CN102983359A - 二次电池、电池组、电动车辆、能量存储系统及电动工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了二次电池、电池组、电动车辆、能量存储系统及电动工具。所述二次电池包括：在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，其中该非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯，其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。[化学式1]
Description
技术领域
本发明涉及包括正极、负极和非水电解液的二次电池，以及各自使用该二次电池的电池组，电动车辆，能量存储系统，电动工具和电子装置（电子单元，electronic unit）。
背景技术
近年来，已经广泛使用了如移动电话和个人数字助理（PDA）的各种电子装置，并且已经期望电子装置的进一步尺寸和重量减小以及更长的寿命。因此，作为用于电子装置的电源，已经开发了电池，特别是能够获得高能量密度的小型且轻量化的二次电池。最近，已经研究了如由可移除地安装在电子装置等中的电池组、电动车辆如电动车、能量存储系统如家用能量服务器、和电动工具如电钻代表的二次电池的其他各种应用。
已经提出了利用各种充放电原理来获得电池容量的二次电池，特别地，利用锂作为电极反应物的锂二次电池保持很大的前景，因为与铅酸电池或镍镉电池相比，该二次电池允许获得更高的能量密度。锂二次电池包括利用锂离子的插入（嵌入，insertion）和提取（脱嵌，extraction）的锂离子二次电池和利用锂金属的沉积（析出，deposition）和溶解的锂金属二次电池。
二次电池包括正极、负极和电解液，并且电解液包含非水溶剂和电解质盐。由于用作充电-放电反应的介质的电解液对二次电池的性能施加较大的影响，因此已经研究了电解液的各种组成。
更具体地，提出了使用具有碳-碳双键（亚甲基基团）的环状碳酸酯来抑制电解液的还原分解反应（例如，参见日本未审查专利申请公开号2000-058122和日本未审查专利申请公开（PCT申请公开的日文译文）号2010-533359）。作为具有亚甲基基团的环状碳酸酯，使用了4-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二甲基-5-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮等。
发明内容
近年来，使用二次电池的电子装置等具有更高的性能和更多的功能；因此，期望二次电池的电池特性的进一步改善。
期望提供各自能够获得良好的电池特性的二次电池、电池组、电动车辆、能量存储系统、电动工具和电子装置。
根据本发明的实施方式，提供了二次电池，包括：在具有平坦表面（flatsurface）的封装构件（包装构件，package member）中的正极、负极和非水电解液，其中非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯（methylene cyclic carbonate）：
[化学式1]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合（结合，bond）。
根据本发明的实施方式，提供了电池组，包括：二次电池；控制二次电池的使用状态的控制部；和开关部（切换部，switch section），根据来自控制部的指令来切换二次电池的使用状态，其中该二次电池在具有平坦表面的封装构件中包括正极、负极、和非水电解液，并且非水电解液包括由上述式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯。
根据本发明的实施方式，提供了电动车辆，包括：二次电池；转换部，将从该二次电池供应的电力转换成驱动力；由该驱动力驱动的驱动部；和控制部，控制该二次电池的使用状态，其中该二次电池在具有平坦表面的封装构件中包括正极、负极、和非水电解液，并且非水电解液包括由上述式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯。
根据本发明的实施方式，提供了能量存储系统，包括：二次电池；一个或两个以上电气装置，从二次电池接收电力；和控制部，控制从二次电池到该电气装置的电力供应，其中该二次电池在具有平坦表面的封装构件中包括正极、负极、和非水电解液，并且非水电解液包括由上述式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯。
根据本发明的实施方式，提供了电动工具，包括：二次电池；和可动部，从该二次电池接收电力，其中该二次电池在具有平坦表面的封装构件中包括正极、负极、和非水电解液，并且非水电解液包括由上述式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯。
根据本发明的实施方式，提供了电子装置，包括作为电源的二次电池，该二次电池在具有平坦表面的封装构件中包括正极、负极、和非水电解液，其中非水电解液包括由上述式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯。
在本发明的二次电池中，非水电解液包括在具有平坦表面的封装构件中，并且非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯；因此，使得获得了良好的电池特性。而且，使得各自使用本发明的二次电池的电池组、电动车辆、能量存储系统、电动工具和电子装置获得类似的效果。
应当理解，前述一般描述和下面的详细描述均是例示性的，且用于提供如所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
包括附图以提供本公开内容的进一步理解，并且将附图并入到本说明书中且构成本说明书的一部分。附图显示了实施方式且与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是显示了根据本发明第一实施方式的二次电池（棱柱型）的构造的截面图。
图2是沿图1所示的二次电池的线II-II截取的截面图。
图3是显示了根据本发明第一实施方式的另一种二次电池（层压膜型）的构造的分解透视图。
图4是沿着图3所示的螺旋卷绕电极体的线IV-IV截取的截面图。
图5是显示了根据本发明第二实施方式的二次电池（圆柱型）的构造的截面图。
图6是显示了图5所示的螺旋卷绕电极体的一部分的放大截面图。
图7是显示了二次电池的应用例（电池组）的构造的框图。
图8是显示了二次电池的应用例（电动车辆）的构造的框图。
图9是显示了二次电池的应用例（能量存储系统）的构造的框图。
图10是显示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
下面将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。注意到，将以下列顺序给出描述。
1.二次电池（第一实施方式）
（亚甲基环状碳酸酯+具有平坦表面的封装构件）
1-1.锂离子二次电池（棱柱型）
1-2.锂离子二次电池（层压膜型）
1-3.锂金属二次电池（棱柱型、层压膜型）
2.二次电池（第二实施方式）
（亚甲基环状碳酸酯+二碳酸酯化合物等）
2-1.锂离子二次电池（圆柱型）
2-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型）
2-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型）
3.二次电池（第三实施方式）
（亚甲基环状碳酸酯+卤代碳酸酯）
3-1.锂离子二次电池（圆柱型）
3-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型）
3-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型）
4.二次电池（第四实施方式）
（亚甲基环状碳酸酯的结构的限制）
4-1.锂离子二次电池（圆柱型）
4-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型）
4-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型）
5.二次电池（第五实施方式）
（亚甲基环状碳酸酯+不饱和环状碳酸酯+混合比）
5-1.锂离子二次电池（圆柱型）
5-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型）
5-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型）
6.电解液的组成的适当调整
7.二次电池的应用
7-1.电池组
7-2.电动车辆
7-3.能量存储系统
7-4.电动工具
（1.二次电池（第一实施方式））
首先，下面将描述根据本发明第一实施方式的二次电池。
（1-1.锂离子二次电池（棱柱型））
图1和图2显示了二次电池的截面构造，且图2显示了沿图1中的线II-II截取的二次电池的截面。
[二次电池的整个构造]
该二次电池是能够通过作为电极反应物的锂（锂离子）的插入和提取来获得电池容量的锂二次电池（锂离子二次电池）。
此处描述的二次电池具有所谓的棱柱型电池构造。该二次电池通过主要将电池装置20容纳在电池壳11中而构造。电池装置20通过利用其间的隔膜23层压正极21和负极22，然后将它们卷绕而形成，并且具有对应于电池壳11的形状的扁平形状。隔膜23浸渍有作为液体电解质的非水电解液（下文中简称为“电解液”）。
电池壳11是具有一个或多个平坦外表面（一个或多个平坦表面11M）的棱柱形封装构件。“平坦表面”具有其中由于在电池中的气体产生引起的电池膨胀易于可觉察的外观特征，这是因为正常状态下的封装构件的外表面是平坦的，并且是与其中电池膨胀不易于可觉察的弯曲表面相对的概念。如图2中所示，在该棱柱形封装构件中，纵向方向上的截面表面具有矩形形状或基本矩形形状（包括部分弯曲），并且不仅可以具有矩形形状而且还可以具有卵形形状。换言之，棱柱形封装构件是具有矩形封闭端或卵形封闭端并带有通过由直线连接弧而形成的矩形形状或基本矩形（卵形）形状的开口的容器形构件（vessel-shaped member）。注意到，图2显示了具有矩形截面的电池壳11。
电池壳11由例如导电材料如铁、铝或其合金制成，并且可以用作电极端子。特别地，比铝更硬的铁是优选的，从而利用电池壳11的硬度（抗变形性）抑制在充放电期间电池壳11的膨胀。注意到，在电池壳11由铁制成的情况下，电池壳11的表面可以镀有如镍的金属材料。
而且，电池壳11具有带有开口端和闭合端的中空构造，并且电池壳11通过绝缘板12和附着至开口端的电池盖13密封。绝缘板12设置在电池装置20与电池盖13之间，且由绝缘材料如聚丙烯制成。电池盖13由例如与电池壳11类似的材料制成，并且与电池壳11的情况中一样，可以用作电极端子。
作为正极端子的端子板14设置在电池盖13外部，且端子板14通过绝缘套（insulating case）16与电池盖13电绝缘。绝缘套16由绝缘材料如聚对苯二甲酸丁二醇酯制成。在电池盖13的中央附近设置通孔，且将正极销15插入到通孔中，从而电连接至端子板14并且通过垫圈17与电池盖13电绝缘。垫圈17由例如绝缘材料制成，且其表面涂布有沥青。
在电池盖13的边缘附近设置裂开阀18和注入孔19。裂开阀18电连接至电池盖13，并且当二次电池中的内部压力由于内部短路或外部施加热而增加至一定程度以上时，裂开阀18与电池盖13分离以释放内部压力。注入孔19用由例如不锈钢球制成的密封构件19A填充。
将由如铝的导电材料制成的正极引线24连接至正极21的端部（例如，内端部），并将由如镍的导电材料制成的负极引线25连接至负极22的端部（例如，外端部）。通过焊接等将正极引线24连接至正极销15的端部，并且电连接至端子板14。通过焊接等将负极引线25连接至电池壳11，并电连接至电池壳11。
[正极]
正极21包括正极集电体21A和设置在正极集电体21A的一个表面或两个表面上的正极活性物质层21B。正极集电体21A由导电材料如铝、镍或不锈钢制成。
正极活性物质层21B包括一种或两种以上能够插入和提取锂离子的正极材料作为正极活性物质，并且如果需要，可以包含任何其他材料如正极粘结剂或正极导电剂。
作为正极材料，含锂化合物是优选的，因为可获得高能量密度。含锂化合物的实例包括包含锂和过渡金属元素作为构成元素的复合氧化物、以及包含锂和过渡金属元素作为构成元素的磷酸盐化合物。特别地，包括选自由钴、镍、锰和铁组成的组中的一种或两种以上作为过渡金属元素的含锂化合物是优选的，因为可获得更高的电压。复合氧化物和磷酸盐化合物分别由例如LixM1O2和LiyM2PO4表示。在式中，M1和M2各自为一种以上过渡金属元素。x和y的值取决于电池的充电-放电状态，并且通常分别在0.05≤x≤1.10和0.05≤y≤1.10的范围内。
包含锂和过渡金属元素的复合氧化物的实例包括LixCoO2、LixNiO2和由下式（30）表示的锂镍基复合氧化物（lithium-nickel-based complexoxide）。包含锂和过渡金属元素的磷酸盐化合物的实例包括LiFePO4和LiFe1-uMnuPO4（u<1），因为可获得高电池容量和良好的循环特性。
LiNi1-zMzO2...（30）
其中M是选自由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组成的组中的一种以上，并且，z在0.005<z<0.5的范围内。
除了上述材料之外，正极材料的实例还包括氧化物、二硫化物、硫属元素化物、和导电聚合物。氧化物的实例包括二氧化钛、氧化钒、以及二氧化锰。二硫化物的实例包括二硫化钛和二硫化钼。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磺、聚苯胺和聚噻吩。然而，可以使用除了上述材料外的任何材料作为正极材料。
作为正极粘结剂，例如，使用了合成橡胶或聚合物材料中的一种或两种以上。合成橡胶的实例包括苯乙烯丁二烯类橡胶、氟类橡胶、和乙烯丙烯二烯。聚合物材料的实例包括聚偏氟乙烯和聚酰亚胺。
作为正极导电剂，例如，使用了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。注意到，正极导电剂可以是金属材料、导电聚合物等，只要该金属材料、导电聚合物等是具有导电性的材料即可。
[负极]
负极22包括负极集电体22A和设置在负极集电体22A的一个表面或两个表面上的负极活性物质层22B。
负极集电体22A由导电材料如铜、镍或不锈钢制成。负极集电体22A的表面优选被粗糙化，由于通过所谓的锚固效应改善了负极活性物质层22B与负极集电体22A的粘着性。在这种情况下，可以至少在面对负极活性物质层22B的区域中对负极集电体22A的表面进行粗糙化。粗糙化方法的实例包括通过电解处理形成微粒的方法。电解处理是一种在电解槽中通过电解法在负极集电体22A的表面上形成微粒从而形成粗糙表面的方法。通过电解处理形成的铜箔通常称为电解铜箔。
负极活性物质层22B包含一种或两种以上能够插入和提取锂离子的负极材料作为负极活性物质，并且根据需要可以包含任何其他材料如负极粘结剂或负极导电剂。注意到，负极粘结剂和负极导电剂的细节例如分别类似于正极粘结剂和正极导电剂的那些细节。在负极活性物质层22B中，负极材料的可充电容量大于正极21的放电容量以防止在充放电期间锂金属的无意沉积。
负极材料的实例包括碳材料，由于在锂离子的插入和提取期间的晶体结构变化非常小，并且因此可获得高能量密度和良好的循环特性。而且，这是由于碳材料用作负极导电剂。碳材料的实例包括石墨化碳、（002）面的面间距为0.37nm以上的非石墨化碳、以及（002）面的面间距为0.34nm以下的石墨。碳材料的更具体实例包括热解碳、焦炭、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧成体、活性炭、和炭黑。焦炭包括沥青焦炭、针状焦炭、和石油焦炭。有机高分子化合物烧成体通过在适当的温度下将如酚醛树脂或呋喃树脂的高分子化合物进行烧成（碳化）而形成。另外，作为碳材料，可以使用在约1000°C以下进行热处理的低结晶性碳或无定形碳。注意到，碳材料可以具有纤维状、球形、粒状以及鳞片状中的任何一种。
此外，负极材料的实例可以包括金属氧化物和高分子化合物。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。然而，可以使用除了上述材料之外的任何材料作为负极材料。
负极活性物质层22B通过例如涂布法、气相法、液相法、喷涂法、烧成法（烧结法）或这些方法中的两种以上的组合来形成。在涂布法中，例如将颗粒状负极活性物质与粘结剂等混合以形成混合物，并将该混合物分散在溶剂如有机溶剂中，然后用混合物进行涂布。气相法的实例包括物理沉积法和化学沉积法。气相法的更具体实例包括真空沉积法、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镀法和化学镀法（无电镀法）。在喷涂法中，对熔融状态或半熔融状态的负极活性物质进行喷涂。在烧成法中，例如，在通过涂布法进行涂布之后，在高于负极粘结剂等的熔点的温度下对混合物进行加热。作为烧成法，可以使用已知的技术。烧成法的实例包括大气烧成法、反应烧成法和热压烧成法。
[隔膜]
隔膜23隔离在正极21与负极22之间，以使锂离子通过其中，同时防止由于正极21与负极22之间的接触而引起的电流短路。该隔膜23由例如合成树脂或陶瓷的多孔膜构成，并且可以由通过层压两种以上多孔膜形成的层压膜构成。合成树脂的实例包括聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯。
特别地，例如，隔膜23可包括由上述多孔膜制成的基底层（基体层，base layer）和设置在该基底层的一个表面或两个表面上的高分子化合物层，因为改善了隔膜23与正极21和负极22的粘附性，从而抑制了作为螺旋卷绕体的电池装置20的变形。由此，抑制了电解液的分解反应，而且抑制了浸渍基底层的电解液的泄漏；因此，如果重复充放电，二次电池的电阻也几乎不可能增大，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，因为该高分子材料的物理强度是良好的并且是电化学稳定的。然而，高分子材料可以是除了聚偏氟乙烯之外的任何高分子材料。例如，高分子化合物层通过以下来形成：制备其中溶解有高分子材料的溶液，然后用该溶液涂布基底层的表面，并对基底层进行干燥。注意到，基底层可以浸没在溶液中，然后干燥。
[电解液]
浸渍该隔膜23的电解液包含由下式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯。然而，电解液可以包含其他材料如非水溶剂和电解质盐。
[化学式2]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
亚甲基环状碳酸酯是在环结构（五元环）之外具有亚甲基基团作为不饱和碳键（碳-碳双键）的碳酸酯化合物。由于主要在初始充电期间在负极22的表面上形成坚固的涂层，因此电解液包含亚甲基环状碳酸酯以抑制由于负极22的反应性引起的电解液的分解反应。因此，甚至在初始充放电期间也可获得高电池容量，从而改善初始充放电特性。而且，不仅在初始充放电期间而且还在高温下保存二次电池期间抑制由电解液的分解反应引起的气体产生，从而改善膨胀特性。特别地，在电池膨胀通过电池壳11的平坦表面11M而易于可察觉的棱柱型二次电池中，有效地抑制了电池膨胀。
R1和R2的种类没有特别限制，只要如上所述，它们各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团即可，因为亚甲基环状碳酸酯具有碳酸酯环结构（五元环）和不饱和碳键（亚甲基基团），从而使得获得上述优点而不依赖于R1和R2的种类。注意到，R1和R2的种类可以是彼此相同的或者彼此不同的。环结构可以通过将R1和R2彼此键合而形成。
这里，“烃基团”是包括碳和氢的基团的总名称，并且可以具有直链结构或支链结构。而且，“卤代烃基团”是通过将上述烃基团卤代而获得的基团，即，其中烃基团中的一个以上氢基团被卤素基团取代的基团。作为卤素基团，例如，使用了选自由氟基团（-F）、氯基团（-Cl）、溴基团（-Br）、和碘基团（-I）组成的组中的一种或两种以上，并且特别是氟基团是优选的，因为易于形成由亚甲基环状碳酸酯引起的涂层。
在R1和R2中，卤素基团的具体实例类似于其中上面描述了“卤代烃基团”的情况中的那些。一价烃基团的具体实例包括具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、和具有3至18个碳原子的环烷基基团。而且，一价卤代烃基团是通过用卤素基团取代上述烷基基团等中的一个以上氢基团而获得的基团。该烷基基团、烯基基团、或炔基基团可以具有直链结构，或具有一个或两个以上侧链的支链结构，因为可获得上述优点同时确保亚甲基环状碳酸酯的溶解性、相容性等。然而，R1和R2各自可以是除了上述基团以外的基团。
更具体地，烷基基团的实例包括甲基基团（-CH3）、乙基基团（-C2H5）和丙基基团（-C3H7）。烯基基团的实例包括乙烯基基团（-C2H3）和烯丙基基团（-C3H5）。炔基基团的实例包括乙炔基基团（-C2H1）。芳基基团的实例包括苯基基团和萘基基团。环烷基基团的实例包括环丙基基团、环丁基基团、环戊基基团、环己基基团、环庚基基团、和环辛基基团。通过将烷基基团等卤代而获得的基团的实例包括三氟甲基基团（-CF3）和五氟乙基基团（-C2F5）。上述基团仅是实例，并且可以使用任何其他基团。
“含氧的烃基团”是包括碳、氢和氧的基团。“含氧的卤代烃基团”是通过用卤素基团取代上述含氧的烃基团中的一个以上氢基团而获得的基团，并且卤素基团的类型如上所述。
含氧的一价烃基团的实例包括具有1至12个碳原子的烷氧基基团。而且，例如，含氧的一价卤代烃基团是通过用卤素基团取代上述烷氧基基团等中的一个以上氢基团而获得的基团，因为可获得上述优点同时确保亚甲基环状碳酸酯的溶解性、相容性等。
烷氧基基团的具体实例包括甲氧基基团（-OCH3）和乙氧基基团（-OC2H5）。通过卤代烷氧基基团等而获得的基团的实例包括三氟甲氧基基团（-OCF3）和五氟乙氧基基团（-OC2F5）。
注意到，R1和R2各自可以是上述基团中的任意一种的衍生物。衍生物是通过将一个或两个以上取代基引入到上述基团的任一个中而获得的基团，并且任意选择取代基的类型。衍生物可以用于R11和后面以类似方式描述的下面基团。
亚甲基环状碳酸酯的具体实例由下式（1-1）至（1-31）表示。注意到R1和R2可以彼此键合；因此，如式（1-31）中所示，彼此键合的R1和R2可以是亚甲基基团（-CH2-）。
[化学式3]
[化学式4]
电解液中的亚甲基环状碳酸酯的含量没有特别限制，但是优选在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，并且更优选在0.1wt%以上至5wt%以下的范围内，因为可获得更高的效果。
非水溶剂包含一种或两种以上有机溶剂（除了上述亚甲基环状碳酸酯）。
有机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，由于可获得良好的电池容量、良好的循环特性、良好的保存特性等。
特别地，选自由作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯、以及作为链状碳酸酯的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸甲乙酯组成的组中的一种以上是优选的，因为可获得更高的电池容量、更好的循环特性、更好的保存特性等。在这种情况下，高粘度（高介电常数）溶剂（例如，相对介电常数ε≥30）如碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯与低粘度溶剂（例如，粘度≤1mPa·s）如碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯的组合是更优选的,因为改善了电解质盐的离解特性和离子迁移率。
特别地，非水溶剂优选包括选自由下式（2）和（3）表示的不饱和环状碳酸酯中的一种或两种以上，因为主要在充放电期间在负极22的表面上形成涂层，从而抑制电解液的分解反应。不饱和环状碳酸酯是具有一个或两个以上不饱和碳键（碳-碳双键）的环状碳酸酯。R11和R12的种类可以彼此相同或者可以彼此不同。R13至R16的种类可以彼此相同或彼此不同，或者R13至R16中的两个以上可以彼此相同。非水溶剂中不饱和环状碳酸酯的含量没有特别限制，但是例如在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。注意到，不饱和环状碳酸酯的具体实例不仅可以包括下面将描述的化合物，而且还可以包括其他化合物。
[化学式5]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
[化学式6]
其中R13至R16各自是氢基团、烷基基团、乙烯基基团、或烯丙基基团，并且R13至R16中的一个以上是乙烯基基团或烯丙基基团。
由式（2）表示的不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯系化合物（vinylenecarbonate-based compound）。碳酸亚乙烯酯系化合物的实例包括碳酸亚乙烯酯（vinylene carbonate）（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮（1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮，1,3-dioxol-2-one））、碳酸甲基亚乙烯酯（methyl vinylene carbonate）（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮（4-甲基-1,3-间二氧杂环戊烯-2-酮，4-methyl-1,3-dioxol-2-one））、碳酸乙基亚乙烯酯（4-乙基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）、4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮、4,5-二乙基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮、4-氟-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮、和4-三氟甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮。特别地，碳酸亚乙烯酯是优选的，因为碳酸亚乙烯酯易于获得且可获得高效果。
由式（3）表示的不饱和环状碳酸酯是碳酸乙烯基亚乙酯系化合物。该碳酸乙烯基亚乙酯系化合物的实例包括碳酸乙烯基亚乙酯、4-甲基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-正丙基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、5-甲基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮、和4,5-二乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮。特别地，碳酸乙烯基亚乙酯是优选的，因为碳酸乙烯基亚乙酯易于获得，且可获得高的效果。R13至R16均可以是乙烯基基团或烯丙基基团，或者在R13至R16中可以混合乙烯基基团和烯丙基基团。
注意到，除了由式（2）和（3）表示的化合物之外，不饱和环状碳酸酯还可以是具有苯环的邻苯二酚碳酸酯。
此外，非水溶剂优选包含选自由下式（4）和（5）表示的卤代碳酸酯中的一种或两种以上，因为主要在充放电期间在负极22的表面上形成涂层，由此抑制了电解液的分解反应。由式（4）表示的卤代碳酸酯是具有一个或两个以上卤素原子作为构成元素的环状碳酸酯（卤代环状碳酸酯）。另一方面，由式（5）表示的卤代碳酸酯是具有一个或两个以上卤素原子作为构成元素的链状碳酸酯（卤代链状碳酸酯）。R17至R20的类型可以彼此相同或彼此不同，并且R17至R20中的两个以上可以彼此相同。这同样适用于R21至R26。非水溶剂中卤代碳酸酯的含量没有特别限制，但是例如在0.01wt%以上至50wt%以下的范围内。然而，卤代碳酸酯的具体实例不仅包括下面将描述的化合物而且还包括其他化合物。
[化学式7]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
[化学式8]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
卤素的类型没有特别限制；然而，特别地，氟（F）、氯（Cl）或溴（Br）是优选的，且氟是更优选的，这是因为可获得比其他卤素更高的效果。卤素原子的数目2个比1个更优选，并且可以是3个以上，这是因为改善了形成涂层的能力，且形成了更坚固和更稳定的涂层，由此进一步抑制了电解液的分解反应。
R17至R26的类型没有特别限制，只要它们各自是如上所述的氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团即可。然而，要求R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。这同样适用于R21至R26。卤素基团的具体实例类似于上述卤素的类型。一价烃基团的具体实例包括具有1至12个碳原子的烷基基团，且一价卤代烃基团的具体实例包括其中上述烷基基团等中的一个以上氢基团被卤素基团取代的基团。然而，烷基基团可以具有直链结构，或者具有一个或两个以上侧链的支链结构。
卤代环状碳酸酯的实例包括由式（4-1）至（4-21）表示的化合物，并且还包括几何异构体。特别地，由式（4-1）表示的4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮和由式（4-3）表示的4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮是优选的，且后面的碳酸酯是更优选的。而且，作为4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮，反式异构体比顺式异构体更优选，因为其易于获得，且可获得高的效果。另一方面，卤代链状碳酸酯的实例包括碳酸氟甲基甲基酯（碳酸氟甲酯甲酯）、碳酸双(氟甲基)酯、以及碳酸二氟甲基甲基酯。
[化学式9]
电解质盐包含例如一种或两种以上盐如锂盐。然而，电解质盐可以包括例如除了锂盐之外的任何盐（例如，除了锂盐之外的轻金属盐）。
锂盐的实例包括六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、高氯酸锂（LiClO4）、六氟砷酸锂（LiAsF6）、四苯基硼酸锂（LiB(C6H5)4）、甲烷磺酸锂（LiCH3SO3）、三氟甲烷磺酸锂（LiCF3SO3）、四氯铝酸锂（LiAlCl4）、六氟硅酸锂（六氟硅酸二锂，lithium silicate hexafluoride）（Li2SiF6）、氯化锂（LiCl）和溴化锂（LiBr），因为可获得良好的电池容量、良好的循环特性、良好的保存特性等。然而，锂盐的具体实例不仅可以包括上述化合物而且还可以包括其他化合物。
特别地，选自由六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、和六氟砷酸锂组成的组中的一种以上是优选的，且六氟磷酸锂是更优选的，因为降低了内阻；因此可获得更高的效果。
特别地，电解质盐优选包括选自由下式（6）至（8）表示的化合物中的一种或两种以上，因为可获得更高的特性。注意到，R31和R33的类型可以彼此相同或彼此不同。这同样适用于R41至R43、以及R51和R52。然而，由式（6）至（8）表示的化合物的具体实例不仅可以包括下面将描述的化合物而且还可以包括其他化合物。
[化学式10]
其中X31是长周期型元素周期表中的1族元素或2族元素，或者铝，M31是过渡金属元素，或长周期型元素周期表中的13族元素、14族元素或15族元素，R31是卤素基团，Y31是-C(O=)-R32-C(=O)-、-C(O=)-CR332-、或-C(=O)-C(＝O)-，其中R32是亚烷基基团、卤代亚烷基基团、亚芳基基团或卤代亚芳基基团，R33是烷基基团、卤代烷基基团、芳基基团或卤代芳基基团，a3是1至4的整数，b3是0、2或4的整数，且c3、d3、m3和n3各自是1至3的整数。
[化学式11]
其中X41是长周期型元素周期表中的1族元素或2族元素，M41是过渡金属元素，或长周期型元素周期表中的13族元素、14族元素或15族元素，Y41是-C(=O)-(CR412)b4-C(=O)-、-R432C-(CR422)c4-C(=O)-、-R432C-(CR422)c4-CR432-、-R432C-(CR422)c4-S(=O)2-、-S(=O)2-(CR422)d4-S(=O)2-、或-C(=O)-(CR422)d4-S(=O)2-，其中R41和R43各自是氢基团、烷基基团、卤素基团、或卤代烷基基团，并且它们中的一个或两个是卤素基团或卤代烷基基团，R42是氢基团、烷基基团、卤素基团、或卤代烷基基团，且a4、e4和n4各自是1或2的整数，b4和d4各自是1至4的整数，c4是0至4的整数，并且f4和m4各自是1至3的整数。
[化学式12]
其中X51是长周期型元素周期表中的1族元素或2族元素，M51是过渡金属元素，或长周期型元素周期表中的13族元素、14族元素或15族元素，Rf是具有1至10个碳原子的氟代烷基基团或具有1至10个碳原子的氟代芳基基团，Y51是-C(=O)-(CR512)d5-C(=O)-、-R522C-(CR512)d5-C(=O)-、-R522C-(CR512)d5-CR522-、-R522C-(CR512)d5-S(=O)2-、-S(=O)2-(CR512)e5-S(=O)2-、或-C(=O)-(CR512)e5-S(=O)2-，其中R51是氢基团、烷基基团、卤素基团或卤代烷基基团，R52是氢基团、烷基基团、卤素基团、或卤代烷基基团，并且它们中的一个以上是卤素基团或卤代烷基基团，并且a5、f5和n5各自是1或2的整数，b5、c5和e5各自是1至4的整数，d5是0至4的整数，且g5和m5各自是1至3的整数。
注意到，1族元素包括氢、锂、钠、钾、铷、铯以及钫。2族元素包括铍、镁、钙、锶、钡以及镭。13族元素包括硼、铝、镓、铟以及铊。14族元素包括碳、硅、锗、锡以及铅。15族元素包括氮、磷、砷、锑以及铋。
由式（6）表示的化合物的实例包括由式（6-1）至（6-6）表示的化合物。由式（7）表示的化合物的实例包括由式（7-1）至（7-8）表示的化合物。由式（8）表示的化合物的实例包括由式（8-1）表示的化合物。
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
而且，电解质盐优选包含选自由下式（9）至（11）表示的化合物中的一种或两种以上，因为可获得更高的特性。注意到，m和n的值可以彼此相同或彼此不同。这同样适用于p、q以及r。然而，由式（9）至（11）表示的化合物的具体实例不仅可以包括下面将描述的化合物而且还可以包括其他化合物。
LiN(CmF2m+1SO2)(CnF2n+1SO2)…（9）
其中m和n各自是1以上的整数。
[化学式16]
其中R61是具有2至4个碳原子的直链或支链全氟亚烷基基团。
LiC(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)(CrF2r+1SO2)…（11）
其中p、q和r各自是1以上的整数。
由式（9）表示的化合物是链状酰亚胺化合物，并且其实例包括双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂（LiN(CF3SO2)2）、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺锂（LiN(C2F5SO2)2）、(三氟甲烷磺酰基)(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺锂（LiN(CF3SO2)(C2F5SO2)）、(三氟甲烷磺酰基)(七氟丙烷磺酰基)酰亚胺锂（LiN(CF3SO2)(C3F7SO2)）和(三氟甲烷磺酰基)(九氟丁烷磺酰基)酰亚胺锂（LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)）。
由式（10）表示的化合物是环状酰亚胺化合物，且其实例包括由式（10-1）至（10-4）表示的化合物。
[化学式17]
由式（11）表示的化合物是链状甲基化物化合物（chain methidecompound），且其实例包括三(三氟甲烷磺酰基)甲基化锂（LiC(CF3SO2)3）。
电解质盐的含量没有特别限制，但是优选相对于非水溶剂在0.3mol/kg以上至3.0mol/kg以下的范围内，因为可获得高的离子传导性。
[二次电池的操作]
在该二次电池中，例如，在充电过程中，从正极21提取（脱嵌）的锂离子通过电解液插入（嵌入）到负极22中，并且在放电过程中，从负极22提取的锂离子通过电解液插入到正极21中。
[制造二次电池的方法]
例如通过以下步骤来制造该二次电池。
首先，形成正极21。首先，将正极活性物质与根据需要的正极粘结剂、正极导电剂等进行混合，以形成正极混合物。然后，将该正极混合物分散在有机溶剂等中，从而形成糊状正极混合物浆料。接下来，用该正极混合物浆料涂布正极集电体21A的两个表面，并将该正极混合物浆料干燥以形成正极活性物质层21B。然后，通过辊压机等对正极活性物质层21B进行压缩成形，同时根据需要施加热。在这种情况下，压缩成形可以重复多次。
而且，通过与形成正极21的上述步骤类似的步骤来形成负极22。通过混合负极活性物质和根据需要的负极粘结剂、负极导电剂等来形成负极混合物，并将该负极混合物分散在有机溶剂等中以形成糊状负极混合物浆料。接下来，用该负极混合物浆料涂布负极集电体22A的两个表面，并将负极混合物浆料干燥以形成负极活性物质层22B。然后，如果需要，对负极活性物质层22B进行压缩成型。
此外，将电解质盐分散在非水溶剂中，然后向非水溶剂中添加亚甲基环状碳酸酯以制备电解液。
接下来，形成电池装置20。首先，通过焊接法等，将正极引线24和负极引线25分别连接至正极集电体21A和负极集电体22A。然后，利用其间的隔膜23来层压正极21和负极22并将它们在纵向方向上螺旋卷绕，从而形成螺旋卷绕体。最后，将螺旋卷绕体成型为具有扁平形状。
最后，组装二次电池。首先，将电池装置20容纳在电池壳11中，然后将绝缘板12设置在电池装置20上。接下来，通过焊接法等，将正极引线24和负极引线25分别连接至正极销15和电池壳11。在这种情况下，通过激光焊接法等将电池盖13固定至电池壳11的开口端。最后，将电解液从注入孔19注入到电池壳11中从而用电解液浸渍隔膜23，然后用密封构件19A密封注入孔19。
[二次电池的作用和效果]
在棱柱型二次电池中，电解液容纳在具有平坦表面11M的电池壳11中，并且电解液包括亚甲基环状碳酸酯。在这种情况下，如上所述，抑制了由于负极22的反应性引起的电解液的分解反应；因此，改善了初始充放电特性。而且，抑制了不仅在初始充放电期间而且在高温下保存二次电池时由于电解液的分解反应引起的气体产生；因此，还改善了膨胀特性。因此，初始充放电特性和膨胀特性两者均被改善；因此，使得获得了良好的电池特性。
特别地，当电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，更具体地在0.1wt%以上至5wt%以下的范围内时，使得获得了更高的效果。
（1-2.锂离子二次电池（层压膜型））
图3和图4显示了另一种二次电池的截面构造，并且图4显示了沿着图3中的线IV-IV截取的螺旋卷绕电极体30的截面。如适当的话将参照棱柱型二次电池的上述部件（components）来描述该二次电池的构成部件。
[二次电池的整个构造]
与棱柱型二次电池的情况中一样，该二次电池是能够通过锂离子的插入和提取来获得电池容量的锂离子二次电池。
这里描述的二次电池具有所谓的层压膜型电池构造。在该二次电池中，主要将作为电池装置的螺旋卷绕电极体30容纳在封装构件39中，并且通过利用其间的浸渍有电解液的隔膜35对正极33和负极34进行层压并将它们螺旋卷绕来形成螺旋卷绕电极体30。将正极引线31和负极引线32分别连接至正极33和负极34。该螺旋卷绕电极体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在相同方向上从封装构件39的内部引出至外部。正极引线31由例如导电材料如铝制成，且负极引线32由例如导电材料如铜、镍或不锈钢制成。这些导电材料各自具有薄板状或网状。
封装构件39是具有一个以上平坦外表面（一个以上平坦表面39M）的膜状封装构件，并且是通过例如依次层压粘合层、金属层和表面保护层而形成的层压膜。在该层压膜中，例如，通过熔融粘合或胶粘剂将两片层压膜的粘合层的边缘部相互粘合，以使得粘合层面对螺旋卷绕电极体30。粘合层是例如聚乙烯或聚丙烯的膜。金属层是例如铝箔。表面保护层是例如尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯的膜。
特别地，作为封装构件39，均通过依次层压聚乙烯膜、铝箔和尼龙膜而形成的铝层压膜是优选的。然而，封装构件39可以是具有任何其他层压构造的层压膜，聚丙烯等的聚合物膜，或金属膜。
将用于防止外部空气进入的粘合膜38插入到每个封装构件39与正极引线31之间以及每个封装构件39与负极引线32之间。该粘合膜38由对于正极引线31和负极引线32具有粘附性的材料制成。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包括例如正极集电体33A和设置在正极集电体33A的两个表面上的正极活性物质层33B。负极34包括例如负极集电体34A和设置在负极集电体34A的两个表面上的负极活性物质层34B。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的构造类似。
隔膜35的构造与隔膜23的构造类似，并且浸渍隔膜35的电解液的组成与棱柱型二次电池中的类似。
[二次电池的操作]
在该二次电池中，例如，在充电过程中，从正极33提取的锂离子通过电解质层36插入到负极34中。另一方面，例如，在放电过程中，从负极34提取的锂离子通过电解质层36插入到正极33中。
[制造二次电池的方法]
通过例如以下步骤来制造二次电池。
首先，通过与形成正极21和负极22的步骤类似的步骤来形成正极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以形成正极33，并且在负极集电体34A的两个表面上形成负极活性物质层34B以形成负极34。接下来，通过焊接法等将正极引线31和负极引线32分别连接至正极集电体33A和负极集电体34A。然后，利用其间的隔膜35，对正极33和负极34进行层压，且将它们螺旋卷绕以形成螺旋卷绕电极体30，然后将保护带37粘附至螺旋卷绕电极体30的最外周部。接下来，将螺旋卷绕电极体30插入到两片膜状封装构件39之间，然后将电解液注入到封装构件39中从而电解液浸渍隔膜35。接下来，通过热熔融粘合法等使封装构件39的边缘部彼此粘合从而将螺旋卷绕电极体30封入封装构件39中。在这种情况下，将粘合膜38插入到正极引线31和每个封装构件39之间以及负极引线32与每个封装构件39之间。
[二次电池的作用和效果]
在该层压膜型二次电池中，电解液容纳在具有平坦表面39M的封装构件39中，并且电解液包含亚甲基环状碳酸酯。因此，由于与在棱柱型二次电池的情况中类似的原因使得获得了良好的电池特性。除此之外的作用和效果与在棱柱型二次电池的情况中的那些类似。
（1-3.锂金属二次电池（棱柱型、层压膜型））
这里描述的二次电池是其中负极的容量由作为电极反应物的锂（锂金属）的沉积（析出）和溶解表示的锂二次电池（锂金属二次电池）。该二次电池具有与上述棱柱型锂离子二次电池类似的构造，不同之处在于，负极活性物质层22B由锂金属形成，且通过与在上述棱柱型锂离子二次电池的情况中类似的步骤来制造。
在该二次电池中，由于使用锂金属作为负极活性物质，因此使得获得了高能量密度。负极活性物质层22B可以在组装时存在，或者在组装时可以不存在，且可以由在充电期间沉积的锂金属形成。而且，负极活性物质层22B还可以用作集电体，并且可以不包括负极集电体22A。
在该电池电池中，例如，在充电过程中，从正极21提取的锂离子通过电解液作为锂金属沉积在负极集电体22A的表面上。另一方面，例如，在放电过程中，负极活性物质层22B中的锂金属作为锂离子溶出到电解液中，并且锂离子通过电解液插入到正极21中。
在该锂金属二次电池中，电解液包括亚甲基环状碳酸酯；因此，由于与在上述锂离子二次电池的情况中类似的原因使得获得了良好的电池特性。除此之外的作用和效果与在棱柱型二次电池的情况中的那些类似。注意到，锂金属二次电池不限于棱柱型二次电池，且可以是图3和图4中所示的层压膜型二次电池。在这种情况下，也使得获得了类似的效果。
虽然上面描述了二次电池的某些具体实例，但是二次电池的电池构造和电池装置的装置构造可以具有任何其他构造，只要二次电池的封装构件具有平坦表面即可。更具体地，例如，电池构造不限于棱柱型和层压膜型，且可以是硬币型、纽扣型等。而且，装置构造不限于螺旋卷绕构造，且可以是层压构造。在这种情况下，还使得获得了类似的效果。
（2.二次电池（第二实施方式））
（2-1.锂离子二次电池（圆柱型））
接下来，下面将描述根据本发明的第二实施方式的二次电池。
图5和图6显示了二次电池的截面构造，且图6显示了图5所示的螺旋卷绕电极体40的一部分的放大示图。适当地将参照根据第一实施方式的二次电池（棱柱型）的上述部件给出该二次电池的构成部件的描述。
[二次电池的整个构造]
这里描述的二次电池具有所谓的圆柱型电池构造。在该二次电池中，螺旋卷绕电极体40以及一对绝缘板32和33容纳在基本中空的圆柱形电池壳31中。螺旋卷绕电极体40例如通过利用其间的隔膜43层压正极41和负极42，然后将它们螺旋卷绕而形成。
电池壳31具有其中电池壳31的一端封闭且其另一端敞开的中空构造，并且电池壳31由例如类似于电池壳11的材料制成。一对绝缘板32和33设置成使得在螺旋卷绕电极体40的顶部和底部将螺旋卷绕电极体40夹在其间并且在垂直于卷绕周面的方向延伸。
在电池壳31的开口端，电池盖34、安全阀机构35和正温度系数（PTC）装置36通过垫圈37嵌塞，从而密封电池壳31。电池盖34由例如类似于电池壳31的材料制成。安全阀机构35和PTC装置36设置在电池盖34内，并且安全阀机构35通过PTC装置36而电连接至电池盖34。在安全阀机构35中，当由于内部短路或外部施加热而使二次电池中的内部压力增加至一定程度以上时，盘状板35A反转以切断电池盖34与螺旋卷绕电极体40之间的电连接。PTC装置36防止由大电流引起的异常热产生。PTC装置36随着温度的升高而增加电阻。垫圈37由例如绝缘材料制成，并且其表面可以涂布有沥青。
中心销44可以插入螺旋卷绕电极体40的中心。将由如铝的导电材料制成的正极引线45连接至正极41，并将由如镍的导电材料制成的负极引线46连接至负极42。通过焊接等将正极引线45连接至安全阀机构35，并且电连接至电池盖34，并且通过焊接等将负极引线46连接至电池壳31，并且电连接至电池壳31。
[正极、负极和隔膜]
正极41包括例如正极集电体41A和设置在正极集电体41A的两个表面上的正极活性物质层41B。负极42包括例如负极集电体42A和设置在负极集电体42A的两个表面上的负极活性物质层42B。正极集电体41A、正极活性物质层41B、负极集电体42A和负极活性物质层42B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的构造类似。而且，隔膜43的构造与隔膜23的构造类似。
[电解液]
作为液体电解质的电解液浸渍有隔膜43，且包括由下式（11）表示的亚甲基环状碳酸酯以及选自由下式（12）至（16）表示的辅助化合物（auxiliary compound）中的一种以上。然而，电解液可以包括其他材料如非水溶剂和电解质盐。
[化学式18]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
[化学式19]
其中R71和R73各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R72是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团。
[化学式20]
其中R74和R76各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，R75是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团，并且n是1以上的整数。
[化学式21]
其中R77和R79各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R78是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团。
Li2PFO3…（15）
LiPF2O2…（16）
电解液包含亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物两者，因为通过它们之间的协同相互作用改善了电解液的化学稳定性。因此，即使对二次电池进行重复充放电，且将二次电池保持在高温环境中，也几乎不可能发生放电容量的降低。
由式（11）表示的亚甲基环状碳酸酯的细节类似于第一实施方式中的由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯的那些细节，且将不进行进一步描述。
由（12）表示的辅助化合物是在两端具有碳酸酯基团（-O-C(=O)-O-R71和-O-C(=O)-O-R73）的二碳酸酯化合物。
R71和R73的类型没有特别限制，只要它们各自是如上所述的一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团即可，因为二碳酸酯化合物具有碳酸酯基团，从而使得能获得上述优点而不依赖于R71和R73的类型。注意到，R71和R73的类型可以彼此相同或彼此不同。
一价烃基团和一价卤代烃基团的实例包括具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团、和其中用卤素基团取代上述烷基基团的任一个中的一个以上氢基团的基团。而且，含氧的一价烃基团和含氧的一价卤代烃基团的实例包括具有1至12个碳原子的烷氧基基团，以及其中用卤素基团取代烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团，因为可获得上述优点，同时确保了二碳酸酯化合物的溶解性、相容性等。注意到，该烷基基团、烯基基团、炔基基团、或烷氧基基团可以具有直链结构，或具有一个或两个以上侧链的支链结构。例如，R71和R73的细节类似于第一实施方式中的R1和R2的那些细节，并且将不进一步描述。
R72的类型没有特别限制，只要R72是如上所述的二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团即可，因为由于与在R71和R73的情况下的上述原因类似的原因可获得上述优点而不依赖于R72的种类。
二价烃基团的实例包括具有1至12个碳原子的亚烷基基团、具有2至12个碳原子的亚烯基基团、具有2至12个碳原子的亚炔基基团、具有6至18个碳原子的亚芳基基团、具有3至18个碳原子的亚环烷基基团（环亚烷基基团，cycloalkylene group）、以及包括亚芳基基团和亚烷基基团的基团。然而，包括亚芳基基团和亚烷基基团的基团可以是其中一个亚芳基基团和一个亚烷基基团彼此连接的基团，或其中两个亚烷基基团通过亚芳基基团彼此连接的基团（亚芳烷基基团（aralkylene group））。亚烷基基团中的碳原子的数目优选为12以下。而且，二价卤代烃基团是例如其中用卤素基团取代上述亚烷基基团等中的一个以上氢基团的基团，因为可获得上述优点同时确保了二碳酸酯化合物的溶解性、相容性等。
含氧的二价烃基团的实例包括包含醚键和亚烷基基团的基团。然而，包含醚键和亚烷基基团的基团可以是其中一个醚键和一个亚烷基基团彼此连接的基团，或其中两个亚烷基基团通过一个醚键而彼此连接的基团（亚芳烷基基团）。亚烷基基团中的碳原子的数目优选为12以下。而且，含氧的二价卤代烃基团的实例包括其中用卤素基团取代包含醚键和亚烷基基团的上述基团等中的一个以上氢基团的基团，因为可获得上述优点同时确保了二碳酸酯化合物的溶解性、相容性等。
R72的具体实例包括由下式（12-1）至（12-7）表示的直链亚烷基基团、由式（12-8）至（12-16）表示的支链亚烷基基团、由式（12-17）至（12-19）表示的亚芳基基团、和由式（12-20）至（12-22）表示的包括亚芳基基团和亚烷基基团的二价基团（亚苄基基团，benzylidene group）。
[化学式22]
[化学式23]
[化学式24]
注意到，作为包含醚键和亚烷基基团的二价基团，其中两个以上亚烷基基团通过醚键而彼此连接且在其两端包括碳原子的基团是优选的。这种基团中的碳原子的数目优选在4以上至12以下的范围内，因为可获得良好的溶解性和良好的相容性。然而，醚键的数目、醚键和亚烷基基团的连接次序可以任意选择。
在这种情况下R72的具体实例包括由下式（12-23）至（12-35）表示的二价基团。而且，在使由式（12-23）至（12-35）表示的二价基团氟化的情况下，R72的实例可以包括由式（12-36）至（12-44）表示的基团。特别地，由式（12-28）至（12-30）表示的基团是优选的。
[化学式25]
-CH2-O-CH2-…(12-23)
-CH2-CH2-O-CH2-CH2-…(12-28)
-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH2-CH2-…(12-33)
[化学式26]
-CF2-O-CF2-…(12-36)
-CF2-CF2-O-CF2-CF2…(12-39)
-CH2-CF2-O-CF2-CH2-…(12-42)
-CH2-CF2-O-CF2-CF2-O-CF2-CH2-…(12-43)
二碳酸酯化合物的分子量没有特别限制，但是优选在200以上至800以下的范围内，更优选在200以上至600以下的范围内，且还更优选在200以上至450以下的范围内，因此可获得良好的溶解性和良好的相容性。
二碳酸酯化合物的具体实例包括由下式（12-45）至（12-56）表示的化合物，因为可获得充分的溶解性和充分的相容性，并且可以充分改善电解液的化学稳定性。然而，可以使用对应于式（12）的任何其他化合物。
[化学式27]
由式（13）表示的辅助化合物是在两端具有羧酸基团（-O-C(=O)-R74和-O-C(=O)-R76）的二羧酸化合物。n的值没有特别限制，只要该值是1以上的整数即可。R74和R76的类型可以彼此相同或彼此不同。注意到，R74至R76的细节类似于R71至R73中的那些细节，并且将不进一步描述。
二羧酸化合物的分子量没有特别限制，但是优选在162以上至1000以下的范围内，更优选在162以上至500以下的范围内，且还更优选在162以上至300以下的范围内，因此可获得良好的溶解性和良好的相容性。
二羧酸化合物的具体实例包括由下式（13-1）至（13-17）表示的化合物，因为可获得充分的溶解性和充分的相容性，并且可以充分改善电解液的化学稳定性。然而，可以使用对应于式（13）的任何其他化合物。
[化学式28]
[化学式29]
由式（14）表示的辅助化合物是在两端具有磺酸基团（-O-S(=O)2-R77和-O-S(=O)2-R79）的二磺酸化合物。R77和R79的类型可以彼此相同或彼此不同。注意到，R77至R79的细节类似于R71至R73的那些细节，并且将不进一步描述。
二磺酸化合物的分子量没有特别限制，但是优选在200以上至800以下的范围内，更优选在200以上至600以下的范围内，且还更优选在200以上至450以下的范围内，因为可获得良好的溶解性和良好的相容性。
二磺酸化合物的具体实例包括由下式（14-1）至（14-9）表示的化合物，因为可获得充分的溶解性和充分的相容性，并且可以充分改善电解液的化学稳定性。然而，可以使用对应于式（14）的任何其他化合物。
[化学式30]
由式（15）表示的辅助化合物是单氟磷酸锂，且由式（16）表示的辅助化合物是二氟磷酸锂。
电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量没有特别限制，但是优选在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，且更优选在0.5wt%以上至5wt%以下的范围内。而且，电解液中辅助化合物的含量没有特别限制，但是优选在0.001wt%以上至2wt%以下的范围内，且更优选在0.1wt%以上至1wt%以下的范围内，因为可获得更高的效果。
注意到，非水溶剂和电解质盐的细节类似于第一实施方式中的那些细节，且不将进一步描述。
[二次电池的操作]
在该二次电池中，例如，在充电过程中，从正极41提取的锂离子通过电解液插入到负极42中，并且在放电过程中，从负极42提取的锂离子通过电解液插入到正极41中。
[制造二次电池的方法]
通过例如以下步骤来制造该二次电池。
首先，通过与第一实施方式中类似的步骤来形成正极41和负极42。在这种情况下，在正极集电体41A的两个表面上形成正极活性物质层41B以形成正极41，并且在负极集电体42A的两个表面上形成负极活性物质层42B以形成负极42。
而且，将电解质盐分散在非水溶剂中，然后向非水溶剂中添加亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物以制备电解液。
最后，通过利用正极41和负极42来组装二次电池。通过焊接法等，将正极引线45和负极引线46分别连接至正极集电体41A和负极集电体42A。接下来，利用其间的隔膜43来层压正极41和负极42并将它们螺旋卷绕，从而形成螺旋卷绕电极体40，然后将中心销44插入到螺旋卷绕电极体40的中心。接下来，将夹在一对绝缘板32与33之间的螺旋卷绕电极体40容纳在电池壳31中。在这种情况下，通过焊接法等，将安全阀机构35和电池壳31分别连接至正极引线45的端部和负极引线46的端部。然后，将电解液注入到电池壳31中从而用电解液浸渍隔膜43。接着，通过垫圈37在电池壳31的开口端嵌塞电池盖34、安全阀机构35和PTC装置36。
[二次电池的作用和效果]
在圆柱型二次电池中，电解液包括亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物。在这种情况下，如上所述，通过它们之间的协同相互作用改善了电解液的化学稳定性；因此，即使对二次电池进行重复充放电且将二次电池保存在高温环境下，也几乎不可能发生放电容量的降低。因此，使得获得了良好的电池特性。
特别地，当电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，特别是在0.5wt%以上至5wt%以下的范围内时，使得获得了更高的效果。而且，当电解液中辅助化合物的含量在0.001wt%以上至2wt%以下的范围内，特别是在0.1wt%以上至1wt%以下的范围内时，使得获得了更高的效果。
（2-2.锂离子二次电池（棱柱型，层压膜型））
注意到，根据该实施方式的二次电池可以是棱柱型二次电池、层压膜型二次电池等，代替上述圆柱型二次电池。棱柱型或层压膜型二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造，不同之处在于，电解液的组成与第一实施方式中的组成不同。在这种情况下，也使得获得了良好的电池特性。
（2-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型））
而且，根据该实施方式的二次电池可以是锂金属二次电池，代替上述锂离子二次电池。在这种情况下，该二次电池可以是圆柱型、棱柱型、或层压膜型二次电池。锂金属二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造，不同之处在于，负极的构造与第一实施方式中的不同。在这种情况下，也使得获得了良好的电池特性。
（3.二次电池（第三实施方式）/3-1.锂离子二次电池（圆柱型））
接下来，下面将描述根据本发明第三实施方式的二次电池。
根据该实施方式的二次电池具有类似于第二实施方式中的构造，不同之处在于，例如，电解液的组成不同于第二实施方式中的组成。换句话说，这里描述的二次电池是圆柱型锂离子二次电池。
电解液包括由下式（17）表示的亚甲基环状碳酸酯和由下式（18）和（19）表示的卤代碳酸酯中的一种或两种。然而，电解液可以包含任何其他材料如非水溶剂和电解质盐。
[化学式31]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
[化学式32]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
[化学式33]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
电解液包含亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯两者，因为通过它们之间的协同相互作用改善了电解液的化学稳定性。因此，即使对二次电池进行重复充放电且将二次电池保持在高温环境中，也几乎不可能发生放电容量的降低。
由式（17）表示的亚甲基环状碳酸酯的细节类似于第一实施方式中的亚甲基环状碳酸酯的那些细节，并且将不进一步描述。而且，由式（18）和（19）表示的卤代碳酸酯的细节类似于第一实施方式中的卤代碳酸酯（卤代环状碳酸酯和卤代链状碳酸酯）的那些细节，并且将不进一步描述。
电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量没有特别限制，但是优选在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，且更优选在0.1wt%以上至5wt%以下的范围内。而且，电解液中卤代碳酸酯的含量没有特别限制，但是优选在0.1wt%以上至20wt%以下的范围内，且更优选在5wt%以上至20wt%以下的范围内，因此可获得更高的效果。
注意到，非水溶剂和电解质盐的细节类似于第一实施方式中的那些细节，并且将不进一步描述。
例如，二次电池的操作和制造方法的细节类似于第二实施方式（圆柱型）中的那些细节，不同之处在于，电解液的组成不同于第二实施方式中的组成。
在圆柱型二次电池中，电解液包含亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯。在这种情况下，如上所述，通过它们之间的协同相互作用改善了电解液的化学稳定性；因此，即使对二次电池进行重复充放电且将二次电池保持在高温环境中，也几乎不可能发生放电容量的降低。因此，使得获得了良好的电池特性。
特别地，当电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，且电解液中卤代碳酸酯的含量在0.1wt%以上至20wt%以下的范围内时，使得获得了更高的效果。
（3-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型））
注意到，根据该实施方式的二次电池可以是棱柱型二次电池、层压膜型二次电池等，代替上述圆柱型二次电池。棱柱型或层压膜型二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造，不同之处在于，电解液的组成与第一实施方式中的组成不同。在这种情况下，也使得获得了良好的电池特性。
（3-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型））
而且，根据该实施方式的二次电池可以是锂金属二次电池，代替上述锂离子二次电池。在这种情况下，该二次电池可以是圆柱型、棱柱型、或层压膜型二次电池。锂金属二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造，不同之处在于，负极的构造与第一实施方式中的不同。在这种情况下，也使得获得了良好的电池特性。
（4.二次电池（第四实施方式）/4-1.锂离子二次电池（圆柱型））
接下来，下面将描述根据本发明第四实施方式的二次电池。
根据该实施方式的二次电池具有类似于第二实施方式中的构造，不同之处在于，例如，电解液的组成不同于第二实施方式中的组成。换句话说，这里描述的二次电池是圆柱型锂离子二次电池。
电解液包括由下式（20）至（22）表示的亚甲基环状碳酸酯中的一种以上。然而，电解液可以包含任何其他材料如非水溶剂和电解质盐。
[化学式34]
其中R81是一价链状不饱和烃基团、一价链状卤代不饱和烃基团、卤素基团、或一价链状卤代饱和烃基团。
[化学式35]
其中R82和R83各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R82和R83中的一个或两个可以是一价环状烃基团或一价卤代环状烃基团。
[化学式36]
其中R84是二价烃基团或二价卤代烃基团。
电解液包含亚甲基环状碳酸酯，因为与不包括亚甲基环状碳酸酯的情况相比，改善了电解液的化学稳定性。因此，即使对二次电池进行重复充放电且将二次电池保持在高温环境中，也几乎不可能发生放电容量的降低。
更具体地，在由式（20）表示的亚甲基环状碳酸酯中，R81是氢基团、或链状饱和烃基团如甲基基团，电解液的化学稳定性是不充分的；因此，在充放电期间或者在保存在高温环境中期间电解液易于分解。另一方面，当R81是上述一价链状不饱和烃基团等时，确保了电解液的化学稳定性。因此，在充放电期间或者在保存在高温环境中期间电解液几乎不可能分解。
而且，在由式（21）表示的亚甲基环状碳酸酯中，R82和R83均是一价链状烃基团如甲基基团，由于与式（20）的情况中类似的原因，在充放电期间或者在保存在高温环境中期间电解液易于分解。另一方面，当R82和R83中的一个或两个是上述一价环状烃基团等时，确保了电解液的化学稳定性；因此，在充放电期间或者在保存在高温环境中期间电解液几乎不可能分解。
而且，在由式（22）表示的环状碳酸酯中，形成了包括R84作为一部分的环结构；因此，与没有形成环结构的情况相比，改善了电解液的化学稳定性。因此，在充放电期间或者在保存在高温环境中期间电解液几乎不可能分解。
除了下面将描述的点之外，由式（20）至（22）表示的亚甲基环状碳酸酯的细节类似于第一实施方式中的亚甲基环状碳酸酯。
R81的种类没有特别限制，只要R81是一价链状不饱和烃基团、一价链状卤代不饱和烃基团、卤素基团、或一价链状卤代饱和烃基团即可，因为亚甲基环状碳酸酯具有包括一价链状不饱和烃基团等的环状碳酸酯结构，从而使得获得上述优点而不依赖于R81的种类。
“一价链状不饱和烃基团”是在碳链的端部或在碳链的中间包括不饱和碳键如碳-碳双键或碳-碳三键的链状烃基团。而且，“一价链状卤代不饱和烃基团”是其中用卤素基团取代上述一价链状不饱和烃基团中的一个以上氢基团的基团。然而，不饱和碳键的数目可以是一个或两个以上。而且，一价链状卤代不饱和烃基团可以具有直链结构、或具有一个或两个以上侧链的支链结构。一价链状不饱和烃基团的实例包括具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、其中具有6至18个碳原子的芳基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团彼此键合的基团、以及其中具有1至12个碳原子的烷基基团中间的氢基团被具有6至18个碳原子的芳基基团取代的基团。此外，可以使用其中具有1至12个碳原子的烷基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团通过具有6至18个碳原子的亚芳基基团彼此键合的基团。而且，一价链状卤代不饱和烃基团的实例包括其中用卤素基团取代上述烷基基团等中的一个以上氢基团的基团。注意到，上述烷基基团、上述烯基基团、上述炔基基团、上述芳基基团、上述亚烷基基团、上述卤素基团等的细节类似于第一实施方式中的那些细节。
R82和R83的种类没有特别限制，只要如上所述R82和R83各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团即可。然而，要求，R82和R83中的一个或两个是一价环状烃基团或一价卤代环状烃基团，因为亚甲基环状碳酸酯具有包括一个以上一价环状碳酸酯基团等的环状碳酸酯结构，从而使得获得上述优点而不依赖于R82和R83的种类。
“一价环状烃基团”是具有饱和环结构或不饱和环结构的烃基团，且“一价卤代环状烃基团”是其中用卤素基团取代上述一价环状烃基团中的一个以上氢基团的基团。而且，“一价烃基团”包括饱和烃基团和不饱和烃基团两者，并且这同样适用于“一价卤代烃基团”。一价环状烃基团的实例包括具有6至18个碳原子的芳基基团、其中具有6至18个碳原子的芳基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团彼此键合的基团、具有6至18个碳原子的环烷基基团、以及其中具有6至18个碳原子的环烷基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团彼此键合的基团。此外，可以使用其中具有1至12个碳原子的烷基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团通过具有6至18个碳原子的亚芳基基团或环烷基基团彼此键合的基团。而且，一价卤代环状烃基团的实例包括其中用卤素基团取代上述芳基基团等中的一个以上氢基团的基团。注意到，上述芳基基团、上述环烷基基团、上述卤素基团等的细节类似于第一实施方式中的那些细节。
在由式（22）表示的亚甲基环状碳酸酯中，R84的种类没有特别限制，只要如上所述R84是二价烃基团或二价卤代烃基团，因为亚甲基环状碳酸酯具有包括通过包括R84作为一部分形成的环结构以及亚甲基基团的环状碳酸酯结构，从而使得获得上述优点而不依赖于R84的种类。
二价烃基团的实例包括具有2至12个碳原子的亚烷基基团，且其具体实例包括亚丁基基团和戊基基团。然而，亚烷基基团可以具有直链结构，或者具有一个或两个以上侧链的支链结构。而且，二价卤代烃基团的实例包括其中用卤素基团取代上述亚烷基基团等中的一个以上氢基团的基团，因为可获得上述优点同时确保了亚甲基环状碳酸酯的溶解性、相容性等。注意到，上述亚烷基基团、上述卤素基团等的细节类似于第一实施方式中的那些细节。
注意到，R81至R84各自可以是除了上述基团外的任何类型的基团。R81至R84的具体实例包括上述基团的衍生物。该衍生物是通过将一个或两个以上取代基引入到上述基团的任一个中而形成的基团，且任意选择取代基的种类。
由式（20）表示的亚甲基环状碳酸酯的具体实例包括由第一实施方式中的式（1-1）至（1-31）表示的化合物中的由式（1-4）、（1-13）、（1-18）、（1-20）、（1-22）、（1-23）、和（1-30）表示的化合物。
由式（21）表示的亚甲基环状碳酸酯的具体实例包括由式（1-3）、（1-5）、（1-6）、（1-10）至（1-12）、（1-14）、（1-16）、（1-17）和（1-24）表示的化合物。
由式（22）表示的亚甲基环状碳酸酯的具体实例包括由式（1-28）、（1-29）和（1-31）表示的化合物。
电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量没有特别限制，但是优选在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
注意到，非水溶剂和电解质盐的细节类似于第一实施方式中的那些细节，特别是，电解液优选包含第二实施方式中描述的辅助化合物，因为可获得更高的效果。上面已经详细地描述了辅助化合物的种类和含量，并且将不进一步描述。而且，例如，除了电解液的组成不同于第二实施方式的组成之外，二次电池的操作和制造方法的细节类似于第二实施方式（圆柱型）的那些细节。
在圆柱型二次电池中，因为电解液包含亚甲基环状碳酸酯，因此改善了电解液的化学稳定性。因此，即使对二次电池进行重复充放电且将二次电池保持在高温环境中，也几乎不可能发生放电容量的降低。因此，使得获得了良好的电池特性。
特别地，当电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内时，使得获得了更高的效果。而且，当电解液包含辅助化合物与亚甲基环状碳酸酯时，使得获得了更高的效果。
（4-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型））
注意到，根据该实施方式的二次电池可以是棱柱型二次电池、层压膜型二次电池等，代替上述圆柱型二次电池。棱柱型或层压膜型二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造，不同之处在于，电解液的组成与第一实施方式中的组成不同。在这种情况下，也使得获得了良好的电池特性。
（4-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型））
而且，根据该实施方式的二次电池可以是锂金属二次电池，代替上述锂离子二次电池。在这种情况下，该二次电池可以是圆柱型、棱柱型、或层压膜型二次电池。锂金属二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造，不同之处在于，负极的构造与第一实施方式中的不同。在这种情况下，也使得获得了良好的电池特性。
（5.二次电池（第五实施方式）/5-1.锂离子二次电池（圆柱型））
接下来，下面将描述根据本发明第五实施方式的二次电池。
根据该实施方式的二次电池具有类似于第二实施方式中的构造，不同之处在于，例如电解液的组成与第二实施方式中的组成不同。换言之，这里描述的二次电池是圆柱型锂离子二次电池。
电解液包括由下式（23）表示的亚甲基环状碳酸酯和由下式（24）表示的不饱和环状碳酸酯。由式（24）清楚的是，该实施方式中的不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯系化合物。然而，电解液可以包括任何其他材料如非水溶剂和电解质盐。
[化学式37]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R1和R2可以彼此键合。
[化学式38]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
由式（23）表示的亚甲基环状碳酸酯的细节类似于第一实施方式中的亚甲基环状碳酸酯的那些细节，并且将不进一步描述。而且，由式（24）表示的不饱和环状碳酸酯的细节类似于第一实施方式中的不饱和环状碳酸酯（碳酸亚乙烯酯系化合物）的那些细节，并且将不进一步描述。
然而，亚甲基环状碳酸酯和不饱和环状碳酸酯以及它们的混合物的含量满足预定条件。更具体地，假定电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%）且电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）。在这种情况下，同时满足三个条件：A等于0.01wt%以上至5wt%以下；B等于0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于0.002以上至500以下。不饱和环状碳酸酯的种类没有特别限制，只要该不饱和环状碳酸酯具有由式（24）表示的化学结构即可。不饱和环状碳酸酯的具体实例是选自由碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）、碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）等组成的组中的一种或两种以上。
电解液包括亚甲基环状碳酸酯和不饱和环状碳酸酯两者，因为通过它们之间的协同相互作用改善了电解液的化学稳定性。因此，即使对二次电池进行重复充放电并且将二次电池保持在高温环境中，也几乎不可能发生放电容量的降低。而且，因为当亚甲基环状碳酸酯和不饱和环状碳酸酯的含量以及其混合比满足预定条件时，进一步提高了电解液的化学稳定性。因此，即使在负荷条件（load condition）（例如高电流）下对二次电池进行重复充放电，也几乎不可能发生放电容量的降低。当特别是在严苛的温度环境如低温下对二次电池进行充放电时，宣告了这种趋势。
应当注意非水溶剂和电解盐的细节类似于第一实施方式中的细节，并将不进一步描述。
例如，除了电解液的组成不同于第二实施方式中的组成之外，二次电池的操作和制造方法的细节类似于第二实施方式（圆柱型）的细节。
在该圆柱型二次电池中，电解液包括亚甲基环状碳酸酯和不饱和环状碳酸酯两者，且含量A和B及比率B/A满足预定条件。在这种情况下，如上所述，显著改善了电解液的化学稳定性；因此，即使将二次电池保持在高温环境中或者在负荷条件下对二次电池进行充放电，也几乎不可能发生放电容量的降低。因此，可以获得良好的电池特性。
（5-2.锂离子二次电池（棱柱型、层压膜型））
应当注意，根据该实施方式的二次电池可以是棱柱型二次电池、层压膜型二次电池等，代替上述圆柱型二次电池。除了电解液的组成与第一实施方式中不同之外，棱柱型二次电池或层压膜型二次电池的构造与第一实施方式中的构造类似。在这种情况下，也可以获得良好的电池特性。
（5-3.锂金属二次电池（圆柱型、棱柱型、层压膜型））
而且，根据该实施方式的二次电池可以是锂金属二次电池，代替上述锂离子二次电池。在这种情况下，该二次电池可以是圆柱型、棱柱型、或层压膜型二次电池。除了负极的构造与第一实施方式中的构造不同之外，锂金属二次电池的构造类似于第一实施方式中的构造。在这种情况下，也可以获得良好的电池特性。
该实施方式中的电解液组成的条件（含量A和B以及比率B/A）可以应用于上述根据第一至第四实施方式的二次电池。换言之，在其中在根据第一至第四实施方式的二次电池中，电解液包括不饱和环状碳酸酯的情况下，当含量A和B以及比率B/A满足上述条件时，可以获得类似的效果。
（6.电解液的组成的适当调整）
接下来，下面将描述应用于上述根据本发明第一至第五实施方式的二次电池的电解液的组成的适当调整。
优选根据电解液的成分的种类和组合来适当调节电解液组成的具体条件，因为即使在负荷条件（例如，高电流）下对二次电池进行重复充放电，也抑制了放电容量的降低。当特别是在严苛的温度环境如低温下对二次电池进行充放电时，宣告了这种趋势。
首先，在电解液包含由式（4）和（5）表示的卤代碳酸酯中的一种或两种（卤代环状碳酸酯和卤代链状碳酸酯中的一种或两种）的情况下，优选适当地调整卤代碳酸酯和亚甲基环状碳酸酯的含量及其比率。更具体地，假设电解液中卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt%）。在这种情况下，优选同时满足三个条件：C等于0.01wt%以上至30wt%以下；D等于0.01wt%以上至5wt%以下；且比率D/C等于1/3000以上至500以下。卤代碳酸酯的种类没有特别限制，只要卤代碳酸酯具有由式（4）或（5）表示的化学结构。卤代碳酸酯的具体实例是选自由4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮等组成的组中的一种或两种以上。
其次，在电解液包含碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮）两者的情况下，优选适当地调整碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合比率以及亚甲基环状碳酸酯的含量。更具体地，优选同时满足两个条件：碳酸亚乙酯:碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在75:25至25:75的范围内；并且电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
（7.二次电池的应用）
接下来，下面将对上述二次电池中的任一种的应用例进行描述。
二次电池中的任一种的应用没有特别限制，只要将该二次电池中的任一种应用于允许使用该二次电池中的任一种作为用于驱动的电源或用于电力储存的电力储存源的机器、装置、设备、单元、系统（多个装置的组合）即可。在其中将二次电池中的任一种用作电源的情况中，电源可以是主电源（优先被使用的电源）或者辅助电源（代替主电源被使用的电源，或者通过由主电源切换而使用的电源）。在后者情况中的主电源的类型不限于二次电池。
二次电池应用于例如以下应用。所述应用包括便携式电子装置，如摄像机、数字照相机、移动电话、笔记本式个人计算机、无绳电话、立体声耳机、便携式无线电、便携式电视机、和个人数字助理。所述电子装置不限于便携式电子装置。所述应用还包括便携式家用电器，如电动剃须刀，存储单元如后备电源和存储卡，电动工具如电钻和电锯，用作笔记本式个人计算机的电源的电池组，医用电子装置如起搏器和助听器，电动车辆如电动车（包括混合动力车辆），以及能量存储系统如存储应急情况下等的电力的家用电池系统。二次电池可以应用于除了上述应用之外的任何应用。
特别地，二次电池被有效地应用于电池组、电动车辆、能量存储系统、电动工具、电子装置等，由于它们需要良好的电池特性，并且通过使用根据本发明实施方式中的任一种的二次电池而有效地改善它们的特性。注意到，电池组是使用二次电池中的任一种的电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中的任一种作为用于驱动的电源而操作（运行）的车辆，并且如上所述，电动车辆可以包括包含除二次电池之外的驱动源的车辆（例如，混合动力车辆）。能量存储系统是使用二次电池中的任一种作为电力存储源的系统。例如，在家用能量存储系统中，电力被存储在作为电力存储源的二次电池中的任一种中，并且当需要时电力被消耗，由此通过家用能量存储系统使得家用电器等被使用。电动工具是具有通过使用二次电池中的任一种作为用于驱动的电源而可移动的可动部（例如，钻头）的工具。电子装置是通过利用二次电池中的任一种作为用于驱动的电源来执行各种功能的装置。
下面将详细地描述二次电池的一些应用例。注意到，下面将描述的应用例的构造仅是实例，并且可以根据需要进行更改。
（7-1.电池组）
图7显示了电池组的方框构造。如图7中所示，该电池组在由塑性材料等制成的外壳60中包括控制部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、温度检测装置69、电流感测电阻器（current sensing 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）。电源62包括一个或两个以上二次电池（未显示）。该电源62是例如包括两个以上二次电池的组装电池，并且二次电池可以以串联、并联或以任何串联-并联组合而彼此连接。作为一个实例，电源62包括以通过三个串联的两个并联（两个并联×三个串联）的构造连接的六个二次电池。
开关部63根据来自控制部61的指令而切换电源62的使用状态（电源62与外部装置之间的连接/断开）。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（均未显示）。充电控制开关和放电控制开关是例如半导体开关，如使用金属氧化物半导体的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。
电流测量部64通过利用电流感测电阻器70来测量电流，并将测量结果输出至控制部61。温度检测部65通过利用温度检测装置69来测量温度，并将测量结果输出至控制部61。该温度测量结果例如用于在异常生热期间控制部61进行充电-放电控制的情况中，或者在计算容量水平期间控制部61进行校正处理的情况中。电压检测部66测量电源62中的二次电池的电压，并对测量的电压进行模-数（A/D）转换，以将该电压供应至控制部61。
开关控制部67基于从电流测量部64和电压检测部66供应的信号来控制开关部63的操作。
例如，当电池电压达到过充电检测电压时，该开关控制部67断开开关部63（充电控制开关），由此控制充电电流不流过电源62的电流通路。因此，在电源62中，仅允许执行通过放电二极管的放电。注意到，例如，当在充电期间大电流流动时，开关控制部67中断充电电流。
此外，例如，当电池电压达到过放电检测电压时，开关控制部67断开开关部63（放电控制开关），由此控制放电电流不流过电源62的电流通路。因此，在电源62中，仅允许执行通过充电二极管的充电。注意到，例如，当在放电过程中大电流流动时，开关控制部67中断放电电流。
注意到，在二次电池中，例如，过充电检测电压为4.20V±0.05V，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等。在该存储器68中，例如，存储由控制部61计算的值和在制造过程中测量的二次电池的信息（例如，初始内阻）。注意到，当在存储器68中存储二次电池的完全充电容量的值时，控制部61能够获得如容量水平的信息。
温度检测装置69测量电源62的温度，并将测量结果输出至控制部61，并且其是例如热敏电阻器。
正极端子71和负极端子72是连接至通过电池组运行的外部装置（例如，笔记本式个人计算机）或连接至用于对电池组进行充电的外部装置（例如，充电器）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。
（7-2.电动车辆）
图8显示了作为电动车辆的一个实例的混合动力车辆的方框构造。例如，如图8中所示，该电动车辆在由金属制成的本体73中包括控制部74、发动机75、电源76、驱动马达77、差动齿轮（差速齿轮）78、发电机79、变速器（传动装置，transmission）80和离合器（clutch）81、逆变器（反相器，inverter）82和83、以及各种传感器84。该电动车辆还包括例如连接至差动齿轮78和变速器80的前轮轴（front-wheel axle）85和前轮（frontwheel）86、以及后轮轴87和后轮88。
该电动车辆能够通过使用发动机75和马达77之一作为驱动源而运行。发动机75是主驱动源，并且是例如汽油发动机等。当发动机75被用作动力源时，例如，发动机75的驱动力（扭矩）通过驱动部，即差动齿轮78、变速器80和离合器81而传送至前轮86或后轮88。注意到，发动机75的扭矩还传送至发电机79，从而通过该扭矩使发电机79产生AC电力，并且通过逆变器83将该AC电力转换成DC电力，以存储在电源76中。另一方面，在作为转换部的马达77被用作动力源的情况下，从电源76供应的电力（DC电力）通过逆变器82而转换成AC电力，并且马达77由该AC电力驱动。例如，通过马达77转换成电力的驱动力（扭矩）通过驱动部，即差动齿轮78、变速器80和离合器81而传送至前轮86或后轮88。
注意到，当电动车辆通过控制机构（未显示）而慢下来时，在使电动车辆慢下来时的阻力可以以扭矩的形式传送至马达77，从而通过该扭矩使马达77产生AC电力。优选通过逆变器82将该AC电力转换成DC电力，从而将新产生的DC电力存储在电源76中。
控制部74控制整个电动车辆的操作，并且例如包括CPU。电源76包括一个或两个以上二次电池（未显示）。该电源76可以被连接至外部电源，以从外部电源接收电力；因此，电源76允许存储电力。各种传感器84被用于控制发动机75的RPM，或控制节流阀的开口（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RPM传感器。
注意到，上面作为电动车辆描述了混合动力车辆；然而，电动车辆可以是仅通过电源76和马达77而不使用发动机75驱动的车辆（电动车）。
（7-3.能量存储系统）
图9显示了能量存储系统的方框构造。例如，如图9中所示，该能量存储系统在房屋89如普通住宅或商业建筑物中包括控制部90、电源91、智能仪表92和功率枢纽（电源集线器，power hub）93。
在这种情况下，例如，电源91连接至设置在房屋89内的电气装置94，并且可连接至位于房屋89外面的电动车辆96。此外，例如，电源91经由功率枢纽93连接至安装在房屋89上的私人发电机95，并且可经由智能仪表92和功率枢纽93连接至外部集中电力系统97。
注意到，电气装置94的实例包括一种或两种以上家用电器，如冰箱、空调、电视机和锅炉。私人发电机95的实例包括太阳能发电系统或风力发电机中的一种或两种以上。电动车辆96的实例包括电动车、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的实例包括热力发电厂、核能发电厂、水力发电站、和风力发电厂中的一种或两种以上。
控制部90控制整个能量存储系统的操作（包括电源91的利用状态），并且例如包括CPU。电源91包括一个或两个以上二次电池（未显示）。智能仪表92是安装在房屋89中的需求电力的网络兼容的瓦特计，并且允许与电力供应商通信。因此，例如，在根据需要使智能仪表92与外部装置通信的同时，智能仪表92控制房屋89中的需求和供应之间的平衡，从而确保有效和稳定的能量供应。
在该能量存储系统中，例如，电力从作为外部电源的集中电力系统97经由智能仪表92和功率枢纽93存储在电源91中，并且来自私人发电机95的电力经由功率枢纽93存储在电源91中。当需要时，存储在该电源91中的电力根据来自控制部90的指令而供应至电气装置94或电动车辆96；因此，使得电气装置94可操作，且使得电动车辆96被充电。换言之，能量存储系统是通过利用电源91能够在房屋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。因此，例如，来自集中电力系统97的电力可以在电力价格低的深夜时间存储在电源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。
注意到，每个房屋（每个家庭）或者每多个房屋（多个家庭）可以安装上述能量存储系统。
（7-4.电动工具）
图10显示了电动工具的方框构造。例如，如图10中所示，该电动工具是电钻，并且在由塑性材料形成的工具主体98中包括控制部99和电源100。作为可动部的钻头部101可操作性（可旋转）地连接至工具主体98。
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。该电源100包括一个或两个以上二次电池（未显示）。当需要时该控制部99根据操作开关（未显示）的操作将电力从电源100供应至钻头部101，从而操作钻头部101。
[实施例]
下面将详细地描述本发明的实施例。
（1）第一实施方式的实施例
首先，检查根据第一实施方式的二次电池的各种特性。
（实验实施例1-1至1-33）
通过以下步骤来形成图1和图2中所示的棱柱型二次电池。
首先，形成正极21。将碳酸锂（Li2CO3）和碳酸钴（CoCO3）以0.5:1的摩尔比进行混合以形成混合物，然后将混合物在空气中在900°C下烧制5小时，从而获得锂钴复合氧化物（LiCoO2）。接着，将91质量份的正极活性物质（锂钴复合氧化物：LiCoO2）、6质量份的正极导电剂（石墨）以及3质量份的正极粘结剂（聚偏氟乙烯：PVDF）进行混合以形成正极混合物。接着，将该正极混合物分散在有机溶剂（N-甲基-2-吡咯烷酮：NMP）中以形成糊状正极混合物浆料。然后，通过涂布装置将该正极混合物浆料涂布至带状正极集电体21A（具有20μm厚度的铝箔）的两个表面，并使该正极混合物浆料干燥以形成正极活性物质层21B。接着，通过辊压机对正极活性物质层21B进行压缩成型。
接下来，形成负极22。首先，将90质量份的负极活性物质（人造石墨）和10质量份的负极粘结剂（PVDF）进行混合以形成负极混合物。接着，将该负极混合物分散在有机溶剂（NMP）中以形成糊状负极混合物浆料。随后，通过涂布装置将该负极混合物浆料涂布至带状负极集电体22A（具有15μm厚度的电解铜箔）的两个表面，并使负极混合物浆料干燥以形成负极活性物质层22B。接着，通过辊压机对负极活性物质层22B进行压缩成型。
接下来，将电解质盐溶解在非水溶剂中，然后根据需要向非水溶剂中添加由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯以具有表1至表3中所示的组成之一，从而制备电解液。在这种情况下，碳酸亚乙酯（EC）和碳酸甲乙酯（EMC）的混合物被用作非水溶剂，并且它们的混合比（重量比）为EC:EMC=50:50。作为电解质盐，使用六氟磷酸锂（LiPF6），并且电解质盐相对于溶剂的含量为1mol/kg。作为非水溶剂，除了EC和EMC外，还使用碳酸亚丙酯（PC）、碳酸二乙酯（DEC）或碳酸二甲酯（DMC）代替EMC。而且，还使用了4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮（FEC）。
接着，通过使用正极21、负极22和电解液来组装二次电池。利用其间的隔膜23（具有25μm厚度的微孔聚丙烯膜）对正极21和负极22进行层压并螺旋卷绕以形成螺旋卷绕体，然后将该螺旋卷绕体成型为扁平形状以形成电池装置20。接着，将电池装置20容纳在由铁制成的电池壳11中，然后将绝缘板12设置在电池装置20上。接着，将由铝制成的正极引线24焊接至正极集电体21A的端部，并将由镍制成的负极引线25焊接至负极集电体22A。在这种情况下，通过激光焊接法将电池盖13固定至电池壳11的开口端。最后，将电解液从注入孔19注入到电池壳11中以用电解液浸渍隔膜23，然后用密封构件19A密封注入孔19。因此，完成了棱柱型二次电池。当形成二次电池时，调节正极活性物质层21B的厚度以防止在完全充电状态下锂金属沉积在负极22上。
注意到，代替棱柱型二次电池，为了比较电池构造，还形成了图5和图6所示的圆柱形锂离子二次电池。
在这种情况下，除了没有将螺旋卷绕电极体40成型为扁平形状外，通过与形成上述电池装置20类似的步骤来形成螺旋卷绕电极体40，然后将正极引线45焊接至正极集电体41A，并且将负极引线46焊接至负极集电体42A。而且，将中心销44插入到螺旋卷绕电极体40的中心。接着，将夹在一对绝缘板32和33之间的螺旋卷绕电极体40容纳在由镀镍的铁制成的电池壳31中。在这种情况下，将正极引线45的端部和负极引线46的端部分别焊接至安全阀机构35和电池壳31。接着，通过减压法将电解液注入到电池壳31中从而用电解液浸渍隔膜43。最后，通过垫圈37在电池壳31的开口端嵌塞电池盖34、安全阀机构35和PTC装置36。因此，完成了圆柱型二次电池。即使在该二次电池中，调节正极活性物质层41B的厚度以防止在完全充电状态下锂金属沉积在负极42上。
当确定这些二次电池的初始充放电特性和膨胀特性时，获得了表1至表3中所示的结果。
为了确定初始充放电特性，在室温环境下（在23°C下）对每个二次电池进行充电和放电1次循环以使其电池状态稳定，然后再次对每个二次电池进行充电以确定其充电容量。接着，对每个二次电池进行放电以确定其放电容量。通过计算由这些结果来确定初始效率（%）=（放电容量/充电容量）×100。作为充电的条件，在0.2C的恒电流和恒电压下对每个二次电池进行充电直到电压达到4.2V的上限电压，然后在恒电压下对每个二次电池进行充电直到电流达到0.05C。作为放电的条件，在0.2C的恒电流下对每个二次电池进行放电直到电压达到2.5V的截止电压。注意到，“0.2C”和“0.05C”分别表示在5小时和20小时内使电池的容量（理论容量）完全放掉的电流值。
为了确定初始膨胀特性，在室温环境下（在23°C下）测量每个二次电池的厚度。接着，在相同环境下进行充电和放电1次循环以使其电池状态稳定，然后对每个二次电池再次进行充电，并且测量每个充电二次电池的厚度。通过计算由这些结果来确定初始膨胀（mm）=充放电之后的厚度－充放电之前的厚度。充放电的条件与确定初始充放电特性的情况中的条件类似。
为了确定保存期间的膨胀特性，在室温环境下（在23°C下）对每个二次电池进行充电和放电1次循环以使其电池状态稳定，然后再次对每个二次电池进行充电，并测量每个充电二次电池的厚度。接着，将每个充电二次电池保存在恒温浴（在85°C下）中12小时，然后测量每个充电二次电池的厚度。通过计算由这些结果来确定保存期间的膨胀（mm）=保存后的厚度－保存前的厚度。充放电的条件与确定初始充放电特性的情况中的那些条件类似。
[表1]
[表2]
表3
在棱柱型二次电池中，当电解液包含亚甲基环状碳酸酯时，获得了高初始效率，并且初始膨胀和保存期间的膨胀保持较低。
更具体地，与电解液是否包含亚甲基环状碳酸酯无关，在圆柱型二次电池（实验实施例1-32和1-33）之间在初始效率、初始膨胀、和保存期间的膨胀方面不存在差异。另一方面，在棱柱型二次电池（实验实施例1-1至1-31）中，在电解液包含亚甲基环状碳酸酯的情况下，与电解液不包含亚甲基环状碳酸酯的情况相比，初始效率增加，并且初始膨胀和保存期间的膨胀降低。在这种情况下，特别地，当电解液中的亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，更特别地在0.1wt%以上至5wt%以下的范围内时，获得了更好的结果。
（2）第二实施方式的实施例
接下来，确定根据第二实施方式的二次电池的各种特性。
（实验实施例2-1至2-36）
除了电解液的组成与第一实施方式的实施例不同外，通过与第一实施方式的实施例中类似的步骤来形成棱柱型锂离子二次电池。通过将电解质盐（LiPF6）溶解在非水溶剂（EC和DMC）中，然后如果需要向非水溶剂中加入由式（11）表示的亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物来制备电解液，从而使电解液具有表4至表6所示的组成之一。在这种情况下，作为非水溶剂的组成，重量比为EC:DMC=50:50，并且电解质盐相对于非水溶剂的含量为1mol/kg。
当确定这些二次电池的循环特性和保存特性时，获得了表4至表6中所示的结果。
为了确定循环特性，在室温环境下（在23°C下）对每个二次电池进行充电和放电1次循环以使其电池状态稳定，然后在高温环境下（在60°C下）对每个二次电池进行充电和放电另一次循环以确定每个二次电池的放电容量。接着，重复在相同环境下的充电和放电循环直到总循环数达到100次循环从而确定每个二次电池的放电容量。通过计算由这些结果来确定循环保持率（%）=（第100次循环的放电容量/第二次循环的放电容量）×100。充电和放电的条件与第一实施方式的实施例中的那些条件类似。
为了确定保存特性，在室温环境下（在23°C下）对每个二次电池进行充电和放电1次循环，从而确定每个二次电池的放电容量，其中所述每个二次电池的电池状态通过与在确定循环特性的情况下类似的那些步骤稳定化。接着，对每个二次电池再次进行充电，并且将每个充电二次电池保存在恒温浴（在80°C下）中10天，然后在室温环境下（在23°C下）对每个二次电池进行放电以确定其放电容量。通过计算由这些结果来确定保存维持率（storage retention ratio）（%）=（保存后的放电容量/保存前的放电容量）×100。充电和放电的条件与第一实施方式的实施例中的那些条件类似。
[表4]
表5
表6
当电解液包含亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物时，获得了高循环保持率和高保存维持率。
更具体地，参照其中没有使用亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物的情况（实验实施例2-29），在仅使用亚甲基环状碳酸酯的情况下（实验实施例2-30和2-31），保存维持率稍微增大，但是循环保持率降低，并且在仅使用辅助化合物的情况下（实验实施例2-32至2-36），循环保持率和保存维持率仅稍微增大。另一方面，在使用亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物的情况下（实验实施例2-1至2-28），循环保持率和保存维持率均增大，特别是保存维持率显著增大。这种结果表明当电解液包含亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物时，甚至在高温环境下也特别抑制了电解液的分解反应。
特别地，在使用亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物的情况下，当电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，更特别地在0.5wt%以上至5wt%以下的范围内时，获得了更好的结果。同样，当电解液中辅助化合物的含量在0.001wt%以上至2wt%以下的范围内，更特别地在0.1wt%以上至1wt%以下的范围内时，获得了更好的结果。
（实验实施例3-1至3-18）
除了如表7中所示改变非水溶剂的组成之外，通过与实验实施例2-3中类似的步骤来形成二次电池，并且确定二次电池的各种特性。作为非水溶剂的组成，重量比为EC:PC:DMC=10:20:70。非水溶剂中碳酸亚乙烯酯（VC）的含量为2wt%，并且非水溶剂中FEC、反式-4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮（t-DFEC）、或碳酸二(氟甲基)酯（DFDMC）的含量为5wt%。
[表7]
即使改变非水溶剂的组成，也获得了高循环保持率和高保存维持率。特别地，当电解液包含不饱和环状碳酸酯、卤代环状碳酸酯或卤代链状碳酸酯时，循环保持率和保存维持率增加。
（实验实施例4-1至4-3）
除了如表8中所示改变电解质盐的组成之外，通过与实验实施例2-3中类似的步骤来形成二次电池，并且确定二次电池的各种特性。作为电解质盐，使用了四氟硼酸锂（LiBF4）、由式（7-8）表示的(4,4,4-三氟丁酸草酸合)硼酸锂（(4,4,4-trifluorobutyrate oxalato)lithium borate）（LiTFOB）、或二(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂（LiN(CF3SO2)2：LiTFSI）。在这种情况下，LiPF6相对于非水溶剂的含量为0.9mol/kg，并且LiBF4等相对于非水溶剂的含量为0.1mol/kg。
[表8]
即使改变电解质盐的组成，也获得了高循环保持率和高保存维持率。特别地，当电解液包含其他电解质盐如LiBF4时，循环保持率和保存维持率进一步增加。
（3）第三实施方式的实施例
接下来，确定根据第三实施方式的二次电池的各种特性。
（实验实施例5-1至5-36）
通过与第一实施方式的实施例中类似的步骤来形成棱柱型锂离子二次电池，不同之处在于，电解液的组成与第一实施方式的实施例不同。通过将电解质盐（LiPF6）溶解在非水溶剂（EC和DMC）中，然后如果需要加入由式（17）表示的亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯等来制备电解液，从而使电解液具有表9至表11所示的组成之一。作为非水溶剂的组成，重量比为EC:DMC=50:50，电解质盐相对于非水溶剂的含量为1mol/kg，并且电解液中VC的含量为1wt%。
当通过与第二实施方式的实施例中类似的步骤来确定二次电池的循环特性和保存特性时，获得了表9至表11中所示的结果。
[表9]
表10
表11
当电解液包含亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯时，获得了高循环保持率和高保存维持率。
更具体地，参照其中不包括亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯的情况（实验实施例5-31），在仅使用亚甲基环状碳酸酯的情况下（实验实施例5-32），循环保持率稍微增大，但是保存维持率降低，并且在仅使用卤代碳酸酯的情况下（实验实施例5-33至5-35），循环保持率和保存维持率仅稍微增大。另一方面，在使用亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯的情况下（实验实施例5-1至5-30），循环保持率和保存维持率显著增加。增加的量远超过从在仅使用亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯中的一种的情况下获得的结果预期的增加量。换句话说，这种结果表明当电解液包含亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯时，即使在高温环境下通过亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯之间的协同相互作用也特别地抑制了电解液的分解反应。
特别地，在使用亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯的情况下，当电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，更特别地在0.1wt%以上至5wt%以下的范围内时，获得了更好的结果。同样，当电解液中卤代碳酸酯的含量在0.1wt%以上至20wt%以下的范围内，更特别地在5wt%以上至20wt%以下的范围内时，获得了更好的结果。而且，当电解液包含不饱和环状碳酸酯时，循环保持率和保存维持率进一步增加。
（4）第四实施方式的实施例
接下来，确定根据第四实施方式的二次电池的各种特性。
（实验实施例6-1至6-21）
通过与第一实施方式的实施例中类似的步骤来形成棱柱型锂离子二次电池，不同之处在于，电解液的组成与第一实施方式的实施例不同。通过将电解质盐（LiPF6）溶解在非水溶剂（EC和DMC）中，然后如果需要加入由式（20）至（22）表示的亚甲基环状碳酸酯中的一种和辅助化合物来制备电解液，从而使电解液具有表12所示的组成之一。作为非水溶剂的组成，重量比为EC:DMC=50:50，并且电解质盐相对于非水溶剂的含量为1mol/kg。
当通过与第一实施方式的实施例中类似的步骤来确定二次电池的初始充放电特性，并且通过与第二实施方式的实施例中类似的步骤来确定二次电池的循环特性和保存特性时，获得了表12中所示的结果。
[表12]
当电解液包含具有特定结构的亚甲基环状碳酸酯时，获得了高循环保持率和高保存维持率。
更具体地，参照没有使用亚甲基环状碳酸酯的情况（实验实施例6-19），在亚甲基环状碳酸酯不满足由式（20）至（22）表示的条件的情况下（实验实施例6-20和6-21），循环保持率稍微增加，但保存维持率降低。另一方面，在亚甲基环状碳酸酯满足由式（20）至（22）表示的条件的情况下（实验实施例6-1至6-18），与上述参考情况相比，循环保持率和保存维持率均增大。这种结果表明当电解液包含具有特定结构的亚甲基环状碳酸酯时，甚至在高温环境下也特别抑制了电解液的分解反应。
特别地，在使用亚甲基环状碳酸酯的情况下，电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，获得了更好的结果。而且，当电解液包含辅助化合物时，循环保持率和保存维持率进一步增加。
（5）第五实施方式的实施例
接下来，确定根据第五实施方式的二次电池的各种特性。
（实验实施例7-1至7-25、8-1至8-25）
除了如表13和表14中所示改变电解液的组成之外，通过与实验实施例1-1至1-7中类似的步骤来形成二次电池，并且确定二次电池的各种特性。在这种情况下，改变不饱和环状碳酸酯（碳酸亚乙烯酯系化合物）的含量A（wt%）、亚甲基环状碳酸酯的含量B（wt%）、比率B/A。作为不饱和环状碳酸酯，使用碳酸甲基亚乙烯酯（MVC）和VC。
在这种情况下，除了循环特性和保存特性外，还确定了负荷特性。为了确定负荷特性，在室温环境下（在23°C下）对每个二次电池进行充电和放电一次循环，以确定每个二次电池的放电容量，所述每个二次电池的电池状态通过与在确定循环特性的情况下类似的步骤稳定化。接下来，重复在低温环境（-10°C）中的充放电循环直到总循环数达到100个循环以确定每个二次电池的放电容量。由这些结果通过计算来确定负荷保持率（%）=（第100次循环的放电容量/第二次循环的放电容量）×100。充电的条件类似于在确定循环特性的情况下的那些条件。作为放电的条件，在1C的恒电流下对每个二次电池进行放电直到电压达到2.5V的截止电压。注意到，“1C”表示电池的容量（理论容量）在1小时内完全放掉的电流值。
[表13]
[表14]
即使改变比率B/A，当电解液包含亚甲基环状碳酸酯时也获得了高循环保持率和高保存维持率。特别地，当同时满足三个条件：A等于0.01wt%以上至5wt%以下；B等于0.01wt%以上至5wt%以下；且比率B/A等于0.002以上至500以下时，获得了高负荷保持率。
注意到，即使在根据第一至第四实施方式的二次电池中电解液包含不饱和环状碳酸酯的情况下，当含量A和B以及比率B/A以与第五实施方式中类似的方式适当地调整时，也预期获得了与表13和表14中类似的结果。
当适当地调整作为根据第一至第五实施方式的上述二次电池的代表的根据第一实施方式的二次电池中的非水溶剂的组成时，获得了以下结果。
（实验实施例9-1至9-30）
除了如表15和表16中所示改变电解液的组成之外，通过与实验实施例1-1至1-7中类似的步骤来形成二次电池，并确定二次电池的各种特性。在这种情况下，改变卤代碳酸酯的含量C（wt%）、亚甲基环状碳酸酯的含量D（wt%）以及比率D/C。作为卤代碳酸酯，使用了FEC。
表15
表16
即使改变比率D/C，当电解液包含亚甲基环状碳酸酯时也获得了高循环保持率和高保存维持率。特别地，当同时满足三个条件：C等于0.01wt%以上至30wt%以下；D等于0.01wt%以上至5wt%以下；且比率D/C等于1/3000以上至500以下时，获得了高负荷保持率。
（实验实施例10-1至10-42）
除了如表17和表18中所示改变环状碳酸酯EC和PC的混合比之外，通过与实验实施例1-1至1-7中类似的步骤来形成二次电池，并确定二次电池的各种特性。注意到，表中的“未测得（不可测量，unmeasurable）”表明由于二次电池等的破坏而未测得放电容量和厚度。
表17
表18
即使改变EC和PC的混合比，当电解液包含亚甲基环状碳酸酯时，获得了高初始效率，且初始膨胀和保存期间的膨胀保持较低。特别地，当同时满足两个条件：EC:PC的混合比等于75:25至25:75；且亚甲基环状碳酸酯的含量等于0.01wt%以上至10wt%以下时，获得了高负荷保持率。
注意到，即使在根据第二至第五实施方式的二次电池中电解液包含卤代碳酸酯的情况下，当以上述方式适当地调整含量C和D以及比率D/C时，也预期获得了与表15和表16中类似的结果。而且，即使在根据第二至第五实施方式的二次电池中电解液包含EC和PC两者的情况下，当以上述方式适当地调整EC和PC的混合比以及亚甲基环状碳酸酯的含量时，也预期获得了与表17和表18中类似的结果。
根据表1至表18中的结果发现以下。在本发明中，首先，在使用具有平坦外表面的封装构件的二次电池中，当电解液包含由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯时，改善了初始充放电特性和膨胀特性，从而获得了良好的电池特性。其次，当电解液包含由式（11）表示的亚甲基环状碳酸酯和辅助化合物时，改善了循环特性和保存特性，从而获得了良好的电池特性。第三，当电解液包含由式（17）表示的亚甲基环状碳酸酯和卤代碳酸酯时，改善了循环特性和保存特性，从而获得了良好的电池特性。第四，当电解液包含由式（20）至（22）表示的亚甲基环状碳酸酯时，改善了初始充放电特性、循环特性和保存特性，从而获得了良好的电池特性。而且，可获得上述结果而不依赖于非水溶剂的组成、电解质盐的组成等。
虽然参照实施方式和实施例描述了本发明，但本发明不限于此，且可以进行各种更改。例如，作为二次电池的类型，描述了锂离子二次电池和锂金属二次电池；然而，本发明不限于此。本发明还可应用于这样的二次电池，其中负极的容量包括由于锂离子的插入和提取引起的容量以及与锂金属的析出和溶解有关的容量，并且其电池容量由它们的总和表示。在这种情况下，可以使用能够插入和提取锂离子的负极材料，且负极材料的可充电容量设定为小于正极的放电容量。
而且，在实施方式和实施例中，描述了电池构造为棱柱型、圆柱型或层压膜型的情况，以及电池装置具有螺旋卷绕构造的情况；然而，本发明不限于此。本发明还可以以类似的方式应用于二次电池具有任何其它电池构造如硬币型、或纽扣型的情况，或者电池装置具有任何其它构造如层压构造的情况。
而且，在实施方式和实施例中，描述了使用锂作为电极反应物的情况；然而，可以使用任何其它1族元素如钠（Na）或钾（K）、2族元素如镁（Mg）或钙（Ca）、或任何其它轻金属如铝。因为应该获得本发明的效果而不依赖于电极反应物的类型，因此即使改变电极反应物的类型，也可获得类似的效果。
在实施方式和实施例中，对于亚甲基环状碳酸酯的含量，描述了从实施例的结果导出的适当的范围；然而，该描述并不排除该含量在上述范围外的可能性。更具体地，上述适当范围是用于获得本发明的效果特别优选的范围，并且只要可以获得本发明的效果，所述含量可以在某些程度上偏离上述范围。这同样适用于其他材料的含量。
注意到，本发明可以具有以下构造。
（1）一种二次电池，包括：
在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，
其中该非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式39]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
（2）根据（1）的二次电池，其中
卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
该一价烃基团或该一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团，或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，并且
含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团，或其中用卤素基团取代烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团。
（3）根据（1）或（2）的二次电池，其中
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
（4）根据（1）至（3）中任一个的二次电池，其中
封装构件是电池壳或层压膜。
（5）根据（1）至（4）中任一个的二次电池，其中
二次电池是锂二次电池。
（6）根据（1）至（5）中任一个的二次电池，其中
该非水电解液包括由式（2）表示的不饱和环状碳酸酯，且均满足条件：A为大约0.01wt%以上至5wt%以下；B等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于大约0.002以上至500以下，其中该非水电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且该非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式40]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
（7）根据（6）的二次电池，其中
不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）或碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）。
（8）根据（1）至（5）中任一个的二次电池，其中
该非水电解液包含卤代碳酸酯，
该卤代碳酸酯包括由式（4）表示的卤代环状碳酸酯和由式（5）表示的卤代链状碳酸酯中的一种或两种，
均满足条件：C等于大约0.01wt%以上至30wt%以下；D等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且D/C等于大约1/3000以上至500以下，其中非水电解液中卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt%）：
[化学式41]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式42]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
（9）根据（8）的二次电池，其中
卤代碳酸酯是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。
（10）根据（1）至（5）中任一个的二次电池，其中
非水电解液包括碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮），
碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在大约75:25至25:75的范围内，并且
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
而且，本发明可以具有以下构造。
（11）一种二次电池，包括：
正极；
负极；和
非水电解液，该非水电解液包含由式（11）表示的亚甲基环状碳酸酯和选自由式（12）至（16）表示的化合物中的一种以上：
[化学式43]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合，
[化学式44]
其中R71和R73各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，R72是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团，
[化学式45]
其中R74和R76各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，R75是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团，并且n是1以上的整数，
[化学式46]
其中R77和R79各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R78是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、含氧的二价卤代烃基团，
Li2PFO3…（15），和
LiPF2cO2…（16）。
（12）根据（11）的二次电池，其中
在R1和R2中，
卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
该一价烃基团或该一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团、以及其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，
含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团、或其中用卤素基团取代烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团，
在R71至R79中，
该一价烃基团或该一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有6至18个碳原子的环烷基基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，
含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团、或其中用卤素基团取代烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团，
二价烃基团或二价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的亚烷基基团、具有2至12个碳原子的亚烯基基团、具有2至12个碳原子的亚炔基基团、具有6至18个碳原子的亚芳基基团、具有3至18个碳原子的亚环烷基基团、以及包括亚芳基基团和亚烷基基团的基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，并且
含氧的二价烃基团或含氧的二价卤代烃基团是包含醚键和亚烷基基团的基团、或者其中用卤素基团取代所述基团中的一个以上氢基团的基团。
（13）根据（11）或（12）的二次电池，其中
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，并且非水电解液中所述化合物的含量在大约0.001wt%以上至2wt%以下的范围内。
（14）根据（11）至（13）中的任一个的二次电池，其中
该非水电解液包括由式（2）表示的不饱和环状碳酸酯，且
均满足条件：A为大约0.01wt%以上至5wt%以下；B等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于大约0.002以上至500以下，其中该非水电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且该非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式47]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
（15）根据（14）的二次电池，其中
不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）或碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）。
（16）根据（11）至（13）中的任一个的二次电池，其中
该非水电解液包含卤代碳酸酯，
该卤代碳酸酯包括由式（4）表示的卤代环状碳酸酯和由式（5）表示的卤代链状碳酸酯中的一种或两种，
均满足条件：C等于大约0.01wt%以上至30wt%以下；D等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且D/C等于大约1/3000以上至500以下，其中非水电解液中卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt%）：
[化学式48]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式49]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
（17）根据（16）的二次电池，其中
卤代碳酸酯是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。
（18）根据（11）至（13）中的任一个的二次电池，其中
非水电解液包括碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮），
碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在大约75:25至25:75的范围内，并且
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
此外，本发明可以具有以下构造。
（19）一种二次电池，包括：
正极；
负极；和
非水电解液，该非水电解液包含由式（17）表示的亚甲基环状碳酸酯、和由式（18）和（19）表示的卤代碳酸酯中的一种或两种：
[化学式50]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R1和R2可以彼此键合，
[化学式51]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式52]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
（20）根据（19）的二次电池，其中
在R1和R2中，
卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
该一价烃基团或该一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团、和其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，
含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团、或其中用卤素基团取代烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团，
在R17至R26中，
卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，并且
该一价烃基团或该一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、或其中用卤素基团取代烷基基团中的一个以上氢基团的基团。
（21）根据（19）或（20）的二次电池，其中
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内，且非水电解液中卤代碳酸酯的含量在大约0.1wt%以上至20wt%以下的范围内。
（22）根据（19）至（21）中的任一个的二次电池，其中
该非水电解液包括由式（2）表示的不饱和环状碳酸酯，且
均满足条件：A为大约0.01wt%以上至5wt%以下；B等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于大约0.002以上至500以下，其中该非水电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且该非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式53]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
（23）根据（22）的二次电池，其中
不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）或碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）。
（24）根据（19）至（22）中的任一个的二次电池，其中
均满足条件：C等于大约0.01wt%以上至30wt%以下；D等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且D/C等于大约1/3000以上至500以下，其中非水电解液中卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt%）。
（25）根据（24）的二次电池，其中
卤代碳酸酯是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。
（26）根据（19）至（21）中的任一个的二次电池，其中
非水电解液包括碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮），
碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在大约75:25至25:75的范围内，并且
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
而且，本发明可以具有以下构造。
（27）一种二次电池，包括：
正极；
负极；和
非水电解液，该非水电解液包含由式（20）至（22）表示的亚甲基环状碳酸酯中的一种以上：
[化学式54]
其中R81是一价链状不饱和烃基团、一价链状卤代不饱和烃基团、卤素基团、或一价链状卤代饱和烃基团，
[化学式55]
其中R82和R83各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R82和R83中的一个或两个是一价环状烃基团或一价卤代环状烃基团，以及
[化学式56]
其中R84是二价烃基团或二价卤代烃基团。
（28）根据（27）的二次电池，其中
在R81中，
一价链状不饱和烃基团或一价链状卤代不饱和烃基团是具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、其中具有6至18个碳原子的芳基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团彼此键合的基团、其中具有1至12个碳原子的烷基基团中间的氢基团被具有6至18个碳原子的芳基基团取代的基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，
卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
一价链状卤代饱和烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、或其中用卤素基团取代具有2至12个碳原子的炔基基团中的一个以上氢基团的基团，
在R82和R83中，
卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
该一价烃基团或该一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，
含氧的一价烃基团或含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团、或其中用卤素基团取代烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团，
一价环状烃基团或一价卤代环状烃基团是具有6至18个碳原子的芳基基团、其中具有6至18个碳原子的芳基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团彼此键合的基团、具有6至18个碳原子的环烷基基团、其中具有6至18个碳原子的环烷基基团和具有1至12个碳原子的亚烷基基团彼此键合的基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，并且
在R84中，
二价烃基团或二价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的亚烷基基团、或其中用卤素基团取代亚烷基基团中的一个以上氢基团的基团。
（29）根据（27）或（28）的二次电池，其中
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
（30）根据（27）至（29）中的任一个的二次电池，其中
该非水电解液包括由式（2）表示的不饱和环状碳酸酯，且
均满足条件：A为大约0.01wt%以上至5wt%以下；B等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于大约0.002以上至500以下，其中该非水电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且该非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式57]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
（31）根据（30）的二次电池，其中
不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）或碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）。
（32）根据（27）至（29）中的任一个的二次电池，其中
该非水电解液包含卤代碳酸酯，
该卤代碳酸酯包括由式（4）表示的卤代环状碳酸酯和由式（5）表示的卤代链状碳酸酯中的一种或两种，
均满足条件：C等于大约0.01wt%以上至30wt%以下；D等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且D/C等于大约1/3000以上至500以下，其中非水电解液中卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt%）：
[化学式58]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式59]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
（33）根据（32）的二次电池，其中
卤代碳酸酯是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。
（34）根据（27）至（29）中的任一个的二次电池，其中
非水电解液包括碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮），
碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在大约75:25至25:75的范围内，并且
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
而且，本发明可以具有以下构造。
（35）一种二次电池，包括：
正极、负极和非水电解液，该非水电解液包含由式（23）表示的亚甲基环状碳酸酯和由式（24）表示的不饱和环状碳酸酯，
其中均满足条件：A为大约0.01wt%以上至5wt%以下；B等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于大约0.002以上至500以下，其中该非水电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且该非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式60]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合，以及
[化学式61]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
（36）根据（35）的二次电池，其中
所述卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
所述一价烃基团或所述一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，并且
所述含氧的一价烃基团或所述含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团、或其中用卤素基团取代所述烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团。
（37）根据（35）或（36）的二次电池，其中
不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）或碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）。
（38）根据（35）至（37）中的任一个的二次电池，其中
该非水电解液包含卤代碳酸酯，
该卤代碳酸酯包括由式（4）表示的卤代环状碳酸酯和由式（5）表示的卤代链状碳酸酯中的一种或两种，
均满足条件：C等于大约0.01wt%以上至30wt%以下；D等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且D/C等于大约1/3000以上至500以下，其中非水电解液中卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt％）：
[化学式62]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式63]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
（39）根据（38）的二次电池，其中
卤代碳酸酯是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。
（40）根据（35）至（37）中的任一个的二次电池，其中
非水电解液包括碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮），
碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在大约75:25至25:75的范围内，并且
非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量在大约0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
而且，本发明可以具有以下构造。
（41）一种非水电解液，包括：
由式（11）表示的亚甲基环状碳酸酯；和
选自由式（12）至（16）表示的化合物中的一种以上：
[化学式64]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合，
[化学式65]
其中R71和R73各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，R72是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团，
[化学式66]
其中R74和R76各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，R75是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团，并且n是1以上的整数，
[化学式67]
其中R77和R79各自是一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R78是二价烃基团、二价卤代烃基团、含氧的二价烃基团、或含氧的二价卤代烃基团，
Li2PFO3…（15），和
LiPF2O2…（16）。
（42）一种非水电解液，包括：
由式（17）表示的亚甲基环状碳酸酯；和
由式（18）和（19）表示的卤代碳酸酯中的一种或两者：
[化学式68]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合，
[化学式69]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式70]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
（43）一种非水电解液，包含选自由式（20）至（22）表示的亚甲基环状碳酸酯中的一种以上：
[化学式71]
其中R81是一价链状不饱和烃基团、一价链状卤代不饱和烃基团、卤素基团、或一价链状卤代饱和烃基团，
[化学式72]
其中R82和R83各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，并且R82和R83中的一个或两个是一价环状烃基团或一价卤代环状烃基团，以及
[化学式73]
其中R84是二价烃基团或二价卤代烃基团。
（44）一种非水电解液，包含：
由式（23）表示的亚甲基环状碳酸酯和由式（24）表示的不饱和环状碳酸酯，
其中均满足条件：A为大约0.01wt%以上至5wt%以下；B等于大约0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于大约0.002以上至500以下，其中该非水电解液中不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且该非水电解液中亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式74]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合，以及
[化学式75]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
此外，本发明可以具有以下构造。
（45）一种电池组，包括：
根据（1）至（40）中任一个的二次电池；
控制部，控制该二次电池的使用状态；以及
开关部，根据来自该控制部的指令切换该二次电池的使用状态。
（46）一种电动车辆，包括：
根据（1）至（40）中任一个的二次电池；
转换部，将从该二次电池供应的电力转换成驱动力；
驱动部，由该驱动力驱动；以及
控制部，控制该二次电池的使用状态。
（47）一种能量存储系统，包括：
根据（1）至（40）中任一个的二次电池；
一个或两个以上电气装置，从二次电池接收电力；以及
控制部，控制从二次电池到该电气装置的电力供应。
（48）一种电动工具，包括：
根据（1）至（40）中任一个的二次电池；和
可动部，从该二次电池接收电力。
（49）一种电子装置，包括根据（1）至（40）中任一个的二次电池作为电源。
本申请包含与于2011年9月5日向日本专利局提交的日本优先权专利申请2011-193145和于2011年9月30日向日本专利局提交的日本优先权专利申请2011-218316中所披露的有关的主题，通过引用由此将其全部内容并入本文中。
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 (15)
1.一种二次电池，包括：
在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，其中，所述非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式1]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述卤素基团是氟基团、氯基团、溴基团、或碘基团，
所述一价烃基团或所述一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷基基团、具有2至12个碳原子的烯基基团、具有2至12个碳原子的炔基基团、具有6至18个碳原子的芳基基团、具有3至18个碳原子的环烷基基团、或其中用卤素基团取代所述基团的任一个中的一个以上氢基团的基团，并且
所述含氧的一价烃基团或所述含氧的一价卤代烃基团是具有1至12个碳原子的烷氧基基团、或其中用卤素基团取代所述烷氧基基团中的一个以上氢基团的基团。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述非水电解液中的所述亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt%以上至10wt%以下的范围内。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述封装构件是电池壳或层压膜。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述二次电池是锂二次电池。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述非水电解液包括由式（2）表示的不饱和环状碳酸酯，且
均满足条件：A为0.01wt%以上至5wt%以下；B等于0.01wt%以上至5wt%以下；且B/A等于0.002以上至500以下，其中，所述非水电解液中的所述不饱和环状碳酸酯的含量为A（wt%），且所述非水电解液中的所述亚甲基环状碳酸酯的含量为B（wt%）：
[化学式2]
其中R11和R12各自是氢基团或烷基基团。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中，
所述不饱和环状碳酸酯是碳酸亚乙烯酯（1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）或碳酸甲基亚乙烯酯（4-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮）。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述非水电解液包含卤代碳酸酯，
所述卤代碳酸酯包括由式（4）表示的卤代环状碳酸酯和由式（5）表示的卤代链状碳酸酯中的一种或两种，
均满足条件：C等于0.01wt%以上至30wt%以下；D等于0.01wt%以上至5wt%以下；且D/C等于1/3000以上至500以下，其中所述非水电解液中的所述卤代碳酸酯的含量为C（wt%），且所述非水电解液中的所述亚甲基环状碳酸酯的含量为D（wt%）：
[化学式3]
其中R17至R20各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R17至R20中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团，以及
[化学式4]
其中R21至R26各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、或一价卤代烃基团，并且R21至R26中的一个以上是卤素基团或一价卤代烃基团。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其中，
所述卤代碳酸酯是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮。
10.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述非水电解液包括碳酸亚乙酯（1,3-二氧戊环-2-酮）和碳酸亚丙酯（4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮），
所述碳酸亚乙酯和所述碳酸亚丙酯的混合比率以重量比在75:25至25:75的范围内，并且
所述非水电解液中的所述亚甲基环状碳酸酯的含量在0.01wt％以上至10wt%以下的范围内。
11.一种电池组，包括：
二次电池；
控制部，控制所述二次电池的使用状态；以及
开关部，根据来自所述控制部的指令切换所述二次电池的使用状态，
其中，所述二次电池包括在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，并且
所述非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式5]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
12.一种电动车辆，包括：
二次电池；
转换部，将从所述二次电池供应的电力转换成驱动力；
驱动部，由所述驱动力驱动；以及
控制部，控制所述二次电池的使用状态，
其中，所述二次电池包括在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，并且
所述非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式6]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
13.一种能量存储系统，包括：
二次电池；
一个或两个以上电气装置，从所述二次电池接收电力；以及
控制部，控制从所述二次电池到所述电气装置的电力供应，
其中，所述二次电池包括在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，并且
所述非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式7]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
14.一种电动工具，包括：
二次电池；以及
可动部，从所述二次电池接收电力，
其中，所述二次电池包括在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，并且
所述非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式8]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
15.一种电子装置，包括二次电池作为电源，所述二次电池包括在具有平坦表面的封装构件中的正极、负极和非水电解液，
其中，所述非水电解液包括由式（1）表示的亚甲基环状碳酸酯：
[化学式9]
其中R1和R2各自是氢基团、卤素基团、一价烃基团、一价卤代烃基团、含氧的一价烃基团、或含氧的一价卤代烃基团，且R1和R2可以彼此键合。
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