CN112753117A - 锂离子二次电池用电解液以及锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

锂离子二次电池具备：正极；负极；以及电解液，所述电解液包含溶剂、电解质盐及氨基蒽醌高分子化合物，所述氨基蒽醌高分子化合物包含二价的马来酸酐部以及二价的氨基蒽醌衍生物部。

Description

锂离子二次电池用电解液以及锂离子二次电池
技术领域
本技术涉及用于锂离子二次电池的电解液以及使用了该电解液的锂离子二次电池。
背景技术
便携式电话机等多种电子设备正在普及。因此，作为电源，正在进行小型且轻量并且能够得到高能量密度的锂离子二次电池的开发。
该锂离子二次电池具备正极和负极以及电解液。电解液的构成会对电池特性产生较大的影响，因此关于该电解液的构成，进行了各种研究。具体而言，为了改善循环特性，使电解液含有具有特定的两种重复单元的共聚物(例如，参照专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-235790号公报
发明内容
搭载有锂离子二次电池的电子设备日益高性能化以及多功能化。因此，电子设备的使用频率增加，并且该电子设备的使用环境扩大。因此，关于锂离子二次电池的电池特性，还有改善的余地。
本技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供能够得到优异的电池特性的锂离子二次电池用电解液以及锂离子二次电池。
本技术的一个实施方式的锂离子二次电池用电解液包含：溶剂；电解质盐；以及氨基蒽醌高分子化合物，所述氨基蒽醌高分子化合物包含由下述的式(1)表示的二价的马来酸酐部及由下述的式(2)表示的二价的氨基蒽醌衍生物部。
[化学式1]
化学式1
Figure BDA0002992468360000021
(R1以及R2分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者。其中，带有*的两个结合端(結合手)表示未结合端(未結合手)。)
[化学式2]
化学式2
Figure BDA0002992468360000022
(R3～R11分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者。其中，带有*的两个结合端表示未结合端。)
本技术的一个实施方式的锂离子二次电池具备正极、负极和电解液，该电解液具有与上述的本技术的一个实施方式的锂离子二次电池用电解液同样的构成。
根据本技术的锂离子二次电池用电解液或锂离子二次电池，由于该电解液包含溶剂和电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物，因此能够得到优异的电池特性。
需要说明的是，本技术的效果不一定限定于在此说明的效果，也可以是与后述的本技术相关的一系列的效果中的任意的效果。
附图说明
图1是表示本技术的一个实施方式的锂离子二次电池(圆筒型)的构成的剖视图。
图2是将图1所示的锂离子二次电池的主要部分的构成放大表示的剖视图。
图3是表示本技术的一个实施方式的其他锂离子二次电池(层压膜型)的构成的立体图。
图4是将图3所示的锂离子二次电池的主要部分的构成放大表示的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本技术的一个实施方式详细进行说明。需要说明的是，说明的顺序如下所述。
1.锂离子二次电池用电解液
1-1.构成
1-2.制造方法
1-3.作用以及效果
2.锂离子二次电池
2-1.圆筒型
2-1-1.构成
2-1-2.动作
2-1-3.制造方法
2-1-4.作用以及效果
2-2.层压膜型
2-2-1.构成
2-2-2.动作
2-2-3.制造方法
2-2-4.作用以及效果
3.变形例
4.锂离子二次电池的用途
＜1.锂离子二次电池用电解液＞
首先，对本技术的一个实施方式的锂离子二次电池用电解液(以下，简称为“电解液”。)进行说明。
如后所述，在此说明的使用电解液的锂离子二次电池是利用锂的嵌入脱嵌现象而得到电池容量的二次电池。
＜1-1.构成＞
电解液包含溶剂、电解质盐和氨基蒽醌高分子化合物。其中，氨基蒽醌高分子化合物的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。对于溶剂以及电解质盐各自同样可以像这样种类仅为一种或两种以上。
[氨基蒽醌高分子化合物]
氨基蒽醌高分子化合物是包含特定的两种部位(化学结构)的高分子化合物。具体而言，氨基蒽醌高分子化合物包含由下述的式(1)表示的第一部位(二价的马来酸酐部)和由下述的式(2)表示的第二部位(二价的氨基蒽醌衍生物部)。
[化学式3]
化学式3
Figure BDA0002992468360000051
(R1以及R2分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者。其中，带有*的两个结合端表示未结合端。)
[化学式4]
化学式4
Figure BDA0002992468360000052
(R3～R11分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者。其中，带有*的两个结合端表示未结合端。)
氨基蒽醌高分子化合物的构成只要包含二价的马来酸酐部以及二价的氨基蒽醌衍生物部两者即可，没有特别限定。其中，氨基蒽醌高分子化合物中包含的二价的马来酸酐部的数量可以仅为一个，也可以为两个以上。对于氨基蒽醌高分子化合物中包含的二价的氨基蒽醌衍生物部的数量也同样可以像这样数量仅为一个或两个以上。
需要说明的是，如上所述，式(1)中带有*的两个结合端均为未结合端，因此，由该式(1)表示的二价的马来酸酐部仅是氨基蒽醌高分子化合物的一部分(二价的基团)。式(2)中两个结合端(未结合端)带有*的二价的氨基蒽醌衍生物部也同样可以像这样是氨基蒽醌高分子化合物的一部分(二价的基团)。因此，对于氨基蒽醌高分子化合物也可以仅由一个或两个以上的二价的马来酸酐部以及一个或两个以上的二价的氨基蒽醌衍生物部构成。或者，氨基蒽醌高分子化合物也可以由一个或两个以上的二价的马来酸酐部以及一个或两个以上的二价的氨基蒽醌衍生物部与除它们以外的其他一种或两种以上的部位(二价的基团)一起构成。“其他部位”的构成没有特别限定，关于该“其他部位”的构成，将在后面叙述。
在氨基蒽醌高分子化合物包含其他部位(二价的基团)的情况下，二价的马来酸酐部彼此可以不经由其他部位而相互直接结合，也可以经由其他部位而相互间接结合。对于二价的氨基蒽醌衍生物部彼此也同样可以像这样相互直接结合或相互间接结合，并且对于二价的马来酸酐部以及二价的氨基蒽醌衍生物部也同样可以像这样相互直接结合或相互间接结合。
该氨基蒽醌高分子化合物例如为包含二价的马来酸酐部的单体、包含二价的氨基蒽醌衍生物部的单体、以及根据需要的除此以外的其他一种或两种以上的单体(包含其他部位的单体)的共聚物。
在氨基蒽醌高分子化合物为共聚物的情况下，该氨基蒽醌高分子化合物的聚合形式没有特别限定。因此，氨基蒽醌高分子化合物只要包含二价的马来酸酐部以及二价的氨基蒽醌衍生物部两者即可，可以是无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。
电解液包含氨基蒽醌高分子化合物是因为，在具备该电解液的锂离子二次电池的初期的充放电时，源自该氨基蒽醌高分子化合物的良好的被膜形成于正极以及负极各自的表面，因此正极及负极分别被该被膜电化学地保护。由此，电解液的化学稳定性提高，因此可以抑制电解液的分解反应。特别是，在该情况下，也可以抑制由电解液的分解反应引起的气体产生。
详细而言，即使使后述的马来酸酐等低分子材料作为添加剂而包含于电解液中，也可以在初期的充放电时形成被膜。然而，如果使用低分子材料，则该低分子材料在初期的充放电时容易发生电化学反应而导致分解，因此形成在化学上具有不规则的膜质的被膜。由此，电解液的化学稳定性不会充分提高，因此也无法充分抑制该电解液的分解反应。
与此相对，如果使作为高分子材料的氨基蒽醌高分子化合物作为添加剂而包含于电解液中，则在初期的充放电时形成被膜。在该情况下，如果使用高分子材料，则该高分子材料在初期的充放电时不易电化学分解，因此形成在化学上具有规则的膜质的被膜。即，在初期的充放电时，作为高分子材料的氨基蒽醌高分子化合物不进行电化学反应而直接覆盖正极以及负极各自的表面，因此形成具有反映了该氨基蒽醌高分子化合物的规则结构的致密膜质的被膜。由此，电解液的化学稳定性充分提高，因此能够充分抑制该电解液的分解反应。
特别是，包含二价的马来酸酐部与二价的氨基蒽醌衍生物部的组合的氨基蒽醌高分子化合物与包含其他两种部位的组合的化合物相比，在初期的充放电时容易形成具有更致密的膜质的被膜。由此，在形成有源自氨基蒽醌高分子化合物的被膜的正极中，能够显著抑制高电位条件下的副反应。另外，在形成有源自氨基蒽醌高分子化合物的被膜的负极中，能够显著抑制该负极的表面的副反应，因此即使重复进行充放电，正极的充电容量与负极的充电容量的平衡也不易偏离适当的状态。
因此，在形成有源自氨基蒽醌高分子化合物的被膜的锂离子二次电池中，即使在高温环境以及低温环境等严酷的环境中锂离子二次电池被充放电，并且在该严酷的环境中保存锂离子二次电池，也能够显著抑制电解液的分解反应。
(二价的马来酸酐部)
如上所述，R1以及R2中的每一个只要是氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者即可，没有特别限定。
卤素基例如为氟基(-F)、氯基(-Cl)、溴基(-Br)以及碘基(-I)中的任一者。
一价的烃基是由碳(C)以及氢(H)构成的一价的基团的总称。该一价的烃基例如可以为直链状，也可以为具有一个或两个以上的侧链的支链状，也可以为环状，也可以为它们中的两种以上相互结合的状态。另外，一价的烃基例如可以含有一个或两个以上的碳碳不饱和键，也可以不含有该碳碳不饱和键。该碳碳不饱和键为碳碳双键(＞C＝C＜)以及碳碳三键(-C≡C-)。
具体而言，一价的烃基例如为烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基以及一价结合基团等。该一价结合基团为烷基、烯基、炔基、环烷基以及芳基中的两种以上相互结合而成的一价的基团。
烷基的种类没有特别限定，例如为甲基、乙基、丙基以及丁基等。烯基的种类没有特别限定，例如为乙烯基、丙烯基以及丁烯基等。炔基的种类没有特别限定，例如为乙炔基、丙炔基以及丁炔基等。环烷基的种类没有特别限定，例如为环丙基、环丁基、环戊基以及环己基等。芳基的种类没有特别限定，例如为苯基以及萘基等。一价结合基团的种类没有特别限定，例如为苄基等。
烷基的碳原子数没有特别限定，例如为1～4。烯基以及炔基各自的碳原子数没有特别限定，例如为2～4。环烷基的碳原子数没有特别限定，例如为3～6。芳基的碳原子数没有特别限定，例如为6～14。这是因为能够提高氨基蒽醌高分子化合物的溶解性以及相容性等。
一价的卤代烃基是上述的一价的烃基中的一个或两个以上的氢基(-H)被卤素基取代而成的基团。关于一价的卤代烃基中包含的卤素基的详细内容例如与关于上述的卤素基的详细内容相同。但是，一价的卤代烃基中包含的卤素基的种类例如可以仅为一种，也可以为两种以上。
(二价的氨基蒽醌衍生物部)
R3～R11分别如上所述，只要是氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者即可，没有特别限定。关于卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基各自的详细内容如上所述。
(氨基蒽醌高分子化合物的具体例)
具体而言，氨基蒽醌高分子化合物例如为由下述的式(3)表示的化合物。这是因为容易形成源自氨基蒽醌高分子化合物的被膜，并且该被膜的膜质提高。n1～n4各自的值只要是1以上的整数即可，没有特别限定。
[化学式5]
化学式5
Figure BDA0002992468360000091
(R12～R24分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者。X1以及X2分别为二价的烃基以及二价的卤代烃基中的任一者。n1～n4分别为1以上的整数。)
由式(3)表示的氨基蒽醌高分子化合物例如为作为二价的烃基等的重复单元的高分子链(X1)、作为二价的马来酸酐部的重复单元的高分子链、作为二价的烃基等重复单元的高分子链(X2)、作为二价的氨基蒽醌衍生物部的重复单元的高分子链依次结合而成的共聚物，为所谓的嵌段共聚物。如果使用作为嵌段共聚物的氨基蒽醌高分子化合物，则源自二价的马来酸酐部的高分子链的特性容易反映于被膜的特性，并且源自二价的氨基蒽醌衍生物部的高分子链的特性也容易反映于被膜的特性。由此，被膜的物理强度以及化学强度进一步提高，并且该被膜的膜质变得更致密。
如上所述，只要R12～R24分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者即可，没有特别限定。关于卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基各自的详细内容如上所述。
如上所述，只要X1以及X2分别为二价的烃基以及二价的卤代烃基中的任一者即可，没有特别限定。
二价的烃基是由碳以及氢构成的二价的基团的总称。该二价的烃基例如可以为直链状，也可以为具有一个或两个以上的侧链的支链状，也可以为环状，也可以为它们中的两种以上相互结合的状态。另外，二价的烃基例如可以含有一个或两个以上的碳碳不饱和键，也可以不含有该碳碳不饱和键。
具体而言，二价的烃基例如为亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基以及二价结合基团等。该二价结合基团为亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基以及亚芳基中的两种以上相互结合而成的二价的基团。
亚烷基的种类没有特别限定，例如为亚甲基、亚乙基、亚丙基以及亚丁基等。亚烯基的种类没有特别限定，例如为亚乙烯基、亚丙烯基以及亚丁烯基等。亚炔基的种类没有特别限定，例如为亚乙炔基、亚丙炔基以及亚丁炔基等。亚环烷基的种类没有特别限定，例如为亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基以及亚环己基等。亚芳基的种类没有特别限定，例如为亚苯基以及亚萘基等。二价结合基团的种类没有特别限定，例如为亚苄基等。
亚烷基的碳原子数没有特别限定，例如为1～4。亚烯基以及亚炔基各自的碳原子数没有特别限定，例如为2～4。亚环烷基的碳原子数没有特别限定，例如为3～6。亚芳基的碳原子数没有特别限定，例如为6～14。这是因为能够提高氨基蒽醌高分子化合物的溶解性以及相容性等。
二价的卤代烃基是上述的二价的烃基中的一个或两个以上的氢基被卤素基取代而成的基。关于二价的卤代烃基中包含的卤素基的详细内容例如与关于上述的一价的卤代烃基中包含的卤素基的详细内容相同。
其中，由式(3)表示的氨基蒽醌高分子化合物优选为由下述的式(4)表示的化合物。这是因为，更容易形成源自氨基蒽醌高分子化合物的被膜，并且进一步提高该被膜的膜质。
[化学式6]
化学式6
Figure BDA0002992468360000111
(R25以及R26分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者。n5～n8分别为1以上的整数。)
由式(4)表示的氨基蒽醌高分子化合物为，在式(3)中R13～R23分别为氢基并且X1以及X2分别为亚乙基的化合物。X1以及X2分别为亚乙基是因为，如上所述，能够提高氨基蒽醌高分子化合物的溶解性以及相容性等。
R25以及R26分别如上所述，只要是氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者即可，没有特别限定。关于卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基各自的详细内容如上所述。
n5～n8各自的值只要是1以上的整数即可，没有特别限定。其中，优选为n5∶n6∶n7＝1∶1∶1，更优选为n5∶n6∶n7∶n8＝1∶1∶1∶1。这是因为能够在确保氨基蒽醌高分子化合物的溶解性以及相容性等的同时，充分提高电解液的化学稳定性。需要说明的是，在n5∶n6∶n7＝1∶1∶1的情况下，能够任意地设定n8相对于n5、n6以及n7各自的比率。
(分子量)
氨基蒽醌高分子化合物的重均分子量没有特别限定，因此能够任意地设定。因此，在由式(3)表示的氨基蒽醌高分子化合物中，如上所述，n1～n4各自的值能够任意地设定。同样地，在由式(4)表示的氨基蒽醌高分子化合物中，如上所述，能够任意地设定n5～n8各自的值。具体而言，氨基蒽醌化合物的重均分子量例如为10000～1000000。
(含量)
电解液中的氨基蒽醌高分子化合物的含量没有特别限定，其中，优选为0.1重量％～10重量％，更优选为0.3重量％～2重量％。这是因为能够在确保氨基蒽醌高分子化合物的溶解性以及相容性等的同时，充分提高电解液的化学稳定性。
[溶剂]
溶剂例如为非水溶剂(有机溶剂)等中的任意一种或两种以上。包含非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。
非水溶剂的种类没有特别限定，例如为环状碳酸酯、链状碳酸酯、内酯、链状羧酸酯以及腈(单腈)化合物等。环状碳酸酯例如为碳酸亚乙酯以及碳酸亚丙酯等。链状碳酸酯例如为碳酸二甲酯以及碳酸二乙酯等。内酯例如为γ-丁内酯以及γ-戊内酯等。链状羧酸酯例如为乙酸甲酯、乙酸乙酯以及丙酸甲酯等。腈化合物例如为乙腈、甲氧基乙腈以及3-甲氧基丙腈等。
另外，非水溶剂例如可以为不饱和环状碳酸酯、卤代碳酸酯、磺酸酯、酸酐、二氰基化合物(二腈化合物)以及二异氰酸酯化合物、磷酸酯等。不饱和环状碳酸酯例如为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯以及碳酸亚甲基亚乙酯等。卤代碳酸酯例如为4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮以及碳酸氟甲基甲酯等。磺酸酯例如为1,3-丙烷磺内酯以及1,3-丙烯磺内酯等。酸酐例如为琥珀酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、乙烷二磺酸酐、丙烷二磺酸酐、磺基苯甲酸酐、磺基丙酸酐以及磺基丁酸酐等。二腈化合物例如为丁二腈、戊二腈、己二腈以及邻苯二甲腈等。二异氰酸酯化合物例如为六亚甲基二异氰酸酯等。磷酸酯例如为磷酸三甲酯以及磷酸三乙酯等。
[电解质盐]
电解质盐例如为锂盐等中的任意一种或两种以上。锂盐的种类没有特别限定，例如为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双(氟磺酰基)亚胺锂(LiN(SO2F)2)、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、二氟磷酸锂(LiPF2O2)以及氟磷酸锂(Li2PFO3)等。电解质盐的含量没有特别限定，例如相对于溶剂为0.3mol/kg以上且3.0mol/kg以下。
＜1-2.制造方法＞
在制造电解液的情况下，向溶剂中加入电解质盐之后，搅拌该溶剂。由此，电解质盐分散或溶解于溶剂中。接着，在分散或溶解有电解质盐的溶剂中加入氨基蒽醌高分子化合物之后，搅拌该溶剂。由此，氨基蒽醌高分子化合物分散或溶解于溶剂中。因此，可以得到包含溶剂和电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物的电解液。
＜1-3.作用以及效果＞
根据该电解液，包含溶剂和电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物。在该情况下，如上所述，在具备电解液的锂离子二次电池的初期的充放电时，以分别覆盖正极以及负极的方式形成良好的被膜。由此，与电解液不包含氨基蒽醌高分子化合物的情况以及电解液包含氨基蒽醌高分子化合物以外的其他化合物的情况相比，电解液的化学稳定性提高，因此可以抑制该电解液的分解反应。在此说明的其他化合物例如为上述的马来酸酐等低分子材料。因此，能够提高使用了电解液的锂离子二次电池的电池特性。
特别是，如果氨基蒽醌高分子化合物为由式(3)表示的化合物，则容易形成被膜，并且该被膜的膜质提高，因此能够得到更高的效果。在该情况下，如果氨基蒽醌高分子化合物为由式(4)表示的化合物，则更容易形成被膜，并且该被膜的膜质进一步提高，因此能够得到更高的效果。
另外，如果电解液中的氨基蒽醌高分子化合物的含量为0.1重量％～10重量％，则能够在确保该氨基蒽醌高分子化合物的溶解性等的同时充分提高电解液的化学稳定性，因此能够得到更高的效果。
＜2.锂离子二次电池＞
接着，对使用了上述的本技术的一个实施方式的电解液的本技术的一个实施方式的锂离子二次电池进行说明。
如后所述，在此说明的锂离子二次电池具备正极21以及负极22。如上所述，该锂离子二次电池是利用锂的嵌入脱嵌现象而得到电池容量的二次电池，更具体而言，例如为利用锂的嵌入脱嵌现象而得到负极22的容量的二次电池。
在该锂离子二次电池中，例如，为了防止在充电过程中锂金属意外地在负极22的表面析出，负极22的充电容量大于正极21的放电容量。即，负极22的每单位面积的电化学容量大于正极21的每单位面积的电化学容量。
＜2-1.圆筒型＞
首先，作为锂离子二次电池的一例，对圆筒型的锂离子二次电池进行说明。
＜2-1-1.构成＞
图1表示锂离子二次电池的截面构成，并且图2放大了图1所示的锂离子二次电池的主要部分(卷绕电极体20)的截面构成。其中，在图2中，仅示出了卷绕电极体20的一部分。
在该锂离子二次电池中，例如，如图1所示，在圆筒状的电池罐11的内部收纳有电池元件(卷绕电极体20)。
具体而言，锂离子二次电池例如在电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13和卷绕电极体20。该卷绕电极体20例如为在隔着隔膜23将正极21以及负极22相互层叠之后，卷绕该正极21、负极22以及隔膜23的结构体。在卷绕电极体20中浸渗有作为液状的电解质的电解液。
电池罐11例如具有一个端部封闭并且另一个端部敞开的中空的圆筒结构，例如含有铁等金属材料。其中，也可以在电池罐11的表面镀覆例如镍等金属材料。绝缘板12、13分别例如在与卷绕电极体20的卷绕周面交叉的方向上延伸，并且以相互夹着卷绕电极体20的方式配置。
在电池罐11的敞开端部，例如，电池盖14、安全阀机构15以及热敏电阻元件(PTC元件)16经由垫圈17被铆接，因此该电池罐11的敞开端部被密闭。电池盖14的形成材料例如与电池罐11的形成材料相同。安全阀机构15以及热敏电阻元件16设置在电池盖14的内侧，该安全阀机构15经由热敏电阻元件16与电池盖14电连接。在该安全阀机构15中，例如，如果由于内部短路以及外部加热等而使电池罐11的内压达到一定水平以上，则由于盘板15A反转，因此电池盖14与卷绕电极体20的电连接被切断。为了防止由大电流引起的异常发热，热敏电阻元件16的电阻根据温度的上升而增加。垫圈17例如包含绝缘性材料。其中，在垫圈17的表面，例如也可以涂布沥青等。
在设置于卷绕电极体20的卷绕中心的空间20C例如插入有中心销24。其中，中心销24例如也可以不插入空间20C。在正极21上连接有正极引线25，该正极引线25例如含有铝等导电性材料。该正极引线25例如经由安全阀机构15与电池盖14电连接。在负极22上连接有负极引线26，该负极引线26例如含有镍等导电性材料。该负极引线26例如与电池罐11电连接。
[正极]
正极21例如如图2所示，包含正极集电体21A和设置于该正极集电体21A的正极活性物质层21B。该正极活性物质层21B例如可以仅设置于正极集电体21A的单面，也可以设置于正极集电体21A的两面。在图2中，例如，示出了正极活性物质层21B设置于正极集电体21A的两面的情况。
正极集电体21A例如含有铝等导电性材料。正极活性物质层21B含有能够嵌入脱嵌锂的正极材料中的任意一种或两种以上作为正极活性物质。其中，正极活性物质层21B例如可以进一步含有正极粘结剂以及正极导电剂等其他材料中的任意一种或两种以上。
正极材料例如包含锂化合物，该锂化合物是含有锂作为构成元素的化合物的总称。这是因为能够得到高能量密度。锂化合物的种类没有特别限定，例如为锂复合氧化物以及锂磷酸化合物等。
锂复合氧化物是含有锂和一种或两种以上的其他元素作为构成元素的氧化物的总称，例如具有层状岩盐型以及尖晶石型等晶体结构。锂磷酸化合物是含有锂和一种或两种以上的其他元素作为构成元素的磷酸化合物的总称，例如具有橄榄石型等的晶体结构。
其他元素是锂以外的元素。其他元素的种类没有特别限定，其中，优选为属于长周期型周期表中的第2族～第15族的元素。这是因为能够得到高电压。具体而言，其他元素例如为镍、钴、锰以及铁等。
具有层状岩盐型的晶体结构的锂复合氧化物例如为LiNiO2、LiCoO2、LiCo0.98Al0.01Mg0.01O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、Li1.2Mn0.52Co0.175Ni0.1O2以及Li1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.13)O2等。具有尖晶石型的晶体结构的锂复合氧化物例如为LiMn2O4等。具有橄榄石型的晶体结构的锂磷酸化合物例如为LiFePO4、LiMnPO4、LiMn0.5Fe0.5PO4、LiMn0.7Fe0.3PO4以及LiMn0.75Fe0.25PO4等。
其中，锂化合物优选由下述的式(11)表示的锂锰铁磷酸化合物。该锂锰铁磷酸化合物为含有锂(Li)、锰(Mn)和铁(Fe)作为构成元素的磷酸化合物。其中，锂锰铁磷酸化合物也可以进一步含有一种或两种以上的其他金属元素(M11)作为构成元素。这是因为，由于锂锰铁磷酸化合物在充放电时显著稳定，因此其充放电反应容易稳定地进行。
LiMnxFeyM111-x-yPO4…(11)
(M11为钴(Co)镍(Ni)、镁(Mg)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、锡(Sn)、钙(Ca)、锶(Sr)以及钨(W)中的至少一种。x以及y满足0＜x＜1以及0＜y＜1。)
具体而言，锂锰铁磷酸化合物例如除了是不含有上述的其他金属元素(M11)作为构成元素的LiMn0.5Fe0.5PO4、LiMn0.7Fe0.3PO4以及LiMn0.75Fe0.25PO4等以外，也可以是含有其他金属元素(M11)作为构成元素的LiMn0.75Fe0.20Mg0.05PO4等。
正极粘结剂例如含有合成橡胶以及高分子化合物等。合成橡胶例如为丁苯系橡胶等。高分子化合物例如为聚偏二氟乙烯以及聚酰亚胺等。
正极导电剂例如含有碳材料等导电性材料。该碳材料例如为石墨、炭黑、乙炔黑以及科琴黑等。其中，正极导电剂也可以是金属材料以及导电性高分子等。
[负极]
负极22例如如图2所示，包含负极集电体22A和设置于该负极集电体22A的负极活性物质层22B。该负极活性物质层22B例如可以仅设置于负极集电体22A的单面，也可以设置于负极集电体22A的两面。在图2中，例如，示出了负极活性物质层22B设置于负极集电体22A的两面的情况。
负极集电体22A例如含有铜等导电性材料。负极集电体22A的表面优选使用电解法等进行粗糙化。这是因为，利用锚定效应，负极活性物质层22B相对于负极集电体22A的密合性提高。
负极活性物质层22B含有能够嵌入脱嵌锂的负极材料中的任意一种或两种以上作为负极活性物质。其中，负极活性物质层22B例如也可以进一步含有负极粘结剂以及负极导电剂等其他材料。
负极材料例如为碳材料、金属系材料、含钛化合物以及含铌化合物等。其中，与含钛化合物以及含铌化合物分别对应的材料从金属系材料中被排除。
碳材料是含有碳作为构成元素的材料的总称。这是因为，在嵌入脱嵌锂时，碳材料的晶体结构几乎不变化，因此能够稳定地得到高能量密度。另外，碳材料也作为负极导电剂发挥功能，因此负极活性物质层22B的导电性提高。
具体而言，碳材料例如为易石墨化碳、难石墨化碳以及石墨等。其中，难石墨化碳中的(002)面的面间隔例如为0.37nm以上，并且石墨中的(002)面的面间隔例如为0.34nm以下。
更具体而言，碳材料例如为热解碳类、焦炭类、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧成体、活性炭以及炭黑类等。该焦炭类例如包括沥青焦炭、针状焦炭以及石油焦炭等。有机高分子化合物烧成体为酚醛树脂以及呋喃树脂等高分子化合物在任意温度下烧成(碳化)的烧成物。此外，碳材料例如可以是在约1000℃以下的温度下进行了热处理的低结晶性碳，也可以是非晶质碳。碳材料的形状例如为纤维状、球状、粒状以及鳞片状等。
金属系材料是含有金属元素以及半金属元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的材料的总称。这是因为能够得到高能量密度。
该金属系材料可以是单质、合金或化合物，也可以是它们的两种以上的混合物，也可以是含有它们的一种或两种以上的相的材料。其中，在合金中不仅包括由两种以上的金属元素构成的材料，还包括含有一种或两种以上的金属元素和一种或两种以上的半金属元素的材料。另外，合金也可以含有一种或两种以上的非金属元素。金属系材料的组织例如为固溶体、共晶(共熔混合物)、金属间化合物以及它们的两种以上的共存物等。
金属元素以及半金属元素分别能够与锂形成合金。具体而言，金属元素以及半金属元素例如为镁、硼、铝、镓、铟、硅、锗、锡、铅、铋、镉、银、锌、铪、锆、钇、钯以及铂等。
其中，优选硅以及锡，更优选硅。这是因为由于锂的嵌入脱嵌能力优异，因此能够得到显著高的能量密度。
具体而言，金属系材料可以是硅的单质、合金或化合物，也可以是锡的单质、合金或化合物，也可以是它们的两种以上的混合物，也可以是含有它们的一种或两种以上的相的材料。在此说明的单质仅是指通常的单质，因此该单质也可以含有微量的杂质。即，单质的纯度不一定限于100％。
硅的合金例如含有锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑以及铬等中的任意一种或两种以上作为硅以外的构成元素。硅的化合物例如含有碳以及氧等中的任意一种或两种以上作为硅以外的构成元素。需要说明的是，硅的化合物例如也可以含有关于硅的合金而说明的构成元素作为硅以外的构成元素。
具体而言，硅的合金以及硅的化合物例如为SiB4、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O以及SiOv(0＜v≤2)等。其中，v的范围例如也可以是0.2＜v＜1.4。
锡的合金例如含有硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑以及铬等中的任意一种或两种以上作为锡以外的构成元素。锡的化合物例如含有碳以及氧等中的任意一种或两种以上作为锡以外的构成元素。需要说明的是，锡的化合物例如也可以含有关于锡的合金而说明的构成元素作为锡以外的构成元素。
具体而言，锡的合金以及锡的化合物例如为SnOw(0＜w≤2)、SnSiO3以及Mg2Sn等。
含钛化合物是含有钛(Ti)作为构成元素的材料的总称。这是因为，含钛化合物与碳材料等相比电化学稳定，因此在电化学上具有低反应性。由此，可以抑制由负极22的反应性引起的电解液的分解反应。具体而言，含钛化合物例如为钛氧化物、锂钛复合氧化物以及氢钛化合物等。
钛氧化物例如为由下述的式(21)表示的化合物，即青铜型氧化钛等。
TiOw…(21)
(w满足1.85≤w≤2.15。)
该钛氧化物例如为锐钛矿型、金红石型或板钛矿型的氧化钛(TiO2)等。其中，钛氧化物也可以是含有钛以及磷、钒、锡、铜、镍、铁以及钴等中的任意一种或两种以上作为构成元素的复合氧化物。该复合氧化物例如为TiO2-P2O5、TiO2-V2O5、TiO2-P2O5-SnO2以及TiO2-P2O5-MeO等。其中，Me例如为铜、镍、铁以及钴等中的任意一种或两种以上的元素。需要说明的是，钛氧化物嵌入脱嵌锂的电位例如为1V～2V(vs Li/Li+)。
锂钛复合氧化物是含有锂以及钛作为构成元素的复合氧化物的总称。具体而言，锂钛复合氧化物例如为由下述的式(22)～式(24)分别表示的化合物等，即斜方锰矿型钛酸锂等。由式(22)表示的M22为能够成为二价离子的金属元素。由式(23)表示的M23为能够成为三价离子的金属元素。由式(24)表示的M24为能够成为四价离子的金属元素。
Li[LixM22(1-3x)/2Ti(3+x)/2]O4…(22)
(M22为镁(Mg)、钙(Ca)、铜(Cu)、锌(Zn)以及锶(Sr)中的至少一种。x满足0≤x≤1/3。)
Li[LiyM231-3yTi1+2y]O4…(23)
(M23为铝(Al)、钪(Sc)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、锗(Ga)以及钇(Y)中的至少一种。y满足0≤y≤1/3。)
Li[Li1/3M24zTi(5/3)-z]O4…(24)
(M24为钒(V)、锆(Zr)以及铌(Nb)中的至少一种。z满足0≤z≤2/3。)
锂钛复合氧化物的晶体结构没有特别限定，其中，优选为尖晶石型。这是因为在充放电时晶体结构不易变化，因此电池特性稳定化。
具体而言，由式(22)表示的锂钛复合氧化物例如为Li3.75Ti4.875Mg0.375O12等。由式(23)表示的锂钛复合氧化物例如为LiCrTiO4等。由式(24)表示的锂钛复合氧化物例如为Li4Ti5O12以及Li4Ti4.95Nb0.05O12等。
氢钛化合物是含有氢以及钛作为构成元素的复合氧化物的总称。具体而言，氢钛化合物例如为H2Ti3O7(3TiO2·1H2O)、H6Ti12O27(3TiO2·0.75H2O)、H2Ti6O13(3TiO2·0.5H2O)、H2Ti7O15(3TiO2·0.43H2O)以及H2Ti12O25(3TiO2·0.25H2O)等。
含铌化合物是含有铌(Nb)作为构成元素的材料的总称，例如为锂铌复合氧化物、氢铌化合物以及钛铌复合氧化物等。这是因为含铌化合物与上述的含钛化合物同样地电化学稳定，因此可以抑制由负极22的反应性引起的电解液的分解反应。需要说明的是，与含铌化合物对应的材料从含钛化合物中被排除。
锂铌复合氧化物是含有锂以及铌作为构成元素的复合氧化物的总称，例如为LiNbO2等。氢铌化合物是含有氢以及钛作为构成元素的复合氧化物的总称，例如为H4Nb6O17等。钛铌复合氧化物是例如含有钛以及铌作为构成元素的复合氧化物的总称，例如为TiNb2O7以及Ti2Nb10O29等。其中，在钛铌复合氧化物中，例如也可以嵌入锂。锂相对于钛铌复合氧化物的嵌入量没有特别限定，例如锂相对于TiNb2O7的嵌入量相对于该TiNb2O7最大为4当量。
其中，负极材料优选为钛氧化物、锂钛复合氧化物、氢钛化合物、锂铌复合氧化物、氢铌化合物以及钛铌复合氧化物中的任意一种或两种以上。如上所述，由于钛氧化物等电化学稳定，因此可以抑制由负极22的反应性引起的电解液的分解反应。
关于负极粘结剂的详细内容例如与关于正极粘结剂的详细内容相同。关于负极导电剂的详细内容例如与关于正极导电剂的详细内容相同。
(负极活性物质层的形成方法)
负极活性物质层22B的形成方法没有特别限定，例如为涂布法、气相法、液相法、喷镀法以及烧成法(烧结法)等。涂布法是例如将粒子(粉末)状的负极活性物质与负极粘结剂等的混合物通过有机溶剂等分散或溶解而得到的溶液涂布于负极集电体22A的方法。气相法例如为物理沉积法以及化学沉积法等，更具体而言，为真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、激光烧蚀法、热化学气相沉积、化学气相沉积法(CVD)以及等离子体化学气相沉积法等。液相法例如为电镀法以及化学镀法等。喷镀法为将熔融状态或半熔融状态的负极活性物质喷射至负极集电体22A的方法。烧成法例如为使用涂布法在负极集电体22A上涂布溶液之后，在比负极粘结剂等的熔点高的温度下对该溶液(涂膜)进行热处理的方法，更具体而言，为气氛烧成法、反应烧成法以及热压烧成法等。
[隔膜]
隔膜23例如可以为包含合成树脂以及陶瓷等多孔膜、且两种以上的多孔膜相互层叠而成的层叠膜。合成树脂例如为聚乙烯等。
特别是，隔膜23例如可以包含上述的多孔膜(基材层)和设置于该基材层的高分子化合物层。该高分子化合物层例如可以仅设置于基材层的单面，也可以设置于基材层的两面。这是因为，隔膜23相对于正极21的密合性提高，并且隔膜23相对于负极22的密合性提高，因此卷绕电极体20不易变形。由此，可以抑制电解液的分解反应，并且也可以抑制浸渗于基材层的电解液的漏液。
高分子化合物层例如包含聚偏二氟乙烯等高分子化合物。这是因为物理强度优异，并且电化学稳定。需要说明的是，高分子化合物层例如可以包含无机粒子等绝缘性粒子。这是因为可以提高安全性。无机粒子的种类没有特别限定，例如为氧化铝以及氮化铝等。
[电解液]
如上所述，电解液浸渗在卷绕电极体20中。因此，例如，电解液浸渗在隔膜23中，并且分别浸渗在正极21以及负极22中。需要说明的是，电解液的构成如上所述。
＜2-1-2.动作＞
在该锂离子二次电池中，例如，在充电时，锂离子从正极21脱嵌，并且该锂离子经由电解液嵌入到负极22。另外，在锂离子二次电池中，例如，在放电时，锂离子从负极22脱嵌，并且该锂离子经由电解液嵌入到正极21。
＜2-1-3.制造方法＞
在制造锂离子二次电池的情况下，例如，通过以下说明的操作，在进行了正极21的制作、负极22的制作以及电解液的制备之后，进行锂离子二次电池的组装。
[正极的制作]
首先，通过将正极活性物质和根据需要的正极粘结剂以及正极导电剂等混合，制成正极合剂。接着，通过在有机溶剂等中使正极合剂分散或溶解，制备糊状的正极合剂浆料。最后，在正极集电体21A的两面涂布正极合剂浆料之后，使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层21B。之后，也可以使用辊压机等对正极活性物质层21B进行压缩成型。在该情况下，可以加热正极活性物质层21B，也可以重复多次压缩成型。
[负极的制作]
通过与上述的正极21的制作操作同样的操作，在负极集电体22A的两面形成负极活性物质层22B。具体而言，通过将负极活性物质和根据需要的负极粘结剂以及负极导电剂等混合，制成负极合剂之后，在有机溶剂等中使负极合剂分散或溶解，由此制备糊状的负极合剂浆料。接着，在负极集电体22A的两面涂布负极合剂浆料之后，使该负极合剂浆料干燥，由此形成负极活性物质层22B。之后，也可以对负极活性物质层22B进行压缩成型。
[电解液的制备]
通过在溶剂中加入电解质盐来搅拌该溶剂之后，通过在该溶剂中加入氨基蒽醌高分子化合物来进一步搅拌该溶剂。由此，在溶剂中电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物分别分散或溶解。
[锂离子二次电池的组装]
首先，使用焊接法等使正极引线25与正极集电体21A连接，并且使用焊接法等使负极引线26与负极集电体22A连接。接着，隔着隔膜23使正极21以及负极22相互层叠之后，卷绕该正极21、负极22以及隔膜23，由此形成卷绕体。接着，向设置于卷绕体的卷绕中心的空间20C中插入中心销24。
接着，在通过一对绝缘板12、13夹持卷绕体的状态下，将该卷绕体与绝缘板12、13一起收纳于电池罐11的内部。在该情况下，使用焊接法等使正极引线25与安全阀机构15连接，并且使用焊接法等使负极引线26与电池罐11连接。接着，通过向电池罐11的内部注入电解液，使该电解液浸渗于卷绕体。由此，分别向正极21、负极22以及隔膜23浸渗电解液，从而形成卷绕电极体20。
最后，通过经由垫圈17对电池罐11的敞开端部进行铆接，在该电池罐11的敞开端部安装电池盖14、安全阀机构15以及热敏电阻元件16。由此，在电池罐11的内部封入卷绕电极体20，从而完成锂离子二次电池。
＜2-1-4.作用以及效果＞
根据该圆筒型的锂离子二次电池，电解液具有与上述的本技术的一个实施方式的电解液同样的构成，即电解液含有溶剂和电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物。因此，由于上述理由，可以抑制电解液的分解反应，因此能够得到优异的电池特性。
特别是，如果正极21含有锂锰铁磷酸化合物作为正极活性物质，并且负极22含有钛氧化物等作为负极活性物质，则由于正极活性物质以及负极活性物质各自的电化学稳定性(低反应性)，也可以抑制电解液的分解反应，因此能够得到更高的效果。
除此以外的关于圆筒型的锂离子二次电池的作用以及效果与关于上述的电解液的作用以及效果相同。
＜2-2.层压膜型＞
接着，作为锂离子二次电池的另一例，对层压膜型的锂离子二次电池进行说明。在以下的说明中，随时引用已说明的圆筒型的锂离子二次电池的构成要素(参照图1以及图2)。
图3表示其他锂离子二次电池的立体构成，并且图4放大了沿着图3所示的IV-IV线的锂离子二次电池的主要部分(卷绕电极体30)的截面构成。其中，在图3中，示出了卷绕电极体30与外装部件40相互分离的状态。
＜2-2-1.构成＞
在该锂离子二次电池中，例如，如图3所示，在具有柔软性(或可挠性)的膜状的外装部件40的内部收纳有电池元件(卷绕电极体30)。
卷绕电极体30例如为在隔着隔膜35以及电解质层36将正极33以及负极34相互层叠之后卷绕该正极33、负极34、隔膜35以及电解质层36的结构体。卷绕电极体30的表面例如被保护带37保护。电解质层36例如介于正极33与隔膜35之间，并且介于负极34与隔膜35之间。
在正极33上连接有正极引线31，该正极引线31从外装部件40的内部朝向外部被导出。正极引线31的形成材料例如与正极引线25的形成材料相同，该正极引线31的形状例如为薄板状以及网眼状等。
在负极34上连接有负极引线32，该负极引线32从外装部件40的内部朝向外部被导出。负极引线32的导出方向例如与正极引线31的导出方向相同。负极引线32的形成材料例如与负极引线26的形成材料相同，该负极引线32的形状例如与正极引线31的形状相同。
[外装部件]
外装部件40例如为能够沿图3所示的箭头R的方向折叠的一张膜。在外装部件40的一部分上，例如设置有用于收纳卷绕电极体30的凹陷40U。
该外装部件40例如为从内侧朝向外侧依次层叠有熔接层、金属层以及表面保护层的层叠体(层压膜)。在锂离子二次电池的制造工序中，例如在以熔接层彼此隔着卷绕电极体30相互对置的方式折叠了外装部件40之后，该熔接层中的外周缘部彼此相互熔接。熔接层例如为包含聚丙烯等高分子化合物的膜。金属层例如为包含铝等金属材料的金属箔。表面保护层例如为包含尼龙等高分子化合物的膜。其中，外装部件40例如为两张层压膜，该两张层压膜例如可以经由粘接剂相互贴合。
在外装部件40与正极引线31之间，例如为了防止外部气体的侵入而插入有密合膜41。该密合膜41包含相对于正极引线31具有密合性的材料，该材料例如为聚丙烯等聚烯烃树脂。
在外装部件40与负极引线32之间例如插入有具有与密合膜41同样的功能的密合膜42。密合膜42的形成材料除了具有相对于负极引线32的密合性代替相对于正极引线31的密合性以外，与密合膜41的形成材料相同。
[正极、负极以及隔膜]
正极33例如包含正极集电体33A以及正极活性物质层33B，并且负极34例如包含负极集电体34A以及负极活性物质层34B。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A以及负极活性物质层34B各自的构成例如与正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A以及负极活性物质层22B各自的构成相同。另外，隔膜35的构成例如与隔膜23的构成相同。
[电解质层]
电解质层36包含电解液以及高分子化合物。在此说明的电解质层36是所谓的凝胶状的电解质，因此在该电解质层36中，电解液由高分子化合物保持。这是因为可以得到高离子传导率(例如，在室温下为1mS/cm以上)，并且可以防止电解液的漏液。其中，电解质层36例如可以进一步含有各种添加剂等其他材料。
电解液的构成如上所述。即，电解液包含溶剂和电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物。高分子化合物例如包含均聚物以及共聚物中的一方或双方。均聚物例如为聚偏二氟乙烯等，并且共聚物例如为偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物等。
在作为凝胶状电解质的电解质层36中，电解液中包含的溶剂是一个广泛的概念，不仅包括液状的材料，还包括能够解离电解质盐的具有离子传导性的材料。因此，在使用具有离子传导性的高分子化合物的情况下，该高分子化合物也包含在溶剂中。
＜2-2-2.动作＞
在该锂离子二次电池中，例如，在充电时，锂离子从正极33脱嵌，并且该锂离子经由电解质层36嵌入到负极34。另外，在锂离子二次电池中，例如，在放电时，锂离子从负极34脱嵌，并且该锂离子经由电解质层36嵌入到正极33。
＜2-2-3.制造方法＞
具备电解质层36的锂离子二次电池例如通过以下说明的3种操作来制造。
[第一操作]
首先，通过与正极21的制作操作同样的操作，在正极集电体33A的两面形成正极活性物质层33B，由此制作正极33。另外，通过与负极22的制作操作同样的操作，在负极集电体34A的两面形成负极活性物质层34B，由此制作负极34。
接着，在制备电解液之后，将该电解液、高分子化合物、有机溶剂等混合，由此制备前体溶液。接着，在将前体溶液涂布于正极33之后，使该前体溶液干燥，由此形成电解质层36。另外，在将前体溶液涂布于负极34之后，使该前体溶液干燥，由此形成电解质层36。接着，使用焊接法等使正极引线31与正极集电体33A连接，并且使用焊接法等使负极引线32与负极集电体34A连接。接着，在隔着隔膜35以及电解质层36使正极33以及负极34相互层叠之后，卷绕该正极33、负极34、隔膜35以及电解质层36，由此形成卷绕电极体30。接着，在卷绕电极体30的表面粘贴保护带37。
最后，在以夹着卷绕电极体30的方式折叠外装部件40之后，使用热熔接法等使外装部件40的外周缘部彼此相互粘接。在该情况下，在外装部件40与正极引线31之间插入密合膜41，并且在外装部件40与负极引线32之间插入密合膜42。由此，在外装部件40的内部封入卷绕电极体30，从而完成锂离子二次电池。
[第二操作]
首先，在制作正极33以及负极34之后，使正极引线31与正极33连接，并且使负极引线32与负极34连接。接着，在隔着隔膜35使正极33以及负极34相互层叠之后，卷绕该正极33、负极34以及隔膜35，由此形成卷绕体。接着，在卷绕体的表面粘贴保护带37。接着，在以夹着卷绕体的方式折叠外装部件40之后，使用热熔接法等使外装部件40中的除了一边的外周缘部以外的剩余的外周缘部彼此相互粘接，由此将卷绕体收纳于袋状的外装部件40的内部。
接着，将电解液、作为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂、根据需要的聚合抑制剂等其他材料混合之后，通过搅拌该混合物，制备电解质用组合物。接着，在袋状的外装部件40的内部注入电解质用组合物之后，使用热熔接法等将外装部件40密封。最后，通过使单体热聚合，形成高分子化合物。由此，电解液被高分子化合物保持，因此形成电解质层36。由此，在外装部件40的内部封入卷绕电极体30，从而完成锂离子二次电池。
[第三操作]
首先，除了使用在基材层的两面设置有高分子化合物层的隔膜35以外，通过与上述的第二操作同样的操作制作卷绕体之后，在袋状的外装部件40的内部收纳卷绕体。接着，在向外装部件40的内部注入电解液之后，使用热熔接法等将外装部件40的开口部密封。最后，一边对外装部件40施加载荷，一边对该外装部件40进行加热，由此隔着高分子化合物层使隔膜35分别与正极33以及负极34密合。由此，浸渗有电解液的高分子化合物层凝胶化，因此形成电解质层36。由此，在外装部件40的内部封入卷绕电极体30，从而完成锂离子二次电池。
在该第三操作中，与第一操作相比，锂离子二次电池不易膨胀。另外，在第三操作中，与第二操作相比，溶剂以及单体(高分子化合物的原料)不易残存于电解质层36中，因此电解质层36分别充分地密合于正极33、负极34以及隔膜35。
＜2-2-4.作用以及效果＞
根据该层压膜型的锂离子二次电池，电解质层36中含有的电解液具有与上述本技术的一个实施方式的电解液同样的构成，即电解液含有氨基蒽醌高分子化合物。因此，由于上述理由，可以抑制电解液的分解反应，因此能够得到优异的电池特性。除此以外的关于层压膜型的锂离子二次电池的作用以及效果，与关于圆筒型的锂离子二次电池的作用以及效果相同。
＜3.变形例＞
层压膜型的锂离子二次电池可以具备电解液来代替电解质层36。在该情况下，由于电解液浸渗在卷绕电极体30中，因此该电解液分别浸渗在正极33、负极34以及隔膜35中。另外，在袋状的外装部件40的内部收纳卷绕体之后，向该袋状的外装部件40的内部注入电解液，由此电解液浸渗于该卷绕体，从而形成卷绕电极体30。在该情况下也能够得到同样的效果。
＜4.锂离子二次电池的用途＞
上述的锂离子二次电池的用途例如如下说明。其中，电解液的用途与锂离子二次电池的用途相同，因此关于该电解液的用途，以下一并进行说明。
锂离子二次电池的用途只要是能够将该锂离子二次电池作为驱动用的电源以及电力蓄积用的电力储存源等利用的机械、设备、器具、装置以及系统(多个设备等的集合体)等即可，没有特别限定。作为电源使用的锂离子二次电池可以是主电源，也可以是辅助电源。主电源是优先使用的电源，与有无其他电源无关。辅助电源例如可以是代替主电源而使用的电源，也可以是根据需要从主电源切换的电源。在使用锂离子二次电池作为辅助电源的情况下，主电源的种类不限于锂离子二次电池。
锂离子二次电池的用途例如如下所述。摄像机、数字静态照相机、便携式电话机、笔记本电脑、无绳电话、立体声耳机、便携式收音机、便携式电视机以及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备。)。电动剃须刀等便携式生活器具。备用电源以及存储卡等存储用装置。电钻以及电锯等电动工具。作为可装卸的电源搭载于笔记本电脑等的电池组。起搏器以及助听器等医用电子设备。电动汽车(包括混合动力汽车。)等电动车辆。防备紧急情况等而预先蓄积电力的家用电池系统等电力存储系统。当然，锂离子二次电池的用途也可以是上述用途以外的其他用途。
实施例
对本技术的实施例进行说明。
如以下说明的那样，在制作了图3以及图4所示的层压膜型的锂离子二次电池之后，评价了该锂离子二次电池的电池特性。
[锂离子二次电池的制作]
在制作正极33的情况下，首先，将90.5质量份的正极活性物质(作为锂锰铁磷酸化合物的LiMn0.75Fe0.25PO4)、5.0质量份的正极粘结剂(聚偏二氟乙烯)和4.5质量份的正极导电剂(石墨)混合，由此制成正极合剂。接着，在有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中投入正极合剂之后，通过搅拌该有机溶剂，制备糊状的正极合剂浆料。接着，使用涂布装置在正极集电体33A(带状的铝箔，厚度＝12μm)的两面涂布正极合剂浆料之后，使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层33B。最后，使用辊压机对正极活性物质层33B进行压缩成型。
在制作负极34的情况下，首先，将90.5质量份的负极活性物质(作为锂钛复合氧化物的Li4Ti5O12)、5.0质量份的负极粘结剂(聚偏二氟乙烯)、4.5质量份的负极导电剂(石墨)混合，由此制成负极合剂。接着，在有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)中投入负极合剂之后，通过搅拌该有机溶剂，制备糊状的负极合剂浆料。接着，使用涂布装置在负极集电体34A(带状的铜箔，厚度＝15μm)的两面涂布负极合剂浆料之后，使该负极合剂浆料干燥，由此形成负极活性物质层34B。最后，使用辊压机对负极活性物质层34B进行压缩成型。
需要说明的是，在分别制作正极33以及负极34的情况下，相对于正极活性物质的量调整负极活性物质的量，使得负极34的充电容量比正极33的放电容量大。
在制备电解液的情况下，在向溶剂(碳酸亚丙酯以及碳酸二甲酯)中加入电解质盐(六氟磷酸锂)之后，搅拌该溶剂。在该情况下，将溶剂的混合比(体积比)设为碳酸亚丙酯∶碳酸二甲酯＝40∶60，并且将电解质盐的含量相对于溶剂设为1mol/l(＝1mol/dm3)。接着，在溶剂中加入氨基蒽醌高分子化合物(R25＝R26＝甲基，重均分子量＝50000的由式(4)表示的化合物(AAQ))之后，搅拌该溶剂。在该情况下，将电解液中的氨基蒽醌高分子化合物的含量设为1重量％。
需要说明的是，为了进行比较，不使用氨基蒽醌高分子化合物，并且使用其他化合物(作为不饱和环状碳酸酯的碳酸亚乙烯酯(VC)以及作为酸酐的马来酸酐(MAH))来代替该氨基蒽醌高分子化合物，除此以外，通过同样的操作制备电解液。
在组装锂离子二次电池的情况下，首先，在正极集电体33A上焊接铝制的正极引线31，并且在负极集电体34A上焊接铜制的负极引线32。接着，隔着隔膜35(微多孔性聚乙烯膜，厚度＝15μm)使正极33以及负极34相互层叠，由此得到层叠体。接着，将层叠体卷绕之后，在该层叠体上粘贴保护带37，由此得到卷绕体。
接着，以夹着卷绕体的方式折叠外装部件40之后，将该外装部件40中的两边的外周缘部彼此相互热熔接。作为外装部件40，使用了依次层叠有表面保护层(尼龙膜，厚度＝25μm)、金属层(铝箔，厚度＝40μm)和熔接层(聚丙烯膜，厚度＝30μm)的铝层压膜。在该情况下，在外装部件40与正极引线31之间插入密合膜41(聚丙烯膜)，并且在外装部件40与负极引线32之间插入密合膜42(聚丙烯膜)。
最后，通过向外装部件40的内部注入电解液，使该电解液浸渗于卷绕体之后，在减压环境中将外装部件40中的剩余的一边的外周缘部彼此热熔接。由此，形成卷绕电极体30，并且将该卷绕电极体30封入外装部件40的内部，从而完成了层压膜型的锂离子二次电池。
[电池特性的评价]
对锂离子二次电池的电池特性进行了评价，得到了表1所示的结果。在此，作为电池特性调查了循环特性。
在调查循环特性的情况下，首先，为了使锂离子二次电池的状态稳定化，在常温环境中(温度＝23℃)使锂离子二次电池充放电1个循环。
接着，在高温环境中(温度＝45℃)，以依次经过以下的(A)到(K)的一系列的循环条件的方式，使锂离子二次电池重复进行充放电(总循环数＝518个循环)。
(A)3个循环充放电
(B)100个循环充放电
(C)3个循环充放电
(D)100个循环充放电
(E)3个循环充放电
(F)100个循环充放电
(G)3个循环充放电
(H)100个循环充放电
(I)3个循环充放电
(J)100个循环充放电
(K)3个循环充放电
(A)(C)、(E)、(G)、(I)以及(K)各自中的3个循环的充放电条件如下所述。在第一个循环的充放电时，以0.05C的电流进行恒流充电直至电压达到3.0V之后，以3.0V的电压进行恒压充电直至电流达到0.05C，并且以0.05C的电流进行恒流放电直至电压达到0.5V。第二个循环的充放电条件除了将充电时的电流以及放电时的电流分别变更为0.1C以外，与第一个循环的充放电条件相同。第三个循环的充放电条件除了将充电时的电流以及放电时的电流分别变更为0.2C以外，与第一个循环的充放电条件相同。
在(B)、(D)、(F)、(H)以及(J)各自中的100个循环的充放电时，以1C的电流进行恒流充电直至电压达到3.0之后，以3.0V的电压进行恒压充电直至电流达到0.05C，并且以1C的电流进行恒流放电直至电压达到0.5V。
需要说明的是，0.05C、0.1C、0.2C以及1C是指将电池容量(理论容量)分别以20小时、10小时、5小时以及1小时完全放电的电流值。
最后，通过以下的操作，计算出动态容量维持率(％)以及静态容量维持率(％)。
为了计算动态容量维持率，在(A)中测定充电时的电流(放电时的电流)＝0.2C时的放电容量，并且在(K)中测定充电时的电流(放电时的电流)＝0.2C时的放电容量之后，计算动态容量维持率(％)＝(在(K)中测定的放电容量/在(A)中测定的放电容量)×100。
为了计算静态容量维持率，在(A)中测定充电时的电流(放电时的电流)＝0.05C时的放电容量，并且在(K)中测定充电时的电流(放电时的电流)＝0.05C时的放电容量之后，计算静态容量维持率(％)＝(在(K)中测定的放电容量/在(A)中测定的放电容量)×100。
[表1]
Figure BDA0002992468360000341
[考察]
如表1所示，动态容量维持率以及静态容量维持率分别根据电解液的构成而大幅变动。
具体而言，在使用了其他化合物作为电解液的添加剂的情况下(实验例3、4)，与未使用电解液的添加剂的情况(实验例2)相比，动态容量维持率稍微增加，但静态容量维持率减少。
与此相对，在使用了氨基蒽醌高分子化合物作为电解液的添加剂的情况下(实验例1)，与未使用电解液的添加剂的情况(实验例2)相比，动态容量维持率大幅增加，并且静态容量维持率也增加。
[总结]
由此可知，如果电解液包含溶剂和电解质盐以及氨基蒽醌高分子化合物，则循环特性得到改善。因此，在锂离子二次电池中可以得到优异的电池特性。
以上，虽然列举一个实施方式以及实施例对本技术进行了说明，但该本技术的方式并不限定于在一个实施方式以及实施例中说明的方式，因此，该本技术的方式能够进行各种变形。
具体而言，对圆筒型的锂离子二次电池以及层压膜型的锂离子二次电池进行了说明，但不限于此。例如，也可以是方型的锂离子二次电池以及硬币型的锂离子二次电池等其他锂离子二次电池。
另外，对电池元件具有卷绕结构的情况进行了说明，但不限于此。例如，电池元件也可以具有层叠结构等其他结构。
需要说明的是，本说明书中记载的效果仅是例示，因此本技术的效果并不限定于本说明书中记载的效果。因此，能够得到关于本技术的其他效果。
另外，只要是本领域的技术人员，则能够根据设计上的要求或其他因素想到各种修正、组合、子组合以及变更，但应当理解，它们包含在所附权利要求书的主旨及其等同物的范围内。

Claims (6)

1.一种锂离子二次电池，具备：
正极，
负极，以及
电解液，所述电解液包含溶剂、电解质盐及氨基蒽醌高分子化合物，所述氨基蒽醌高分子化合物包含由下述的式(1)表示的二价的马来酸酐部及由下述的式(2)表示的二价的氨基蒽醌衍生物部，
Figure FDA0002992468350000011
式中，R1以及R2分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者，其中，带有*的两个结合端表示未结合端，
Figure FDA0002992468350000012
式中，R3～R11分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者，其中，带有*的两个结合端表示未结合端。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，
所述氨基蒽醌高分子化合物由下述的式(3)表示，
Figure FDA0002992468350000021
式中，R12～R24分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者，X1以及X2分别为二价的烃基以及二价的卤代烃基中的任一者，n1～n4分别为1以上的整数。
3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，
所述氨基蒽醌高分子化合物由下述的式(4)表示，
Figure FDA0002992468350000022
式中，R25以及R26分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者，n5～n8分别为1以上的整数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂离子二次电池，其中，
所述电解液中的所述氨基蒽醌高分子化合物的含量为0.1重量％以上且10重量％以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锂离子二次电池，其中，
所述正极包含锂锰铁磷酸化合物，
所述负极包含钛氧化物、锂钛复合氧化物、氢钛化合物、锂铌复合氧化物、氢铌化合物以及钛铌复合氧化物中的至少一种。
6.一种锂离子二次电池用电解液，包含：
溶剂，
电解质盐，以及
氨基蒽醌高分子化合物，所述氨基蒽醌高分子化合物包含由下述的式(1)表示的二价的马来酸酐部及由下述的式(2)表示的二价的氨基蒽醌衍生物部，
Figure FDA0002992468350000031
式中，R1以及R2分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者，其中，带有*的两个结合端表示未结合端，
Figure FDA0002992468350000032
式中，R3～R11分别为氢基、卤素基、一价的烃基以及一价的卤代烃基中的任一者，其中，带有*的两个结合端表示未结合端。
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