CN117242616A - 二次电池用电解液以及二次电池 - Google Patents

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Abstract

二次电池具备正极、负极以及包含电解质盐和氟磷酸锂的电解液。电解质盐包含酰亚胺阴离子，该酰亚胺阴离子包含分别由式(1)、式(2)、式(3)以及式(4)表示的阴离子中的至少一种。氟磷酸锂包含单氟磷酸锂以及二氟磷酸锂中的至少一方。

Description

二次电池用电解液以及二次电池
技术领域
本技术涉及二次电池用电解液以及二次电池。
背景技术
由于移动电话等多种电子设备正在普及，因此作为小型且轻量并且可以得到高能量密度的电源，正在进行二次电池的开发。该二次电池具备正极、负极以及电解液(二次电池用电解液)，并且已经关于该二次电池的结构进行了各种研究。
具体而言，电解液包含由RF 1-S(＝O)2-NH-S(＝O)2-NH-S(＝O)2-RF 2表示的酰亚胺化合物(例如，参照专利文献1。)。另外，电解液的电解质盐包含由F-S(＝O)2-N--C(＝O)-N--S(＝O)2-F或F-S(＝O)2-N--S(＝O)2-C6H4-S(＝O)2-N--S(＝O)2-F表示的酰亚胺阴离子(例如，参照非专利文献1、2。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：中国专利第102786443号说明书
非专利文献
非专利文献1：Faiz Ahmed等，“Novel divalent organo-lithium salts withhigh electrochemical and thermal stability for aqueous rechargeable Li-Ionbatteries”，Electrochimica Acta，298，2019年，709-716
非专利文献2：Faiz Ahmed等，“Highly conductive divalent fluorosulfonylimide based electrolytes improving Li-ion battery performance：Additivepotentiating”，Journal of Power Sources，455，2020年，227980
发明内容
关于二次电池的结构进行了各种研究，但该二次电池的电池特性还不充分，因此存在改善的余地。
期望能够得到优异的电池特性的二次电池用电解液以及二次电池。
本技术的一个实施方式的二次电池用电解液包含电解质盐以及氟磷酸锂。电解质盐包含酰亚胺阴离子，该酰亚胺阴离子包含分别由式(1)、式(2)、式(3)以及式(4)表示的阴离子中的至少一种。氟磷酸锂包含单氟磷酸锂(Li2PFO3)以及二氟磷酸锂(LiPF2O2)中的至少一方。
(R1以及R2分别为氟基以及氟化烷基中的任一个。W1、W2以及W3分别为羰基(＞C＝O)、亚磺酰基(＞S＝O)以及磺酰基(＞S(＝O)2)中的任一个。)
(R3以及R4分别为氟基以及氟化烷基中的任一个。X1、X2、X3以及X4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
(R5为氟化亚烷基。Y1、Y2以及Y3分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
(R6以及R7分别为氟基以及氟化烷基中的任一个。R8为亚烷基、亚苯基、氟化亚烷基以及氟化亚苯基中的任一个。Z1、Z2、Z3以及Z4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
本技术的一个实施方式的二次电池具备正极、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二次电池用电解液的结构同样的结构。
根据本技术的一个实施方式的二次电池用电解液或二次电池，该二次电池用电解液包含电解质盐以及氟磷酸锂，该电解质盐包含分别由式(1)、式(2)、式(3)以及式(4)表示的阴离子中的至少一种作为酰亚胺阴离子，由于该氟磷酸锂包含单氟磷酸锂以及二氟磷酸锂中的至少一方，因此能够得到优异的电池特性。
需要说明的是，本技术的效果并不限定于在此说明的效果，可以是与后述的本技术关联的一系列效果中的任何效果。
附图说明
图1是表示本技术的一个实施方式中的二次电池的结构的立体图。
图2是表示图1所示的电池元件的结构的截面图。
图3是表示二次电池的应用例的结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图关于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。
1.二次电池用电解液
1-1.结构
1-2.制造方法
1-3.作用以及效果
2.二次电池
2-1.结构
2-2.动作
2-3.制造方法
2-4.作用以及效果
3.变形例
4.二次电池的用途
＜1.二次电池用电解液＞
首先，关于本技术的一个实施方式的二次电池用电解液(以下简称为“电解液”。)进行说明。
＜1-1.结构＞
在此说明的电解液用于作为电化学装置的二次电池。另外，电解液可以用于其他电化学装置。其他电化学装置的种类没有特别限定，具体而言，是电容器等。
该电解液是液状的电解质，并且包含电解质盐以及氟磷酸锂。更具体而言，电解液包含电解质盐和氟磷酸锂以及分别使该电解质盐以及氟磷酸锂分散或溶解的溶剂。另外，氟磷酸锂不包括在电解质盐中。
[电解质盐]
电解质盐是在溶剂中电离的化合物，包含阴离子以及阳离子。另外，电解质盐的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。
(阴离子)
阴离子包含酰亚胺阴离子，该酰亚胺阴离子包含分别由式(1)、式(2)、式(3)以及式(4)表示的阴离子中的任一种或两种以上。即，电解质盐包含酰亚胺阴离子作为阴离子。
以下，分别将由式(1)表示的阴离子称为“第一酰亚胺阴离子”，将由式(2)表示的阴离子称为“第二酰亚胺阴离子”，将由式(3)表示的阴离子称为“第三酰亚胺阴离子”，将由式(4)表示的阴离子称为“第四酰亚胺阴离子”。
另外，第一酰亚胺阴离子的种类可以仅为一种，也可以为两种以上。第二酰亚胺阴离子、第三酰亚胺阴离子以及第四酰亚胺阴离子分别也同样可以像这样种类为一种或两种以上。
(R1以及R2分别为氟基以及氟化烷基中的任一个。W1、W2以及W3分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
(R3以及R4分别为氟基以及氟化烷基中的任一个。X1、X2、X3以及X4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
(R5为氟化亚烷基。Y1、Y2以及Y3分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
(R6以及R7分别为氟基以及氟化烷基中的任一个。R8为亚烷基、亚苯基、氟化亚烷基以及氟化亚苯基中的任一个。Z1、Z2、Z3以及Z4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。)
阴离子包含酰亚胺阴离子的理由如下所述。第一，这是因为，在使用了电解液的二次电池进行充放电时，在正极以及负极各自的表面形成源自电解质盐的优质的覆膜。由此，可以抑制电解液(特别是溶剂)与正极以及负极各自的反应，因此可以抑制该电解液的分解。第二，利用上述的覆膜，在正极以及负极各自的表面附近，阳离子的移动速度提高。第三，在电解液的液体中，阳离子的移动速度也提高。
如式(1)所示，第一酰亚胺阴离子是包含2个氮原子(N)以及3个官能团(W1～W3)的链状的阴离子(2价的负离子)。
R1以及R2各自只要是氟基(-F)以及氟化烷基中的任一个即可，没有特别限定。即，R1以及R2各自可以是彼此相同的基团，也可以是彼此不同的基团。由此，R1以及R2各自不是氢基(-H)以及烷基等。
氟化烷基是烷基中的1个或2个以上的氢基(-H)被氟基取代的基团。另外，氟化烷基可以是直链状，也可以是具有1根或2根以上的侧链的支链状。
氟化烷基的碳原子数没有特别限定，具体而言，是1～10。这是因为，包含第一酰亚胺阴离子的电解质盐的溶解性以及电离性提高。
氟化烷基的具体例子是全氟甲基(-CF3)以及全氟乙基(-C2F5)等。
W1～W3各自只要是羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个即可，没有特别限定。即，W1～W3各自可以是彼此相同的基团，也可以是彼此不同的基团。当然，W1～W3中的任意2个可以是彼此相同的基团。
如式(2)所示，第二酰亚胺阴离子是包含3个氮原子以及4个官能团(X1～X4)的链状的阴离子(3价的负离子)。
关于R3以及R4的详细情况与关于R1以及R2的详细情况是同样的。
X1～X4各自只要是羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个即可，没有特别限定。即，X1～X4各自可以是彼此相同的基团，也可以是彼此不同的基团。当然，X1～X4中的任意2个可以是彼此相同的基团，X1～X4中的任意3个可以是彼此相同的基团。
如式(3)所示，第三酰亚胺阴离子是包含2个氮原子、3个官能团(Y1～Y3)以及1个连接基团(R5)的环状的阴离子(2价的负离子)。
作为R5的氟化亚烷基是亚烷基中的1个或2个以上的氢基团被氟基团取代的基团。另外，氟化亚烷基可以是直链状，也可以是具有1根或2根以上的侧链的支链状。
氟化亚烷基的碳原子数没有特别限定，具体而言，是1～10。这是因为包含第三酰亚胺阴离子的电解质盐的溶解性以及电离性提高。
氟化亚烷基的具体例子是全氟亚甲基(-CF2-)以及全氟亚乙基(-C2F4-)等。
Y1～Y3各自只要是羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个即可，没有特别限定。即，Y1～Y3各自可以是彼此相同的基团，也可以是彼此不同的基团。当然，Y1～Y3中的任意2个可以是彼此相同的基团。
如式(4)所示，第四酰亚胺阴离子是包含2个氮原子(N)、4个官能团(Z1～Z4)以及1个连接基团(R8)的链状的阴离子(2价的负离子)。
关于R6以及R7各自的详细情况与关于R1以及R2各自的详细情况是同样的。
R8只要是亚烷基、亚苯基、氟化亚烷基以及氟化亚苯基中的任一个即可，没有特别限定。
亚烷基可以是直链状，也可以是具有1根或2根以上的侧链的支链状。亚烷基的碳原子数没有特别限定，具体而言，是1～10。这是因为包含第四酰亚胺阴离子的电解质盐的溶解性以及电离性提高。亚烷基的具体例子是亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-C2H4-)以及亚丙基(-C3H6-)等。
关于作为R8的氟化亚烷基的详细情况与关于作为R5的氟化亚烷基的详细情况是同样的。
氟化亚苯基是亚苯基中的1个或2个以上的氢基团被氟基团取代的基团。氟化亚苯基的具体例子是单氟亚苯基(-C6H3F-)等。
Z1～Z4各自只要是羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个即可，没有特别限定。即，Z1～Z4各自可以是彼此相同的基团，也可以是彼此不同的基团。当然，Z1～Z4中的任意2个可以是彼此相同的基团，Z1～Z4中的任意3个可以是彼此相同的基团。
第一酰亚胺阴离子的具体例子是分别由式(1-1)～式(1-30)表示的阴离子等。
第二酰亚胺阴离子的具体例子是分别由式(2-1)～式(2-22)表示的阴离子等。
第三酰亚胺阴离子的具体例子是分别由式(3-1)～式(3-15)表示的阴离子等。
第四酰亚胺阴离子的具体例子是分别由式(4-1)～式(4-65)表示的阴离子等。
(阳离子)
阳离子的种类没有特别限定。具体而言，阳离子包含轻金属离子中的任意一种或两种以上。即，电解质盐包含轻金属离子作为阳离子。这是因为可以得到高电压。
轻金属离子的种类没有特别限定，具体而言，是碱金属离子以及碱土类金属离子等。碱金属离子的具体例子是钠离子以及钾离子等。碱土类金属离子的具体离子是铍离子、镁离子以及钙离子等。此外，轻金属离子也可以是铝离子等。
其中，轻金属离子优选包含锂离子。这是因为可以得到足够高的电压。
(含量)
电解液中的电解质盐的含量没有特别限定，因此能够任意设定。其中，电解质盐的含量优选为0.2mol/kg～2mol/kg。这是因为可以得到高离子传导性。在此说明的“电解质盐的含量”是电解质盐相对于溶剂的含量。
在确定电解质盐的含量的情况下，通过将二次电池解体，回收电解液后，使用高频感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma(ICP))发射光谱分析法分析电解液。由此，分别确定了溶剂的重量以及电解质盐的重量，从而计算出该电解质盐的含量。
在此说明的含量的确定步骤也同样适用于确定后述的电解质盐以外的电解液的成分的含量的情况。“电解质盐以外的电解液的成分”是指氟磷酸锂、其他电解质盐以及添加剂等。
[氟磷酸锂]
氟磷酸锂是包含锂(Li)、磷(P)、氟(F)以及氧(O)作为构成元素的化合物(具有特定结构的锂盐)，更具体而言，包含单氟磷酸锂以及二氟磷酸锂中的一方或双方。
电解液包含氟磷酸锂是因为，可以在保证离子传导性的同时抑制电解液的分解反应。在该情况下，特别是，即使在高温环境中使用(充放电)并保存使用了电解液的二次电池，也可以有效地抑制该电解液的分解反应。
电解液中的氟磷酸锂的含量没有特别限定，因此能够任意设定。其中，氟磷酸锂的含量优选为0.05重量％～3重量％。这是因为可以在保证离子传导性的同时充分抑制电解液的分解反应。
[溶剂]
溶剂包含非水溶剂(有机溶剂)中的任意一种或两种以上，包含该非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。非水溶剂是酯类以及醚类等，更具体而言，是碳酸酯系化合物、羧酸酯系化合物以及内酯系化合物等。
碳酸酯化合物是环状碳酸酯以及链状碳酸酯等。环状碳酸酯的具体例子是碳酸亚乙酯以及碳酸亚丙酯等。链状碳酸酯的具体例子是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯以及碳酸甲乙酯等。
羧酸酯系化合物是链状羧酸酯等。链状羧酸酯的具体例子是乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、三甲基乙酸乙酯、丁酸甲酯以及丁酸乙酯等。
内酯系化合物是内酯等。内酯的具体例子是γ-丁内酯以及γ-戊内酯等。
需要说明的是，醚类也可以是1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1,3-二氧戊环以及1,4-二噁烷等。
[其他电解质盐]
需要说明的是，电解液还可以包含其他电解质盐中的任意一种或两种以上。这是因为在正极以及负极各自的表面附近阳离子的移动速度进一步提高，并且在电解液的液体中阳离子的移动速度也进一步提高。电解液中其他电解质盐的含量没有特别限定，因此能够任意设定。
其他电解质盐的种类没有特别限定，具体而言，是锂盐等轻金属盐。另外，上述的电解质盐不包括在此说明的锂盐中。
锂盐的具体例子是六氟化磷酸锂(LiPF6)、四氟化硼酸锂(LiBF4)、三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)、双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiN(FSO2)2)、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、三(三氟甲烷磺酰基)甲基化锂(LiC(CF3SO2)3)、双(草酸)硼酸锂(LiB(C2O4)2)、二氟草酸硼酸锂(LiBF2(C2O4))、二氟二(草酸)硼酸锂(LiPF2(C2O4)2)以及四氟草酸磷酸锂(LiPF4(C2O4))等。
其中，其他电解质盐优选包含六氟化磷酸锂、四氟化硼酸锂、双(氟磺酰基)酰亚胺锂以及双(草酸)硼酸锂中的任意一种或两种以上。这是因为在正极以及负极各自的表面附近阳离子的移动速度充分提高，并且在电解液的液体中阳离子的移动速度也充分提高。
[添加剂]
另外，电解液还可以包含添加剂中的任意一种或两种以上。这是因为，在使用了电解液的二次电池进行充放电时，源自添加剂的覆膜形成在正极以及负极各自的表面上，因此可以抑制电解液的分解反应。需要说明的是，电解液中的添加剂的含量没有特别限定，因此能够任意设定。
添加剂的种类没有特别限定，具体而言，是不饱和环状碳酸酯、氟化环状碳酸酯、磺酸酯、二羧酸酐、二磺酸酐、硫酸酯、腈化合物以及异氰酸酯化合物等。
不饱和环状碳酸酯是包含不饱和碳键(碳间双键)的环状碳酸酯。不饱和碳键的数量没有特别限定，可以仅为1个，也可以为2个以上。不饱和环状碳酸酯的具体例子是碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯以及碳酸亚甲基亚乙酯等。
氟化环状碳酸酯是包含氟作为构成元素的环状碳酸酯。即，氟化环状碳酸酯是环状碳酸酯中的1个或2个以上的氢基团被氟基取代的化合物。氟化环状碳酸酯的具体例子是单氟碳酸亚乙酯以及二氟碳酸亚乙酯等。
磺酸酯是环状单磺酸酯、环状二磺酸酯、链状单磺酸酯以及链状二磺酸酯等。环状单磺酸酯的具体例子是1,3-丙烷磺内酯、1-丙烯-1,3-磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、2,4-丁烷磺内酯以及甲磺酸炔丙酯等。环状二磺酸酯的具体例子是甲基二磺酸乙二醇脂(cyclodisone)等。
二羧酸酐的具体例子是琥珀酸酐、戊二酸酐以及马来酸酐等。二磺酸酐的具体例子是乙烷二磺酸酐以及丙烷二磺酸酐等。硫酸酯的具体例子是亚乙基硫酸盐(1,3,2-二噁唑噻吩2,2-二氧化物)等。
腈化合物是包含1个或2个以上的氰基(-CN)的化合物。腈化合物的具体例子是辛腈、苄腈、邻苯二甲腈、琥珀腈、戊二腈、己二腈、癸二腈、1,3,6-己烷三腈、3,3'-氧基二丙腈、3-丁氧基丙腈、乙二醇双丙腈醚、1,2,2,3-四氰基丙烷、四氰基丙烷、富马腈、7,7,8,8-四氰基醌二甲烷、环戊烷羰基、1,3,5-环己烷三腈以及1,3-双(二氰亚甲基)茚满等。
异氰酸酯化合物是包含1个或2个以上的异氰酸酯基(-NCO)的化合物。异氰酸酯化合物的具体例子是六亚甲基二异氰酸酯等。
＜1-2.制造方法＞
在制造电解液的情况下，通过在溶剂中加入电解质盐，搅拌该溶剂，然后通过在该溶剂中添加氟磷酸锂，搅拌该溶剂。在该情况下，还可以将其他电解质盐添加至溶剂中，也可以将添加剂添加至溶剂中。由此，电解质盐以及氟磷酸锂分别分散或溶解在溶剂中，从而制备电解液。
＜1-3.作用以及效果＞
根据该电解液，该电解液包含电解质盐以及氟磷酸锂，该电解质盐包含分别由式(1)～式(4)表示的阴离子中的任意一种或两种以上作为酰亚胺阴离子，该氟磷酸锂包含单氟磷酸锂以及二氟磷酸锂中的一方或双方。
在该情况下，如上所述，在使用了电解液的二次电池进行充放电时，在正极以及负极各自的表面上形成源自该电解质盐的优质覆膜，从而抑制电解液的分解。另外，在正极以及负极各自的表面附近，阳离子的移动速度提高，并且在电解液的液体中，阳离子的移动速度也提高。
而且，如上所述，可以在保证离子传导性的同时抑制电解液的分解反应。在该情况下，特别是，即使在高温环境中也可以有效地抑制电解液的分解反应。
因此，在使用了电解液的二次电池中，能够得到优异的电池特性。
特别是，如果电解质盐包含轻金属离子作为阳离子，则可以得到高电压，因此能够得到更高的效果。在该情况下，如果轻金属离子包含锂离子，则可以得到更高的电压，因此能够得到更高的效果。
另外，如果电解液中的电解质盐的含量为0.2mol/kg～2mol/kg，则可以得到高离子传导性，因此能够可以得到更高的效果。
另外，如果电解液中的氟磷酸锂的含量为0.05重量％～3重量％，则可以充分抑制该电解液的分解反应，因此能够得到更高的效果。
另外，如果电解液还包含不饱和环状碳酸酯、氟化环状碳酸酯、磺酸酯、二羧酸酐、二磺酸酐、硫酸酯、腈化合物以及异氰酸酯化合物中的任意一种或两种以上作为添加剂，则可以抑制该电解液的分解反应，因此能够得到更高的效果。
另外，如果电解液还包含六氟化磷酸锂、四氟化硼酸锂、双(氟磺酰基)酰亚胺锂以及双(草酸)硼酸锂中的任意一种或两种以上作为其他电解质盐，则阳离子的移动速度进一步提高，因此能够得到更高的效果。
＜2.二次电池＞
接着，关于使用了上述的电解液的二次电池进行说明。
在此说明的二次电池是利用电极反应物质的嵌入脱嵌而得到电池容量的二次电池，具备正极、负极以及电解液。
在该二次电池中，负极的充电容量变得大于正极的放电容量。即，负极的每单位面积的电化学容量被设定为变得大于正极的每单位面积的电化学容量。这是为了防止在充电步骤中电极反应物质在负极的表面上析出。
电极反应物质的种类没有特别限定，但具体而言，电极反应物质是碱金属以及碱土类金属等轻金属。碱金属的具体例子是锂、钠以及钾等，同时碱土类金属的具体例子是铍、镁以及钙等。另外，电极反应物质的种类可以是铝等其他轻金属。
以下，以电极反应物质是锂的情况为例。利用锂的嵌入脱嵌而得到电池容量的二次电池是所谓的锂离子二次电池。在该锂离子二次电池中，锂以离子状态被嵌入脱嵌。
＜2-1.结构＞
图1示出了二次电池的立体结构，图2示出了图1所示的电池元件20的截面结构。另外，在图1中，示出了外包装膜10和电池元件20相互分离的状态，并且沿着XZ面的电池元件20的截面用虚线示出。图2仅示出了电池元件20的一部分。
如图1以及图2所示，该二次电池具备外包装膜10、电池元件20、正极引线31、负极引线32以及密封膜41、42。在此说明的二次电池是使用了具有挠性或柔性的外包装膜10的层压膜型的二次电池。
[外包装膜以及密封膜]
如图1所示，外包装膜10是收纳电池元件20的外包装部件，并且具有在该电池元件20收纳在内部的状态下密封的袋状的结构。由此，外包装膜10一起收纳后述的正极21以及负极22和电解液。
在此，外包装膜10是一张膜状的部件，向折叠方向F折叠。在该外包装膜10上设置有用于收容电池元件20的凹陷部10U(所谓的深拉伸部)。
具体而言，外包装膜10是从内侧起依次层叠了熔接层、金属层以及表面保护层的3层的层压膜，并且在该外包装膜10被折叠的状态下，相互对置的熔接层中的外周缘部彼此相互熔接。熔接层包含聚丙烯等高分子化合物。金属层包含铝等金属材料。表面保护层包含尼龙等高分子化合物。
另外，外包装膜10的结构(层数)没有特别限定，可以是1层或2层，也可以是4层以上。
密封膜41插入到外包装膜10和正极引线31之间，密封膜42插入到外包装膜10和负极引线32之间。另外，也可以省略密封膜41、42中的一方或双方。
该密封膜41是防止外部气体等侵入外包装膜10的内部的密封部件。另外，密封膜41包含相对于正极引线31具有密合性的聚烯烃等高分子化合物，该聚烯烃的具体例子是聚丙烯等。
密封膜42除了是相对于负极引线32具有密合性的密封部件以外，其结构与密封膜41的结构是同样的。即，密封膜42包含相对于负极引线32具有密合性的聚烯烃等高分子化合物。
[电池元件]
如图1和图2所示，电池元件20是包含正极21、负极22、隔膜23和电解液(未图示)的发电元件，并收纳在外封装膜10的内部。
该电池元件20是所谓的卷绕电极体。即，在电池元件20中，正极21以及负极22隔着隔膜23相互层叠，并且正极21、负极22以及隔膜23以作为沿着Y轴方向延伸的假想轴的卷绕轴P为中心卷绕。由此，正极21以及负极22隔着隔膜23相互对置地卷绕。
电池元件20的立体形状没有特别限定。在此，由于电池元件20的立体形状为扁平状，因此与卷绕轴P交叉的电池元件20的截面(沿着XZ面的截面)具有由长轴J1以及短轴J2规定的扁平形状。该长轴J1是在X轴方向上延伸并且具有比短轴J2大的长度的假想轴，短轴J2是在与X轴方向交叉的Z轴方向上延伸并且具有比长轴J1小的长度的假想轴。在此，电池元件20的立体形状为扁平的圆筒状，因此该电池元件20的截面形状为扁平的大致椭圆形状。
(正极)
如图2所示，正极21包括正极集电体21A以及正极活性物质层21B。
正极集电体21A具有设置有正极活性物质层21B的一对面。该正极集电体21A包含金属材料等导电性材料，该金属材料的具体例子是铝等。
正极活性物质层21B包含能够嵌入脱嵌锂的正极活性物质中的任意一种或两种以上。另外，正极活性物质层21B还可以包含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。
在此，正极活性物质层21B设置在正极集电体21A的两面上。另外，正极活性物质层21B可以在正极21与负极22对置的一侧仅设置在正极集电体21A的单面上。正极活性物质层21B的形成方法没有特别限定，具体而言，是涂布法等中的任意一种或两种以上。
正极活性物质的种类没有特别限定，具体而言，是含锂化合物等。该含锂化合物是一起包含锂和一种或两种以上的过渡金属元素作为构成元素的化合物，还可以含有一种或两种以上的其他元素作为构成元素。其他元素的种类只要是锂以及过渡金属元素各自以外的元素即可，没有特别限定，具体而言，其他元素是属于长周期型周期表中的第2族～第15族的元素。含锂化合物的种类没有特别限定，具体而言，含锂化合物是氧化物、磷酸化合物、硅酸化合物以及硼酸化合物等。
氧化物的具体例子是LiNiO2、LiCoO2、LiCo0.98Al0.01Mg0.01O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、Li1.2Mn0.52Co0.175Ni0.1O2、Li1.15(Mn0.65Ni0.22Co0.13)O2以及LiMn2O4等。磷酸化合物的具体例子是LiFePO4、LiMnPO4、LiFe0.5Mn0.5PO4以及LiFe0.3Mn0.7PO4等。
正极粘结剂包含合成橡胶、高分子化合物等中的任意一种或两种以上。合成橡胶的具体例子是丁苯系橡胶、氟系橡胶以及三元乙丙橡胶等。高分子化合物的具体例子是聚偏氟乙烯、聚酰亚胺以及羧甲基纤维素等。
正极导电剂包含碳材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该碳材料的具体例子是石墨、炭黑、乙炔黑以及科琴黑等。另外，导电性材料也可以是金属材料以及高分子化合物等。
(负极)
如图2所示，负极22包括负极集电体22A以及负极活性物质层22B。
负极集电体22A具有设置有负极活性物质层22B的一对面。该负极集电体22A包含金属材料等导电性材料，该金属材料的具体例子是铜等。
负极活性物质层22B包含能够嵌入脱嵌锂的负极活性物质中的任意一种或两种以上。另外，负极活性物质层22B还可以包含负极粘结剂以及负极导电剂等其他材料中的任意一种或两种以上。
在此，负极活性物质层22B设置在负极集电体22A的两面上。另外，负极活性物质层22B可以在负极22与正极21对置的一侧仅设置在负极集电体22A的单面上。负极活性物质层22B的形成方法没有特别限制，具体而言，是涂布法、气相法、液相法、喷涂法以及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上。
负极活性物质的种类没有特别限定，具体而言，是碳材料以及金属系材料中的一方或双方等。这是因为可以得到高能量密度。碳材料的具体例子是易石墨化碳、难石墨化碳以及石墨(天然石墨以及人造石墨)等。金属系材料是包含能够与锂形成合金的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，该金属元素以及半金属元素的具体例子是硅以及锡中的一方或双方等。该金属系材料可以是单体，也可以是合金，也可以是化合物，也可以是它们的两种以上的混合物，也可以是包含它们的两种以上的相的材料。金属系材料的具体例子是TiSi2以及SiOx(0＜x≤2或0.2＜x＜1.4)等。
关于负极粘结剂以及负极导电剂各自的详细情况与关于正极粘结剂以及正极导电剂各自的详细情况是同样的。
(隔膜)
如图2所示，隔膜23是介于正极21和负极22之间的绝缘性的多孔质膜，在防止该正极21和负极22的接触(短路)的同时使锂离子通过。该隔膜23包含聚乙烯等高分子化合物。
(电解液)
电解液浸渍在正极21、负极22以及隔膜23的每一个中，并且具有上述的结构。即，电解液包含电解质盐以及氟磷酸锂。
[正极引线以及负极引线]
如图1所示，正极引线31是连接至正极21的正极集电体21A的正极端子，并且从外包装膜10的内部引出至外部。该正极引线31包含金属材料等导电性材料，该金属材料的具体例子是铝。正极引线31的形状没有特别限定，具体而言，正极引线31是薄板状以及网眼状等中的任一个。
如图1所示，负极引线32是连接至负极22的负极集电体22A的负极端子，并且从外包装膜10的内部引出至外部。该负极引线32包含金属材料等导电性材料，该金属材料的具体例子是铜。在此，负极引线32的引出方向与正极引线31的引出方向是同样的。需要说明的是，关于负极引线32的形状的详细情况与关于正极引线31的形状的详细情况是同样的。
＜2-2.动作＞
当二次电池充电时，在电池元件20中，锂从正极21脱嵌，该锂经由电解液嵌入到负极22中。另一方面，当二次电池放电时，在电池元件20中，锂从负极22脱嵌，该锂经由电解液嵌入到正极21中。在这些充放电时，锂以离子状态被嵌入以及脱嵌。
＜2-3.制造方法＞
在制造二次电池的情况下，通过以下说明的一例的步骤分别制作正极21以及负极22，并且使用该正极21、负极22以及电解液组装二次电池，然后进行该二次电池的稳定化处理。需要说明的是，制备电解液的步骤如上所述。
[正极的制作]
首先，将正极活性物质、正极粘结剂以及正极导电剂相互混合而成的混合物(正极合剂)加入到溶剂中，由此制备糊剂状的正极合剂浆料。该溶剂可以是水性溶剂，也可以是有机溶剂。接下来，将正极合剂浆料涂布在正极集电体21A的两面上，由此形成正极活性物质层21B。最后，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。由此，在正极集电体21A的两面上形成正极活性物质层21B，从而制作正极21。
[负极的制作]
通过与上述的正极21的制作步骤同样的步骤形成负极22。具体而言，首先，将负极活性物质、负极粘结剂以及负极导电剂相互混合而成的混合物(负极合剂)加入到溶剂中，由此制备糊剂状的负极合剂浆料。关于溶剂的详细情况如上所述。接下来，将负极合剂浆料涂布在负极集电体22A的两面上，由此形成负极活性物质层22B。最后，对负极活性物质层22B进行压缩成型。由此，在负极集电体22A的两面上形成负极活性物质层22B，从而制作负极22。
[二次电池的组装]
首先，使用焊接法等接合法使正极引线31连接至正极21的正极集电体21A，并且使用焊接法等接合法使负极引线32连接至负极22的负极集电体22A。
接下来，使正极21以及负极22隔着隔膜23相互层叠，然后使该正极21、负极22以及隔膜23卷绕，由此制作卷绕体(未图示)。该卷绕体除了正极21、负极22以及隔膜23均未浸渍有电解液以外，具有与电池元件20的结构同样的结构。接下来，通过使用压力机等按压卷绕体，由此将卷绕体成型为扁平形状。
接下来，在将卷绕体收容在凹陷部10U的内部之后，折叠外包装膜10(熔接层/金属层/表面保护层)，由此使该外包装膜10彼此相互对置。接下来，使用热熔接法等粘接法，使相互对置的熔接层中的两个边的外周缘部彼此相互粘接，由此将卷绕体收纳在袋状的外包装膜10的内部。
最后，在将电解液注入到袋状的外包装膜10的内部之后，使用热熔接法等粘接法使相互对置的熔接层中的剩余的一个边的外周缘部彼此相互粘接。在该情况下，将密封膜41插入到外包装膜10和正极引线31之间，并且将密封膜42插入到外包装膜10和负极引线32之间。
由此，电解液浸渍到卷绕体中，从而制作了作为卷绕电极体的电池元件20。因此，电池元件20被封入到袋状外包装膜10的内部，从而组装成二次电池。
[二次电池的稳定化]
使组装后的二次电池进行充放电。环境温度、充放电次数(循环数)以及充放电条件等各种条件能够任意地设定。由此，在正极21以及负极22各自的表面上形成覆膜，从而使二次电池的状态电化学稳定。因此，完成二次电池。
＜2-4.作用以及效果＞
根据该二次电池，该二次电池具备电解液，该电解液具有上述的结构。因此，由于上述的理由，能够得到优异的电池特性。
特别是，如果二次电池是锂离子二次电池，利用锂的嵌入脱嵌可以稳定地得到充分的电池容量，因此能够得到更高的效果。
关于该二次电池的其他作用以及效果与关于上述的电解液的其他作用以及效果是同样的。
＜3.变形例＞
如以下说明的那样，上述的二次电池的结构能够适当变更。另外，以下说明的一系列变形例也可以相互组合。
[变形例1]
如上所述，电解液也可以包含含有酰亚胺阴离子的电解质盐以及其他电解质盐。
其中，电解液优选包含六氟化磷酸锂作为其他电解质盐，并且优选该电解液中的电解质盐的含量与该电解液中的六氟化磷酸锂的含量的关系被适当化。
具体而言，电解质盐包含阳离子以及酰亚胺阴离子。另外，六氟化磷酸离子包含锂离子以及六氟化磷酸离子。
在该情况下，电解液中的阳离子的含量C1与该电解液中的锂离子的含量C2之和T(mol/kg)优选为0.7mol/kg～2.2mol/kg。另外，电解液中的六氟化磷酸离子的摩尔数M2相对于该电解液中的酰亚胺阴离子的摩尔数M1的比例R(mol％)优选为13mol％～6000mol％。这是因为阳离子以及锂离子各自在正极21以及负极22各自的表面附近的移动速度充分提高，并且阳离子以及锂离子各自在电解液的液体中的移动速度也充分提高。
在此说明的“电解液中的阳离子的含量”是阳离子相对于溶剂的含量，并且“电解液中的锂离子的含量”是锂离子相对于溶剂的含量。需要说明的是，和T基于T＝C1+C2这一计算公式来计算，并且比例R基于R＝(M2/M1)×100这一计算公式来计算。
在分别计算和T以及比例R的情况下，通过将二次电池解体，回收电解液，然后使用ICP发射光谱分析法分析电解液。由此，分别确定含量C1、C2以及摩尔数M1、M2，从而分别计算出和T以及比例R。
在该情况下，由于电解液包含电解质盐，因此能够得到同样的效果。在该情况下，特别是，在并用电解质盐和其他电解质盐(六氟花磷酸锂)的情况下，两者的总量(和T)被适当化，并且两者的混合比(比例R)也被适当化。由此，在正极21以及负极22的各自的表面附近，阳离子以及锂离子各自的移动速度进一步提高，并且在电解液的液体中，阳离子以及锂离子各自的移动速度也进一步提高。因此，能够得到更高的效果。
[变形例2]
使用了作为多孔质膜的隔膜23。然而，在此虽然没有具体图示，也可以使用包括高分子化合物层的层叠型的隔膜。
具体而言，层叠型的隔膜包括具有一对面的多孔质膜和设置在该多孔质膜的单面或两面上的高分子化合物层。这是因为可以提高隔膜相对于正极21以及负极22中的每一个的密合性，从而可以抑制电池元件20的位置偏移(卷绕偏移)。由此，即使发生电解液的分解反应等副反应，也可以抑制二次电池的膨胀。高分子化合物层包含聚偏氟乙烯等高分子化合物。这是因为可以得到优异的物理强度以及优异的电化学稳定性。
需要说明的是，多孔质膜以及高分子化合物层中的一方或双方可以包含多个绝缘性粒子中的任意一种或两种以上。这是因为在二次电池发热时多个绝缘性粒子促进散热，因此该二次电池的安全性(耐热性)提高。绝缘性粒子包含无机材料以及树脂材料中的一方或双方。无机材料的具体例子是氧化铝、氮化铝、勃姆石、氧化硅、氧化钛、氧化镁以及氧化锆等。树脂材料的具体例子是丙烯酸树脂以及苯乙烯树脂等。
在制作层叠型的隔膜的情况下，制备了包含高分子化合物以及溶剂等的前体溶液，然后将前体溶液涂布在多孔质膜的单面或两面上。在该情况下，根据需要，也可以在前体溶液中添加多个绝缘性粒子。
即使在使用了该层叠型的隔膜的情况下，锂离子也变得能够在正极21和负极22之间移动，因此能够得到同样的效果。在该情况下，特别是，如上所述，由于二次电池的安全性提高，因此能够得到更高的效果。
[变形例3]
使用了作为液状的电解质的电解液。然而，虽然在此没有具体图示，但也可以使用作为凝胶状的电解质的电解质层。
在使用了电解质层的电池元件20中，正极21以及负极22隔着隔膜23以及电解质层相互层叠，并且将该正极21、负极22、隔膜23以及电解质层卷绕。该电解质层介于正极21和隔膜23之间，并且介于负极22和隔膜23之间。
具体而言，电解质层包含电解液以及高分子化合物，该电解液由高分子化合物保持。这是因为可以防止电解液的漏液。电解液的结构如上所述。高分子化合物包含聚偏氟乙烯等。在形成电解质层的情况下，在制备了包含电解液、高分子化合物以及溶剂等的前体溶液之后，将前体溶液涂布在正极21以及负极22的每一个的单面或两面上。
即使在使用了该电解质层的情况下，锂离子也变得能够经由电解质层在正极21和负极22之间移动，因此能够得到同样的效果。在该情况下，特别是，如上所述，由于可以防止电解液的漏液，因此能够得到更高的效果。
＜4.二次电池的用途＞
二次电池的用途(应用例)没有特别限定。用作电源的二次电池可以是电子设备以及电动车辆等的主电源，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。辅助电源是代替主电源而使用的电源，或者从主电源切换的电源。
二次电池的用途的具体例子如下。摄像机、数码静态相机、移动电话、笔记本电脑、立体声耳机、便携式收音机以及便携式信息终端等电子设备。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。搭载在电子设备等中的电池包。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或工业用的电池系统等电力存储系统。在这些用途中，可以使用一个二次电池，也可以使用多个二次电池。
电池包可以使用单电池，也可以使用电池组。电动车辆是使用二次电池作为驱动用电源来工作(行驶)的车辆，也可以是同时具备该二次电池以外的其他驱动源的混合动力汽车。在家用电力存储系统中，能够利用蓄积在作为电力存储源的二次电池中的电力来使用家用电气产品等。
在此，关于二次电池的应用例的一例具体进行说明。以下说明的应用例的结构仅是一例，因此能够适当变更。
图3示出了电池包的框架结构。在此说明的电池包是使用了一个二次电池的电池包(所谓的软包)，搭载在以智能手机为代表的电子设备等中。
如图3所示，该电池包具备电源51和电路基板52。该电路基板52与电源51连接，并且包括正极端子53、负极端子54以及温度检测端子55。
电源51包括一个二次电池。在该二次电池中，正极引线连接至正极端子53，并且负极引线连接至负极端子54。该电源51能够经由正极端子53以及负极端子54与外部连接，因此能够进行充放电。电路基板52包括控制部56、开关57、PTC元件58和温度检测部59。另外，也可以省略PTC元件58。
控制部56包括中央运算处理装置(CPU)以及存储器等，控制电池包整体的动作。该控制部56根据需要进行电源51的使用状态的检测以及控制。
需要说明的是，当电源51(二次电池)的电压达到过充电检测电压或过放电检测电压时，控制部56通过切断开关57，使充电电流不流过电源51的电流路径。过充电检测电压没有特别限定，具体而言，为4.20V±0.05V，并且过放电检测电压没有特别限定，具体而言，为2.40V±0.1V。
开关57包括充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管以及放电用二极管等，根据控制部56的指示来切换电源51与外部设备的连接的有无。该开关57包括使用了金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等，充放电电流基于开关57的导通电阻来检测。
温度检测部59包括热敏电阻等温度检测元件，使用温度检测端子55测定电源51的温度，并且将该温度的测定结果输出到控制部56。由温度检测部59测定的温度的测定结果用于在异常发热时控制部56进行充放电控制的情况以及在计算剩余容量时控制部56进行修正处理的情况等。
实施例
关于本技术的实施例进行说明。
＜实施例1～14以及比较例1～4＞
如以下说明的那样，制作了二次电池，然后评价了该二次电池的电池特性。
[二次电池的制作]
通过以下的步骤制作了图1以及图2所示的层压膜型的二次电池(锂离子二次电池)。
(正极的制作)
首先，使91质量份的正极活性物质(作为含锂化合物(氧化物)的LiNi0.82Co0.14Al0.04O2)、3质量份的正极粘结剂(聚偏氟乙烯)和6质量份的正极导电剂(炭黑)相互混合，由此制成正极合剂。接下来，将正极合剂加入到溶剂(作为有机溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮)中，然后搅拌该有机溶剂，由此制备了糊剂状的正极合剂浆料。接下来，使用涂布装置将正极合剂浆料涂布在正极集电体21A(厚度＝12μm的带状铝箔)的两面上，然后使该正极合剂浆料干燥，由此形成了正极活性物质层21B。最后，使用辊压机对正极活性物质层21B进行了压缩成型。由此，制作了正极21。
(负极的制作)
首先，使93质量份的负极活性物质(作为碳材料的人造石墨，使用X射线衍射法测定的(002)面的面间隔＝0.3358nm)和7质量份的负极粘结剂(丁苯橡胶)相互混合，由此制成负极合剂。接下来，将负极合剂加入到溶剂(作为水性溶剂的水)中，然后搅拌该有机溶剂，由此制备了糊剂状的负极合剂浆料。接下来，使用涂布装置将负极合剂浆料涂布在负极集电体22A(厚度＝15μm的带状铜箔)的两面上，然后使该负极合剂浆料干燥，由此形成了负极活性物质层22B。最后，使用辊压机对负极活性物质层22B进行了压缩成型。由此，制作了负极22。
(电解液的制备)
首先，准备了溶剂。
作为溶剂，使用了作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯和作为内酯的γ-丁内酯。在该情况下，溶剂的混合比(重量比)为碳酸亚乙酯:γ-丁内酯＝30:70。
接下来，将电解质盐加入到溶剂中，然后搅拌了该溶剂。
作为电解质盐的阳离子，使用了锂离子(Li+)。作为电解质盐的阴离子，使用了分别由式(1-5)、式(1-6)、式(1-21)以及式(1-22)表示的第一酰亚胺阴离子、由式(2-5)表示的第二酰亚胺阴离子、由式(3-5)表示的第三酰亚胺阴离子和由式(4-37)表示的第四酰亚胺阴离子。电解质盐的含量(mol/kg)如表1所示。
最后，在溶剂中添加了氟磷酸锂之后，搅拌了该溶剂。
作为氟磷酸锂，使用了单氟磷酸锂(Li2PFO3)以及二氟磷酸锂(LiPF2O2)。氟磷酸锂的含量(重量％)如表1所示。
由此，制备了包含电解质盐以及氟磷酸锂的电解液。该电解质盐是包含酰亚胺阴离子作为阴离子的锂盐。
需要说明的是，如表1所示，为了进行比较，除了作为阴离子使用了六氟化磷酸离子(PF6 -)来代替酰亚胺阴离子，并且不使用氟磷酸锂以外，通过同样的步骤制备了电解液。
另外，为了进行比较，除了作为阴离子使用了六氟化磷酸离子(PF6 -)来代替酰亚胺阴离子，并且使用了氟磷酸锂以外，通过同样的步骤制备了电解液。
此外，为了进行比较，除了使用了酰亚胺阴离子作为阴离子，并且不使用氟磷酸锂以外，通过同样的步骤制备了电解液。
(二次电池的组装)
首先，将正极引线31(铝箔)焊接至正极21的正极集电体21A，并且将负极引线32(铜箔)焊接至负极22的负极集电体22A。
接下来，使正极21以及负极22隔着隔膜23(厚度＝15μm的微多孔性聚乙烯膜)相互层叠，然后使该正极21、负极22以及隔膜23卷绕，由此制作了卷绕体。接下来，通过使用压力机对卷绕体进行冲压，成型为扁平形状的卷绕体。
接下来，以夹持收容在凹陷部10U中的卷绕体的方式折叠外包装膜10(熔接层/金属层/表面保护层)，然后通过使该熔接层中的两个边的外周缘部彼此相互热熔接，从而将卷绕体收纳在袋状的外包装膜10的内部。作为外包装膜10，使用了从内侧依次层叠有熔接层(厚度＝30μm的聚丙烯膜)、金属层(厚度＝40μm的铝箔)、表面保护层(厚度＝25μm的尼龙膜)的铝层压膜。
最后，在袋状的外包装膜10的内部注入电解液，然后在减压环境中使熔接层中的剩余的一个边的外周缘部彼此相互热熔接。在该情况下，将密封膜41(厚度＝5μm的聚丙烯膜)插入到外包装膜10和正极引线31之间，并且将密封膜42(厚度＝5μm的聚丙烯膜)插入到外包装膜10和负极引线32之间。由此，电解液浸渍到卷绕体中，从而制作了电池元件20。
因此，电池元件被封入外包装膜10的内部，从而组装成二次电池。
(二次电池的稳定化)
在常温环境中(温度＝23℃)使二次电池充放电1个循环。在充电时，以0.1C的电流进行恒流充电直至电压达到4.1V，然后以该4.1V的电压进行恒压充电直至电流达到0.05C。在放电时，以0.1C的电流进行恒流放电直至电压达到2.5V。0.1C是指将电池容量(理论容量)在10小时内完全放电的电流值，0.05C是指将电池容量在20小时内完全放电的电流值。
由此，由于在正极21以及负极22各自的表面上形成了覆膜，因此二次电池的状态在电化学方面稳定。因此，完成了层压膜型的二次电池。
需要说明的是，在二次电池完成后，使用高频感应耦合等离子体(InductivelyCoupled Plasma(ICP))发射光谱分析法对电解液进行了分析。其结果是，确认了电解质盐(阳离子以及阴离子)的种类和含量(mol/kg)以及氟磷酸锂的种类和含量(重量％)如表1所示。
[电池特性的评价]
评价了电池特性，得到表1所示的结果。在此，评价了高温循环特性、高温保存特性以及低温负荷特性。
(高温循环特性)
首先，通过在高温环境中(温度＝60℃)使二次电池进行充放电，测定了放电容量(第1个循环的放电容量)。充放电条件与上述的二次电池稳定化时的充放电条件是同样的。
接下来，在相同环境中，使二次电池反复进行充放电，直至循环总数达到100个循环，由此测定了放电容量(第100个循环的放电容量)。充放电条件与上述的二次电池稳定化时的充放电条件是同样的。
最后，基于循环维持率(％)＝(第100个循环的放电容量/第1个循环的放电容量)×100这一计算公式，计算出作为用于评价高温循环特性的指标的循环维持率。
(高温保存特性)
首先，在常温环境中(温度＝23℃)使二次电池充放电1个循环，由此测定了放电容量(保存前的放电容量)。充放电条件与上述的二次电池稳定化时的充放电条件是同样的。
接下来，在相同环境下使二次电池进行充电，在高温环境(温度＝80℃)下保存处于充电状态的二次电池(保存时间＝10天)，然后在常温环境中使二次电池进行放电，由此测定了放电容量(保存后的放电容量)。充放电条件与上述的二次电池稳定化时的充放电条件是同样的。
最后，基于保存维持率(％)＝(保存后的放电容量/保存前的放电容量)×100这一计算公式，计算出作为用于评价高温保存特性的指标的保存维持率。
(低温负荷特性)
首先，通过在常温环境中(温度＝23℃)使二次电池充放电1个循环，测定了放电容量(第1个循环的放电容量)。充放电条件与上述的二次电池稳定化时的充放电条件是同样的。
接下来，在低温环境中(温度＝-10℃)使二次电池反复进行充放电直至循环总数达到100个循环，由此测定了放电容量(第100个循环的放电容量)。充放电条件除了将放电时的电流变更为1C以外，与上述的二次电池的稳定化时的充放电条件是同样的。1C是指将电池容量在1小时内完全放电的电流值。
最后，基于负荷维持率(％)＝(第100个循环的放电容量/第1个循环的放电容量)×100这一计算公式，计算出作为用于评价低温负荷特性的指标的负荷维持率。
[表1]
[考察]
如表1所示，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别根据电解液的机构而大幅变动。
具体而言，在电解质盐既不包含酰亚胺阴离子也不包含氟磷酸锂的情况下(比较例1)，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率均减少。
另外，在电解质盐不包含酰亚胺阴离子但包含氟磷酸锂的情况(比较例2、3)下，与电解液既不包含酰亚胺阴离子也不包含氟磷酸锂的情况(比较例1)相比，循环维持率以及负荷维持率分别增加，或仅循环维持率增加。
此外，在电解质盐包含酰亚胺阴离子但不包含氟磷酸锂的情况(比较例4)下，与电解液既不包含酰亚胺阴离子也不包含氟磷酸锂的情况(比较例1)相比，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别增加，但该循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别没有充分增加。
与此相对，在电解质盐包含酰亚胺阴离子以及氟磷酸锂(实施例1～14)的情况下，得到高循环维持率、高保存维持率以及高负荷维持率。即，在电解液包含酰亚胺阴离子以及氟磷酸锂的情况下(实施例3)，与电解液不包含酰亚胺阴离子也不包含氟磷酸锂的情况(比较例1)相比，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别大幅增加。
在该情况下(实施例1～14)，特别是，得到以下说明的倾向。第一，当电解质盐含有轻金属离子(锂离子)作为阳离子时，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别变得足够高。第二，当电解质盐的含量相对于溶剂为0.2mol/kg～2mol/kg时，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别变得足够高。第三，当氟磷酸锂的含量为0.05重量％～3重量％时，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别变得足够高。
＜实施例15～31＞
除了如表2以及表3所示，将添加剂以及其他电解质盐中的任一个添加至电解液中以外，通过与实施例3中同样的步骤制作了二次电池，然后评价了电池特性。
关于添加剂的详细情况如下所述。作为不饱和环状碳酸酯，使用了碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)以及碳酸亚甲基亚乙酯(MEC)。作为氟化环状碳酸酯，使用了单氟碳酸亚乙酯(FEC)以及二氟碳酸亚乙酯(DFEC)。作为磺酸酯，使用了作为环状单磺酸酯的丙烷磺内酯(PS)以及丙烯磺内酯(PRS)，以及作为环状二磺酸酯的甲基二磺酸乙二醇脂(cyclodisone)(CD)。作为二羧酸酐，使用了琥珀酸酐(SA)。作为二磺酸酐，使用了丙烷二磺酸酐(PSAH)。作为硫酸酯，使用了亚乙基硫酸盐(DTD)。作为腈化合物，使用了琥珀腈(SN)。作为异氰酸酯化合物，使用了六亚甲基二异氰酸酯(HMI)。
作为其他电解质盐，使用了六氟花磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双(氟磺酰基)酰亚胺锂(LiFSI)以及双(草酸)硼酸锂(LiBOB)。
电解液中的添加剂以及其他电解质盐各自的含量(重量％)如表2以及表3所示。在该情况下，在二次电池完成后，通过使用ICP发射光谱分析法分析电解液，确认了添加剂以及其他电解质盐各自的含量如表2以及表3所示。
[表2]
[表3]
如表1以及表2所示，在电解液包含添加剂(实施例15～27)的情况下，与电解液不包含添加剂(实施例3)的情况相比，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率中的一个以上进一步增加。
另外，如表1以及表3所示，在电解液包含其他电解质盐的情况下(实施例28～31)，与电解液不包含其他电解质盐的情况下(实施例3)相比，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率中的一个以上进一步增加。
＜实施例32～63＞
除了如表4以及表5所示，使电解液包含其他电解质盐(六氟化磷酸锂(LiPF6))以外，通过与实施例3同样的步骤制作了二次电池，然后评价了电池特性。
在该情况下，将电解质盐以及其他电解质盐添加至溶剂中，然后搅拌了该溶剂。电解质盐的含量(mol/kg)、其他电解质盐的含量(mol/kg)、和T(mol/kg)、比例R(mol％)如表4以及表5所示。
[表4]氟磷酸锂＝LiPF2O2，含量＝1重量％
[表5]氟磷酸锂＝LiPF2O2，含量＝1重量％
如表4以及表5所示，在满足和T为0.7mol/kg～2.2mol/kg，并且比例R为13mol％～6000mol％这两个条件的情况下(实施例36等)，与不满足这两个条件的情况(实施例32等)相比，循环维持率、保存维持率以及负荷维持率分别进一步增加。
[总结]
由表1～表5所示的结果可知，如果电解液包含电解质盐以及氟磷酸锂，该电解质盐包含分别由式(1)～式(4)表示的阴离子中的任意一种或两种以上作为酰亚胺阴离子，该氟磷酸锂包含单氟磷酸锂以及二氟磷酸锂中的一方或双方，则循环维持率、保存维持率以及负荷维持率均得到改善。因此，在二次电池中，得到优异的高温循环特性、优异的高温保存特性以及优异的低温负荷特性，从而能够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关于本技术进行了说明，但本技术的结构并不限定于一个实施方式以及实施例中说明的结构，能够进行各种变形。
具体而言，虽然关于电池元件的元件结构是卷绕型的情况进行了说明。然而，电池元件的元件结构没有特别限定，因此可以是层叠型以及反复折叠型等。在层叠型中，正极以及负极隔着隔膜交替层叠，在反复折叠型中，正极以及负极隔着隔膜相互对置并折叠成Z字形。
另外，虽然关于电极反应物质是锂的情况进行了说明，但该电极反应物质没有特别限定。具体而言，如上所述，电极反应物质可以是钠以及钾等其他碱金属，也可以是铍、镁以及钙等碱土类金属。此外，电极反应物质也可以是铝等其他轻金属。
本说明书中记载的效果仅是示例，本技术的效果并不限定于本说明书中记载的效果。因此，关于本技术可以得到其他效果。

Claims (10)

1.一种二次电池，具备：
正极；
负极；以及
电解液，包含电解质盐以及氟磷酸锂，
所述电解质盐包含酰亚胺阴离子，所述酰亚胺阴离子包含分别由式(1)、式(2)、式(3)以及式(4)表示的阴离子中的至少一种，
所述氟磷酸锂包含单氟磷酸锂(Li2PFO3)以及二氟磷酸锂(LiPF2O2)中的至少一方，
其中，R1以及R2分别为氟基以及氟化烷基中的任一个，W1、W2以及W3分别为羰基(＞C＝O)、亚磺酰基(＞S＝O)以及磺酰基(＞S(＝O)2)中的任一个，
其中，R3以及R4分别为氟基以及氟化烷基中的任一个，X1、X2、X3以及X4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个，
其中，R5为氟化亚烷基，Y1、Y2以及Y3分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个，
其中，R6以及R7分别为氟基以及氟化烷基中的任一个，R8为亚烷基、亚苯基、氟化亚烷基以及氟化亚苯基中的任一个，Z1、Z2、Z3以及Z4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述电解质盐还包含阳离子，
所述阳离子包含轻金属离子。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其中，
所述轻金属离子包含锂离子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中，
所述电解液中的所述电解质盐的含量为0.2mol/kg以上且2mol/kg以下。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中，
所述电解液还包含六氟化磷酸锂，
所述电解质盐包含阳离子以及所述酰亚胺阴离子，
所述六氟化磷酸锂包含锂离子以及六氟化磷酸离子，
所述电解液中的所述阳离子的含量与所述电解液中的所述锂离子的含量之和为0.7mol/kg以上且2.2mol/kg以下，
所述电解液中的所述六氟化磷酸离子的摩尔数相对于所述电解液中的所述酰亚胺阴离子的摩尔数的比例为13mol％以上且6000mol％以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其中，
所述电解液中的所述氟磷酸锂的含量为0.05重量％以上且3重量％以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池，其中，
所述电解液还包含不饱和环状碳酸酯、氟化环状碳酸酯、磺酸酯、二羧酸酐、二磺酸酐、硫酸酯、腈化合物以及异氰酸酯化合物中的至少一种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的二次电池，其中，
所述电解液还包含六氟化磷酸锂、四氟化硼酸锂、双(氟磺酰基)酰亚胺锂以及双(草酸)硼酸锂中的至少一种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池是锂离子二次电池。
10.一种二次电池用电解液，
包含电解质盐以及氟磷酸锂，
所述电解质盐包含酰亚胺阴离子，所述酰亚胺阴离子包含分别由式(1)、式(2)、式(3)以及式(4)表示的阴离子中的至少一种，
所述氟磷酸锂包含单氟磷酸锂以及二氟磷酸锂中的至少一方，
其中，R1以及R2分别为氟基以及氟化烷基中的任一个，W1、W2以及W3分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个，
其中，R3以及R4分别为氟基以及氟化烷基中的任一个，X1、X2、X3以及X4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个，
其中，R5为氟化亚烷基，Y1、Y2以及Y3分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个，
其中，R6以及R7分别为氟基以及氟化烷基中的任一个，R8为亚烷基、亚苯基、氟化亚烷基以及氟化亚苯基中的任一个，Z1、Z2、Z3以及Z4分别为羰基、亚磺酰基以及磺酰基中的任一个。
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