CN102969530A - 二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统和电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统和电动工具。所述二次电池包括电解液、正极和负极，并且所述正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，R-O-C(=O)-O-X...（1），其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

Description

二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统和电动工具

技术领域

本发明涉及一种设置有电解液以及正极和负极的二次电池、以及各自使用该二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子装置（电子设备）。

背景技术

近年来，由移动电话、个人数字助理（PDA）等代表的各种电子装置已被广泛普及，并且已经强烈要求实现其更大的小型化、重量减小和长寿命。伴随此，作为电源，积极开发了电池，特别是小型化且轻量化并可以获得高能量密度的二次电池。近来，关于这种二次电池，还研究了应用于由可拆卸地安装在电子装置上的电池组、电动车辆如电动汽车、电力存储系统如家用电力服务器、和电动工具如电钻代表的各种应用。

作为二次电池，已经广泛提出了利用各种充放电原理的那些二次电池。其中，利用电极反应物的嵌入和脱嵌的二次电池被认为是有前景的。这是因为可以获得比铅电池或镍镉电池等更高的能量密度。

二次电池设置有电解液以及正极和负极。除了能够嵌入和脱嵌电极反应物的正极活性物质之外，正极的正极活性物质层还包含其他材料如粘结剂。除了能够嵌入和脱嵌电极反应物的负极活性物质之外，负极的负极活性物质层还包含其他材料如粘结剂。电解液包含溶剂和电解质盐。

通常，使用例如LiCoO₂的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质，并且还使用例如石墨的碳材料作为负极活性物质。此外，使用作为高介电溶剂的环状碳酸酯和作为低介电溶剂的链状碳酸酯等的混合溶剂作为电解液的溶剂。该混合溶剂不仅是能够充分溶解或离子化溶解电解质盐如LiPF₆的极性溶剂而且还是在充放电时能够快速传输离子的非质子溶剂。

使用这种混合溶剂的电解液倾向于呈现出通过极性由相互作用引起的高粘度和表面张力。在该情况下，如果在正极活性物质层或负极活性物质层中包含诸如聚偏氟乙烯的粘结剂，则电解液的亲和力变低，因此电解液到正极活性物质层或负极活性物质层中的渗透速率变得。据此，对于在二次电池的制造步骤中电解液的渗透工作需要时间，因此导致生产效率的降低。此外，电解液没有充分渗透到其中的正极或负极基本上难以参与充放电反应，因此还导致电池容量的降低。

于是，为了改善电解液到正极或负极中的渗透性能，提出了使具有极性部分和非极性部分的表面活性剂包含在正极或负极或电解液中（参见例如专利文献1（JP-A-1995-263027）和2（JP-T-2009-526349））。在该情况下，为了在初始充放电时供应电极反应物以降低不可逆容量，还提出了使用其烷基基团具有1至4的碳数的烷基碳酸锂（参见例如专利文献3（日本专利号4270904））。

发明内容

通常用于二次电池的表面活性剂的实例包括阳离子、阴离子、两性或非离子表面活性剂以及具有氟碳链的氟类表面活性剂（氟基表面活性剂，fluorine based surfactants）。由于这样的表面活性剂具有强的降低表面张力的性能，因此改善了电解液与正极活性物质或负极活性物质的接触性能（润湿性），而氧化还原电阻变得低于非质子溶剂。由于该原因，不可以说，电池特性可以被充分改善。

因此期望提供均能够获得优异的电池特性的二次电池、电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子装置。

本发明的实施方式涉及除了正极和负极外还包含电解液的二次电池，正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐（烷基碳酸酯，alkyl carbonate）。本发明的另一实施方式涉及各自使用本发明实施方式的上述二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子装置。

R-O-C(=O)-O-X...    （1）

在式（1）中，R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

关于式（1）中的R，如此处提及的支链烷基基团或卤代烷基基团中的“主链”是指其上连接了一个或两个以上侧链的共用碳链（普通碳链，common carbon chain）。作为一个实例，在R是2-丁基-辛基基团的情况下，不仅主链是辛基基团（碳数=8），而且侧链还是丁基基团（碳数=4）。此外，在R是2-辛基-十二烷基基团的情况下，不仅主链是十二烷基基团（c碳数=12），而且侧链还是辛基基团（碳数=8）。顺便提及，如本文提及的“卤代烷基基团”是指其中烷基基团的至少一个氢基团被卤素基团取代的基团。

根据本发明实施方式的二次电池，由于正极、负极和电解液中的至少一种包含由式（1）表示的烷基碳酸盐，因此可以获得优异的电池特性。此外，根据各自使用本发明的二次电池的电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具和电子装置，也可以获得相同的效果。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施方式的二次电池（圆柱型）的构造的截面图。

图2是放大地示出了图1中所示的卷绕电极体的一部分的截面图。

图3是示出了本发明实施方式的另一种二次电池（层压膜型）的构造的透视图。

图4是沿图3所述的卷绕电极体的IV-IV线的截面图。

图5是示出了二次电池的应用例（电池组）的构造的框图。

图6是示出了二次电池的应用例（电动车辆）的构造的框图。

图7是示出了二次电池的应用例（电力存储系统）的构造的框图。

图8是示出了二次电池的应用例（电动工具）的构造的框图。

具体实施方式

下面将参考附图详细地描述本发明的实施方式。顺便提及，以下面的顺序进行描述。

1.二次电池,

1-1.圆柱型

1-2.层压膜型

2.二次电池的应用

2-1.电池组

2-2.电动车辆

2-3.电力存储系统

2-4.电动工具

<1.二次电池/1-1.圆柱型>

图1和2各自示出了本发明实施方式中的二次电池的截面构造，其中图2放大地示出了图1中所示的卷绕电极体20的一部分。

[二次电池的整个构造]

该二次电池是例如锂离子二次电池，其中电池容量由作为电极反应物的锂离子的嵌入和脱嵌而获得（在下文中将该锂离子二次电池简称为“二次电池”）。

如这里描述的二次电池是所谓的圆柱型。在该二次电池中，卷绕电极体20以及一对绝缘板12和13容纳在基本中空圆柱形电池壳11的内部。卷绕电极体20是例如其中正极21和负极22经由隔膜23层压并卷绕的电极体。

电池壳11具有其中其一端封闭且另一端敞开的中空结构，并且由例如Fe、Al、或其合金等构成。顺便提及，Ni等可以镀覆在电池壳11的表面上。分别设置一对绝缘板12和13使得它们竖直夹住其间的卷绕电极体20并垂直于其卷绕周面延伸。

在电池壳11的开口端，经由垫圈17嵌塞电池盖14、安全阀机构15和正温度系数装置（PTC装置）16。据此，电池壳11被密闭密封。电池盖14由例如与电池壳11相同的材料构成。安全阀机构15和正温度系数装置16设置在电池盖14内，并且安全阀机构15通过正温度系数装置16而电连接至电池盖14。在该安全阀机构15中，当由于内部短路或来自外部的加热等而使内部压力达到固定值以上时，盘状板15A反转，因此切断电池盖14与卷绕电极体20之间的电连接。正温度系数装置16防止发生由于由大电流引起的异常热产生。在该正温度系数装置16中，响应于温度的增加电阻增大。垫圈17由例如绝缘材料制成，并且在其表面上可以涂布沥青。

中心销24可以插入卷绕电极体20的中心。将由如Al等的导电材料形成的正极引线25连接至正极21；并将由如Ni等的导电材料形成的负极引线26连接至负极22。通过与安全阀机构15等焊接在一起而将正极引线25电连接至电池盖14；并且通过与电池壳11等焊接在一起而还将负极引线26电连接至电池壳11。

[正极]

例如，正极21是其中正极活性物质层21B设置在正极集电体21A的一个或两个表面上的正极。正极集电体21A由例如Al、Ni、不锈钢等的导电材料形成。

正极活性物质层21B包含能够嵌入和脱嵌锂离子的一种或两种以上正极材料作为正极活性物质，并且根据需要可以进一步包含其他材料如正极粘结剂和正极导电剂。

正极材料优选是含锂化合物。这是因为可获得高能量密度。这种含锂化合物的实例包括包含Li和过渡金属元素作为构成元素的复合氧化物以及包含Li和过渡金属元素作为构成元素的磷酸盐化合物。其中，优选过渡金属元素是Co、Ni、Mn和Fe中的任何一种或两种以上。这是因为可获得更高的电压。其化学式由例如Li_xM1O₂或Li_yM2PO₄表示。在该式中，M1和M2各自表示一种以上过渡金属元素；并且x和y的值根据充放电状态而变化并且通常满足0.05≤x≤1.10和0.05≤y≤1.10的关系。

包含Li和过渡金属元素的复合氧化物的实例包括Li_xCoO₂、Li_xNiO₂、和由下式（10）表示的LiNi基复合氧化物。包含Li和过渡金属元素的磷酸盐化合物的实例包括LiFePO₄和LiFe_1-uMn_uPO₄（u<1）。这是因为可获得高电池容量，并且还可获得优异的循环特性。顺便提及，正极材料可以是除了上述材料外的其他材料。

LiNi_1-zM_zO₂...    （10）

在式（10）中，M表示选自由Co、Mn、Fe、Al、V、Sn、Mg、Ti、Sr、Ca、Zr、Mo、Tc、Ru、Ta、W、Re、Yb、Cu、Zn、Ba、B、Cr、Si、Ga、P、Sb、和Nb组成的组中的至少一种；并且z满足（0.005<z<0.5）的关系。

此外，正极材料可以是例如氧化物、二硫化物、硫属元素化物（硫族化物）、或导电聚合物。氧化物的实例包括氧化钛、氧化钒和二氧化锰。二硫化物的实例包括二硫化钛和硫化钼。硫属元素化物的实例包括硒化铌。导电聚合物的实例包括硫、聚苯胺和聚噻吩。

正极粘结剂可以包含例如合成橡胶或高分子材料等中的任何一种或两种以上。合成橡胶的实例包括苯乙烯丁二烯类橡胶、氟类橡胶以及乙烯丙烯二烯类橡胶。高分子材料的实例包括聚偏氟乙烯和聚酰亚胺。

正极导电剂包括例如任何一种或两种以上碳材料。碳材料的实例包括石墨、炭黑、乙炔黑和科琴黑。另外，正极导电剂可以是金属材料、导电聚合物等，只要其是具有导电性的材料即可。

[负极]

例如，负极22是其中负极活性物质层22B设置在负极集电体22A的一个或两个表面上的负极。

负极集电体22A由导电材料如Cu、Ni、不锈钢形成。优选该负极集电体22A的表面被粗糙化。这是因为由于所谓的锚固效应，增强了负极活性物质层22B与负极集电体22A的粘附性。在该情况下，至少可以将与负极活性物质层22B相对的区域中的负极集电体22A的表面粗糙化。用于实现粗糙化的方法的实例包括通过经由电解处理来形成细颗粒的方法。如这里提及的电解处理是一种通过在电解槽中由电解法在负极集电体22A的表面上形成细颗粒从而提供凹凸的方法。由电解法制造的铜箔通常称为“电解铜箔”。

负极活性物质层22B包含任何一种或两种以上能够嵌入和脱嵌锂离子的负极材料作为负极活性物质，并且如果需要，还包含其他材料如负极粘结剂和负极导电剂。另外，关于负极粘结剂和负极导电剂的细节例如分别与正极粘结剂和正极导电剂的那些细节相同。在该负极活性物质层22B中，例如，为了防止在充放电时发生Li金属的非故意析出，优选的是，负极材料的可充电容量大于正极21的放电容量。

负极材料是例如碳材料。这是因为在嵌入和脱嵌锂离子时的晶体结构变化非常小，因此可获得高能量密度和优异的循环特性，并且碳材料还起负极导电剂的作用。这种碳材料的实例包括易石墨化碳、（002）面的间距为0.37nm以上的难石墨化碳、和（002）面的间距不大于0.34nm的石墨。更具体地，可以列举包括热解碳、焦炭、玻璃化碳纤维、有机高分子化合物烧成材料、活性炭和炭黑。其中，焦炭的实例包括沥青焦炭、针状焦炭和石油焦炭。有机高分子化合物烧成材料是通过在适当的温度下烧成（碳化）高分子化合物如酚醛树脂和呋喃树脂而获得的材料。此外，碳材料可以是在不高于约1000℃下热处理的低结晶碳或非晶态碳。另外，碳材料的形状可以是纤维状、球形、粒状或鳞片状中的任何一种。

此外，负极材料是例如包含金属元素或半金属元素中的任何一种或两种以上作为构成元素的材料（金属系材料（金属基材料，基于金属的材料））。这是因为可获得高能量密度。这样的金属系材料可以是单质、合金或化合物，或者可以是其中的两种以上。此外，可以是至少部分具有其中的一种或两种以上的相的材料。另外，除了由两种或更多种金属元素构成的材料以外，合金还包括包含一种以上金属元素和一种以上半金属元素的材料。此外，合金可以包含非金属元素。其结构的实例包括固溶体、共晶（低共熔混合物）、金属间化合物以及其中它们中的两种或更多种共存的结构。

金属元素或半金属元素的实例包括能够与Li一起形成合金的金属元素或半金属元素。具体地，金属元素或半金属元素是以下元素中的一种或两种以上。即，其实例包括Mg、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Bi、Cd、Ag、Zn、Hf、Zr、Y、Pd、和Pt。其中，Si和Sn中的至少一种是优选的。这是因为Si和Sn具有优异的嵌入和脱嵌锂离子的能力，因此可获得高能量密度。

包含Si和Sn中的至少一种的材料可以是Si或Sn的单质、合金或化合物，或者可以是它们中的两种以上。并且，该材料可以是至少部分具有它们中的一种或两种以上的相的材料。另外，如这里提及的“单质”是通常意义的单质（可以包含痕量的杂质），并且其不必是指纯度为100%。

Si的合金是包含例如以下元素中的一种或两种以上作为除了Si之外的构成元素的材料。即，其实例包括Sn、Ni、Cu、Fe、Co、Mn、Zn、In、Ag、Ti、Ge、Bi、Sb和Cr。Si的化合物的实例包括包含C或O作为除了Si之外的构成元素的材料。另外，例如，Si的化合物可以包含上面针对关于Si的合金描述的任何一种或两种以上元素作为除了Si之外的构成元素。

Si的合金或化合物的实例包括以下材料。即，其实例包括SiB₄、SiB₆、Mg₂Si、Ni₂Si、TiSi₂、MoSi₂、CoSi₂、NiSi₂、CaSi₂、CrSi₂、Cu₅Si、FeSi₂、MnSi₂、NbSi₂、和TaSi₂。并且，其实例包括VSi₂、WSi₂、ZnSi₂、SiC、Si₃N₄、Si₂N₂O、SiO_v（0<v≤2）、和LiSiO。另外，SiO_v中的v可以满足（0.2<v<1.4）的关系。

Sn的合金的实例包括包含以下元素中的一种或两种以上作为除了Sn之外的构成元素的材料。即，其实例包括Si、Ni、Cu、Fe、Co、Mn、Zn、In、Ag、Ti、Ge、Bi、Sb、和Cr。Sn的化合物的实例包括包含C或O作为除了Sn之外的构成元素的材料。另外，Sn的化合物可以包含例如上面针对关于Sn的合金描述的一种或两种以上元素作为除了Sn之外的构成元素。其实例包括SnO_w（0<w≤2）、SnSiO₃、LiSnO、和Mg₂Sn。

而且，作为包含Sn的材料，例如，包含Sn作为第一构成元素以及除了Sn之外的第二构成元素和第三构成元素的材料是优选的。第二构成元素是例如以下元素中的一种或两种以上。即，其实例包括Co、Fe、Mg、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ag、In、Ce、Hf、Ta、W、Bi、和Si。第三构成元素是例如B、C、Al、和P中的一种或两种以上。这是因为，当包含第二构成元素和第三构成元素时，可获得高电池容量和优异的循环特性等。

特别地，包含Sn、Co和C的材料（含SnCoC材料）是优选的。例如，含SnCoC材料具有这样的组成，即，C的含量为9.9质量%至29.7质量%，并且Sn和Co含量的比例（Co/(Sn+Co)）为20质量%至70质量%。这是因为在上述组成范围内可获得高能量密度。

这样的含SnCoC材料具有包含Sn、Co和C的相，并且这种相优选是低结晶性或非晶态的。该相是能够与Li反应的反应相，并且由于该反应相的存在可获得优异的特性。在使用CuKα作为特定X射线并且插入速度设定为1°/分钟的情况下，根据衍射角2θ，由该相的X射线衍射获得的衍射峰的半宽度优选为1°以上。这是因为不仅锂离子可以更顺利地嵌入和脱嵌，并且与电解液的反应性降低。另外，存在除了低结晶或非晶态相之外，含SnCoC材料还包括包含构成元素的单质或其一部分的相的情况。

通过比较与Li进行电化学反应之前和之后的X射线衍射图，可以容易地确定通过X射线衍射获得的衍射峰是否对应于能够与Li进行反应的反应相。例如，当在与Li进行电化学反应之前和之后衍射峰的位置发生变化时，可以确定衍射峰对应于能够与Li进行反应的反应相。在这种情况下，例如，根据2θ在20°到50°的范围内观察到低结晶性或非晶态反应相的衍射峰。这样的反应相包含例如上述各构成元素，并且可以认为这种相主要由于C的存在而被低结晶化或非晶态化。

在含SnCoC材料中，优选的是，作为构成元素的C的至少一部分与作为其他构成元素的金属元素或半金属元素结合。这是因为抑制了Sn等的凝聚或结晶。元素的结合状态可以通过例如X射线光电子能谱法（XPS）来确认。在商业化装置中，例如，使用Al-Kα射线或Mg-Kα射线等作为软X射线。在C的至少一部分与金属元素或半金属元素等结合的情况下，在低于284.5eV的区域中显示出C的1s轨道（C1s）的复合波（合成波）的峰。另外，进行能量校准使得在84.0eV获得Au原子的4f轨道（Au4f）的峰。此时，通常，由于在材料的表面上存在表面污染碳，因此表面污染碳的C1s的峰固定为284.8eV，并且该峰被用作能量基准。在XPS测量中，由于获得作为包括表面污染碳的峰和含SnCoC材料中碳的峰形式的C1s的峰波形，因此通过使用例如商购软件进行分析而使两个峰彼此分离。在波形的分析中，存在于最低束缚能量侧上的主峰的位置被用作能量基准（284.8eV）。

另外，如果需要含SnCoC材料可以进一步包含其他构成元素。这样的其他构成元素是例如Si、Fe、Ni、Cr、In、Nb、Ge、Ti、Mo、Al、P、Ga、和Bi中的任何一种或两种以上。

除了这种含SnCoC材料外，包含Sn、Co、Fe、和C的材料（含SnCoFeC材料）也是优选的。该含SnCoFeC材料的组成可以任意设定。例如，在其中Fe的含量设定为小的情况中，其组成为其中C的含量为9.9质量%至29.7质量%，Fe的含量为0.3质量%至5.9质量%，并且Sn和Co的含量的比例（Co/(Sn+Co)）为30质量%至70质量%的组成。此外，例如，在其中Fe的含量设定为高的情况下，其组成为其中C的含量为11.9质量%至29.7质量%，Sn、Co和Fe的含量的比例（(Co+Fe)/(Sn+Co+Fe)）为26.4质量%至48.5质量%，并且Co和Fe的含量的比例（Co/(Co+Fe)）为9.9质量%至79.5质量%的组成。这是因为，在上述组成范围内可获得高能量密度。该含SnCoFeC材料的物理性能（例如，半宽度等）与上述含SnCoC材料的那些物理性能相同。

此外，负极材料可以为例如金属氧化物或高分子化合物。金属氧化物的实例包括氧化铁、氧化钌和氧化钼。高分子化合物的实例包括聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯。

负极活性物质层22B可以例如通过涂布法、气相法、液相法、喷雾法、或烧成法（烧结法）、或这些方法中的两种以上的组合方法来形成。如这里提及的涂布法是例如一种这样的方法，其中在使颗粒状负极活性物质与粘结剂等混合后，将混合物分散在诸如有机溶剂的溶剂中，并且进行涂布。气相法的实例包括物理沉积法和化学沉积法。其具体实例包括真空气相沉积法、溅射法、离子镀法、激光烧蚀法、热化学气相沉积法、化学气相沉积（CVD）法和等离子体化学气相沉积法。液相法的实例包括电解镀法和非电解镀法（化学镀法）。如这里提及的喷雾法是对熔融状态或半熔融状态的负极活性物质进行喷雾的方法。如这里提及的烧成法是例如一种这样的方法，其中在与涂布法中相同的程序进行涂布后，在高于粘结剂等的熔点的温度下对涂布的材料进行热处理。关于烧成法，可以采用已知技术。其实例包括气氛烧成法、反应烧成法和热压烧成法。

在该二次电池中，如上所述，为了防止在充电过程中发生Li金属无意地沉积在负极22上，能够嵌入和脱嵌锂离子的负极材料的电化学当量大于正极的电化学当量。此外，当完全充电时的开路电压（即，电池电压）为4.25V以上时，与4.20V的情况相比，即使在相同的正极活性物质中，每单位质量的锂离子的脱嵌量也变大。因此，随之调整正极活性物质和负极活性物质的量。据此，可获得高能量密度。

[隔膜]

隔膜23将正极21与负极22彼此隔开，并且使锂离子通过其中，同时防止由于两个电极的接触而引起的电流短路的发生。该隔膜23由例如由合成树脂或陶瓷制成的多孔膜构成，并且其还可以是通过层叠两种或更多种多孔膜而获得的层压膜。合成树脂的实例包括聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯。

特别地，隔膜23可以包括例如由上述多孔膜制成的基底层（substratelayer）和设置在该基底层的至少一个表面上的高分子化合物层。这是因为增强了隔膜23与正极21和负极22中的每一个的粘附性，因此抑制了卷绕电极体20的应变。据此，不仅抑制了电解液的分解反应，而且还抑制了浸渍在基底层中的电解液的液体泄漏。因此，即使当重复充放电时，不仅二次电池的电阻很难增大，而且抑制了电池膨胀。

高分子化合物层包含例如如聚偏氟乙烯的高分子材料。这是因为不仅其物理强度是优异的而且还是电化学稳定的。然而，高分子材料可以是除了聚偏氟乙烯之外的其他材料。这种高分子化合物层通过例如在制备其中溶解有高分子材料的溶液之后，在基底层的表面上涂布该溶液或者将基底层浸没在该溶液中，接着进行干燥而形成。

[电解液]

该隔膜23浸渍有作为液体电解质的电解液。除了溶剂和电解质盐之外，根据需要，该电解液还包含其他材料如添加剂。

例如，溶剂包含任何一种或两种以上非水溶剂如有机溶剂。非水溶剂的实例包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基乙酸甲酯、三甲基乙酸乙酯、乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷二酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N'-二甲基咪唑烷酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯、和二甲亚砜。这是因为获得了优异的电池容量、循环特性和保存特性等。

其中，选自由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸甲乙酯组成的组中的至少一种是优选的。这是因为获得了更优异的特性。在这种情况下，具有高粘度（高介电常数）的溶剂（例如，介电常数ε≥30）如碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯，与具有低粘度的溶剂（例如，粘度≤1mPa·s）如碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、和碳酸二乙酯的组合是更优选的。这是因为提高了电解质盐的离解特性和离子的迁移率。

特别地，优选的是，溶剂包含具有一个或两个以上不饱和碳键的环状碳酸酯（不饱和环状碳酸酯）。这是因为在充电和放电时，在负极22的表面上形成稳定的保护膜，因此抑制了电解液的分解反应。不饱和环状碳酸酯的实例包括碳酸亚乙烯酯（1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮）、碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮）、碳酸乙基亚乙烯酯（4-乙基-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮）、4,5-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮、4,5-二乙基-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮、4-氟-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮和4-三氟甲基-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮。另外，溶剂中不饱和碳酸酯的含量为例如0.01wt%至10wt%。这是因为抑制了电解液的分解反应而没有过度降低电池容量。

此外，优选的是，溶剂包含卤代链状碳酸酯和卤代环状碳酸酯中的至少一种。这是因为在充电和放电时，在负极22的表面上形成了稳定的涂布膜，因此抑制了电解液的分解反应。如这里提及的卤代链状碳酸酯是包含一种或两种以上卤素作为构成元素的链状碳酸酯。换言之，卤代链状碳酸酯是其中至少一个H被卤素取代的链状碳酸酯。如这里提及的卤代环状碳酸酯是包含一种或两种以上卤素作为构成元素的环状碳酸酯。换言之，卤代环状碳酸酯是其中至少一个H被卤素取代的环状碳酸酯。

卤素的类型没有特别限制。其中，F、Cl和Br是优选的，并且F是更优选的。这是因为与其他卤素相比获得了高的效果。然而，关于卤素的数目，2个比1个更优选，并且此外，卤素的数目可以是3个以上。这是因为形成保护膜的能力高，并且形成了更坚固和更稳定的涂布膜，因此更加抑制了电解液的分解反应。

卤代链状碳酸酯的实例包括碳酸氟甲酯甲酯（碳酸氟甲基甲基酯）、碳酸二(氟甲基)酯、和碳酸二氟甲酯甲酯（碳酸二氟甲基甲基酯）。卤代环状碳酸酯的实例包括4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-氯-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮、四氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-氟-5-氯-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二氯-1,3-二氧戊环-2-酮、四氯-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二三氟甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-三氟甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二氟-4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-甲基-5,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-5,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-三氟甲基-5-氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-三氟甲基-5-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-氟-4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二氟-5-(1,1-二氟乙基)-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二氯-4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-5-氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-4,5,5-三氟-1,3-二氧戊环-2-酮和4-氟-4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮。这些卤代环状碳酸酯还包括其几何异构体。另外，卤代链状碳酸酯和卤代环状碳酸酯在溶剂中的总含量为例如0.01wt%至50wt%。这是因为抑制了电解液的分解反应而没有降低电池容量。

而且，溶剂可以包含磺内酯（环状磺酸酯）。这是因为提高了电解液的化学稳定性。磺内酯的实例包括丙烷磺内酯（丙磺酸内酯）和丙烯磺内酯（丙烯磺酸内酯）。另外，虽然溶剂中磺内酯的含量没有特别限制，但是例如其为0.5wt%至5wt%。这是因为抑制了电解液的分解反应而没有过度降低电池容量。

而且，溶剂可以包含酸酐。这是因为进一步提高了电解液的化学稳定性。酸酐的实例包括二羧酸酐、二磺酸酐、和羧酸磺酸酐。二羧酸酐的实例包括琥珀酸酐、戊二酸酐、和马来酸酐。二磺酸酐的实例包括乙烷二磺酸酐和丙烷二磺酸酐。羧酸磺酸酐的实例包括磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐和磺基丁酸酐。另外，虽然溶剂中酸酐的含量没有特别限制，但是其为例如0.5wt%至5wt%。这是因为抑制了电解液的分解反应而没有过度降低电池容量。

[电解质盐]

例如，电解质盐包含任意一种或两种以上以下锂盐。然而，电解质盐可以是除了锂盐之外的其他盐（例如，除了锂盐之外的轻金属盐）。

锂盐的实例包括LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiB(C₆H₅)₄、LiCH₃SO₃、LiCF₃SO₃、LiAlCl₄、Li₂SiF₆、LiCl、和LiBr。这是因为获得了优异的电池容量、循环特性和保存特性等。

尤其是，选自由LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄和LiAsF₆组成的组中的至少一种是优选的，并且LiPF₆是更优选的。这是因为降低了内阻，因此可获得更高的效果。

电解质盐相对于溶剂的含量优选为0.3mol/kg以上且不大于3.0mol/kg。这是因为可获得高离子传导性。

[烷基碳酸盐（烷基碳酸酯）]

在该二次电池中，正极21、负极22和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐中的任何一种或两种以上（下文中还简称为“烷基碳酸盐”）。

R-O-C(=O)-O-X...（1）

在式（1）中，R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

烷基碳酸盐是其中式（1）中的R的碳数，即，直链烷基基团等中的碳数，或支链烷基基团等中的主链的碳数落在规定的范围内的碱金属碳酸盐（碳酸碱金属盐）。该烷基碳酸盐用作表面活性剂，因为其在一个分子内具有极性部分（-O-C(=O)-O-X）和非极性部分（R-）。

正极21等包含烷基碳酸盐的原因在于二次电池内的表面活性剂的作用（表面活性功能）与这种功能对电池特性的影响之间的关系中，使得极性部分与非极性部分之间的平衡变得适当。据此，与正极21等不包含烷基碳酸盐的情况，或者虽然正极21等包含烷基碳酸盐但R的碳数落在上述范围之外的情况相比，从初始充放电时便可获得高放电容量。此外，即使当重复充放电时，不仅放电容量很难降低，而且电阻也很难增加。因此，可获得优异的电池特性。

详细地，在烷基碳酸盐中，通常，随着作为非极性部分的R的碳数增加，疏水性增加且亲水性降低，因此，作为表面活性剂的功能提高。另一方面，不仅电解液的溶剂通常是极性溶剂，而且正极活性物质层21B和负极活性物质层各自的形成材料也通常是非极性的（疏水的）。这种形成材料是例如正极活性物质、负极活性物质、粘结剂、导电剂等。由于该原因，当起表面活性剂作用的烷基碳酸盐与正极活性物质层21B等和电解液一起存在时，不仅电解液通过烷基碳酸盐容易接触（渗透到）正极活性物质层21B等，而且还提高了电解液与正极活性物质等的亲和性。

在该情况下，特别地，当R的碳数为8以上时，呈现出通过表面活性剂降低表面张力的足够的功能，因此极大地提高了电解液相对于正极21和负极22中的每一个的渗透性能和亲和性。据此，从初始充放电时便可获得高放电容量。而且，在二次电池的制造过程中关于正极21和负极22中的每一个的电解液的浸没工作所需的时间可以很短。另一方面，当R的碳数不大于20时，与非质子溶剂相比，可获得优异的氧化还原电阻，因此，提高了烷基碳酸盐的化学稳定性。据此，抑制了由于烷基碳酸盐的分解反应引起的气体等的产生，因此即使当重复充放电时，不仅放电容量很难降低，而且电阻也很难增加。因此，当R的碳数为8到20时，电解液到正极活性物质层21B等中的渗透性能可以提高，同时抑制了烷基碳酸盐的分解反应。

式（1）中的R的种类没有特别限制，只要其是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团即可。

具有8至20的碳数的直链烷基基团是辛基基团（-C₈H₁₇）、壬基基团（-C₉H₁₉）、癸基（-C₁₀H₂₁）、十一烷基基团（-C₁₁H₂₃）、十二烷基基团（-C₁₂H₂₅）、十三烷基基团（-C₁₃H₂₇）、十四烷基基团（-C₁₄H₂₉）、十五烷基基团（-C₁₅H₃₁）、十六烷基基团（-C₁₆H₃₃）、十七烷基基团（-C₁₇H₃₅）、十八烷基基团（-C₁₈H₃₇）、十九烷基基团（-C₁₉H₃₉）或二十烷基基团（-C₂₀H₄₁）。

在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团是其中上述系列的直链烷基基团（主链）的至少一部分的氢基团（-H）被烷基基团（侧链）取代的那些基团。侧链的碳数可以为1或2以上。此外，侧链与主链连接的位置可以是任意的。如这里提及的在该支链烷基基团中的“主链”是其中连接了一个或两个以上侧链的共用碳链（共同碳链，common carbonchain）。

另外，如这里提及的“卤代烷基基团”是其中上述直链或支链烷基基团的至少一部分的氢基团被卤素基团取代的那些基团。虽然卤素基团的种类没有特别限制，但是其实例包括氟基团（-F）、氯基团（-Cl）、溴基团（-Br）、和碘基团（-I）。这些卤素基团可以是它们中的一种或两种以上。

特别地，支链烷基基团或卤代烷基基团的总碳数优选不大于20。这是因为使得极性部分和非极性部分之间的平衡是适当的，因此可获得更高的效果。

式（1）中的X的种类没有特别限制，只要其是碱金属元素即可。其实例包括Li、Na、K、和Rb。特别地，X优选是与用于二次电池中的充放电的电极反应物中相同的元素，并且例如在锂离子二次电池中，X优选为Li。这是因为即使当在充放电时从正极21脱嵌的锂离子在负极22处是非活化的，但锂离子由烷基碳酸盐补充，因此即使重复充放电，也抑制了放电容量的降低。特别地，甚至当为了形成SEI膜等而使锂离子易于消耗的初始充电后，也确保了锂离子的绝对量，使得从初始阶段可获得高放电容量。

烷基碳酸盐的具体实例如下。直链烷基碳酸盐优选是选自由辛基碳酸锂、壬基碳酸锂、癸基碳酸锂、十一烷基碳酸锂、十二烷基碳酸锂、十三烷基碳酸锂、十四烷基碳酸锂、十五烷基碳酸锂、十六烷基碳酸锂、十七烷基碳酸锂、十八烷基碳酸锂、十九烷基碳酸锂、二十烷基碳酸锂以及它们的卤化物组成的组中的至少一种。如这里提及的“卤化物”是具有卤代烷基基团作为R的烷基碳酸盐（烷基碳酸酯），并且更具体地为其中上述辛基碳酸锂等的至少一个氢基团被卤素基团取代的那些。卤化物的具体实例包括全氟辛基碳酸锂、1H,1H-十五氟辛基碳酸锂（1H,1H-pentadecafluorooctyl carbonate）、和6-（全氟乙基）己基碳酸锂。

支链烷基碳酸盐（支链烷基碳酸酯，branched alkyl carbonate）是例如选自由2-丁基-辛基碳酸锂、2-己基-癸基碳酸锂、2-辛基-十二烷基碳酸锂、以及它们的卤化物组成的组中的至少一种。卤化物的具体实例包括2-全氟丁基-辛基碳酸锂和1-全氟甲基-辛基碳酸锂。

在电解液包含烷基碳酸盐的情况下，电解液包含烷基碳酸盐以及溶剂和电解质盐。虽然电解液中烷基碳酸盐的含量没有特别限制，但是其例如为0.005wt%至2wt%。这是因为可获得优异的电池特性。

在正极21包含烷基碳酸盐的情况下，例如，正极活性物质层21B包含烷基碳酸盐以及正极活性物质等。此外，在负极22包含烷基碳酸盐的情况下，例如，负极活性物质层22B包含烷基碳酸盐以及负极活性物质等。虽然烷基碳酸盐在正极活性物质层21B或负极活性物质层22B中的含量没有特别限制，但是其例如为0.5wt%到1wt%。这是因为可获得优异的电池特性。

如上所述，在正极21、负极22和电解液中的至少一种中可以包含烷基碳酸盐。由于该原因，烷基碳酸盐包含的位置可以是正极21、负极22和电解液中的任何一个，或者可以是任意组合中的两个或者可以是所有三个。在该情况下，烷基碳酸盐包含的位置数越多，则获得的效果越高。

[二次电池的操作]

在该二次电池中，例如，在充电时从正极21脱嵌的锂离子通过电解液插嵌入到负极22中，并且在放电时从负极22脱嵌的锂离子通过电解液嵌入到正极21中。

[二次电池的制造方法]

例如按照下面的程序来制造该二次电池。

首先，制造正极21。将正极活性物质和可选的烷基碳酸盐、正极粘结剂和正极导电剂等进行混合，以形成正极混合物。之后，将该正极混合物分散在有机溶剂等中，从而制备糊状正极混合物浆料。随后，将该正极混合物浆料涂布在正极集电体21A的两个表面上，然后将其干燥，从而形成正极活性物质层21B。随后，使用辊压机等对正极活性物质层21B进行压缩成形，同时可选地进行加热。在这种情况下，压缩成形可以重复多次。

此外，按照与上述正极21相同的程序来制造负极22。将负极活性物质和可选的烷基碳酸盐、负极粘结剂和负极导电剂等进行混合以形成负极混合物，然后将其分散在有机溶剂等中以制备糊状负极混合物浆料。随后，将该负极混合物浆料涂布在负极集电体22A的两个表面上，然后使其干燥以形成负极活性物质层22B，接着如果需要对负极活性物质层22B进行压缩成型。

而且，将电解质盐分散在溶剂中，并且如果需要另外加入烷基碳酸盐，从而制备了电解液。

最后，使用正极21和负极22来组装二次电池。首先，通过使用焊接法等，将正极引线25安装在正极集电体21A上，并且将负极引线26还安装在负极集电体22A上。随后，经由隔膜23来层压正极21和负极22并卷绕，以制造卷绕电极体20，然后将中心销24插入到其卷绕中心。随后，在将卷绕电极体20夹在一对绝缘板12和13之间的同时，将其容纳在电池壳11中。在这种情况下，通过使用焊接法等将正极引线25的尖端部安装在安全阀机构15上，并且将负极引线26的尖端部还安装在电池壳11上。随后，将电解液注入到电池壳11中，并且用电解液浸渍隔膜23。随后，在电池壳11的开口端部，经由垫圈17嵌塞电池盖14、安全阀机构15和正温度系数装置16。

[二次电池的作用和效果]

根据该圆筒型二次电池，正极21、负极22和电解液中的至少一种包含由式（1）表示的烷基碳酸盐。在该情况下，如上所述，使得起表面活性剂作用的烷基碳酸盐的极性部分和非极性部分之间的平衡是适当的，因此从初始充放电时就可获得高放电容量。此外，即使当重复充放电时，不仅放电容量很难降低，而且电阻也很难增加。因此，可以获得优异的电池特性。

特别地，在式（1）中所示的R是支链烷基基团或卤代烷基基团的情况下，只要其总碳数不大于20，就可获得更高的效果。此外，在锂离子二次电池的情况下，当烷基碳酸盐是Li盐时，在充放电时锂离子由烷基碳酸盐补充，因此可获得更高的效果。

此外，只要电解液中烷基碳酸盐的含量为0.005wt%到2wt%，或者正极活性物质层21B或负极活性物质层22B中烷基碳酸盐的含量为0.5wt%到1wt%，就可获得更高的效果。

<1-2.层压膜型>

图3示出了本发明的实施方式中的另一种二次电池的分解透视构造；并且图4放大地示出了沿着图3所示的卷绕电极体30的IV-IV线的截面。下文根据需要使用上面已经描述的圆筒型二次电池的构成要素（构成元件）。

[二次电池的整个构造]

如这里描述的二次电池是所谓的层压膜型的锂离子二次电池。在该二次电池中，卷绕电极体30容纳在膜状包装构件40的内部中。在该卷绕电极体30中，正极33和负极34经由隔膜35和电解质层36进行层压并卷绕。正极引线31安装在正极33上，并且负极引线32还安装在负极34上。该卷绕电极体30的最外周部用保护带37保护。

例如，正极引线31和负极引线32在相同方向上从包装构件40的内部朝向外部引出。正极引线31由例如导电材料如Al制成，并且负极引线32由例如导电材料如Cu、Ni和不锈钢制成。这种导电材料形成为例如薄板状或网状。

包装构件40是例如通过依次层压熔融层、金属层和表面保护层而获得的层压膜。在该层压膜中，例如，通过熔融或利用胶粘剂将两片层压膜的熔融层的各自外边缘相互结合，使得熔融层与卷绕电极体30相对。熔融层是例如由聚乙烯、聚丙烯等制成的膜。金属层是例如Al箔等。表面保护层是例如由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯等制成的膜。

特别地，包装构件40优选是通过依次层压聚乙烯膜、铝箔和尼龙膜而获得的铝层压膜。然而，包装构件40可以是具有其他层压结构的层压膜，或者可以是由聚丙烯等制成的聚合物膜，或金属膜。

将接触膜41插入到包装构件40与正极引线31和负极引线32中的每一个之间用于防止发生外部空气的侵入。该接触膜41由对于正极引线31和负极引线32中的每一个具有粘附性的材料形成。这种材料的实例包括聚烯烃树脂如聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯和改性聚丙烯。

正极33是例如其中正极活性物质层33B设置在正极集电体33A的两个表面上的正极。负极34是例如其中负极活性物质层34B设置在负极集电体34A的两个表面上的负极。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A、和负极活性物质层34B的构造分别与正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A、和负极活性物质层22B的构造相同。此外，隔膜35的构造与隔膜23的构造相同。

电解质层36是其中通过高分子化合物来保持电解液并且根据需要可以包含其他材料如添加剂的电解质层。电解质层36是所谓的凝胶形式的电解质。这是因为不仅获得了高离子传导率（例如，在室温下为1mS/cm以上），而且还防止了电解液的液体泄漏的发生。

高分子化合物是例如聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚苯乙烯、聚碳酸酯、以及偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物中的任何一种或两种以上。特别地，聚偏氟乙烯以及偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物是优选的，并且聚偏氟乙烯是更优选的。这是因为这些材料是电化学稳定的。

电解液的组成与圆筒型的情况中的组成相同。然而，在作为凝胶形式的电解质的电解质层36中，如这里提及的电解液的溶剂具有不但包括液体溶剂而且还包括能够离解电解质盐的具有离子传导性的材料的广泛概念。因此，在使用具有离子传导性的高分子化合物的情况下，在溶剂中也包含该高分子化合物。

另外，代替凝胶形式的电解质层36，可以原样使用电解液。在这种情况下，用电解液浸渍隔膜35。

在该二次电池中，类似于圆筒型的情况，正极33、负极34和电解液中的至少一种包含由式（1）表示的烷基碳酸盐。

[二次电池的操作]

在该二次电池中，例如，在充电时由正极33脱嵌的锂离子通过电解质层36嵌入在负极34中，并且，在放电时，由负极34脱嵌的锂离子通过电解质层36嵌入在正极33中。

[二次电池的制造方法]

装备有该凝胶形式的电解质层36的二次电池例如通按照以下三种程序来制造。

在第一种程序中，分别以与正极21和负极22相同的制造程序来制造正极33和负极34。在这种情况下，在正极集电体33A的两个表面上形成正极活性物质层33B以制造正极33，并且还在负极集电体34A的两个表面上形成负极活性物质层34B以制造负极34。随后，制备了包含电解液、高分子化合物和诸如有机溶剂的溶剂的前体溶液，然后将该前体溶液涂布在正极33和负极34中的每一个上，从而形成凝胶形式的电解质层36。随后，通过采用焊接法等，将正极引线31安装在正极集电体33A上，并且还将负极引线32安装在负极集电体34A上。随后，经由隔膜35，对其上均形成有电解质层36的正极33和负极34进行层压，并卷绕以制造卷绕电极体30，并且将保护带37粘附至其最外周部。随后，将卷绕电极体30插入到两片膜状包装构件40之间，并且通过采用热熔融粘合法等使包装构件40的外边缘彼此粘合，从而将卷绕电极体30密封在其中。在这种情况下，将接触膜41插入到正极引线31和负极引线32中的每一个与包装构件40之间。

在第二种程序中，将正极引线31安装在正极33上，并还将负极引线32安装在负极34上。随后，经由隔膜35对正极33和负极34进行层压，并将其卷绕，从而制造作为卷绕电极体30的前体的卷绕体，然后将保护带37粘附至其最外周部。随后，将卷绕体插入到两片膜状包装构件40之间，并且通过采用热熔融粘合法等将除了一边之外的最外周彼此粘合，从而将卷绕体容纳在袋状包装构件40中。随后，制备包含电解液、作为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂以及可选的其他材料如聚合抑制剂的电解质组合物，并将其注入到袋状包装构件40中。之后，通过采用热熔融粘合法等将包装构件40气密性密封。随后，将单体热聚合。因此形成高分子化合物，从而形成了凝胶形式的电解质层36。

在第三种程序中，除了使用两面涂布有高分子化合物的隔膜35之外，以与上述第二种程序相同的方式制造卷绕体并将其容纳在袋状包装构件40中。涂布在该隔膜35上的高分子化合物的实例包括包含偏二氟乙烯作为成分的聚合物（均聚物、共聚物、多元共聚物等）。其具体实例包括聚偏氟乙烯；包含偏二氟乙烯和六氟丙烯作为成分的二元共聚物；以及包含偏二氟乙烯、六氟丙烯和氯三氟乙烯作为成分的三元共聚物。另外，与包含偏二氟乙烯作为成分的聚合物一起，可以使用一种或两种以上其他高分子化合物。随后，制备了电解液并将其注入到包装构件40中，然后，通过使用热熔融粘合法等将包装构件40的开口气密性密封。最后，在对包装构件40施加重物的同时进行加热，利用高分子化合物使隔膜35与正极33和负极34中的每一个紧密接触。据此，由于电解液浸渍到高分子化合物中，因此将高分子化合物凝胶化从而形成电解质层36。

与第一种程序相比，在第三种程序中，抑制了二次电池的膨胀。另外，与第二种程序相比，在第三种程序中，作为高分子化合物的原料的单体、或溶剂等基本上不残留在电解质层36中，因此，很好地控制了高分子化合物的形成步骤。由于该原因，在正极33、负极34中的每一个与隔膜35和电解质层36之间获得了充分的粘附性。

[二次电池的作用和效果]

根据该层压膜型二次电池，由于电解质层36的电解液包含由式（1）表示的烷基碳酸盐，因此与在圆筒型二次电池中的原因一样，可获得优异的电池特性。其他作用和效果与圆柱型中的那些作用和效果相同。

<2.二次电池的应用>

接下来，描述二次电池的应用例。

二次电池的应用没有特别限制，只要将其应用于允许使用所述二次电池作为用于驱动的电源、电力储存用电力储存源的机器、装置、设备、仪器、系统（多个装置的集合实体等）中即可。在其中将二次电池用作电源的情况中，可以将二次电池用作主电源（优先使用的电源），或者可以被用作辅助电源（代替主电源使用的电源，或者通过由主电源切换而使用的电源）。该主电源的类型不限于二次电池。

二次电池的应用的实例包括以下应用。即，其实例包括便携式电子装置，如摄像机、数字照相机、移动电话、膝上型计算机、无绳电话、立体声耳机、磁带录像机、便携式无线电、便携式电视机、和个人数字助理。此外，电子装置包括便携式生活电子器械，如电动剃须刀。并且，其实例包括存储装置如后备电源和存储卡。此外，其实例包括电动工具，如电钻和电锯。此外，其实例包括待用作用于膝上型计算机等的电源的电池组。此外，其实例包括医用电子装置，如起搏器和助听器。此外，其实例包括电动车辆，如电动车（包括混合动力车）。此外，其实例包括电力存储系统，如存储应急情况下等的电力的家用电池系统。不用说，可以采用除了上述应用之外的其他应用。

特别地，二次电池被有效地应用于电池组、电动车辆、电力存储系统、电动工具、电子装置等。这是因为用于这些应用的二次电池需要具有优异的电池特性，因此通过使用本发明实施方式的二次电池可以设法有效地提高特性。另外，电池组是使用二次电池的电力源并且是所谓的组装电池等。电动车辆是通过使用二次电池作为驱动电源进行驱动的同时而工作（运行）的车辆，并且如上面所描述的，其可以是除二次电池之外还装配有驱动源的汽车（例如混合动力车等）。电力存储系统是使用二次电池作为电力存储源的系统。例如，在家用电力存储系统中，电力被存储在作为电力存储源的二次电池中，并且电力根据情况被消耗，可以使用家用电器产品等。电动工具是在使用二次电池作为用于驱动的电源的同时来移动可移动部件（例如，钻头等）的工具。电子装置是在使用二次电池作为用于驱动的电源的同时来执行各种功能的装置。

这里，将具体地描述二次电池的一些应用例。另外，下面描述的各应用例的构造仅是示例性的，并且因此可以适当地进行变化。

<2-1.电池组>

图5示出了电池组的方框构造。例如，如图5中所示，在该电池组中，在由塑性材料等制成的外壳60中设置有控制部61、电源62、开关部63、电流测量部64、温度检测部65、电压检测部66、开关控制部67、存储器68、温度检测元件69、电流检测电阻器（current detection resistor）70、正极端子71和负极端子72。

控制部61控制整个电池组的操作（包括电源62的使用状态）并且包括例如中央处理单元（CPU）等。电源62包括一个或两个以上二次电池（未示出）。该电源62是例如包括两个以上二次电池的组装电池，并且连接模式可以是串联或并联模式、或两者的混合模式。作为一个实例，电源62包括以两行和三列连接的六个二次电池。

开关部63根据控制部61的指令而切换电源62的使用状态（电源62是否连接至外部装置）。该开关部63包括例如充电控制开关、放电控制开关、充电二极管、和放电二极管等（所有均未示出）。充电控制开关和放电控制开关中的每一个是例如半导体开关，例如使用金属氧化物半导体的场效应晶体管（MOSFET）。

电流测量部64利用电流检测电阻器70来测量电流，并将测量结果输出到控制部61中。温度检测部65利用温度检测元件69来测量温度，并将测量结果输出到控制部61中。该温度测量结果例如用于在异常生热时控制部61控制充电和放电的情况，或者在计算剩余容量时由控制部61进行校正处理的情况。电压检测部66测量电源62中的二次电池的电压，并且在进行模/数转换（A/D转换）后将测量的电压供应到控制部61中。

开关控制部67根据从电流测量部64和电压检测部66输入的信号来控制开关部63的操作。

例如，在电池电压达到过充电检测电压的情况下，该开关控制部67断开开关部63（充电控制开关），由此实现控制使得充电电流不流入到电源62的电流通路中。据此，在电源62中，仅可以通过放电二极管进行放电。另外，例如，在充电时较大电流流动的情况下，开关控制部67中断充电电流。

此外，例如，在电池电压达到过放电检测电压的情况下，开关控制部67断开开关部67（放电控制开关），由此实现控制使得放电电流不流入到电源62的电流通路中。由此，在电源62中，仅可以通过充电二极管进行充电。另外，例如，在放电时较大电流流动的情况下，开关控制部67中断放电电流。

另外，在二次电池中，例如，过充电检测电压为4.20V±0.05V，并且过放电检测电压为2.4V±0.1V。

存储器68是例如作为非易失性存储器的EEPROM。在该存储器68中，例如存储由控制部61运行的数值和在制造过程阶段测量的二次电池的信息（例如，初始状态下的内阻等）。另外，当在存储器68存储二次电池的完全充电容量时，控制部61能够获得剩余容量或其他信息。

温度检测元件69测量电源62的温度，并将测量结果输出到控制部61中，并且其是例如热敏电阻器。

正极端子71和负极端子72中的每一个是连接至使用电池组驱动的外部装置（例如，膝上型个人计算机等）或连接至用于对电池组进行充电的外部装置（例如，充电器等）的端子。通过正极端子71和负极端子72对电源62进行充电和放电。

<2-2.电动车辆>

图6示出了作为电动车辆的一个实例的混合动力车的方框构造。例如，如图6中所示，在该电动车辆中，在金属制成的外壳73中设置有控制部74、发动机75、电源76、驱动马达77、差动装置78、发电机（dynamo）79、变速器（传动装置，transmission）80和离合器（clutch）81、逆变器（反相器，inverters）82和83、以及各种传感器84。此外，例如，电动车辆还设置有连接至差动装置78和变速器80的前轮驱动轴85和前轮86、以及后轮驱动轴87和后轮88。

在使用发动机75或马达77作为驱动源的同时，能够使该电动车辆运行。发动机75是主驱动源，例如为汽油发动机等。在发动机75用作驱动源的情况下，发动机75的驱动力（扭矩）例如通过作为驱动部分的差动装置78、变速器80和离合器81而传送到前轮86或后轮88中。另外，发动机75的扭矩还传送至发电机79，由于该扭矩，发电机79还产生交流电力，并且将该交流电力通过逆变器83而转换成直流电力，并且存储在电源76中。另一方面，在作为转换部的马达77被用作驱动源的情况下，从电源76供应的电力（直流电力）通过逆变器82而转换成交流电力，并且马达77由该交流电力驱动。通过马达77转换电力获得的这种驱动力（扭矩）通过作为驱动部的差动装置78、变速器80和离合器81而传送到例如前轮86或后轮88中。

另外，还可以采用这种方式，使得当电动车辆通过未示出的制动机构而降低速度时，速度降低时的阻力可以以扭矩的形式传送到马达77中，并且由于该扭矩，马达77可以产生交流电力。优选的是，通过逆变器82将该交流电力转换成直流电力，并且将新产生的直流电力存储在电源76中。

控制部74控制整个电动车辆的操作，并且包括例如CPU等。电源76包括一个或两个以上二次电池（未示出）。还可以采用其他方式，使得该电源76可以被连接至外部电源，并且可以通过从外部电源接收电力，因此使得可以存储电力。各种传感器84被用于例如控制发动机75的扭矩，或控制未示出的节流阀的开口（节流开口）。各种传感器84包括例如速度传感器、加速传感器和发动机速度传感器等。

另外，虽然上面作为电动车辆已经说明了混合动力车，然而，电动车辆还可以是使用仅电源76和马达77而不使用发动机75运行的车辆（电动车）。

<2-3.电力存储系统>

图7示出了电力存储系统的方框构造。例如，如图7中所示，该电力存储系统在房屋89如普通住宅和商业建筑物中设置有控制部90、电源91、智能仪表92和电源集线器93。

这里，电源91例如连接至设置在房屋89内部的电气装置94，并且还可以连接至停靠在房屋89外面的电动车辆96。此外，电源91经由电源集线器93连接至设置在房屋89内的私人发电机95，并且还可以经由智能仪表92和电源集线器93连接至外部集中电力系统97。

另外，电气装置94包括例如一种或两种以上家用电子设备，如冰箱、空调、电视机和热水器。私人发电机95是例如诸如太阳能发电机和风力发电机的一种或两种以上。电动车辆96是例如如电动车、电动摩托车和混合动力车中的一种或两种以上。集中电力系统97是例如如热力发电厂、核能发电厂、水力发电厂和风力发电厂中的一种或两种以上。

控制部90控制整个电力存储系统的操作（包括电源91的利用状态）且包括例如CPU等。电源91包括一个或两个以上二次电池（未示出）。智能仪表92是例如设置在房屋89中的网络兼容的瓦特计，其位于电力需求侧且能够与电力供应侧通信。伴随此，例如，当根据需要使智能仪表92与外部通信的同时，智能仪表92控制房屋89中的供应和需求之间的平衡，并且能够使得有效和稳定地供应能量。

根据该电力存储系统，例如，电力不仅从作为外部电源的集中电力系统97经由智能仪表92和电源集线器93存储在电源91中，而且还从作为独立电源的太阳能发电机95经由电源集线器93存储在电源91中。当需要时，存储在该电源91中的电力根据控制部90的指令而供应至电气装置94或电动车辆96。因此，不仅电气装置94变得可操作，而且电动车辆96也变得可充电。即，电力存储系统是通过利用电源91可以在房屋89中存储和供应电力的系统。

可以任意地使用在电源91中存储的电力。由于该原因，例如，电力可以在电力价格便宜的深夜时间从集中电力网97存储在电源91中，并且存储在电源91中的电力可以在电力价格高的白天时间使用。

另外，上述电力存储系统可以被设置在每个房屋（每个家庭）或者可以被设置多个房屋（多个家庭）中。

<2-4.电动工具>

图8示出了电动工具的方框构造。如图8中所示，该电动工具是例如电钻，并且在由塑性材料等制成的工具主体98中设置有控制部99和电源100。例如，在该工具主体98中，作为可活动部的钻头部分101以可操作性（可旋转）的方式安装。

控制部99控制整个电动工具的操作（包括电源100的使用状态）并且包括例如CPU等。该电源100包括一个或两个以上二次电池（未示出）。如果需要，该控制部99根据未示出的操作开关的操作将电力从电源100供应至驱动钻头部分101，从而使得钻头部分可移动。

实施例

下面将详细地描述本发明的具体工作例。

（试验实施例1-1至1-18）

根据下面描述的程序来制造图3和图4中所示的层压膜型锂离子二次电池。

在制造正极33的情况下，混合94质量份的正极活性物质（LiCoO₂）、3质量份的正极粘结剂（聚偏氟乙烯：PVDF）和3质量份的正极导电剂（石墨）以制备正极混合物。随后，将该正极混合物分散在有机溶剂（N-甲基-2-吡咯烷酮：NMP）中，从而制备正极混合物浆料。随后，将该正极混合物浆料施加至正极集电体33A（具有10μm厚度的铝箔）的两个表面上，然后进行干燥，从而形成正极活性物质层33B。然后，对正极活性物质层33B进行压缩成型（一个表面侧上的厚度=30μm，体积密度=3.4g/cm³）。之后，将其上形成有正极活性物质层33B的正极集电体33A切成条形（50mm宽×300mm长）。

在制造负极34的情况下，将97质量份的负极活性物质（作为碳材料的中孔碳微珠）和3质量份的负极粘结剂（PVDF）进行混合以制备负极混合物。随后，将所述负极混合物分散在有机溶剂（NMP）中以制备负极混合物浆料。然后，将该负极混合物浆料涂布到负极集电体34A（具有10μm厚度的铜箔）的两个表面上，然后干燥以形成负极活性物质层34B。然后对该负极活性物质层34B进行压缩成型（一个表面侧上的厚度=30μm，体积密度=1.8g/cm³）。之后，将其上形成有负极活性物质层34B的负极集电体34A切成条形（50mm宽×300mm长）。

在制备电解液的情况下，将电解质盐（LiPF₆）溶解在溶剂（碳酸亚乙酯（EC）和碳酸二乙酯（DEC）中，然后根据需要向其中加入烷基碳酸盐等。在这种情况下，溶剂的混合比率（重量比）按照EC/DEC设置为30/70，并且电解质盐相对于溶剂的含量设定为0.9mol/kg。

烷基碳酸盐等的种类和含量在表1中示出。具有5至22碳数的直链或支链烷基碳酸锂被用作烷基碳酸盐。此外，为了比较，使用了二烷基碳酸盐（二烷基碳酸酯）（碳酸双十四烷基盐）、PEG-PPG嵌段共聚物（PLURONIC-F127，由BASF制造）、烷基磺酸盐（烷基磺酸酯）（全氟辛烷磺酸锂）、羧酸酯（辛酸甲酯）、或羧酸锂（辛酸锂）。

在组装二次电池的情况下，将Al制的正极引线31焊接至正极集电体33A的一端，并还将Ni制的负极引线32焊接至负极集电体34A的一端。随后，依次层压正极33、隔膜35、负极34和隔膜35。该隔膜35是其中高分子化合物层（具有2μm厚度的PVDF）形成在基底层（作为多孔膜的具有7μm厚度的微孔聚乙烯膜）的两个表面上的隔膜。随后，将层压体在纵向方向上卷绕以形成作为卷绕电极体30的前体的卷绕体，并且其卷绕端部由保护带37（压敏胶粘带）来固定。随后，将卷绕体夹在包装构件40之间，并且使除了一边之外的外边缘热熔合，从而将卷绕体容纳在袋状包装构件40的内部。该包装构件40是其中从外部层压了具有30μm厚度的尼龙膜、具有40μm厚度的铝箔和具有30μm厚度的流延聚丙烯膜的铝层压膜。随后，从包装构件40的开口注入2g的电解液并且用电解液浸渍隔膜35，从而制造卷绕电极体30。最后，通过采用热熔合法在真空气氛中密封包装构件40的开口。因此完成了二次电池。

另外，在不使用烷基碳酸盐的情况下，根据需要使组装之后的二次电池静置12小时，由此促进电解液对于正极33和负极34中的每一个的浸渍。

作为二次电池的电池特性，检查了初始电池容量特性、循环特性和电阻特性，并且获得了表1所示的结果。另外，为了证实，表1还示出了烷基碳酸盐中的烷基基团的结构（直链或支链）以及其主链和侧链的各自的碳数。

在检查初始电池容量特性的情况下，在常温环境（23℃）中以800mA的电流对二次电池进行一个循环的充电和放电，由此测量放电容量（初始容量：mAh）。

在检查循环特性的情况下，在常温环境（23℃）中对二次电池进行一个循环的充电和放电并且测量放电容量（mAh）之后，在相同的环境中重复充电和放电直到循环次数的总数达到300个循环，由此测量放电容量（mAh）。根据该结果，根据以下公式来计算容量保持率（%）。

容量保持率[%]={（第300次循环的放电容量）/（第1次循环的放电容量）}×100

在充电和放电时，以1C的电流对二次电池进行恒电流恒电压充电直到电压达到4.2V的上限电压；之后，以1C的电流对二次电池进行恒电流放电直到电压达到3.0V的截止电压。如本文提及的术语“1C”是电池容量（理论容量）在1小时内完全放完的电流值。

在检查电阻特性的情况下，在检查循环特性的过程中，在第一次循环（充电电压=4.2V）在充电时测量二次电池的电阻（1kHz交流阻抗：mΩ）；之后，在第300次循环在相同条件下在充电时再次测量电阻。根据该结果，按照以下公式来计算电阻变化（mΩ）。

电阻变化（mΩ）=（第300次循环的电阻）–（第1次循环的电阻）

表1

在使用其中直链烷基基团的碳数或者支链烷基基团中的主链的碳数为8至20的烷基碳酸盐的情况（实验实施例1-1至1-7）下，获得了有利的结果。即，与不使用烷基碳酸盐的情况（实验实施例1-8和1-9）或者使用具有落在上述范围之外的碳数的烷基碳酸盐的情况（实验实施例1-10至1-13）相比，不仅初始容量和容量保持率增加，而且特别地电阻变化显著降低。该结果揭示了当烷基碳酸盐中的烷基基团的碳数落在适当的范围内时，由于作为表面活性剂的功能被有效地呈现，因此获得了初始容量和容量保持率增加，而仅电阻变化降低的独特优势。

另外，在使电解液不包含烷基碳酸盐等以静置12小时的情况下（实验实施例1-9），由于促进了电解液到正极33和负极34的每一个中的浸渍，因此不仅初始容量和容量保持率稍微增加，而且电阻变化还稍微降低。然而，即使当使电解液然后进一步静置时，也没有观察到更多的改进，并且初始容量、容量保持率和电阻变化远低于使用具有落在适当范围内的烷基基团的碳数的烷基碳酸盐的情况（实验实施例1-1至1-7）。

特别地，在使用具有落在适当范围内的烷基基团的碳数的烷基碳酸盐的情况下，当烷基基团被支化时（实验实施例1-2和1-4），与其中烷基基团为直链的情况相比（实验实施例1-1和1-3），初始容量增加。这种结果揭示了当烷基基团具有疏水性侧链时，由于烷基碳酸盐易于与疏水性正极活性物质层33和负极活性物质层34中的每一个配位，因此电解液的渗透性能被大大增强。

此外，在烷基基团是支链的情况下，当烷基基团的总碳数不大于20（实验实施例1-4）时，与烷基基团的总碳数大于20（实验实施例1-5）的情况相比，不仅初始容量和容量保持率增加，而且电阻变化减小。

这里，在使用二烷基碳酸盐、烷基磺酸、羧酸酯、或羧酸锂代替烷基碳酸盐的情况下（实验实施例1-14至1-18），仅观察到这样的程度，即取决于其种类，初始容量或容量保持率稍微增加，并且电阻变化稍微降低。这种结果揭示了与具有落在适当范围内的烷基基团的碳数的烷基碳酸盐不同，二烷基碳酸盐等很难呈现有效和特定的作为表面活性剂的功能。

（实验实施例2-1至2-4）

以与实验实施例1-1中相同的程序来制造二次电池，不同之处在于，如表2中所示改变烷基碳酸盐的含量，并且检查各种特性。

表2

在使用具有落在适当范围内的烷基基团的碳数的烷基碳酸盐的情况下，不仅获得了高初始容量和容量保持率，而且电阻变化也降低而不依赖于烷基碳酸盐的含量。在该情况下，当烷基碳酸盐的含量为0.005wt%至2wt%时，获得了有利的结果。

（实验实施例3-1至3-4）

以与实验实施例1-1中相同的程序来制造二次电池，不同之处在于，如表3所示，代替电解液，使得正极33或负极34中包含烷基碳酸盐，并且检查各种特性。在制造正极33的情况下，在混合正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂之后，相对于整体以规定的量添加烷基碳酸盐。在制造负极34的情况下，在混合负极活性物质、负极粘结剂和负极导电剂之后，相对于整体以规定的量添加烷基碳酸盐。

表3

即使在正极33或负极34中包含烷基碳酸盐时，也获得了与表1中相同的结果。即，当正极33或负极34包含烷基碳酸盐时，不仅初始容量和容量保持率增加，而且电阻变化还显著降低。在该情况下，当烷基碳酸盐的含量为0.5wt％至1wt%时，获得了有利的结果。

根据表1至3所示的结果，证实了当正极33、负极34和电解液中的至少一种包含烷基碳酸盐时，提高了电池特性。

虽然已经参照实施方式和实施例描述了本发明，但是不应当解释为本发明限于上述实施方式和实施例，并且可以进行各种更改。例如，本发明的正极活性物质还可类似地应用于这样的锂离子二次电池，其中负极的容量包括由于锂离子的嵌入和脱嵌引起的容量以及伴随锂金属的析出和溶解的容量并且负极容量由这些容量的总和表示。在这种情况下，负极材料的可充电容量设置为小于正极的放电容量。

此外，在实施方式和实施例中，虽然已经参考电池结构为圆柱型或层压膜型并且电池元件具有卷绕结构的情况描述了本发明，但不应当解释为本发明限于此。本发明的二次电池可以类似地应用于二次电池具有其他结构如硬币型、方型和纽扣型的情况，或者电池元件具有其他结构如层压结构的情况。

本发明可以构造为如下构造。

（1）一种二次电池，包括：

电解液、正极和负极，

所述正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐：

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

（2）如上述项（1）中描述的二次电池，其中

所述支链烷基基团或卤代烷基基团的总碳数不大于20。

（3）如上述项（1）或（2）中描述的二次电池，其中式（1）中的X为Li。

（4）如上述项（1）至（3）中任一个描述的二次电池，其中

所述烷基碳酸盐是选自由辛基碳酸锂、壬基碳酸锂、癸基碳酸锂、十一烷基碳酸锂、十二烷基碳酸锂、十三烷基碳酸锂、十四烷基碳酸锂、十五烷基碳酸锂、十六烷基碳酸锂、十七烷基碳酸锂、十八烷基碳酸锂、十九烷基碳酸锂、二十烷基碳酸锂、2-丁基辛基碳酸锂、2-己基癸基碳酸锂、2-辛基十二烷基碳酸锂以及它们的卤化物组成的组中的至少一种。

（5）如上述项（1）至（4）中任一个描述的二次电池，其中

所述电解液包含烷基碳酸盐，并且电解液中烷基碳酸盐的含量为0.005wt%至2wt%。

（6）如上述项（1）至（4）中任一个描述的二次电池，其中

所述正极包含正极活性物质层，并且所述负极包含负极活性物质层，并且

所述正极活性物质层和负极活性物质层中的至少一个包含烷基碳酸盐，并且烷基碳酸盐在正极活性物质层或负极活性物质层中的含量为0.5wt%到1wt%。

（7）如上述项（1）至（6）中任一个描述的二次电池，其是锂离子二次电池。

（8）一种电池组，包括

如上述项（1）至（7）中任一个描述的二次电池，

控制部，用于控制所述二次电池的使用状态；以及

开关部，用于根据控制部的指令切换二次电池的使用状态，

该二次电池包括电解液、正极和负极，并且

所述正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

（9）一种电动车辆，包括：

如上述项（1）至（7）中任一个描述的二次电池，

转换部，用于将从二次电池供应的电力转换成驱动力；

驱动部，用于根据驱动力进行驱动；以及

控制部，用于控制二次电池的使用状态，

该二次电池包括电解液、正极和负极，并且

正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

（10）一种电力存储系统，包括：

如上述项（1）至（7）中任一个描述的二次电池，

一个或两个以上电气装置；以及

控制部，用于控制从二次电池供应到该一个或多个电气装置中的电力，

该二次电池包括电解液、正极和负极，并且

正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

（11）一种电动工具，包括：

如上述项（1）至（7）中任一个描述的二次电池，和

可移动部件，电力从二次电池供应到该可移动部件中，

该二次电池包括电解液、正极和负极，并且

正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

（12）一种电子装置，包括：

如上述项（1）至（7）中任一个描述的二次电池作为电力供应源，

该二次电池包括电解液、正极和负极，并且

正极、负极和电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

本发明的披露内容包含与于2011年8月30日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-187633中所披露的有关的主题，通过引用将其全部内容并入本文。

本领域普通技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种变更、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (13)

1.一种二次电池，包括：

电解液；

正极；和

负极，

所述正极、所述负极和所述电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述支链烷基基团或卤代烷基基团的总碳数不大于20。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

式（1）中的X为Li。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述烷基碳酸盐是选自由辛基碳酸锂、壬基碳酸锂、癸基碳酸锂、十一烷基碳酸锂、十二烷基碳酸锂、十三烷基碳酸锂、十四烷基碳酸锂、十五烷基碳酸锂、十六烷基碳酸锂、十七烷基碳酸锂、十八烷基碳酸锂、十九烷基碳酸锂、二十烷基碳酸锂、2-丁基辛基碳酸锂、2-己基癸基碳酸锂、2-辛基十二烷基碳酸锂以及它们的卤化物组成的组中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述电解液包含所述烷基碳酸盐，并且所述电解液中所述烷基碳酸盐的含量为0.005wt%至2wt%。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，

所述正极包含正极活性物质层，并且所述负极包含负极活性物质层，并且

所述正极活性物质层和所述负极活性物质层中的至少一个包含所述烷基碳酸盐，并且所述烷基碳酸盐在所述正极活性物质层或所述负极活性物质层中的含量为0.5wt%至1wt%。

7.根据权利要求1所述的二次电池，所述二次电池是锂离子二次电池。

8.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述电解液包含溶剂和电解质盐，所述溶剂包含具有一个或两个以上不饱和碳键的环状碳酸酯。

9.一种电池组，包括：

二次电池；

控制部，用于控制所述二次电池的使用状态；以及

开关部，用于根据所述控制部的指令切换所述二次电池的使用状态，

所述二次电池包括电解液、正极和负极，并且

所述正极、所述负极和所述电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

10.一种电动车辆，包括：

二次电池；

转换部，用于将从所述二次电池供应的电力转换成驱动力；

驱动部，用于根据所述驱动力进行驱动；以及

控制部，用于控制所述二次电池的使用状态，

所述二次电池包括电解液、正极和负极，并且

所述正极、所述负极和所述电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

11.一种电力存储系统，包括：

二次电池；

一个或两个以上电气装置；以及

控制部，用于控制从所述二次电池供应到所述一个或多个电气装置中的电力，

所述二次电池包括电解液、正极和负极，并且

所述正极、所述负极和所述电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

12.一种电动工具，包括：

二次电池；和

可移动部件，电力从所述二次电池供应到所述可移动部件中，

所述二次电池包括电解液、正极和负极，并且

所述正极、所述负极和所述电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

13.一种电子装置，包括：

作为电力供应源的二次电池，

所述二次电池包括电解液、正极和负极，并且

所述正极、所述负极和所述电解液中的至少一种包含由下式（1）表示的烷基碳酸盐，

R-O-C(=O)-O-X...（1）

其中R是具有8至20的碳数的直链烷基基团或卤代烷基基团，或者在其主链中具有8至20的碳数的支链烷基基团或卤代烷基基团；并且X是碱金属元素。

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