JP7843422B2 - 非水電解液、二次電池及び電気装置 - Google Patents

非水電解液、二次電池及び電気装置

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Description

本願は、電池技術分野に関し、特に非水電解液、二次電池及び電気装置に関する。
近年、リチウムイオン二次電池技術の発展に伴い、リチウムイオン二次電池は、水力発電所、火力発電所、風力発電所、及び太陽発電所などのエネルギー貯蔵電源システム、並びに電動工具、電動自転車、電動バイク、電気自動車、軍用機器、航空宇宙などの多くの分野に広く適用されている。リチウムイオン二次電池は、非常に大きな発展を遂げているため、その急速充電性能、サイクル性能及び安全性能などに対してもより高い要求が出されている。
電池性能の中でも、特に自動車用のリチウム二次電池には長寿命化が求められる。電池寿命が劣化する原因として、充電過程で電解液が負極で還元され続けることが知られている。これらの問題を克服するために、電解液にさまざまな化合物を添加し、負極表面にＳＥＩフィルムとも呼ばれるパッシベーション層を形成させる試みが行われていた。当該ＳＥＩフィルムは、リチウムイオンの良導体且つ電子の不良導体であるため、リチウム消費反応の継続を抑制し、電極を保護する役割を果たす。研究により、均一、緻密、安定、低インピーダンス及び良好な接着力といった優れた特性を持つ固体電解質相界フィルム（ＳＥＩ）の形成は、電池の電気化学的性能の改善に有利であることが明らかになった。
本願は、二次電池のサイクル性能を改善するために、非水電解液、二次電池及び電気装置を提供する。
本願の第１の態様は、添加剤を含む非水電解液を提供し、当該添加剤は、一般式（Ｉ）で示される構造を有する環状硫酸エステル化合物を含み、
そのうち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つであり、ｎ１及びｎ２はそれぞれ独立的に０～２の任意の整数であり、
一般式（ＩＩ）は、
であり、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つであり、ｎ３は０～２の任意の整数であり、
Ｒ１及びＲ２は同時に水素原子ではなく、且つＲ３及びＲ４は同時に水素原子ではなく、
又は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、以下の条件を満たす：
Ｒ１及びＲ２は同時に水素原子であり、且つＲ３及びＲ４は、その一方が水素原子であり、他方が一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基及びスルホン酸基のうちの何れか１つであり、且つ上記一般式（ＩＩ）で示される構造の基においてＲ５及びＲ６は同時に水素原子ではなく、
又は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、以下の条件を満たす：
Ｒ３及びＲ４は同時に水素原子であり、且つＲ１及びＲ２は、その一方が水素原子であり、他方が一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つであり、且つ上記一般式（ＩＩ）で示される構造の基においてＲ５及びＲ６は同時に水素原子ではない。
一般式（Ｉ）を有する上記環状硫酸エステル化合物は、非水電解液に添加剤として使用されると、二次電池の初回充電過程時に負極側に、より安定で電子遮断能力のより高い無機・有機混合ＳＥＩフィルムが生成される。当該ＳＥＩフィルムは、電子を遮断し、負極における電解液の継続的な分解を回避することができるため、負極片に低抵抗性能があると共に、電池コアのサイクル性能を極めて大きく改善し、更に電池の寿命を明らかに改善することができる。
第１の態様の任意の実施形態において、上記環状硫酸エステル化合物は一般式（Ｉ－１）で示される構造を有し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基及びスルホン酸基から選択される何れか１つであり、
一般式（ＩＩ－１）は、
であり、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つである。
上記一般式（Ｉ－１）における環状硫酸エステル環は全て５員環であるため、より緻密なＳＥＩフィルムを形成することができる。６員環に対してより大きな環張力を有し、正負極で成フィルムしやすいが、６員環は、比較的小さな環張力を有し、安定性が比較的高く、負極での成フィルムが比較的遅いため、電子を遮断するＳＥＩフィルムを生成する効率が比較的低く、ＳＥＩフィルムの効果の発揮に影響を与える。
第１の態様の任意の実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ３アルキル基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ３アルケニル基、Ｃ１～Ｃ３エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つである。
第１の態様の任意の実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ３アルキル基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル基から選択される何れか１つである。
第１の態様の任意の実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、Ｆ原子、Ｃｌ原子、Ｂｒ原子、メチル基、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基から選択される何れか１つである。
第１の態様の任意の実施形態において、選択的に、一般式（ＩＩ－１）で示される構造の基は、
という基から選択される何れか１つであり、そのうち、ＸはＦ原子、Ｃｌ原子又はＢｒ原子である。
第１の態様の任意の実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に、
、水素原子、Ｆ原子、Ｃｌ原子、Ｂｒ原子、メチル基、エチル基及びプロピル基から選択される何れか１つであり、ＸはＦ原子である。
第１の態様の任意の実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に、
、水素原子、メチル基及びエチル基から選択される何れか１つであり、ＸはＦ原子である。
第１の態様の任意の実施形態において、上記環状硫酸エステル化合物は、
という化合物から選択される何れか１つ又は複数である。
上記環状硫酸エステル化合物の製造方法は、より簡単であり、工業的により容易に普及し実施され、且つ二次電池のサイクル性能への改善効果がより安定である。
第１の態様の任意の実施形態において、上記非水電解液における環状硫酸エステル化合物の質量含有量は０．００１％～２０％であり、例えば、０．００１％、０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１％、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、選択的に０．１％～１０％、更に選択的に０．１％～５％であってもよく、環状硫酸エステル化合物を利用してより安定で電子遮断能力のより高い有機・無機混合ＳＥＩフィルムが十分に形成され、二次電池のサイクル性能を効果的に改善することができるだけでなく、二次電池の出力電力を改善することができる。
第１の態様の任意の実施形態において、上記非水電解液は電解質を更に含み、選択的に当該電解質はアルカリ金属塩系電解質を含み、選択的に電解質はリチウム塩又はナトリウム塩を含み、選択的に、リチウム塩は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）及びリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）からなる群から選択される１つ又は複数を含み、ナトリウム塩は、六フッ化リン酸ナトリウム、ナトリウムジフルオロ（オキサラート）ホウ酸塩、過塩素酸ナトリウム、ナトリウムビス（フルオロスルホニル）イミド、ナトリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド及びナトリウムトリフルオロメタンスルホン酸からなる群から選択される１つ又は複数を含む。上記各リチウム塩は、単独で使用してもよく、２つ以上混合して使用してもよい。
第１の態様の任意の実施形態において、非水電解液は非水溶媒を更に含み、非水溶媒は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ニトリル系溶媒、ケトン系溶媒及びスルホン系溶媒からなる群から選択される１つ又は複数を含む。選択的に、非水溶媒は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、１，４－ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホン、メチルエチルスルホン、ジエチルスルホン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジオキソラン、アセトン、アセトニトリル及びブチロニトリルからなる群のうちの１つ又は複数を含む。上記非水溶媒は、単独で使用してもよく、２つ以上混合して使用してもよい。
第１の態様の任意の実施形態において、上記添加剤は、スルトン化合物のうちの１つ又は複数を更に含み、これにより、電池のサイクル性能が更に改善される。本願の第２の態様は、正極片、電解液、セパレータフィルム及び負極片を含む二次電池を提供し、当該電解液は上記何れか１つの非水電解液である。本願に係る非水電解液を有する二次電池は、出力電力と寿命が明らかに改善される。
本願の第３の態様は、二次電池を含む電気装置を提供し、当該二次電池は上記何れか１つの二次電池を含む。本願に係る二次電池を有する電気装置は、使用寿命がより長い。
本願の実施例における技術案をより明らかに説明するために、以下、本願の実施例に使用される図面を簡単に紹介し、明らかに、以下の説明における図面は本願の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的労働を行うことなく、図面に応じて他の図面を更に得ることができる。
本願の一実施形態に係る二次電池の概略図である。 図１に示される本願の一実施形態に係る二次電池の分解図である。 本願の一実施形態に係る電池モジュールの概略図である。 本願の一実施形態に係る電池パックの概略図である。 図４に示される本願の一実施形態に係る電池パックの分解図である。 本願の一実施形態に係る二次電池を電源として使用する電気装置の概略図である。
図面において、図面は実際のスケールに従って描かれていない。
符号の説明：
１、電池パック
２、上部ケース
３、下部ケース
４、電池モジュール
５、二次電池
５１、ケーシング
５２、電極アセンブリ
５３、トップカバーアセンブリ。
以下、図面及び実施例と合わせて本願の実施形態を更に詳しく説明する。以下の実施例の詳細な説明及び図面は、本願の原理を例示的に説明するために用いられるが、本願の範囲を限定するものではなく、即ち、本願は、記載された実施例に限定されない。
以下、適宜図面を参照して本願に係る非水電解液、二次電池及び電気装置を具体的に開示する実施形態を詳しく説明する。ただし、不要な詳しい説明を省略することがある。例えば、既によく知られた事項を詳しく説明すること、実質的に同一の構成を繰り返して説明することを省略することがある。それは、以下の説明が不必要に長くなることを避け、当業者による理解を容易にするためである。また、図面及び以下の説明は、本願が当業者により十分に理解されるように提供されるもので、特許請求の範囲に記載される主旨を限定しようとするものではない。
本願に開示される「範囲」は下限と上限で限定され、所定の範囲は１つの下限と１つの上限を選択することで限定され、選択された下限と上限により特別な範囲の境界が限定される。このように限定される範囲は、両端値を含んでも含まなくてもよく、且つ任意に組み合わせてもよく、即ち、任意の下限は任意の上限と組み合わせて１つの範囲を形成することができる。例えば、特定のパラメータについて６０～１２０及び８０～１１０の範囲が挙げられた場合、６０～１１０及び８０～１２０の範囲も予想されたと理解される。また、挙げられた最小範囲値が１及び２である場合、及び最大範囲値３、４及び５が挙げられた場合、１～３、１～４、１～５、２～３、２～４及び２～５という範囲は全て予想可能である。本願において、他の説明がない限り、数値範囲「ａ～ｂ」は、ａからｂの間の任意の実数の組み合わせの省略表現を表し、そのうち、ａ及びｂは何れも実数である。例えば、「０～５」という数値範囲は、本明細書において「０～５」の間の実数が既に全て挙げられたことを表し、「０～５」は単にそれらの数値の組み合わせの略語表現である。なお、あるパラメータが≧２の整数であると記載される場合、当該パラメータが、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２などの整数であることを開示することに相当する。
特に説明のない限り、本願の全ての実施形態及び選択的な実施形態は、互いに組み合わせて新たな技術案を形成することができる。
特に説明のない限り、本願の全ての技術的特徴及び選択的な技術的特徴は、互いに組み合わせて新たな技術案を形成することができる。
特に説明のない限り、本願の全てのステップは、順次に行われてもよく、ランダムに行われてもよいが順次に行われることが好ましい。例えば、上記方法がステップ（ａ）及び（ｂ）を含むことは、上記方法が順次に行われるステップ（ａ）及び（ｂ）を含んでもよく、順次に行われるステップ（ｂ）及び（ａ）を含んでもよいことを表す。例えば、上述した上記方法がステップ（ｃ）を更に含んでもよいことは、ステップ（ｃ）が任意の順序で上記方法に加えることができることを表し、例えば、上記方法は、ステップ（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を含んでもよく、ステップ（ａ）、（ｃ）及び（ｂ）を含んでもよく、ステップ（ｃ）、（ａ）及び（ｂ）などを含んでもよい。
特に説明のない限り、本願に言及される「含む」及び「包含」は、開放的なものを表し、閉鎖的なものであってもよい。例えば、上記「含む」及び「包含」は、挙げられていない他の成分を更に含み、又は包含してもよく、挙げられた成分のみを含み、又は包含してもよいことを表し得る。
特に説明のない限り、本願において、「又は」という用語は、包括的なものである。例えば、「Ａ又はＢ」という語句は、「Ａ、Ｂ、又はＡとＢの両方」を表す。より具体的に、以下の何れの条件も「Ａ又はＢ」という条件を満たす：Ａが真である（又は存在する）と共にＢが偽である（又は存在しない）こと、Ａが偽である（又は存在しない）と共にＢが真（又は存在する）であること、或いは、ＡとＢの両方が真である（又は存在する）こと。
［二次電池］
二次電池は、充電池又は蓄電池とも呼ばれ、電池の放電後に充電することにより活性材料を活性化させて使用し続けることができる電池を指す。
通常、二次電池は、正極片、負極片、セパレータフィルム及び電解液を含む。電池の充放電過程において、活性イオン（例えば、リチウムイオン又はナトリウムイオン）は、正極片と負極片の間に挿入及び脱離を繰り返す。セパレータフィルムは正極片と負極片の間に設置され、主に正極と負極の短絡を防ぐ役割を果たすと同時に、活性イオンの通過を可能にする。電解液は、正極片と負極片の間にあり、主に活性イオンを伝導する役割を果たす。
［非水電解液］
本願の一実施形態は、添加剤を含む非水電解液を提供し、当該添加剤は、一般式（Ｉ）で示される構造を有する環状硫酸エステル化合物を含み、
そのうち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つであり、ｎ１及びｎ２はそれぞれ独立的に０～２の任意の整数であり、
一般式（ＩＩ）は、
であり、Ｒ５とＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つであり、ｎ３は０～２の任意の整数であり、
Ｒ１及びＲ２は同時に水素原子ではなく、且つＲ３及びＲ４は同時に水素原子ではなく、
又は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、以下の条件を満たす：
Ｒ１及びＲ２は同時に水素原子であり、且つＲ３及びＲ４は、その一方が水素原子であり、他方が一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基及びスルホン酸基のうちの何れか１つであり、且つ前記一般式（ＩＩ）で示される構造の基においてＲ５及びＲ６は同時に水素原子ではなく、
又は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、以下の条件を満たす：
Ｒ３及びＲ４は同時に水素原子であり、且つＲ１及びＲ２は、その一方が水素原子であり、他方が一般式（ＩＩ）で示される構造を有する基、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つであり、且つ前記一般式（ＩＩ）で示される構造の基においてＲ５及びＲ６は同時に水素原子ではない、非水電解液。
一般式（Ｉ）を有する上記環状硫酸エステル化合物は、非水電解液に添加剤として使用されると、二次電池の初回充電過程時に負極側に、より安定で電子遮断能力のより高い無機・有機混合ＳＥＩフィルムが生成される。当該ＳＥＩフィルムは、電子を遮断し、負極における電解液の継続的な分解を回避することができるため、負極片に低抵抗性能があると共に、電池コアのサイクル性能を極めて大きく改善し、更に電池の寿命を明らかに改善することができる。
上記環状硫酸エステル化合物が上記効果を奏するメカニズムは未だ明らかではないが、出願人は次のように推測した。環状硫酸エステル化合物が２つの環状硫酸エステル環で接続された骨格を有することに基づき、アルキル基などの置換基を導入することで、負極に有機鎖のより長い弾性ＳＥＩフィルムを生成することができ、サイクル過程中に負極に生じる体積の変化に対応してＳＥＩフィルムの破壊を回避することができ、Ｆ及びＮなどを含む置換基を導入することで、負極で成フィルムに参与し、ＬｉＦ及びＬｉ３Ｎなどのより多くの無機成分に富むＳＥＩフィルムを生成し、ＳＥＩフィルムの機械的強度を向上させ、更に負極のＳＥＩフィルムの安定性を向上させ、電池のサイクル性能を改善する目的を達成することができる。
上記アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基又はシクロアルキル基であってもよく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基などを含むが、これらに限定されず、上記ハロアルキル基におけるアルキル基は、直鎖アルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基などの分岐鎖アルキル基又はシクロアルキル基を含むが、これらに限定されず、ハロゲン原子は、フッ素原子、塩基原子又は臭素原子であってもよく、ハロゲン原子はアルキル基における何れか１つ又は複数の水素原子を置換し、上記アルコキシ基は、シクロプロピル基、オキセタニル基などを含むが、これらに限定されず、ハロアルコキシ基におけるハロゲン原子はフッ素原子、塩基原子又は臭素原子であってもよく、ハロゲン原子はアルコキシ基における何れか１つ又は複数の水素原子を置換し、アルケニル基は－ＣＨ＝ＣＨ２、－ＣＨ＝ＣＨ２ＣＨ３、－ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、－ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２ＣＨ３を含むが、これらに限定されず、エステル基は、ギ酸メチル基、ギ酸エチル基、酢酸エチル基、プロピオン酸メチル基、プロピオン酸エチル基、プロピオン酸プロピル基などを含むが、これらに限定されない。
本願の幾つかの実施形態において、上記環状硫酸エステル化合物は、一般式（Ｉ－１）で示される構造を有し、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基及びスルホン酸基から選択される何れか１つであり、
一般式（ＩＩ－１）は、
であり、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基とスルホン酸基から選択される何れか１つである。
上記一般式（Ｉ－１）における環状硫酸エステル環は全て５員環であるため、より緻密なＳＥＩフィルムを形成することができる。６員環に対してより大きな環張力を有し、正負極で成フィルムしやすいが、６員環は、比較的小さな環張力を有し、安定性が比較的高く、負極での成フィルムが比較的遅いため、電子を遮断するＳＥＩフィルムを生成する効率が比較的低く、ＳＥＩフィルムの効果の発揮に影響を与える。
本願の幾つかの実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ３アルキル基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ３アルケニル基、Ｃ１～Ｃ３エステル基、シアノ基及びスルホン酸基から選択される何れか１つである。
本願の幾つかの実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ３アルキル基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル基から選択される何れか１つである。
本願の幾つかの実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、Ｆ原子、Ｃｌ原子、Ｂｒ原子、メチル基、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基から選択される何れか１つである。
本願の幾つかの実施形態において、選択的に、上記一般式（ＩＩ－１）で示される構造の基は、
という基から選択される何れか１つであり、そのうち、ＸはＦ原子、Ｃｌ原子又はＢｒ原子である。
本願の幾つかの実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に
、水素原子、Ｆ原子、Ｃｌ原子、Ｂｒ原子、メチル基、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基から選択される何れか１つであり、ＸはＦ原子である。
本願の幾つかの実施形態において、選択的に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立的に
、水素原子、メチル基及びエチル基から選択される何れか１つであり、ＸはＦ原子である。
本願の幾つかの実施形態において、上記環状硫酸エステル化合物は、
という化合物から選択される何れか１つ又は複数である。
上記環状硫酸エステル化合物の幾つかの製造方法は、より簡単であり、工業的により容易に普及して実施され、且つ二次電池の寿命への改善効果がより安定である。
本願の上記各実施形態における環状硫酸エステル化合物の用量は、通常の非水電解液における通常の環状硫酸エステル化合物の用量を参照してよく、幾つかの実施形態において、上記非水電解液における環状硫酸エステル化合物の質量含有量は０．００１％～２０％であり、例えば、０．００１％、０．００５％、０．０１％、０．０５％、０．１％、０．５％、１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、１５％、２０％、選択的に０．１％～１０％、更に選択的に０．１％～５％であってもよい。環状硫酸エステル化合物を利用してより安定で電子遮断能力のより高い有機・無機混合ＳＥＩフィルムが十分に形成され、二次電池のサイクル性能を効果的に改善することができるだけでなく、二次電池の出力電力を改善することができる。上記質量含有量の制限により、環状硫酸エステル化合物の含有量が少なすぎることでＳＥＩフィルムの機能が十分に発揮されないことが回避される上に、環状硫酸エステル化合物が多すぎることで電解液の粘度が大きすぎ、且つ負極に形成されるＳＥＩフィルムが厚すぎるようになり、電解液の伝導率が低下し、更にサイクル性能と充電能力の改善効果が低下することが回避される。
幾つかの実施形態において、非水電解液は電解質を更に含み、一般的に非水電解液に使用可能な電解質であれば、何れも本願の非水電解液に使用されることが考えられる。当業者は、例えば、リチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池に適用される通常の電解質を選択するように、非水電解液が使用される電池系によって選択することができる。幾つかの実施形態において、上記非水電解液における電解質は、アルカリ金属塩系電解質を含み、選択的に電解質はリチウム塩又はナトリウム塩を含み、選択的に、リチウム塩は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）からなる群から選択される１つ又は複数を含み、ナトリウム塩は、六フッ化リン酸ナトリウム、ナトリウムジフルオロ（オキサラート）ホウ酸塩、過塩素酸ナトリウム、ナトリウムビス（フルオロスルホニル）イミド、ナトリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド及びナトリウムトリフルオロメタンスルホン酸からなる群から選択される１つ又は複数を含む。上記各リチウム塩又はナトリウム塩は、単独で使用してもよく、２つ以上混合して使用してもよい。
非水電解液における電解質の含有量は、通常の非水電解液における電解質の含有量を参照することができ、幾つかの実施形態において、非水電解液における電解質の含有量は０．１～５ｍｏｌ／Ｌであり、例えば、０．１ｍｏｌ／Ｌ、０．３ｍｏｌ／Ｌ、０．５ｍｏｌ／Ｌ、１ｍｏｌ／Ｌ、１．５ｍｏｌ／Ｌ、２ｍｏｌ／Ｌ、２．５ｍｏｌ／Ｌ、３ｍｏｌ／Ｌ、４ｍｏｌ／Ｌ又は５ｍｏｌ／Ｌ、選択的に０．５～１．５ｍｏｌ／Ｌ、更に選択的に０．７～１．２ｍｏｌ／Ｌであってもよい。
本願の非水溶媒は、通常の二次電池用の非水溶媒から選択することができ、幾つかの実施形態において、非水溶媒は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ニトリル系溶媒、ケトン系溶媒及びスルホン系溶媒からなる群から選択される何れか１つ又は複数を含む。選択的に、非水溶媒は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、１，４－ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホン、メチルエチルスルホン、ジエチルスルホン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジオキソラン、アセトン、アセトニトリル及びブチロニトリルからなる群から選択される１つ又は複数を含む。上記非水溶媒は、単独で使用してもよく、２つ以上混合して使用してもよく、例えば、二次電池の負荷特性、低温特性を向上させるために、環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルとの混合溶媒を使用することができる。本願に係る非水電解液が固体電池に使用される場合に、ジメチルスルホンなどの固体溶媒を使用することができる。
上記添加剤に加え、添加剤には、負極成フィルム添加剤、正極成フィルム添加剤が含まれてもよく、電池のある性能を改善可能な添加剤、例えば、電池の過充電性能を改善する添加剤、電池の高温又は低温性能を改善する添加剤などが含まれてもよい。幾つかの実施形態において、上記添加剤は、スルトン化合物のうちの１つ又は複数を更に含む。ススルトン化合物を加えることにより、二次電池のサイクル性能を更に改善する。
［一般式（Ｉ）で示される構造を有する環状硫酸エステル化合物の製造方法］
本願に係る一般式（Ｉ）で示される構造を有する環状硫酸エステル化合物の製造方法は、以下の合成経路を参照する：
そのうち、第１のステップの反応温度は３０～６０℃に制御され、第２のステップの反応温度は１０～３０℃に制御され、第２のステップは、三塩化ルテニウム三水和物などの触媒により触媒し、酸化剤は次亜塩素酸ナトリウム、オゾンなどであってもよい。
［正極片］
正極片は、一般的に、正極集電体と、正極集電体の少なくとも１つの表面に設置された正極フィルム層とを含み、正極フィルム層は正極活性材料を含む。
一例として、正極集電体は、それ自身の厚さ方向において対向する２つの表面を有し、正極フィルム層は、正極集電体の対向する２つの表面の何れか一方又は両方に設置される。
幾つかの実施形態において、正極集電体は、金属箔片又は複合集電体を使用することができる。例えば、金属箔片としては、アルミ箔を用いることができる。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基層の少なくとも一面に形成される金属層とを含むことができる。複合集電体は、金属材料（アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀及び銀合金など）を、高分子材料基材（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの基材）に形成することにより形成することができる。
幾つかの実施形態において、正極活性材料は、当技術分野で公知の電池に用いられる正極活性材料を使用することができる。一例として、リチウムイオン二次電池に用いられる正極活性材料は、オリビン構造のリチウム含有リン酸塩、リチウム遷移金属酸化物及びそれらの各々の改質化合物という材料のうちの少なくとも１つを含んでもよい。しかしながら、本願は、これらの材料に限定されず、電池の正極活性材料として使用できる他の従来の材料を使用してもよい。これらの正極活性材料は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。そのうち、リチウム遷移金属酸化物の例は、リチウムコバルト酸化物（例えば、ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル酸化物（例えば、ＬｉＮｉＯ２）、リチウムマンガン酸化物（例えば、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４）、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムマンガンコバルト酸化物、リチウムニッケルマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物（例えば、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２（ＮＣＭ３３３と略称されてもよい））を含んでもよいが、これらに限定されない。オリビン構造のリチウム含有リン酸塩の例は、リン酸鉄リチウム（例えば、ＬｉＦｅＰＯ４（ＬＦＰと略称されてもよい））、リン酸鉄リチウムと炭素との複合材料、リン酸マンガンリチウム（例えば、ＬｉＭｎＰＯ４）、リン酸マンガンリチウムと炭素との複合材料、リン酸マンガン鉄リチウム、リン酸マンガン鉄リチウムと炭素との複合材料のうちの少なくとも１つを含んでもよいが、これらに限定されない。
一例として、ナトリウムイオン二次電池に用いられる正極活性材料は、ナトリウム遷移金属酸化物、ポリアニオン系化合物及びプルシアンブルー系化合物のうちの少なくとも１つを含んでもよい。しかしながら、本願は、これらの材料に限定されず、電池の正極活性材料として使用できる他の従来の材料を使用してもよい。これらの正極活性材料は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。そのうち、ナトリウム遷移金属酸化物において、遷移金属は、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｚｒ及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１つを含む。ナトリウム遷移金属酸化物は、例えば、ＮａｘＭＯ２であり、そのうち、Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ及びＣｕからなる群から選択される１つ又は複数を含み、０＜ｘ≦１である。ポリアニオン系化合物は、ナトリウムイオン、遷移金属イオン及び四面体型（ＹＯ４）ｎ－アニオンユニットを有する化合物であってもよく、遷移金属は、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｚｒ及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１つを含み、Ｙは、Ｐ、Ｓ及びＳｉからなる群から選択される少なくとも１つを含み、ｎは（ＹＯ４）ｎ－の原子価状態を示す。ポリアニオン系化合物は、ナトリウムイオン、遷移金属イオン、四面体型（ＹＯ４）ｎ－アニオンユニット及びハロゲンアニオンを有する化合物の１種であってもよく、遷移金属は、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｚｒ及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１つを含み、Ｙは、Ｐ、Ｓ及びＳｉからなる群から選択される少なくとも１つを含み、ｎは（ＹＯ４）ｎ－の原子価状態を示し、ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ及びＢｒからなる群から選択される少なくとも１つを含む。ポリアニオン系化合物は、ナトリウムイオン、四面体型（ＹＯ４）ｎ－アニオンユニット、多面体ユニット（ＺＯｙ）ｍ＋及び選択的なハロゲンアニオンを有する化合物であってもよく、Ｙは、Ｐ、Ｓ及びＳｉからなる群から選択される少なくとも１つを含み、ｎは（ＹＯ４）ｎ－の原子価状態を示し、Ｚは遷移金属を示し、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｚｒ及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１つを含み、ｍは（ＺＯｙ）ｍ＋の原子価状態を示し、ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ及びＢｒからなる群から選択される少なくとも１つを含む。ポリアニオン系化合物は、ＮａＦｅＰＯ４、Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）３、ＮａＭ’ＰＯ４Ｆ（Ｍ’は、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＮｉからなる群から選択される１つ又は複数を含む）及びＮａ３（ＶＯｙ）２（ＰＯ４）２Ｆ３－２ｙ（０≦ｙ≦１）からなる群から選択される少なくとも１つを含む。プルシアンブルー系化合物は、ナトリウムイオン、遷移金属イオン及びシアン化物イオン（ＣＮ－）を有する化合物であってもよい。遷移金属は、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｚｒ及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１つを含む。プルシアンブルー系化合物は、例えば、ＮａａＭｅｂＭｅ’ｃ（ＣＮ）６であり、そのうち、Ｍｅ及びＭｅ’は、それぞれ独立的にＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１つを含み、０＜ａ≦２、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１である。
幾つかの実施形態において、正極フィルム層は、更に選択的に接着剤を含んでもよい。一例として、接着剤は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレン－プロピレン三元共重合体、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン－テトラフルオロエチレン三元共重合体、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びフッ素含有アクリレート樹脂のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
幾つかの実施形態において、正極フィルム層は、更に選択的に導電剤を含んでもよい。一例として、導電剤は、超伝導カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
幾つかの実施形態において、正極片は次のように製造することができる：正極活性材料、導電剤、接着剤及び任意の他の成分などの正極片を製造するための上記成分を溶媒（例えば、Ｎ－メチルピロリドン）に分散させ、正極スラリーを形成し、正極スラリーを正極集電体に塗布し、乾燥、冷間加圧などのプロセスを経へた後、正極片を得ることができる。
［負極片］
負極片は、負極集電体と、負極集電体の少なくとも１つの表面に設置された負極フィルム層とを含み、上記負極フィルム層は負極活性材料を含む。
一例として、負極集電体は、それ自身の厚さ方向において対向する２つの表面を有し、負極フィルム層は、負極集電体の対向する２つの表面の何れか一方又は両方に設置される。
幾つかの実施形態において、負極集電体は、金属箔片又は複合集電体を使用することができる。例えば、金属箔片としては、銅箔を使用してもよい。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基材の少なくとも１つの表面に形成される金属層とを含んでもよい。複合集電体は、金属材料（銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀及び銀合金など）を高分子材料基材（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの基材）に形成することにより形成することができる。
幾つかの実施形態において、負極活性材料は、当技術分野で公知の電池用の負極活性材料を使用することができる。一例として、負極活性材料は、人造黒鉛、天然黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、シリコン系材料、スズ系材料及びチタン酸リチウムなどの材料のうちの少なくとも１つを含んでもよい。シリコン系材料は、単体シリコン、シリコン酸素化合物、シリコン炭素複合物、シリコン窒素複合物及びシリコン合金のうちの少なくとも１つから選択されてもよい。スズ系材料は、元素スズ、スズ酸素化合物及びスズ合金のうちの少なくとも１つから選択されてもよい。しかしながら、本願は、これらの材料に限定されず、電池の負極活性材料として使用可能な他の従来の材料を使用してもよい。これらの負極活性材料は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
幾つかの実施形態において、負極フィルム層は、更に選択的に接着剤を含んでもよい。一例として、接着剤は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリアクリル酸ナトリウム（ＰＡＡＳ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アルギン酸ナトリウム（ＳＡ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＡＡ）及びカルボキシメチルキトサン（ＣＭＣＳ）のうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
幾つかの実施形態において、負極フィルム層は、更に選択的に導電剤を含んでもよい。一例として、導電剤は、超伝導カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。
幾つかの実施形態において、負極フィルム層は、更に選択的に他の助剤、例えば、増粘剤（例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ－Ｎａ））などを含んでもよい。
幾つかの実施形態において、負極片は次のように製造することができる：負極活性材料、導電剤、接着剤及び任意の他の成分などの負極片を製造するための上記成分を溶媒（例えば、脱イオン水）に分散させ、負極スラリーを形成し、負極スラリーを負極集電体に塗布し、乾燥、冷間加圧などのプロセスを経た後、負極片を得ることができる。
［セパレータフィルム］
幾つかの実施形態において、二次電池はセパレータフィルムを更に含む。本願は、セパレータフィルムの種類に特に制限はないが、良好な化学的安定性及び機械的安定性を有する任意の公知の多孔構造のセパレータフィルムを選択することができる。
幾つかの実施形態において、セパレータフィルムの材質は、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも１つから選択されてもよい。セパレータフィルムは、単層薄フィルムであってもよく、多層複合薄フィルムであってもよく、特に制限はない。セパレータフィルムが多層複合薄フィルムである場合、各層の材料は相同又は相異であってもよく、特に制限はない。
幾つかの実施形態において、正極片、負極片及びセパレータフィルムは、巻き取り又は積層プロセスにより電極アセンブリに作製することができる。
幾つかの実施形態において、二次電池は外装パッケージを含んでもよい。当該外装パッケージは、上記電極アセンブリ及び電解質を封入することに用いることができる。
幾つかの実施形態において、二次電池の外装パッケージは、硬質ケーシング、例えば、硬質プラスチックケーシング、アルミニウムケース、スチールケースなどであってもよい。二次電池の外装パッケージは、パウチ、例えば、バッグ式のパウチであってもよい。パウチの材質はプラスチックであってもよく、プラスチックとしては、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート及びポリブチレンサクシネートなどが挙げられる。
本願は、二次電池の形状に特に制限はないが、円筒形、角形又は他の任意の形状であってもよい。例えば、図１は、一例としての角形構造の二次電池５である。
幾つかの実施形態において、図２を参照すると、外装パッケージは、ケーシング５１及びカバープレート５３を含んでもよい。そのうち、ケーシング５１は、ベースプレート、及びベースプレートに接続したサイドプレートを含み、ベースプレートとサイドプレートが取り囲んで収容室を形成する。ケーシング５１は、収容キャビティに連通する開口を有し、カバープレート５３は、上記開口を蓋設して上記収容キャビティを閉塞することができる。正極片、負極片及びセパレータフィルムは、巻き取り又は積層プロセスにより電極アセンブリ５２を形成することができる。電極アセンブリ５２は、上記収容キャビティ内に封入される。電解液は電極アセンブリ５２に浸潤する。二次電池５に含まれる電極アセンブリ５２の数は１つ又は複数であってもよく、当業者は、具体的な実際のニーズに応じて選択することができる。
幾つかの実施形態において、二次電池は、電池モジュールに組み立てることができ、電池モジュールに含まれる二次電池の数は１つ又は複数であってもよく、具体的な数は、当業者が電池モジュールの応用と容量に応じて選択することができる。
図３は、電池モジュール４が例として示されている。図３を参照すると、電池モジュール４において、複数の二次電池５は、電池モジュール４の長さ方向に沿って順に並んで設置されてもよい。勿論、他の任意の方法で設置してもよい。更に、締結部材により当該複数の二次電池５を固定することができる。
選択的に、電池モジュール４は、収容空間を有する外装ケースを更に含んでもよく、複数の二次電池５は当該収容空間に収容される。
幾つかの実施形態において、上記電池モジュールは、また、電池パックに組み立てることができ、電池パックに含まれる電池モジュールの数は１つ又は複数であってもよく、具体的な数は、当業者が電池パックの応用と容量に応じて選択することができる。
図４及び図５は、電池パック１が例として示されている。図４及び図５を参照すると、電池パック１は、電池ボックスと、電池ボックス内に設置される複数の電池モジュール４を含むことができる。電池ボックスは、上部ケース２と下部ケース３を含み、上部ケース２は下部ケース３に蓋設され、且つ電池モジュール４を収容する密閉空間を形成することができる。複数の電池モジュール４を電池ボックス内に任意に設置することができる。
また、本願は、本願により提供される二次電池、電池モジュール又は電池パックのうちの少なくとも１つを含む電気装置を更に提供する。上記二次電池、電池モジュール又は電池パックは、上記電気装置の電源として使用されてもよく、上記電気装置のエネルギー貯蔵ユニットとして使用されてもよい。上記電気装置は、モバイルデバイス（例えば、携帯電話、ノートパソコンなど）、電気自動車（例えば、純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電動自転車、電動スクーター、電動ゴルフカート、電気トラックなど）、電気列車、船舶及び人工衛星、エネルギー貯蔵システムなどを含むが、これらに限定されない。
上記電気装置としては、その使用ニーズに応じて、二次電池、電池モジュール又は電池パックを選択することができる。
図６は一例としての電気装置である。当該電気装置は、純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、又はプラグインハイブリッド電気自動車などである。二次電池の高出力及び高エネルギー密度に対する上記電気装置の需要を満たすために、電池パック又は電池モジュールを使用することができる。
［実施例］
以下、本願の実施例について説明する。以下に記載する実施例は例示的なものであり、本願の解釈のみに使用され、本願を限定するものとして理解することができない。実施例に具体的な技術又は条件が記載されていない場合、当技術分野における文献に記載された技術又は条件に従って、或いは製品の説明書に従って行われる。使用された試薬又は機器は、生産メーカーが明記されていない場合、何れも市販で入手可能な通常の製品であり、その他の試薬又は化合物の情報は表１に記録されている。
合成例１：化合物１
の合成
ステップ１：３００ｇ（２ｍｏｌ）の固体１，６ジデオキシガラクチトールを２Ｌの三口フラスコに加え、撹拌し始め、三口フラスコに５２３ｇ（４．４ｍｏｌ）の塩化チオニルを滴下し、滴下過程中に温度を１５℃程度に制御し、滴下完了後に４５℃で保温して４ｈ反応させ、反応液から大量のペースト状の固体が析出し、冷却後に１Ｌの脱イオン水をゆっくりと滴下し、反応系を迅速に撹拌して分散させ、ろ過して得られた固体を脱イオン水でｐＨが中性になるまで何度もスラリー化して洗浄し、ろ過ケーキを６０℃で減圧乾燥し、中間生成物を得た。
ステップ２：３Ｌの三口フラスコに１８４．２ｇ（０．８ｍｏｌ）の中間生成物１を加え、１０００ｍＬのアセトニトリルを加え、８０ｍｇの三塩化ルテニウム三水和物触媒を加え、窒素ガスで反応系を置換した後、反応系を２０℃に降温させ、撹拌し始め、１ｈ以内に２０００ｇの２０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を滴下し、反応温度を１０～２０℃に制御し、滴下完了後、１０～２０℃で１０ｍｉｎ撹拌し、分液し、亜硫酸ナトリウム水溶液を用いて有機相をヨウ化カリウムでんぷん試験紙が青色に変化しないようにクエンチし、再び分液し、有機層を濃縮し、アセトニトリルが結晶化し、上記化合物１である白色粉末固体を得た。１Ｈ－ＮＭＲ， ＣＤ３ＣＮ， δ ｐｐｍ ５．４２－５．３９ （ｍ， ２Ｈ）， ５．３６－５．３４ （ｍ， ２Ｈ）， １．６７－１．６５ （ｄ， ６Ｈ）。
合成例２：化合物２
の合成
ステップ１：３５６．５ｇ（２ｍｏｌ）の固体３，４，５，６－オクタンテトラオールを２Ｌの三口フラスコに加え、撹拌し始め、三口フラスコに５２３ｇ（４．４ｍｏｌ）の塩化チオニルを滴下し、滴下過程中に温度を１５℃程度に制御し、滴下完了後に４５℃で保温して４ｈ反応させ、反応液から大量のペースト状の固体が析出し、冷却後に１Ｌの脱イオン水をゆっくりと滴下し、反応系を迅速に撹拌して分散させ、ろ過して得られた固体を脱イオン水でｐＨが中性になるまで何度もスラリー化して洗浄し、ろ過ケーキを６０℃で減圧乾燥し、中間生成物を得た。
ステップ２：３Ｌの三口フラスコに２１６．２ｇ（０．８ｍｏｌ）の中間生成物１を加え、１０００ｍＬのアセトニトリルを加え、８０ｍｇの三塩化ルテニウム三水和物触媒を加え、窒素ガスで反応系を置換した後、反応系を２０℃に降温させ、撹拌し始め、１ｈ以内に２０００ｇの２０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を滴下し、反応温度を１０～２０℃に制御し、滴下完了後、１０～２０℃で１０ｍｉｎ撹拌し、分液し、亜硫酸ナトリウム水溶液を用いて有機相をヨウ化カリウムでんぷん試験紙が青色に変化しないようにクエンチし、再び分液し、有機層を濃縮し、アセトニトリルが結晶化し、化合物２を得た。
合成例３：化合物３
の合成
ステップ１：３２８．４ｇ（２ｍｏｌ）の固体２，３，４，５－ヘプタンテトラオールを２Ｌの三口フラスコに加え、撹拌し始め、三口フラスコに５２３ｇ（４．４ｍｏｌ）の塩化チオニルを滴下し、滴下過程中に温度を１５℃程度に制御し、滴下完了後に４５℃で保温して４ｈ反応させ、反応液から大量のペースト状の固体が析出し、冷却後に１Ｌの脱イオン水をゆっくりと滴下し、反応系を迅速に撹拌して分散させ、ろ過して得られた固体を脱イオン水でｐＨが中性になるまで何度もスラリー化して洗浄し、ろ過ケーキを６０℃で減圧乾燥し、中間生成物を得た。
ステップ２：３Ｌの三口フラスコに２０５ｇ（０．８ｍｏｌ）の中間生成物１を加え、１０００ｍＬのアセトニトリルを加え、固体が完全に溶解するまで撹拌し、８０ｍｇの三塩化ルテニウム三水和物触媒を加え、窒素ガスで反応系を置換した後、反応系を２０℃に降温させ、撹拌し始め、１ｈ以内に２０００ｇの２０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を滴下し、反応温度を１０～２０℃に制御し、滴下完了後、１０～２０℃で１０ｍｉｎ撹拌し、分液し、亜硫酸ナトリウム水溶液を用いて有機相をヨウ化カリウムでんぷん試験紙が青色に変化しないようにクエンチし、再び分液し、有機層を濃縮し、アセトニトリルが結晶化し、化合物３（１６３．１ｇ、収率８２．８％）を得た。
合成例４：化合物４
の合成
ステップ１：３９２．４ｇ（２ｍｏｌ）の固体１，２，３，４，５．６－ヘプタノールを２Ｌの三口フラスコに加え、撹拌し始め、三口フラスコに７８４．５ｇ（６．６ｍｏｌ）の塩化チオニルを滴下し、滴下過程中に温度を１５℃程度に制御し、滴下完了後に４５℃で保温して４ｈ反応させ、反応液から大量のペースト状の固体が析出し、冷却後に１Ｌの脱イオン水をゆっくりと滴下し、反応系を迅速に撹拌して分散させ、ろ過して得られた固体を脱イオン水でｐＨが中性になるまで何度もスラリー化して洗浄し、ろ過ケーキを６０℃で減圧乾燥し、中間生成物を得た。
ステップ２：４Ｌの三口フラスコに１４０ｇ（０．４ｍｏｌ）の中間生成物１を加え、１０００ｍＬのアセトニトリルを加え、１１０ｍｇの三塩化ルテニウム三水和物触媒を加え、窒素ガスで反応系を置換した後、反応系を２０℃に降温させ、撹拌し始め、１ｈ以内に１５００ｇの２０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を滴下し、反応温度を１０～２０℃に制御し、滴下完了後、１０～２０℃で１０ｍｉｎ撹拌し、分液し、亜硫酸ナトリウム水溶液を用いて有機相をヨウ化カリウムでんぷん試験紙が青色に変化しないようにクエンチし、再び分液し、有機層を濃縮し、アセトニトリルが結晶化し、化合物４を得た。
合成例５：化合物５
の合成
ステップ１：４８４ｇ（２ｍｏｌ）の固体オクチトールを２Ｌの三口フラスコに加え、撹拌し始め、三口フラスコに１０４６ｇ（８．８ｍｏｌ）の塩化チオニルを滴下し、滴下過程中に温度を１５℃程度に制御し、滴下完了後に４５℃で保温して４ｈ反応させ、反応液から大量のペースト状の固体が析出し、冷却後に１Ｌの脱イオン水をゆっくりと滴下し、反応系を迅速に撹拌して分散させ、ろ過して得られた固体を脱イオン水でｐＨが中性になるまで何度もスラリー化して洗浄し、ろ過ケーキを６０℃で減圧乾燥し、中間生成物を得た。
ステップ２：４Ｌの三口フラスコに１８３．２ｇ（０．４ｍｏｌ）の中間生成物を加え、１０００ｍＬのアセトニトリルを加え、１５０ｍｇの三塩化ルテニウム三水和物触媒を加え、窒素ガスで反応系を置換した後、反応系を２０℃に降温させ、撹拌し始め、１ｈ以内に２０００ｇの２０％次亜塩素酸ナトリウム水溶液を滴下し、反応温度を１０～２０℃に制御し、滴下完了後、１０～２０℃で１０ｍｉｎ撹拌し、分液し、亜硫酸ナトリウム水溶液を用いて有機相をヨウ化カリウムでんぷん試験紙が青色に変化しないようにクエンチし、再び分液し、有機層を濃縮し、アセトニトリルが結晶化し、化合物５を得た。
なお、化合物の合成方法は合成例１を参照し、１，６ジデオキシガラクチトールの代わりに表２中の対応する基質を使用した。
実施例１
電解液の組成：電解液における質量含有量が２％である化合物１を添加剤とし、電解液における含有量が１０％である六フッ化リン酸リチウムＬｉＰＦ６を電解質とし、体積比が３：７であるＥＣ＋ＥＭＣ（エチレンカーボネート＋エチルメチルカーボネート）の混合物を溶媒として使用した。
正極片の製造：
正極活性材料であるリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、導電剤であるアセチレンブラック、接着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を重量比９０：５：５で溶媒であるＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶かし、十分に撹拌して均一に混合した後、正極スラリーを得た後、正極スラリーを正極集電体に均一に塗布し、更に乾燥、冷間加圧、切断を経て、正極片を得た。
負極片の製造：
負極活性材料である黒鉛、導電剤であるカーボンブラック、接着剤であるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ－Ｎａ）を重量比９０：４：４：２で溶媒である脱イオン水に溶かし、均一に混合した後に負極スラリーに製造し、負極スラリーを負極集電体である銅箔に１回又は複数回均一に塗布し、乾燥、冷間加圧、切断を経て負極片を得た。
セパレータフィルム：
通常のポリプロピレンフィルムをセパレータフィルムとした。
リチウムイオン電池の組み立て：
セパレータフィルムが正極片と負極片の間に位置して離隔する役割を果たすように、正極片、セパレータフィルム、負極片を順に積層し、巻き取って電極アセンブリが得られ、電極アセンブリを電池ケーシングに入れ、乾燥後に電解液を注入し、更に化成、静置などのプロセスを経てリチウムイオン電池を製造した。
実施例２
化合物１の代わりに化合物２を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例３
化合物１の代わりに化合物３を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例４
化合物１の代わりに化合物４を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例５
化合物１の代わりに化合物５を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例６
化合物１の代わりに化合物６を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例７
化合物１の代わりに化合物７を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例８
化合物１の代わりに化合物８を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例９
化合物１の代わりに化合物９を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例１０
化合物１の代わりに化合物１０を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例１１
化合物１の代わりに化合物１１を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例１２
化合物１の代わりに化合物１２を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例１３
化合物１の質量含有量を０．００５％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例１４
化合物１の質量含有量を０．０１％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例１５
化合物１の質量含有量を０．０５％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例１６
化合物１の質量含有量を０．１％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例１７
化合物１の質量含有量を１％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例１８
化合物１の質量含有量を５％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例１９
化合物１の質量含有量を１０％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２０
化合物１の質量含有量を１５％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２１
化合物１の質量含有量を２０％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２２
化合物１の質量含有量を２３％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２３
電解液に引き続き１，３－プロパンスルトン（１，３－ＰＳ）を第２の添加剤として加え、且つ電解液におけるその質量含有量が１％であり、その他は実施例１と同様である。
実施例２４
六フッ化リン酸リチウムの代わりにリチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）を使用し、且つ電解液におけるその質量含有量を１５．４％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２５
六フッ化リン酸リチウムの代わりにリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）を使用し、且つ電解液におけるその質量含有量を２３．６％に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２６
電解液：六フッ化リン酸リチウムの代わりに六フッ化リン酸ナトリウム（ＮａＰＦ６）を使用し、且つ電解液におけるその質量含有量を１３．８％に調整し、その他は実施例１と同様である。
正極片の製造：正極活性材料であるＮａＦｅＰＯ４、導電剤であるアセチレンブラック、接着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を質量比８０：１０：１０でＮ－メチルピロリドン溶媒系において十分に撹拌して均一に混合した後、Ａｌ箔に塗布して乾燥し、冷間加圧して、陰極片を得た。
負極片の製造：負極活性材料であるハードカーボン、導電剤であるアセチレンブラック、接着剤であるポリアクリル酸を質量比８８：２：１０で脱イオン水溶媒系において十分に撹拌して均一に混合した後、銅箔に塗布して乾燥し、冷間加圧して、陽極片を得た。
正極片、負極片とポリプロピレンセパレータフィルムを巻き取りにより電池コアに製造した後、電池コアを電池パックの外装ケーシングに組み込み、その後調製された電解液を注入し、更に化成、静置などのプロセスを経てナトリウムイオン電池を製造した。
実施例２７
溶媒の組成を体積比５：５のＥＣ＋ＥＭＣ混合液に調整し、その他は実施例１と同様である。
実施例２８
溶媒中のＥＭＣの代わりにジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例２９
溶媒中のＥＭＣの代わりにプロピオン酸エチルを使用し、その他は実施例１と同様である。
実施例３０
溶媒中のＥＭＣの代わりにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を使用し、その他は実施例１と同様である。
比較例１
化合物１の代わりに化合物１３を使用し、その他は実施例１と同様である。
比較例２
化合物１の代わりに化合物１３を使用し、且つ電解液におけるその質量含有量を０．５％に調整し、その他は実施例１と同様である。
比較例３
化合物１の代わりに化合物１３を使用し、且つ電解液におけるその質量含有量を１０％に調整し、その他は実施例１と同様である。
比較例４
化合物１の代わりに化合物１４を使用し、その他は実施例１と同様である。
比較例５
化合物１の代わりに化合物１５を使用し、その他は実施例１と同様である。
比較例６
化合物１の代わりに化合物１６を使用し、その他は実施例１と同様である。
比較例７
化合物１の代わりに１，３－プロパンスルトン（１，３－ＰＳ）を使用し、その他は実施例１と同様である。
比較例８
化合物１の代わりに１，３－ＰＳを使用し、その他は実施例２６と同様である。
性能試験：
１）、サイクル性能試験
２５℃で、リチウムイオン電池をまず１Ｃで満放電をした後、試験を行った。試験過程は以下の通りである：リチウムイオン電池を０．５Ｃの定電流で３．６５Ｖの電圧まで充電した後、３．６５Ｖの定電圧で０．０５Ｃの電流まで充電し、５ｍｉｎ静置した後、リチウムイオン電池を０．５Ｃの定電流で２．５Ｖの電圧まで放電することを１つの充放電サイクル過程とし、今回の放電容量は初回サイクルの放電容量である。リチウムイオン二次電池の放電容量が８０％に減衰するまで、上記方法に従ってリチウムイオン電池の充放電サイクル試験を数回行い、リチウムイオン電池のサイクル回数を記録した。
２５℃で、ナトリウムイオン電池をまず１Ｃで満放電をした後、試験を行った。試験過程は以下の通りである：ナトリウムイオン電池を０．５Ｃの定電流で３．９５Ｖの電圧まで充電した後、３．９５Ｖの定電圧で０．０５Ｃの電流まで充電し、５ｍｉｎ静置した後、ナトリウムイオン電池を０．５Ｃの定電流で１．５Ｖの電圧まで放電することを１つの充放電サイクル過程とし、今回の放電容量は初回サイクルの放電容量である。ナトリウムイオン電池の放電容量が８０％に減衰するまで、上記方法に従ってナトリウムイオン電池の充放電サイクル試験を数回行い、ナトリウムイオン電池のサイクル回数を記録した。
電池のサイクル容量保持率（％）＝（電池のＮサイクル目の放電容量／電池の初回サイクルの放電容量）×１００％。
２）、常温ＤＣＲ試験
室温の条件で、リチウムイオン電池を１Ｃの定電流で３．６５Ｖまで充電し、その後３．６５Ｖの定電圧で０．０５Ｃの電流まで充電した。電池が満充電になった後、５ｍｉｎ静置し、１Ｃで３０ｍｉｎ放電し（電池コア帯電量が５０％ＳＯＣである）、その後５ｍｉｎ静置した。温度を２５℃に調整し、１ｈ静置し、この時の電池コアの電圧Ｖ１を記録した。４Ｃで３０ｓ放電し、パルス放電後の電圧Ｖ２を記録すると、電池コア５０％ＳＯＣで３０ｓ放電した時のＤＣＲ＝（Ｖ１－Ｖ２）／Ｉ、Ｉ＝４Ｃである。
室温の条件で、ナトリウムイオン電池を１Ｃの定電流で４．２Ｖまで充電し、その後４．２Ｖの定電圧で０．０５Ｃの電流まで充電した。電池が満充電になった後、５ｍｉｎ静置し、１Ｃで３０ｍｉｎ放電し（電池コア帯電量が５０％ＳＯＣである）、その後５ｍｉｎ静置した。温度を２５℃に調整し、１ｈ静置し、この時の電池コアの電圧Ｖ１を記録した。４Ｃで３０ｓ放電し、パルス放電後の電圧Ｖ２を記録すると、電池コア５０％ＳＯＣで３０ｓ放電した時のＤＣＲ＝（Ｖ１－Ｖ２）／Ｉ、Ｉ＝４Ｃである。
試験の結果を表３に記録した。
実施例１～１２及び比較例７の結果から分かるように、環状硫酸エステル系添加剤を導入することにより、電池コアのＤＣＲとサイクル性能を効果的に改善することができ、通常のスルトン添加剤に比べ、当該添加剤は、負極で生成されたＳＥＩがより低い界面インピーダンス及びより高い安定性を有することが明らかになる。実施例１を比較例１、４、５及び６と比較すると、化合物１を導入することにより、電池コアのサイクル性能を顕著に改善することができ、その原因としては、アルキル基などの置換基を導入することにより、有機鎖のより長い弾性ＳＥＩを負極に生成することができ、サイクル過程において負極に生じる体積の変化に対応してＳＥＩの破損を回避し、電池コアのサイクル性能を向上させることができる。
実施例１６～２２の結果から分かるように、添加剤が多すぎると、負極に厚いＳＥＩが生成され、電解液の導電率が低下し、電池コアの分極が大きくなり、サイクル性能及びＤＣＲがある程度低下することになる。本願に係る環状スルホン酸エステル添加剤は、電解液における質量割合が上記の好ましい範囲にあると、電池コアが比較的低いＤＣＲを有することを保証することができると共に、良好なサイクル性能を保証することができる。
本願は、好ましい実施例を参照して説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、様々な改良を加えることができると共に、その一部を等価物で置き換えることができる。特に、構造的に矛盾しない限り、各実施例で言及された各技術的特徴は、任意の方法で組み合わせることができる。本願は、本明細書に開示された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる全ての技術案を含む。

Claims (9)

  1. 添加剤を含む非水電解液であって、前記添加剤は、一般式（Ｉ－１）で示される構造を有する環状硫酸エステル化合物を含み、
    Ｒ １ 、Ｒ ２ 、Ｒ ３ 及びＲ ４ は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、ヒドロキシ基、シアノ基及びスルホン酸基から選択される何れか１つであり、かつ、Ｒ １ 、Ｒ ２ 、Ｒ ３ 及びＲ ４ は、同時に水素原子ではなく、
    一般式（ＩＩ－１）は
    であり
    Ｒ ５ 及びＲ ６ はそれぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ６アルキル基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ６ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ６アルケニル基、Ｃ２～Ｃ６エステル基、シアノ基及びスルホン酸基から選択される何れか１つである、
    非水電解液。
  2. Ｒ １、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立的に一般式（ＩＩ－１）で示される構造を有する基、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１～Ｃ３アルキル基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルキル基、Ｃ１～Ｃ３アルコキシ基、Ｃ１～Ｃ３ハロアルコキシ基、Ｃ２～Ｃ３アルケニル基、Ｃ１～Ｃ３エステル基、ヒドロキシ基、シアノ基及びスルホン酸基から選択される何れか１つであり、
    前記一般式（ＩＩ－１）で示される構造の基は、
    という基から選択される何れか１つであり、そのうち、ＸはＦ原子、Ｃｌ原子又はＢｒ原子である、
    請求項１に記載の非水電解液。
  3. 前記環状硫酸エステル化合物は、
    という化合物から選択される何れか１つ又は複数である、
    請求項１に記載の非水電解液。
  4. 前記非水電解液における前記環状硫酸エステル化合物の質量含有量は０．００１％～２０％である、
    請求項１に記載の非水電解液。
  5. 前記非水電解液は電解質を更に含む、
    請求項１又は２に記載の非水電解液。
  6. 前記非水電解液は非水溶媒を更に含む、
    請求項１に記載の非水電解液。
  7. 前記添加剤はスルトン化合物のうちの１つ又は複数を更に含む、
    請求項１に記載の非水電解液。
  8. 正極片、電解液、セパレータフィルム及び負極片を含む二次電池であって、前記電解液は請求項１に記載の非水電解液である、
    二次電池。
  9. 二次電池を含む電気装置であって、前記二次電池は請求項８に記載の二次電池を含む、
    電気装置。
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