ素の化合物でもよいし、スズの単体でもよいし、スズの合金でもよいし、スズの化合物でもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を含む材料でもよい。ここで説明する「単体」とは、あくまで一般的な意味合いでの単体（微量の不純物を含んでいてもよい）を意味しており、必ずしも純度１００％を意味しているわけではない。
【０２７２】
ケイ素の合金は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、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、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、ケイ素の合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２７３】
ケイ素の合金およびケイ素の化合物のそれぞれの具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、およびＬｉＳｉＯなどである。なお、ＳｉＯv におけるｖは、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
【０２７４】
スズの合金は、例えば、スズ以外の構成元素として、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などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、スズの合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０２７５】
スズの合金およびスズの化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
【０２７６】
特に、スズを構成元素として含む材料は、例えば、第１構成元素であるスズと共に第２構成元素および第３構成元素を含む材料（スズ含有材料）であることが好ましい。第２構成元素は、例えば、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、銀、インジウム、セシウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル、タングステン、ビスマスおよびケイ素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。第３構成元素は、例えば、ホウ素、炭素、アルミニウムおよびリンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。スズ含有材料が第２および第３構成元素を含んでいることで、高い電池容量および優れたサイクル特性などが得られるからである。
【０２７７】
中でも、スズ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを構成元素として含む材料（スズコバルト炭素含有材料）であることが好ましい。このスズコバルト炭素含有材料では、例えば、炭素の含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が２０質量％〜７０質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０２７８】
スズコバルト炭素含有材料は、スズとコバルトと炭素とを構成元素として含む相を有しており、その相は、低結晶性または非晶質であることが好ましい。この相は、リチウムと反応可能な反応相であるため、その反応相の存在に起因して優れた特性が得られる。反応相のＸ線回折により得られる回折ピークの半値幅（回折角２θ）は、特定Ｘ線としてＣｕＫα線を用いると共に挿引速度を１°／ｍｉｎとした場合において、１°以上であることが好ましい。リチウムがより円滑に吸蔵および放出されると共に、電解液に対するスズコバルト炭素含有材料の反応性が低減するからである。なお、スズコバルト炭素含有材料は、低結晶性または非晶質の相に加えて、各構成元素の単体または一部が含まれている相を含んでいる場合もある。
【０２７９】
Ｘ線回折により得られた回折ピークがリチウムと反応可能な反応相に対応する回折ピークであるか否かに関しては、リチウムとの電気化学的反応の前後におけるＸ線回折チャートを比較すれば容易に判断できる。例えば、リチウムとの電気化学的反応の前後において回折ピークの位置が変化すれば、リチウムと反応可能な反応相に対応する回折ピークである。この場合には、例えば、低結晶性または非晶質の反応相に起因する回折ピークが２θ＝２０°〜５０°の範囲に見られる。このような反応相は、例えば、上記した各構成元素を含んでおり、主に、炭素の存在に起因して低結晶化または非晶質化しているものと考えられる。
【０２８０】
スズコバルト炭素含有材料では、構成元素である炭素のうち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。スズなどの凝集または結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態に関しては、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて確認可能である。市販の装置では、例えば、軟Ｘ線としてＡｌ−Ｋα線またはＭｇ−Ｋα線などが用いられる。炭素のうちの少なくとも一部が金属元素または半金属元素などと結合している場合には、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）の合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。なお、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークは、８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正されているものとする。この際、通常、物質の表面には表面汚染炭素が存在しているため、その表面汚染炭素に起因するＣ１ｓのピークのエネルギーを２８４．８ｅＶとして、そのピークをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素に起因するピークとスズコバルト炭素含有材料中の炭素に起因するピークとを含んでいる。このため、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、両者のピークを分離する。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。
【０２８１】
このスズコバルト炭素含有材料は、構成元素がスズ、コバルトおよび炭素だけである材料に限られない。このスズコバルト炭素含有材料は、例えば、スズ、コバルトおよび炭素に加えて、さらにケイ素、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、ガリウムおよびビスマスなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
【０２８２】
スズコバルト炭素含有材料の他、スズとコバルトと鉄と炭素とを構成元素として含む材料（スズコバルト鉄炭素含有材料）も好ましい。このスズコバルト鉄炭素含有材料の組成は、任意である。一例を挙げると、鉄の含有量を少なめに設定する場合は、炭素の含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、鉄の含有量が０．３質量％〜５．９質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％〜７０質量％である。また、鉄の含有量を多めに設定する場合は、炭素の含有量が１１．９質量％〜２９．７質量％、スズ、コバルトおよび鉄の含有量の割合（（Ｃｏ＋Ｆｅ）／（Ｓｎ＋Ｃｏ＋Ｆｅ））が２６．４質量％〜４８．５質量％、コバルトおよび鉄の含有量の割合（Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｆｅ））が９．９質量％〜７９．５質量％である。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られるからである。なお、スズコバルト鉄炭素含有材料の物性（半値幅など）は、上記したスズコバルト炭素含有材料の物性と同様である。
【０２８３】
この他、負極材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などでもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムおよび酸化モリブデンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンおよびポリピロールなどである。
【０２８４】
中でも、負極材料は、以下で説明する理由により、炭素材料および金属系材料の双方を含んでいることが好ましい。
【０２８５】
金属系材料、特に、ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、理論容量が高いという利点を有する反面、充放電時において激しく膨張および収縮しやすいという懸念点を有する。一方、炭素材料は、理論容量が低いという懸念点を有する反面、充放電時において膨張および収縮しにくいという利点を有する。よって、炭素材料および金属系材料の双方を用いることにより、高い理論容量（すなわち電池容量）が担保されながら、充放電時の膨張および収縮が抑制される。
【０２８６】
負極結着剤に関する詳細は、例えば、上記した正極結着剤に関する詳細と同様である。また、負極導電剤に関する詳細は、例えば、上記した負極導電剤に関する詳細と同様である。
【０２８７】
この二次電池では、上記したように、充電途中において負極２２の表面にリチウム金属が意図せずに析出することを防止するために、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料の電気化学当量は、正極の電気化学当量よりも大きい。また、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、４．２０Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなることを考慮して、正極活物質の量と負極活物質の量とが互いに調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
【０２８８】
（セパレータ）
セパレータ２３は、例えば、図１０に示したように、正極２１と負極２２との間に配置されており、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる。
【０２８９】
このセパレータ２３は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔質膜のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、２種類以上の多孔質膜の積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
【０２９０】
特に、セパレータ２３は、例えば、上記した多孔質膜（基材層）と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいてもよい。正極２１および負極２２のそれぞれに対するセパレータ２３の密着性が向上するため、巻回電極体２０の歪みが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても抵抗が上昇しにくくなると共に、電池膨れが抑制される。
【０２９１】
高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。この高分子化合物層を形成する場合には、例えば、有機溶剤などに高分子化合物が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。
【０２９２】
この高分子化合物層は、例えば、無機粒子などの絶縁性粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。安全性が向上するからである。無機粒子の種類は、例えば、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどである。
【０２９３】
（電解液）
巻回電極体２０には、上記したように、電解液が含浸されている。この電解液は、上記した本開示の電解液と同様の構成を有しているため、シアノ化合物を含んでいる。
【０２９４】
（動作）
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
【０２９５】
充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極２２に吸蔵される。一方、放電時には、負極２２からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０２９６】
（製造方法）
この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
【０２９７】
正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を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する。最後に、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。こののち、必要に応じて、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型してもよい。この場合には、正極活物質層２１Ｂを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
【０２９８】
負極２２を作製する場合には、上記した正極２１の作製手順と同様の手順により、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂを形成する。具体的には、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。こののち、必要に応じて、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型してもよい。
【０２９９】
ここで、負極活物質層２２Ｂの形成方法は、特に限定されないが、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。塗布法は、例えば、粒子（粉末）状の負極活物質を負極結着剤などと混合したのち、その混合物が有機溶剤などにより溶解または分散された溶液を負極集電体２２Ａに塗布する方法である。気相法は、例えば、物理堆積法および化学堆積法などである。より具体的には、気相法は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長、化学気相成長（ＣＶＤ）法およびプラズマ化学気相成長法などである。液相法は、例えば、電解鍍金法および無電解鍍金法などである。溶射法は、溶融状態または半溶融状態の負極活物質を負極集電体２２Ａに噴き付ける方法である。焼成法は、例えば、塗布法を用いて負極集電体２２Ａに溶液を塗布したのち、その負極集電体２２Ａに塗布された溶液を負極結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。この焼成法は、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などである。
【０３００】
二次電池を組み立てる場合には、溶接法などを用いて正極集電体２１Ａに正極リード２５を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体２２Ａに負極リード２６を取り付ける。続いて、セパレータ２３を介して正極２１と負極２２とを積層させたのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回体を形成する。続いて、巻回体の巻回中心に設けられた空間にセンターピン２４を挿入する。
【０３０１】
続いて、一対の絶縁板１２，１３により巻回体を挟みながら、その巻回体を電池缶１１の内部に収納する。この場合には、溶接法などを用いて正極リード２５の先端部を安全弁機構１５に取り付けると共に、溶接法などを用いて負極リード２６の先端部を電池缶１１に取り付ける。続いて、電池缶１１の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回体に含浸させる。これにより、巻回電極体２０が形成される。最後に、ガスケット１７を介して電池缶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をかしめる。これにより、電池缶１１の内部に巻回電極体２０が封入されるため、円筒型の二次電池が完成する。
【０３０２】
（作用および効果）
この円筒型の二次電池によれば、電解液が上記した本開示の電解液と同様の構成を有している。これにより、上記したように、電解液の化学的安定性が向上するため、その電解液の分解反応が抑制される。よって、電池特性を向上させることができる。
【０３０３】
これ以外の円筒型の二次電池に関する作用および効果は、本開示の電解液に関する作用および効果と同様である。
【０３０４】
＜２−２．ラミネートフィルム型＞
図１１は、他の二次電池の斜視構成を表していると共に、図１２は、図１１に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った巻回電極体３０の断面構成を表している。図１１では、巻回電極体３０と外装部材４０とを互いに離間させた状態を示している。
【０３０５】
以下の説明では、随時、既に説明した円筒型の二次電池の構成要素を引用する。
【０３０６】
（構成）
この二次電池は、例えば、図１１に示したように、柔軟性（または可撓性）を有するフィルム状の外装部材４０の内部に、電池素子である巻回電極体３０が収納されたラミネートフィルム型の二次電池（リチウムイオン二次電池）である。
【０３０７】
具体的には、二次電池は、例えば、外装部材４０の内部に巻回電極体３０を備えている。巻回電極体３０は、例えば、セパレータ３５および電解質層３６を介して正極３３と負極３４とが互いに積層されたのち、その正極３３、負極３４、セパレータ３５および電解質層３６が巻回されることにより形成されている。この電解質層３６は、例えば、正極３３とセパレータ３５との間に配置されていると共に、負極３４とセパレータ３５との間に配置されている。正極３３には、正極リード３１が取り付けられていると共に、負極３４には、負極リード３２が取り付けられている。巻回電極体３０の最外周部は、保護テープ３７により保護されている。
【０３０８】
正極リード３１は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって導出されている。この正極リード３１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、その導電性材料は、例えば、薄板状または網目状である。
【０３０９】
負極リード３２は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって正極リード３１と同様の方向に導出されている。この負極リード３２は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）およびステンレスなどの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、その導電性材料は、例えば、薄板状または網目状である。
【０３１０】
外装部材４０は、例えば、図１１に示した矢印Ｒの方向に折り畳み可能な１枚のフィルムであり、その外装部材４０の一部には、例えば、巻回電極体３０を収納するための窪みが設けられている。
【０３１１】
この外装部材４０は、例えば、融着層と、金属層と、表面保護層とがこの順に積層されたラミネートフィルムである。二次電池の製造工程では、例えば、融着層同士が巻回電極体３０を介して対向するように外装部材４０が折り畳まれたのち、その融着層の外周縁部同士が融着される。融着層は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのフィルムのうちのいずれか１種類または２種類以上である。金属層は、例えば、アルミニウム箔などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。表面保護層は、例えば、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートなどのフィルムのうちのいずれか１種類または２種類以上である。ただし、２枚のラミネートフィルムが接着剤などを介して貼り合わされていてもよい。
【０３１２】
中でも、外装部材４０は、ポリエチレンフィルムと、アルミニウム箔と、ナイロンフィルムとがこの順に積層されたアルミラミネートフィルムであることが好ましい。ただし、外装部材４０は、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよいし、ポリプロピレンなどの高分子フィルムでもよいし、金属フィルムでもよい。
【０３１３】
外装部材４０と正極リード３１との間には、例えば、外気の侵入を防止するために密着フィルム４１が挿入されている。また、外装部材４０と負極リード３２との間には、例えば、上記した密着フィルム４１が挿入されている。この密着フィルム４１は、正極リード３１および負極リード３２の双方に対して密着性を有する高分子材料を含んでいる。この高分子材料は、例えば、ポリオレフィン樹脂などであり、より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
【０３１４】
正極３３は、例えば、正極集電体３３Ａおよび正極活物質層３３Ｂを含んでいると共に、負極３４は、例えば、負極集電体３４Ａおよび負極活物質層３４Ｂを含んでいる。正極集電体３３Ａ、正極活物質層３３Ｂ、負極集電体３４Ａおよび負極活物質層３４Ｂのそれぞれの構成は、例えば、正極集電体２１Ａ、正極活物質層２１Ｂ、負極集電体２２Ａおよび負極活物質層２２Ｂのそれぞれの構成と同様である。また、セパレータ３５の構成は、例えば、セパレータ２３の構成と同様である。
【０３１５】
電解質層３６は、電解液と、高分子化合物とを含んでおり、その電解液は、上記した円筒型の二次電池における電解液と同様の構成を有している。すなわち、電解液は、シアノ化合物を含んでいる。ここで説明する電解質層３６は、いわゆるゲル状の電解質であり、電解液は、高分子化合物により保持されている。高いイオン伝導率（例えば、室温で１ｍＳ／ｃｍ以上）が得られると共に、電解液の漏液が防止されるからである。なお、電解質層３６は、さらに、添加剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０３１６】
高分子化合物は、例えば、ポリアクリロニトリル、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、ポリフッ化ビニル、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、ポリスチレンおよびポリカーボネートなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この他、高分子化合物は、共重合体でもよい。この共重合体は、例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体などである。中でも、単独重合体は、ポリフッ化ビニリデンであることが好ましいと共に、共重合体は、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体であることが好ましい。電気化学的に安定だからである。
【０３１７】
ゲル状の電解質である電解質層３６において、電解液に含まれる「溶媒」とは、液状の材料だけでなく、電解質塩を解離させることが可能なイオン伝導性を有する材料も含む広い概念である。よって、イオン伝導性を有する高分子化合物を用いる場合には、その高分子化合物も溶媒に含まれる。
【０３１８】
なお、電解質層３６の代わりに電解液をそのまま用いてもよい。この場合には、電解液が巻回電極体３０（正極３３、負極３４およびセパレータ３５）に含浸される。
【０３１９】
（動作）
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
【０３２０】
充電時には、正極３３からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解質層３６を介して負極３４に吸蔵される。一方、放電時には、負極３４からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解質層３６を介して正極３３に吸蔵される。
【０３２１】
（製造方法）
ゲル状の電解質層３６を備えた二次電池は、例えば、以下の３種類の手順により製造される。
【０３２２】
第１手順では、最初に、正極２１および負極２２のそれぞれの作製手順と同様の手順により、正極３３および負極３４を作製する。すなわち、正極３３を作製する場合には、正極集電体３３Ａの両面に正極活物質層３３Ｂを形成すると共に、負極３４を作製する場合には、負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂを形成する。続いて、電解液と、高分子化合物と、有機溶剤などとを混合することにより、前駆溶液を調製する。続いて、正極３３に前駆溶液を塗布したのち、その前駆溶液を乾燥させることにより、ゲル状の電解質層３６を形成する。また、負極３４に前駆溶液を塗布したのち、その前駆溶液を乾燥させることにより、ゲル状の電解質層３６を形成する。続いて、溶接法などを用いて正極集電体３３Ａに正極リード３１を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体３４Ａに負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層させたのち、その正極３３、負極３４およびセパレータ３５を巻回させることにより、巻回電極体３０を形成する。続いて、巻回電極体３０の最外周部に保護テープ３７を貼り付ける。最後に、巻回電極体３０を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、熱融着法などを用いて外装部材４０の外周縁部同士を接着させることにより、その外装部材４０の内部に巻回電極体３０を封入する。この場合には、正極リード３１と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入すると共に、負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入する。
【０３２３】
第２手順では、最初に、正極３３および負極３４を作製したのち、正極３３に正極リード３１を取り付けると共に、負極３４に負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを互いに積層させたのち、その正極３３、負極３４およびセパレータ３５を巻回させることにより、巻回体を形成したのち、その巻回体の最外周部に保護テープ３７を貼り付ける。続いて、巻回体を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、熱融着法などを用いて外装部材４０のうちの一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着させることにより、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。続いて、電解液と、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混合することにより、電解質用組成物を調製する。続いて、袋状の外装部材４０の内部に電解質用組成物を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０を密封する。最後に、モノマーを熱重合させることにより、高分子化合物を形成する。これにより、高分子化合物により電解液が保持されるため、ゲル状の電解質層３６が形成される。
【０３２４】
第３手順では、最初に、基材層に高分子化合物層が形成されたセパレータ３５を用いることを除いて、上記した第２手順と同様の手順により、巻回体を作製したのち、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。続いて、外装部材４０の内部に電解液を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０の開口部を密封する。最後に、外装部材４０に加重をかけながら、その外装部材４０を加熱することにより、高分子化合物層を介してセパレータ３５を正極３３に密着させると共に、その高分子化合物層を介してセパレータ３５を負極３４に密着させる。よって、電解液が高分子化合物層のそれぞれに含浸することにより、その高分子化合物層のそれぞれがゲル化するため、電解質層３６が形成される。
【０３２５】
この第３手順では、第１手順よりも二次電池の膨れが抑制される。また、第３手順では、第２手順と比較して、非水溶媒およびモノマー（高分子化合物の原料）などが電解質層３６中にほとんど残存しないため、高分子化合物の形成工程が良好に制御される。このため、正極３３、負極３４およびセパレータ３５のそれぞれと電解質層３６とが十分に密着する。
【０３２６】
（作用および効果）
このラミネートフィルム型の二次電池によれば、電解質層３６が電解液を含んでおり、その電解液が上記した本開示の電解液と同様の構成を有している。よって、上記した円筒型の二次電池と同様の理由により、優れた電池特性を得ることができる。これ以外のラミネートフィルム型の二次電池に関する作用および効果は、本開示の電解液に関する作用および効果と同様である。
【０３２７】
＜３．二次電池（リチウム金属二次電池）＞
次に、本開示の電解液を用いた他の一実施形態の二次電池に関して説明する。ここで説明する二次電池は、リチウム金属の溶解現象およびリチウムの析出現象を利用して電池容量（負極２２の容量）が得られる円筒型のリチウム金属二次電池である。
【０３２８】
この二次電池は、負極活物質層２２Ｂがリチウム金属により形成されていることを除いて、上記した円筒型のリチウムイオン二次電池と同様の構成を有していると共に、その円筒型のリチウムイオン二次電池と同様の手順により製造される。
【０３２９】
この二次電池では、負極活物質としてリチウム金属が用いられているため、高いエネルギー密度が得られる。負極活物質層２２Ｂは、二次電池の組み立て時から既に存在してもよい。または、負極活物質層２２Ｂは、二次電池の組み立て時には未だ存在しておらず、充電時に析出したリチウム金属により形成されてもよい。なお、負極活物質層２２Ｂを集電体として利用することにより、負極集電体２２Ａを省略してもよい。
【０３３０】
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極集電体２２Ａの表面にリチウム金属となって析出する。一方、放電時には、負極活物質層２２Ｂからリチウム金属がリチウムイオンとなって電解液中に溶出すると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０３３１】
この円筒型のリチウム金属二次電池によれば、電解液が本開示の電解液と同様の構成を有しているので、上記した円筒型のリチウムイオン二次電池と同様の理由により、優れた電池特性を得ることができる。これ以外の円筒型のリチウム金属二次電池に関する作用および効果は、本開示の電解液に関する作用および効果と同様である。
【０３３２】
なお、ここで説明したリチウム金属二次電池は、円筒型の二次電池に限られず、ラミネートフィルム型の二次電池でもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
【０３３３】
＜４．二次電池の用途＞
次に、上記した二次電池の適用例に関して説明する。
【０３３４】
二次電池の用途は、主に、駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして二次電池を利用可能である機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、例えば、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。二次電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
【０３３５】
二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、二次電池の用途は、上記以外の他の用途でもよい。
【０３３６】
中でも、二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器などに適用されることが有効である。これらの用途では、優れた電池特性が要求されるため、本開示の二次電池を用いることにより、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源である。この電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用可能である。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
【０３３７】
ここで、二次電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、その適用例の構成に関しては、適宜、変更可能である。
【０３３８】
＜４−１．電池パック（単電池）＞
図１３は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表している。図１４は、図１３に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図１３では、電池パックが分解された状態を示している。
【０３３９】
ここで説明する電池パックは、１個の二次電池を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。この電池パックは、例えば、図１３に示したように、ラミネートフィルム型の二次電池である電源１１１と、その電源１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。この電源１１１には、正極リード１１２および負極リード１１３が取り付けられている。
【０３４０】
電源１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８，１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：ProtectionCircuitModule ）が形成されている。この回路基板１１６は、タブ１１４を介して正極１１２に接続されていると共に、タブ１１５を介して負極リード１１３に接続されている。また、回路基板１１６は、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電源１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１２１により保護されている。このラベル１２０により、回路基板１１６および絶縁シート１２１などは固定されている。
【０３４１】
また、電池パックは、例えば、図１４に示したように、電源１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、ＰＴＣ素子１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続可能であるため、その電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電される。温度検出部１２４は、温度検出端子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出する。
【０３４２】
制御部１２１は、電池パック全体の動作（電源１１１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
【０３４３】
この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、充電電流を遮断する。
【０３４４】
一方、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、放電電流を遮断する。
【０３４５】
なお、過充電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０３４６】
スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電源１１１の使用状態、すなわち電源１１１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
【０３４７】
温度検出部１２４は、電源１１１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１２１に出力する。この温度検出部１２４は、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１２１が補正処理を行う場合などに用いられる。
【０３４８】
なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ素子１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
【０３４９】
＜４−２．電池パック（組電池）＞
図１５は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
【０３５０】
この電池パックは、例えば、筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。この筐体６０は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。
【０３５１】
制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御する。この制御部６１は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源６２は、２個以上の二次電池を含む組電池であり、その２個以上の二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように互いに接続された６個の二次電池を含んでいる。
【０３５２】
スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて、電源６２の使用状態、すなわち電源６２と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
【０３５３】
電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部６１に出力する。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度の測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部６１が充放電制御を行う場合および残容量の算出時において制御部６１が補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２（二次電池）の電圧を測定すると共に、アナログ−デジタル変換された電圧の測定結果を制御部６１に供給する。
【０３５４】
スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６のそれぞれから入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御する。
【０３５５】
このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れると、充電電流を遮断する。
【０３５６】
また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れると、放電電流を遮断する。
【０３５７】
なお、過充電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０３５８】
メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどを含んでいる。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値および製造工程において測定された二次電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部６１が残容量などの情報を把握できる。
【０３５９】
温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度検出素子６９は、例えば、サーミスタなどを含んでいる。
【０３６０】
正極端子７１および負極端子７２のそれぞれは、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２は、正極端子７１および負極端子７２を介して充放電される。
【０３６１】
＜４−３．電動車両＞
図１６は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
【０３６２】
この電動車両は、例えば、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０およびクラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪８８とを備えている。
【０３６３】
この電動車両は、例えば、エンジン７５およびモータ７７のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行可能である。エンジン７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン７５を動力源とする場合、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して、エンジン７５の駆動力（回転力）が前輪８６および後輪８８に伝達される。なお、エンジン７５の回転力が発電機７９に伝達されるため、その回転力を利用して発電機７９が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ８３を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ７７を動力源とする場合には、電源７６から供給された電力（直流電力）がインバータ８２を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ７７が駆動する。このモータ７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６および後輪８８に伝達される。
【０３６４】
なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ７７に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力はインバータ８２を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は電源７６に蓄積されることが好ましい。
【０３６５】
制御部７４は、電動車両全体の動作を制御する。この制御部７４は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源７６は、１個または２個以上の二次電池を含んでいる。この電源７６は、外部電源と接続されている。この場合には、電源７６は、外部電源から電力を供給されることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ８４は、例えば、エンジン７５の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御するために用いられる。この各種センサ８４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０３６６】
なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン７５を用いずに電源７６およびモータ７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
【０３６７】
＜４−４．電力貯蔵システム＞
図１７は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
【０３６８】
この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅および商業用ビルなどの家屋８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えている。
【０３６９】
ここでは、電源９１は、例えば、家屋８９の内部に設置された電気機器９４に接続されていると共に、家屋８９の外部に停車された電動車両９６に接続可能である。また、電源９１は、例えば、家屋８９に設置された自家発電機９５にパワーハブ９３を介して接続されていると共に、スマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して外部の集中型電力系統９７に接続されることが可能である。
【０３７０】
なお、電気機器９４は、例えば、１種類または２種類以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電動車両９６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。集中型電力系統９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０３７１】
制御部９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源９１の使用状態を含む）を制御する。この制御部９０は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源９１は、１個または２個以上の二次電池を含んでいる。スマートメータ９２は、例えば、電力需要側の家屋８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信可能である。これに伴い、スマートメータ９２は、例えば、外部と通信しながら、家屋８９における電力の需要と供給とのバランスを制御することにより、高効率で安定したエネルギー供給を可能とする。
【０３７２】
この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて電気機器９４および電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、その電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
【０３７３】
電源９１に蓄積された電力は、必要に応じて使用可能である。このため、例えば、電気使用料が安い深夜において、集中型電力系統９７から電源９１に電力を蓄積しておき、電気使用料が高い日中において、その電源９１に蓄積された電力を使用することができる。
【０３７４】
なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
【０３７５】
＜４−５．電動工具＞
図１８は、電動工具のブロック構成を表している。
【０３７６】
ここで説明する電動工具は、例えば、電動ドリルである。この電動工具は、例えば、工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
【０３７７】
工具本体９８は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御する。この制御部９９は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１個または２個以上の二次電池を含んでいる。この制御部９９は、動作スイッチの操作に応じて、電源１００からドリル部１０１に電力を供給する。
【実施例】
【０３７８】
以下の実施例により、マロネート系、ジケトン系、ケトエステル系またはエステル系の電解質添加剤の機能およびその合成手順を実証する。電池特性に及ぼす添加剤の影響を調べるために、以下の電池を準備すると共に、特性を調べた。
実施例１：マロネート系添加剤
【０３７９】
電池の構成：
* 負極活物質: Ｓｉ（Ｇｒ）複合材料
* 正極活物質: ＬｉＣｏＯ2 
* 電解質：ＥＣ／ＥＭＣ（３０／７０ｗ）において１Ｍ  ＬｉＰＦ6 
【０３８０】
表１は、最初の充電／放電サイクル後におけるＳｉ／ＬＣＯの初期クーロン効率に対するマロネート系添加剤の影響をまとめている。
表１．初期クーロン効率：
2020522836.tif 000063
選択された添加剤であるジメチルフルオロマロナート、ジエチルフルオロマロナート、ジメチル−２−（２−シアノメチル）−２−フルオロマロナート、ビス［２，２，２−トリフルオロエチル］２−フルオロマロナートおよびビス［４，４，４，３，３−ペンタフルオロブチル］２−フルオロマロナートの１ｗｔ％の存在下において、ブランク電解質の１サイクル目のクーロン効率に対する１サイクル目のクーロン効率の向上が観察された。
実施例２：合成手順
【０３８１】
実験手順
ジエチルフルオロマロネートの合成（A. Harsanyi, G. Sandford, "Fluorine gas for life science syntheses合成：２−フルオロマロン酸エステルの合成のための選択的直接フッ素化を評価する緑色測定基準"、Green Chem., 2015, 17, 3000-3009に従う。
【０３８２】
マロン酸ジメチル（２２．８５ｍＬ，２００ｍｍｏｌ）および硝酸銅水和物（Ｃｕ（ＮＯ3 ）2 ・２．５Ｈ2 Ｏ），４．６５ｇ，２０ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（１００ｍＬ）に溶解させると共に、２５０ｍＬフッ素化容器に入れた。
【０３８３】
反応混合物を約２℃に冷却し、オーバーヘッドスターラーを用いて６５０ｒｐｍで撹拌し、窒素（Ｎ２）を用いてシステムを５分間パージしたのち、フッ素ガス（Ｎ２中において２０％  ｖ／ｖ，８０ｍＬ，２３４ｍｍｏｌ）を溶液に５時間３０分間導入した。
【０３８４】
窒素（Ｎ２）を用いて反応器を１０分間パージし、溶媒を真空中で除去し、残渣を水（５０ｍＬ）と酢酸エチル（５０ｍＬ）との間で分割し、酢酸エチル（５０ｍＬ）を用いて水相を抽出した。
【０３８５】
組み合わされた有機層を飽和ＮａＨＣＯ3 （３×２０ｍＬ）およびブライン（３×２０ｍＬ）で洗浄したのち、ＭｇＳＯ4 で乾燥させた。溶媒を真空中で除去し、粗生成物を残存させた。真空蒸留を用いて粗生成物を精製することにより、透明な油である２−フルオロマロン酸ジメチル（１７．２８ｇ，収率５８％、純度９９％）を得た。
【０３８６】
分光測定により、以下のピークが得られた。：
δＨ  ＮＭＲ（ＯＤＣｌ3 ，４００ＭＨｚ）：５．３２（１Ｈ，ｄ，2 Ｊ＝４８．１Ｈｚ，ＣＦＨ）３．８８（６Ｈ，ｓ，ＣＨ3 ）：δF （ＣＤＣｌ3 ，３７６ＭＨｚ）：−１９５．２１（ｄ，2 ＪHF  ４８．１，ＣＨＦ）：δC （ＣＤＣｌ3 ，１０１ＭＨｚ）：１６４．４２（ｄ，3 ＪCF，２４．１，Ｃ＝Ｏ），８５．２７（ｄ，2 ＪCF  １９７．３，ＣＦ），５３．５４（ＣＨ3 ）：ｍ／ｚ（ＧＣ−ＥＩ+ ），１５１（９％，［Ｍ＋Ｈ］+ ）、１１９（３６％，［Ｍ−ＣＨ3 Ｏ］+ ），９１（５１％，［Ｍ−ＣＯ2 ＣＨ3 ］+ ），５９（１００％，［Ｍ−ＣＨＦＣＯ2 ＣＨ3 ］+ ）
【０３８７】
以下では、本開示の実施例に関して説明する。
【０３８８】
（実験例１〜１１）
以下の手順により、図１１および図１２に示したラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池を作製した。
【０３８９】
正極３３を作製する場合には、最初に、正極活物質（コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ））９１質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、正極導電剤（黒鉛）６質量部とを混合することにより、正極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーを調製した。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体３３Ａ（帯状のアルミニウム箔，厚さ＝１２μｍ）の両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層３３Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて正極活物質層３３Ｂを圧縮成型した。
【０３９０】
負極３４を作製する場合には、最初に、負極活物質（黒鉛，メジアン径Ｄ５０＝２０μｍ）９５質量部と、負極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）５質量部とを混合することにより、負極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に負極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体３４Ａ（帯状の銅箔，厚さ＝１５μｍ）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層３４Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて負極活物質層３４Ｂを圧縮成型した。
【０３９１】
電解液を調製する場合には、溶媒（炭酸エチレンおよび炭酸プロピレン）に電解質塩（六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ））を加えることにより、その溶媒を撹拌したのち、その溶媒にさらに他の溶媒（不飽和環状炭酸エステルである炭酸ビニレン（ＶＣ））およびシアノ化合物（式（１−３）〜式（１−５）のそれぞれに示した化合物）を加えることにより、その溶媒を撹拌した。この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸プロピレン＝５０：５０とすると共に、電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｋｇとした。電解液中における不飽和環状炭酸エステルの含有量（重量％）および電解液中におけるシアノ化合物の含有量（重量％）は、表１に示した通りである。
【０３９２】
この場合には、比較のために、シアノ化合物を用いなかったことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。また、比較のために、シアノ化合物の代わりに他の化合物（式（１４−１）および式（１４−２）のそれぞれに示した化合物）を用いたことを除いて同様の手順により、電解液を調製した。他の化合物の種類および電解液中の含有量（重量％）は、表１に示した通りである。
【０３９３】
ここで、式（１４−１）に示した化合物としては、AstaTech社製の化合物を用いた。一方、式（１−３）〜式（１−５）および式（１４−２）のそれぞれに示した化合物の合成手順は、以下の通りである。
【０３９４】
式（１−３）に示した化合物を合成する場合には、最初に、ナトリウムメトキシド０．０１ｇがメタノール２０ｍｌ（＝２０ｄｍ3 ）に溶解された溶液を準備したのち、その溶液にフルオロマロン酸ジメチル０．３ｇを加えた。続いて、溶液にアクリロニトリル０．５２ｇを加えたのち、その溶液（温度＝６０℃）を撹拌（撹拌時間＝１時間）した。続いて、真空雰囲気中において溶液から溶媒を除去することにより、残渣を得た。続いて、残渣に水３０ｍｌを３回加えることにより、その残渣を分散させた。続いて、酢酸エチル３０ｍｌを用いて残渣を３回抽出したのち、塩水３０ｍｌを用いて残渣を３回洗浄した。続いて、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4 ）を用いて残渣を乾燥させたのち、真空雰囲気中において乾燥後の残渣を濃縮させることにより、黄色い油状成分を得た。続いて、クーゲルロールを用いて油状成分を蒸留することにより、化合物Ａ（dimethyl 2-（2-cyanoethyl ）-2-fluoromalonate ）を得た（合成量＝０．２４ｇ，収率＝５９％）。続いて、ジメチルスルホキシド１００ｍｌに化合物Ａ５ｇと塩化リチウム２．０９ｇと水０．５８ｇとを加えることにより、反応混合物を得た。続いて、温度が１１０℃になるまで反応混合物を加熱したのち、その温度のままで反応混合物を維持（維持時間＝１．５時間）した。続いて、反応混合物に水３００ｍｌを加えたのち、ジエチルエーテル５０ｍｌを用いて６回抽出することにより、有機層を分取した。続いて、水３０ｍｌを用いて有機層を３回洗浄したのち、塩水３０ｍｌを用いて有機層を３回洗浄した。続いて、硫酸マグネシウムを用いて有機層を乾燥させたのち、真空雰囲気中において有機層から溶媒を除去することにより、粗生成物を得た。最後に、クーゲルロール（１１０℃  １５ｍｂａｒ）を用いて蒸留することにより、式（１−３）に示した化合物を得た（合成量＝１．６４ｇ，収率＝４６％）。
【０３９５】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置を用いて、上記した手順により合成された式（１−３）に示した化合物を分析した結果（ＮＭＲスペクトル）は、以下の通りであった。
δＨ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）５．０４（１Ｈ，ｄｄｄ，２ＪＨＦ＝４８．３Ｈｚ，３ＪＨＨ＝７．９Ｈｚ，３ＪＨＨ＝４．０Ｈｚ，ＣＦＨ），３．８４（３Ｈ，ｓ，ＣＨ3 ），２．６４−２．４９（２Ｈ，ｍ，ＣＦＨＣＨ2 ），２．４２−２．１８（２Ｈ，ｍ，ＣＨ2 ＣＮ）；δＦ（ＣＤＣｌ３，３７６ＭＨｚ）−１９４．７０（ｄｄｄ，２ＪＨＦ＝４８．４Ｈｚ，３ＪＨＦ＝２６．１Ｈｚ，３ＪＨＦ＝２０．５Ｈｚ）；δＣ（ＣＤＣｌ３，１０１ＭＨｚ）１６８．６６（ｄ，２ＪＣＦ＝２３．３Ｈｚ，Ｃ＝Ｏ），１１８．０２（ｓ，ＣＮ），８６．５６（ｄ，１ＪＣＦ＝１８７．０Ｈｚ，ＣＦ），５２．７９（ｓ，ＣＨ3 ），２８．３２（ｄ，２ＪＣＦ＝２１．３Ｈｚ，ＣＨＦ−ＣＨ2 ），１２．７４（ｄ，３ＪＣＦ＝４．７Ｈｚ，ＣＨ2 −ＣＮ）
【０３９６】
また、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣＭＳ）を用いて、式（１−３）に示した化合物を分析した結果（ＧＣＥＩ＋）は、ｍ／ｚ＝１４６．１（１％，［Ｍ＋Ｈ］＋），１１４．１（５％，［Ｍ−ＯＣＨ3 ］＋），８６．１（２１％，［Ｍ−Ｏ2 ＣＨ3 ］＋）であった。
【０３９７】
式（１−４）に示した化合物を合成する場合には、アクリロニトリルの代わりにブロモブチロニトリルを用いると共に、化合物Ａ（dimethyl 2-（2-cyanoethyl ）-2-fluoromalonate ）５ｇの代わりに化合物Ｂ（dimethyl 2-（3-cyanopropyl ）-2-fluoromalonate ）３ｇを得たことを除いて、式（１−３）に示した化合物を合成した場合と同様の手順を経た（収率＝３３％）。
【０３９８】
式（１−５）に示した化合物を合成する場合には、アクリロニトリルの代わりにブロモペンチロニトリルを用いると共に、化合物Ａ（dimethyl 2-（2-cyanoethyl ）-2-fluoromalonate ）５ｇの代わりに化合物Ｃ（dimethyl 2-（3-cyanobutyl）-2-fluoromalonate ）３ｇを得たことを除いて、式（１−３）に示した化合物を合成した場合と同様の手順を経た（収率＝３３％）。
【０３９９】
式（１４−２）に示した化合物を合成する場合には、最初に、アセトニトリル１００ｍｌにマロン酸ジメチル２２．８５ｍｌと硝酸銅（ＩＩ）水和物４．６５ｇとが溶解された溶液を２５０ｍｌのフッ素化ベッセルに投入することにより、反応混合物を得た。続いて、温度が約２℃になるまで反応混合物を冷却したのち、オーバーヘッドスターラを用いて反応混合物を撹拌（回転速度＝６５０ｒｐｍ）した。続いて、窒素ガスを用いてフッ素化ベッセルをパージ（５分間）したのち、そのフッ素化ベッセルにフッ素ガス（窒素中２０体積％，２３５ｍｍｏｌ）を導入（流速＝８０ｍｌ／分，導入時間＝５．５時間）した。続いて、真空雰囲気中において反応混合物から溶媒を除去することにより、残渣を得た。続いて、水５０ｍｌおよび酢酸エチル５０ｍｌを用いて分液抽出したのち、酢酸エチル５０ｍｌを用いて水層を抽出した。続いて、飽和炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3 ）水溶液２０ｍｌを用いて有機層を３回洗浄したのち、塩水２０ｍｌを用いて有機層を３回洗浄した。続いて、硫酸マグネシウムを用いて有機層を乾燥させたのち、真空雰囲気中において有機層から溶媒を除去することにより、粗生成物を得た。最後に、クーゲルロール（１１０℃  １５ｍｂａｒ）を用いて蒸留することにより、式（１４−２）に示した化合物を得た（合成量＝１７．２８ｇ，収率＝５８％）。
【０４００】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置を用いて、上記した手順により合成された式（１４−２）に示した化合物を分析した結果（ＮＭＲスペクトル）は、以下の通りであった。
δＨ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）５．３２（１Ｈ，ｄ，２ＪＨＦ  ４８．１Ｈｚ，ＣＦＨ），３．８８（６Ｈ，ｓ，ＣＨ3 ）；δＦ（ＣＤＣｌ３，３７６ＭＨｚ）−１９５．２１（ｄ，２ＪＨＦ  ４８．１，ＣＨＦ）；δＣ（ＣＤＣｌ３，１０１ＭＨｚ）１６４．４２（ｄ，３ＪＣＦ  ２４．１，Ｃ＝Ｏ），８５．２７（ｄ，２ＪＣＦ  １９７．３，ＣＦ），５３．５４（ＣＨ3 ）
【０４０１】
また、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣＭＳ）を用いて、式（１４−２）に示した化合物を分析した結果（ＧＣＥＩ＋）は、ｍ／ｚ＝１５１（９％，［Ｍ＋Ｈ］＋），１１９（３６％，［Ｍ−ＣＨ3 Ｏ］＋），９１（５１％，［Ｍ−ＣＯ2 ＣＨ3 ］＋），５９（１００％，［Ｍ−ＣＨＦＣＯ2 ＣＨ3 ］＋）であった。
【０４０２】
二次電池を組み立てる場合には、最初に、正極集電体３３Ａにアルミニウム製の正極リード３１を溶接すると共に、負極集電体３４Ａに銅製の負極リード３２を溶接した。続いて、セパレータ３５（微多孔性ポリエチレンフィルム，厚さ＝１５μｍ）を介して正極３３と負極３４とを互いに積層させることにより、積層体を得た。続いて、積層体を長手方向に巻回させたのち、その積層体の最外周部に保護テープ３７を貼り付けることにより、巻回体を形成した。最後に、巻回体を挟むように外装部材４０（外側：ナイロンフィルム，厚さ＝２５μｍ／アルミニウム箔，厚さ＝４０μｍ，／ポリプロピレンフィルム，厚さ＝３０μｍ：内側）を折り畳んだのち、その外装部材４０のうちの３辺の外周縁部同士を互いに熱融着した。この場合には、正極リード３１と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入すると共に、負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４２を挿入した。最後に、外装部材４０の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回体に含浸させたのち、減圧環境中において外装部材４０の残りの１辺の外周縁部同士を熱融着した。
【０４０３】
これにより、巻回電極体３０が形成されると共に、その巻回電極体３０が外装部材４０の内部に封入されたため、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池が完成した。この二次電池を作製する場合には、完全充電時における電圧（いわゆる電池電圧）が４．５Ｖとなるように、正極活物質の量と負極活物質の量とを互いに調整した。
【０４０４】
二次電池の電池特性を評価するために、保存後膨れ特性および保存後電気抵抗特性を調べたところ、表１に示した結果が得られた。
【０４０５】
保存後膨れ特性を調べる場合には、最初に、二次電池の状態を安定化させるために、常温環境中（温度＝２３℃）において二次電池を充放電させた。続いて、同環境中において二次電池を充電させたのち、その二次電池の厚さ（保存前厚さ）を測定した。続いて、高温環境中（温度＝６０℃）において充電状態の二次電池を保存したのち、その二次電池の厚さ（保存後厚さ）を測定した。続いて、保存後膨れ率（％）＝［（保存後厚さ−保存前厚さ）／保存前厚さ］×１００を算出した。最後に、保存後膨れ率を判定した。この場合には、保存後膨れ率が３０％以下である場合を「Ａ」、保存後膨れ率が３０％超３５％以下である場合を「Ｂ」、保存後膨れ率が３５％超４０％以下である場合を「Ｃ」、保存後膨れ率が４０％超である場合を「Ｄ」とした。
【０４０６】
なお、充電時には、１ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で電圧が４．５Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．５Ｖの電圧で電流密度が０．０２ｍＡ／ｃｍ2 に到達するまで定電圧充電した。放電時には、１ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で電圧が３Ｖに到達するまで放電した。
【０４０７】
保存後電気抵抗特性を調べる場合には、最初に、上記した手順により、二次電池の状態を安定化させた。続いて、常温環境中（温度＝２３℃）において二次電池を１サイクル充放電させたのち、その二次電池の電気抵抗（保存前電気抵抗）を測定した。続いて、高温環境中（温度＝６０℃）において二次電池を保存したのち、その二次電池の電気抵抗（保存後電気抵抗）を測定した。続いて、保存後電気抵抗比＝保存後電気抵抗／保存前電気抵抗を算出した。なお、充放電条件は、保存後膨れ特性を調べた場合と同様にした。
【０４０８】
表１では、保存後膨れ率の値と共に、その保存後膨れ率の値に基づいた判定結果を示している。また、保存後電気抵抗比の値として、実験例９における保存後電気抵抗比の値を１．００として規格化した値を示している。
【０４０９】
［表１］
2020522836.tif 000064
【０４１０】
表１に示したように、電池特性は、電解液に含有される添加剤の種類に応じて大きく変動した。以下では、電解液がシアノ化合物も他の化合物も含んでいない実験例９の判定結果（保存後膨れ率）および保存後電気抵抗比を比較基準とする。
【０４１１】
具体的には、電解液が他の化合物を含んでいる場合（実験例１０，１１）には、保存後膨れ率が場合によっては僅かに改善されたと共に、保存後電気抵抗比が増加した。
【０４１２】
これに対して、電解液がシアノ化合物を含んでいる場合（実験例１〜８）には、そのシアノ化合物の種類に依存せずに、保存後抵抗比が極端に増加しすぎないように抑えられながら、保存後膨れ率が大幅に改善された。
【０４１３】
この場合には、電解液中におけるシアノ化合物の含有量が０．１重量％〜５重量％であると、保存後膨れ率が十分に改善された。特に、含有量が０．５重量％〜５重量％であると、保存後膨れ率がより改善された。または、含有量が０．１重量％〜３重量％であると、良好な保存後膨れ率が維持されながら保存後電気抵抗比がより減少すると共に、含有量が０．１重量％〜１重量％であると、良好な保存後膨れ率が維持されながら保存後電気抵抗比がさらに減少した。これらのことから、含有量が０．５重量％〜３重量％であると、保存後膨れ率が大幅に改善されながら保存後電気抵抗比がより減少すると共に、含有量が０．５重量％〜１重量％であると、保存後膨れ率が大幅に改善されながら保存後電気抵抗比がさらに減少した。
【０４１４】
また、電解液がシアノ化合物と共に不飽和環状炭酸エステルを含んでいると、保存後膨れ率が維持されながら、保存後電気抵抗比がより減少した。
【０４１５】
表１に示した結果から、電解液がシアノ化合物を含んでいると、保存後膨れ特性および保存後電気抵抗特性がいずれも改善された。よって、二次電池において優れた電池特性が得られた。
【０４１６】
以上、いくつかの実施形態および実施例を挙げながら本開示に関して説明したが、その本開示に関しては、そのいくつかの実施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。
【０４１７】
具体的には、円筒型の二次電池およびラミネートフィルム型の二次電池に関して説明したが、これに限られない。例えば、角型の二次電池およびコイン型の二次電池などでもよい。
【０４１８】
また、電池素子が巻回構造を有する場合に関して説明したが、これに限られない。例えば、電池素子が積層構造などの他の構造を有していてもよい。
【０４１９】
また、リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池に関して説明したが、これに限られない。例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極活物質の容量を正極の容量よりも小さくすることにより、リチウムの吸蔵現象およびリチウムの放出現象に起因する容量とリチウムの析出現象およびリチウムの溶解現象に起因する容量との和に基づいて負極の容量が得られる二次電池でもよい。
【０４２０】
また、電極反応物質としてリチウムを用いる場合に関して説明したが、これに限られない。この電極活物質は、例えば、ナトリウムおよびカリウムどの長周期型周期表における他の１族の元素でもよいし、マグネシウムおよびカルシウムなどの長周期型周期表における２族の元素でもよいし、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。
【０４２１】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【０４２２】
なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
極性非プロトン性溶媒と、
アルカリ金属塩と、
少なくとも１つの添加剤と
を含み、
前記添加剤は、一般式Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000065
Ｚ1 およびＺ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｚ1 およびＺ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
（２）
前記少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−Ｉで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
（１）に記載の二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000066
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、またはハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、一緒に環化合物を形成しない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
（３）
前記少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
（１）に記載の二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000067
Ｒ1 およびＲ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
（４）
前記少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
（１）に記載の二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000068
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化アルキル基（（−Ｃn Ｘ2n+1）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｈ2n+1））、ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
（５）
極性非プロトン性溶媒と、アルカリ金属塩と、少なくとも１つの添加剤とを含み、
前記添加剤は、一般式Ｉ−ＩＶで表される化合物群から選択される少なくとも１つの化合物である、
二次電池用非水電解質。
2020522836.tif 000069
Ｒ1 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ2 は、アルキル基（−Ｃn Ｈ2n+1）、シクロアルキル基、アルケニル基（Ｃn Ｈ2n）、アリール基（−Ａｒ）、ヘテロアリール基；ハロゲン化シクロアルキル基（（−Ｃn Ｘ2n）または（−ＣＨ2 −Ｃn Ｘ2n））、ハロゲン化アルケニル基（Ｃn Ｘn ）、ハロゲン化アリール基（−Ａｒ−Ｘ）、ハロゲン化ヘテロアリール基（ハロゲンＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ハロゲン化アリールオキシ基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換シクロアルキル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換シクロアルキル基、−ＮＯ2 置換アリール基、−ＮＯ2 置換ヘテロアリール基；ハロゲン基（−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ）；またはニトリル基（−ＣＮ）である。；
Ｒ1 およびＲ2 は、いずれもハロゲン化アルキル基でない。
Ｘ1 およびＸ2 は、Ｈ；ハロゲンＸ（ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）；ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アリール基、ハロゲン化ヘテロアリール基；−ＣＮ置換アルキル基、−ＣＮ置換アルケニル基、−ＣＮ置換アリール基、−ＣＮ置換ヘテロアリール基；−ＮＯ2 置換アルキル基、−ＮＯ2 置換アルケニル基、−ＮＯ2 置換アリール基、またはＮＯ2 置換ヘテロアリール基である。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同時には水素Ｈにならない。；
Ｒ1 およびＲ2 同じでもよいし、異なってもよい。；
Ｘ1 およびＸ2 は、同じでもよいし、異なってもよい。
（６）
非水電解質中における前記少なくとも１つの添加剤の量は、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量%、より好ましくは０．１〜３重量％である、
先行する一連の項のいずれかに記載の二次電池用非水電解質。
（７）
前記非水電解質中における前記少なくとも１つの添加剤の量は、０．０１〜２重量％、好ましくは０．０１〜１．８重量%、より好ましくは０．１〜１．６重量％である、
先行する一連の項のいずれかに記載の二次電池用非水電解質。
（８）
非水電解質中における少なくとも１つの添加剤は、一般式Ｉ−Ｉ、Ｉ−ＩＩまたはＩ−ＩＩＩで表される化合物群から選択される複数の化合物の混合物である、
先行する一連の項のいずれかに記載の二次電池用非水電解質。
（９）
これらに限定されないが、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、スクシノニトリルなどの少なくとも１つのさらなる添加剤または化合物を含む、
先行する一連の項のいずれかに記載の二次電池用非水電解質。
（１０）
液状またはゲルポリマー状の電解質である、
先行する一連の項のいずれかに記載の二次電池用非水電解質。
（１１）
前記極性非プロトン性溶媒は、特に、環状エステルカーボネート、鎖状エステルカーボネート、ラクトン、鎖状カルボン酸エステルおよびさらなる極性非プロトン性溶媒から選択される、
先行する一連の項のいずれかに記載の二次電池用非水電解質。
（１２）
前記アルカリ金属塩は、１種類または２種類以上のＬｉ塩である、
先行する一連の項のいずれかに記載の非水電解質。
（１３）
正極と、負極と、（１）ないし（１２）のいずれかに記載の非水電解質とを備えた二次電池であって、
前記二次電池は、特に、Ｌｉイオン二次電池である、
二次電池。
（１４）
前記正極は、
Ｌｉイオンを可逆的に吸蔵および放出可能である１種類または２種類以上の正極活物質を含むインターカレーション型正極であり、
特に、これらに限定されないが、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｆｅおよびそれらの組み合わせから選択される金属などの層状構造型、スピネル構造型またはオリビン構造型遷移金属酸化物を含み、
および／または、
前記負極は、
これらに限定されないが、黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、黒鉛、Ｌｉ金属、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ合金、Ｓｎ、Ｓｎ酸化物、ＬｉＴｉ2 Ｏ5 、Ｓｎ合金などのＬｉイオンを可逆的に吸蔵および放出可能である１種類または２種類以上の負極活物質を含むインターカレーション型負極である、
（１３）に記載の二次電池。
（１５）
（１３）または（１４）に記載の二次電池を備えた電子デバイスであって、
前記電子デバイスは、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具または電子機器である、
電子デバイス。
（１６）
これらに限定されないが、二次電池、スーパーキャパシタ、電子デバイスなどの電気化学デバイスにおける、（１）ないし（１２）のいずれかに記載の非水電解質の使用であって、
これらに限定されないが、その電子デバイスが電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具、電子機器などである、
非水電解質の使用。
（１７）
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、二次電池。
［化１８］
2020522836.tif 000070
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
（１８）
前記Ｒ２において、
前記１価の鎖状炭化水素シアノ基は、アルキル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基である、
（１７）に記載の二次電池。
（１９）
前記１価の鎖状炭化水素シアノ基は、前記アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基である、
（１８）に記載の二次電池。
（２０）
前記アルキル基の炭素数は、３以上である、
（１９）に記載の二次電池。
（２１）
前記Ｒ１および前記Ｘ２において、
前記１価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基およびそれらの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであると共に、
前記Ｘ１および前記Ｘ２において、
前記ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれかである、
（１７）ないし（２０）のいずれかに記載の二次電池。
（２２）
前記Ｒ１は、アルキル基であり、
前記Ｒ２は、アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であり、
前記Ｘ１は、フッ素基であり、
前記Ｘ２は、水素基である、
（１７）ないし（２１）のいずれかに記載の二次電池。
（２３）
前記電解液中における前記シアノ化合物の含有量は、０．１重量％以上５重量％以下である、
（１７）ないし（２２）のいずれかに記載の二次電池。
（２４）
リチウムイオン二次電池である、
（１７）ないし（２３）のいずれかに記載の二次電池。
（２５）
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む、
二次電池用電解液。
［化１９］
2020522836.tif 000071
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
（２６）
（１７）ないし（２４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備えた、電池パック。
（２７）
（１７）ないし（２４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備えた、電動車両。
（２８）
（１７）ないし（２４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備えた、電力貯蔵システム。
（２９）
（１７）ないし（２４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。
（３０）
（１７）ないし（２４）のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
【０４２３】
当業者であれば、添付の特許請求の技術的範囲またはその均等物の技術的範囲内にある限り、様々な修正、組み合わせ、下位の組み合わせおよび変更が設計要件および他の要因に応じて発生し得ることを理解すべきである。
【符号の説明】
【０４２４】
２０，３０  巻回電極体
２１，３３  正極
２１Ａ，３３Ａ  正極集電体
２１Ｂ，３３Ｂ  正極活物質層
２２，３４  負極
２２Ａ，３４Ａ  負極集電体
２２Ｂ，３４Ｂ  負極活物質層
２３，３５  セパレータ
３６  電解質層
４０  外装部材
【図１】
2020522836.tif 000084
【図２】
2020522836.tif 000085
【図３】
2020522836.tif 000086
【図４】
2020522836.tif 000087
【図５】
2020522836.tif 000088
【図６】
2020522836.tif 000089
【図７】
2020522836.tif 000090
【図８】
2020522836.tif 000091
【図９】
2020522836.tif 000092
【図１０】
2020522836.tif 000093
【図１１】
2020522836.tif 000094
【図１２】
2020522836.tif 000095
【図１３】
2020522836.tif 000096
【図１４】
2020522836.tif 000097
【図１５】
2020522836.tif 000098
【図１６】
2020522836.tif 000099
【図１７】
2020522836.tif 000100
【図１８】
2020522836.tif 000101
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月26日(2019.11.26)
【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】
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、二次電池。
［化１］
2020522836.tif 000102
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項２】
前記Ｒ２において、
前記１価の鎖状炭化水素シアノ基は、アルキル基に１個または２個以上のシアノ基が導入された基である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
前記１価の鎖状炭化水素シアノ基は、前記アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基である、
請求項２記載の二次電池。
【請求項４】
前記アルキル基の炭素数は、３以上である、
請求項３記載の二次電池。
【請求項５】
前記Ｒ１および前記Ｘ２において、
前記１価の炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基およびそれらの２種類以上が互いに結合された１価の基のうちのいずれかであると共に、
前記Ｘ１および前記Ｘ２において、
前記ハロゲン基は、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基のうちのいずれかである、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項６】
前記Ｒ１は、アルキル基であり、
前記Ｒ２は、アルキル基の末端に１個のシアノ基が導入された基であり、
前記Ｘ１は、フッ素基であり、
前記Ｘ２は、水素基である、
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項７】
前記電解液中における前記シアノ化合物の含有量は、０．１重量％以上５重量％以下である、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項８】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項９】
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む、
二次電池用電解液。
［化２］
2020522836.tif 000103
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項１０】
二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電池パック。
［化３］
2020522836.tif 000104
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項１１】
二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電動車両。
［化４］
2020522836.tif 000105
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項１２】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電力貯蔵システム。
［化５］
2020522836.tif 000106
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項１３】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電動工具。
［化６］
2020522836.tif 000107
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【請求項１４】
二次電池を電力供給源として備え、
前記二次電池は、
正極と、
負極と、
下記の式（１）で表されるシアノ化合物を含む電解液と
を備えた、電子機器。
［化７］
2020522836.tif 000108
Ｒ１は、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。Ｒ２は、シアノ基、１価の鎖状炭化水素シアノ基および１価のハロゲン化鎖状炭化水素シアノ基のうちのいずれかである。Ｘ１は、ハロゲン基である。Ｘ２は、水素基、ハロゲン基、１価の炭化水素基および１価のハロゲン化炭化水素基のうちのいずれかである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
そこで、優れた電池特性を得ることが可能である二次電池用電解液、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することが望まれている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2020522836.tif 000109
2020522836.tif 000110
2020522836.tif 000111
2020522836.tif 000112
2020522836.tif 000113
2020522836.tif 000114