WO2018179526A1 - 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 - Google Patents

二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 Download PDF

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lithium
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信洋 井上
岡江　功弥
裕介 森野
一正 武志
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present technology relates to a secondary battery provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode, and a battery pack, an electric vehicle, an electric power storage system, an electric tool, and an electronic device using the secondary battery.
  • a variety of electronic devices such as mobile phones are widely used, and there is a demand for downsizing, weight reduction and long life of the electronic devices. Therefore, development of a battery, particularly a secondary battery that is small and lightweight and capable of obtaining a high energy density is underway as a power source.
  • Secondary batteries are not limited to the electronic devices described above, but are also being considered for other uses.
  • a battery pack detachably mounted on an electronic device, an electric vehicle such as an electric vehicle, an electric power storage system such as a household electric power server, and an electric tool such as an electric drill.
  • This secondary battery includes an electrolyte solution together with a positive electrode and a negative electrode. Since the composition of the electrolytic solution has a great influence on the battery characteristics, various studies have been made on the configuration of the electrolytic solution.
  • a dinitrile compound is added to an electrolytic solution containing ethylene carbonate in order to suppress the decomposition reaction of the electrolytic solution (for example, see Patent Document 1).
  • a secondary battery includes a positive electrode including a lithium-containing compound represented by the following formula (21), a negative electrode, (A) a solvent, and (B) a solvent including ethylene carbonate and And (C) an electrolytic solution having a content of ethylene carbonate in the solvent of 8 wt% or more and 20 wt% or less.
  • Li x Co y Ni z M 1 -yz O ba X a ⁇ (21)
  • M is aluminum (Al), magnesium (Mg), boron (B), titanium (Ti), chromium (Cr), manganese (Mn), gallium (Ga), yttrium (Y), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), strontium (Sr), cesium (Cs), barium (Ba), indium (In), and antimony (Sb), where X is fluorine (F), chlorine (Cl), It is at least one of bromine (Br) and iodine (I), x, y, z, a and b are 0.8 ⁇ x ⁇ 1.2, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0.5 ⁇ z. ⁇ 1, 0 ⁇ a ⁇ 1, 1.8 ⁇ b ⁇ 2.2 and y ⁇ z are satisfied.)
  • R1- (CN) n (1) (R1 is an n-valent hydrocarbon group. N is an integer of 1 or more.)
  • Each of the battery pack, the electric vehicle, the power storage system, the electric tool, and the electronic device according to the embodiment of the present technology includes a secondary battery, and the secondary battery includes the secondary battery according to the embodiment of the present technology described above. It has the same configuration.
  • n-valent hydrocarbon group is a general term for n-valent groups composed of carbon (C) and hydrogen (H).
  • This n-valent hydrocarbon group may contain one or more unsaturated carbon bonds or may not contain the unsaturated carbon bond.
  • the unsaturated carbon bond is one or both of a carbon-carbon double bond (> C ⁇ C ⁇ ) and a carbon-carbon triple bond (—C ⁇ C—).
  • the n-valent hydrocarbon group may be linear, branched or having one or more side chains, or cyclic.
  • the positive electrode includes the above-described lithium-containing compound
  • the electrolytic solution includes the above-described predetermined amount of ethylene carbonate and the above-described nitrile compound. Battery characteristics can be obtained. In addition, similar effects can be obtained in each of the battery pack, the electric vehicle, the power storage system, the electric tool, and the electronic device according to the embodiment of the present technology.
  • effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a wound electrode body taken along line II-II illustrated in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the battery pack illustrated in FIG. 3.
  • It is a block diagram showing the structure of the application example (battery pack: assembled battery) of a secondary battery.
  • It is a block diagram showing the structure of the application example (electric vehicle) of a secondary battery.
  • Secondary battery 1-1 Configuration 1-2. Operation 1-3. Manufacturing method 1-4. Action and Effect 1-5. Modification 2 Applications of secondary batteries 2-1. Battery pack (single cell) 2-2. Battery pack (assembled battery) 2-3. Electric vehicle 2-4. Electric power storage system 2-5. Electric tool
  • FIG. 1 shows a perspective configuration of the secondary battery
  • FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the wound electrode body 30 along the line II-II shown in FIG.
  • the secondary battery described here is, for example, a lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode 34 can be obtained by insertion and extraction of lithium as an electrode reactant.
  • This “electrode reaction substance” is a substance used to advance an electrode reaction (charge / discharge reaction).
  • the battery structure of the secondary battery is, for example, a laminate film type. That is, the laminated film type secondary battery includes, for example, a film-shaped exterior member 40 and a wound electrode body 30 which is a battery element housed in the exterior member 40 as shown in FIG. I have.
  • FIG. 1 shows a state before the wound electrode body 30 is housed in the exterior member 40 in order to make the respective configurations of the wound electrode body 30 and the exterior member 40 easier to see.
  • the positive electrode 33 and the negative electrode 34 are stacked via the separator 35, and the positive electrode 33 and the negative electrode 34 stacked via the separator 35 are wound.
  • the wound electrode body 30 is impregnated with an electrolytic solution that is a liquid electrolyte. That is, the spirally wound electrode body 30 includes the electrolyte together with the positive electrode 33, the negative electrode 34, and the separator 35.
  • a positive electrode lead 31 is attached to the positive electrode 33, and a negative electrode lead 32 is attached to the negative electrode 34.
  • the outermost peripheral part of the wound electrode body 30 is protected by, for example, a protective tape.
  • the positive electrode lead 31 is led out from the inside of the exterior member 40 to the outside, and includes any one type or two or more types of conductive materials.
  • the kind of conductive material is not specifically limited, For example, it is aluminum etc.
  • the shape of the positive electrode lead 31 is, for example, one or more of a thin plate shape and a mesh shape.
  • the negative electrode lead 32 is led out from the inside of the exterior member 40 to the outside, for example, similarly to the positive electrode lead 31 described above, and includes any one type or two or more types of conductive materials.
  • the type of the conductive material is not particularly limited, and examples thereof include copper (Cu), nickel (Ni), and stainless steel.
  • the negative electrode lead 32 may be led out in the same direction as the direction in which the positive electrode lead 31 is led out. Details regarding the shape of the negative electrode lead 32 are the same as, for example, details regarding the shape of the positive electrode lead 31.
  • the exterior member 40 is, for example, a single film that can be folded in the direction of arrow R shown in FIG. 1, and a part of the exterior member 40 has a recess for accommodating, for example, the wound electrode body 30. 40H is provided.
  • the exterior member 40 is, for example, a laminate film.
  • the configuration of the laminate film is not particularly limited.
  • the laminate film has a laminated structure in which a fusion layer, a metal layer, and a surface protective layer are laminated in this order.
  • the exterior member 40 In the manufacturing process of the secondary battery, after the exterior member 40 is folded so that the fusion layers face each other via the wound electrode body 30, the outer peripheral edges of the fusion layers are fused to each other. By being attached, the exterior member 40 is sealed.
  • the two exterior members 40 laminate film may be bonded to each other via an adhesive or the like.
  • the fusion layer is, for example, one kind or two or more kinds of films such as polyethylene and polypropylene.
  • the metal layer is, for example, any one or more of metal foils such as aluminum foil.
  • the surface protective layer is, for example, one or more of films such as nylon and polyethylene terephthalate.
  • the exterior member 40 is an aluminum laminate film having a laminated structure in which a polyethylene film, an aluminum foil, and a nylon film are laminated in this order.
  • the exterior member 40 may be a laminate film having another laminated structure, for example.
  • the exterior member 40 may be a film such as polypropylene or a metal foil, for example.
  • the thickness of the exterior member 40 is not particularly limited, but is preferably 40 ⁇ m to 300 ⁇ m. This is because the thickness of the flexible film-shaped exterior member 40 is optimized, so that the secondary battery is less likely to swell while ensuring the physical strength of the exterior member 40.
  • the adhesion film 41 is inserted between the exterior member 40 and the positive electrode lead 31, and the adhesion film 41 described above is inserted between the exterior member 40 and the negative electrode lead 32, for example.
  • the adhesion film 41 is a member that mainly serves to prevent outside air from entering the exterior member 40.
  • a material having adhesion to the positive electrode lead 31 and the negative electrode lead 32 is used. Contains.
  • the material having this adhesion is, for example, any one or two or more of polyolefin resins, and more specifically, polyethylene, polypropylene, modified polyethylene, and modified polypropylene.
  • the positive electrode 33 includes a positive electrode current collector 33A and positive electrode active material layers 33B provided on both surfaces of the positive electrode current collector 33A.
  • the positive electrode active material layer 33B may be provided only on one surface of the positive electrode current collector 33A.
  • the positive electrode current collector 33A includes, for example, any one type or two or more types of conductive materials. Although the kind of electroconductive material is not specifically limited, For example, they are aluminum, nickel, stainless steel, etc.
  • the positive electrode current collector 33A may be a single layer or a multilayer.
  • the positive electrode active material layer 33 ⁇ / b> B includes any one or more of positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium as a positive electrode active material.
  • the positive electrode active material layer 33B may contain any one type or two or more types of other materials such as a positive electrode binder and a positive electrode conductive agent together with the above-described positive electrode active material.
  • the positive electrode material is preferably a lithium-containing compound, and more specifically, preferably a lithium-containing composite oxide. This is because a high energy density can be obtained.
  • Lithium-containing composite oxide is a general term for oxides containing lithium and one or more other elements as constituent elements. This “other element” is an element other than lithium.
  • the lithium-containing composite oxide is, for example, a compound represented by the following formula (21).
  • This compound is a lithium nickel-containing composite oxide containing nickel as a constituent element together with lithium and having a layered rock salt type crystal structure.
  • Li x Co y Ni z M 1 -yz O ba X a ⁇ (21)
  • M is at least one of aluminum, magnesium, boron, titanium, chromium, manganese, gallium, yttrium, zirconium, molybdenum, strontium, cesium, barium, indium, and antimony.
  • X is fluorine, chlorine, bromine.
  • x, y, z, a and b are 0.8 ⁇ x ⁇ 1.2, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0.5 ⁇ z ⁇ 1, 0 ⁇ a ⁇ . 1, 1.8 ⁇ b ⁇ 2.2 and y ⁇ z, where the composition of lithium varies depending on the charge / discharge state, and the value of a is the value of the fully discharged state.
  • the lithium nickel-containing composite oxide includes lithium (Li), cobalt (Co), nickel (Ni), another element M, oxygen (O), and a halogen element X as constituent elements. It is a compound containing.
  • the detail regarding lithium nickel containing complex oxide is as follows.
  • the lithium nickel-containing composite oxide contains lithium, nickel, and oxygen as constituent elements.
  • the lithium nickel-containing composite oxide may contain cobalt, another element M and halogen element X as constituent elements, In addition, each of the other element M and the halogen element X may not be included as a constituent element.
  • the other element M may be only one of a series of candidates such as aluminum described above, or may be two or more.
  • the halogen element X may be only one of a series of candidates such as fluorine described above, or may be two or more.
  • the halogen element X may be an element other than the above-described fluorine, chlorine, bromine and iodine as long as it belongs to group 17 of the long-period periodic table.
  • lithium nickel-containing composite oxide examples include LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.13 Al 0.07 O 2 and LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 .
  • the positive electrode material may contain any one kind or two or more kinds of other lithium-containing compounds together with the above-described lithium nickel-containing composite oxide.
  • Other lithium-containing compounds include, for example, other lithium-containing composite oxides and lithium-containing phosphate compounds.
  • the “other lithium-containing composite oxide” is a lithium-containing composite oxide other than the lithium nickel-containing composite oxide, and has, for example, a crystal structure of any one of a layered rock salt type and a spinel type.
  • the “lithium-containing phosphate compound” is a generic name for phosphate compounds containing lithium and one or more other elements as constituent elements, and has, for example, an olivine type crystal structure.
  • the types of other elements contained as constituent elements in the other lithium-containing composite oxide and the lithium-containing phosphate compound are not particularly limited.
  • the other elements are preferably any one or more of elements belonging to Groups 2 to 15 of the long-period periodic table. More specifically, other elements are nickel, cobalt, manganese, iron (Fe), etc., for example. This is because a high voltage can be obtained.
  • lithium-containing composite oxides include, for example, compounds represented by the following formulas (22), (23), and (24). Each of the compounds represented by the formulas (22) to (24) has a layered rock salt type crystal structure.
  • M11 is cobalt, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium (V), chromium, iron, copper (Cu), zinc (Zn), zirconium, molybdenum, tin (Sn), calcium (Ca), strontium and tungsten.
  • (W) is at least one of a, b, c, d and e are 0.8 ⁇ a ⁇ 1.2, 0 ⁇ b ⁇ 0.5, 0 ⁇ c ⁇ 0.5, ( b + c) ⁇ 1, ⁇ 0.1 ⁇ d ⁇ 0.2 and 0 ⁇ e ⁇ 0.1, provided that the composition of lithium varies depending on the charge / discharge state, and the value of a is a fully discharged state.
  • M12 is at least one of cobalt, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium and tungsten.
  • A, bc and d are 0.8 ⁇ a ⁇ 1.2, 0.005 ⁇ b ⁇ 0.5, ⁇ 0.1 ⁇ c ⁇ 0.2 and 0 ⁇ d ⁇ 0.1, provided that the composition of lithium is (It differs depending on the discharge state, and the value of a is the value of the complete discharge state.)
  • M13 is at least one of nickel, manganese, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten.
  • A, b, c, and d satisfies 0.8 ⁇ a ⁇ 1.2, 0 ⁇ b ⁇ 0.5, ⁇ 0.1 ⁇ c ⁇ 0.2, and 0 ⁇ d ⁇ 0.1, provided that the composition of lithium is (It differs depending on the discharge state, and the value of a is the value of the complete discharge state.)
  • lithium-containing composite oxides having a layered rock salt type crystal structure examples include LiNiO 2 , LiCoO 2 , LiCo 0.98 Al 0.01 Mg 0.01 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , Li 1.2 Mn 0.52 Co 0.175 Ni 0.1 O 2 and Li 1.15 (Mn 0.65 Ni 0.22 Co 0.13 ) O 2 .
  • Another lithium-containing composite oxide is, for example, a compound represented by the following formula (25), and has a spinel crystal structure.
  • Li a Mn (2-b) M14 b O c F d (25) (M14 is at least one of cobalt, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, chromium, iron, copper, zinc, molybdenum, tin, calcium, strontium, and tungsten.
  • A, b, c, and d satisfies 0.9 ⁇ a ⁇ 1.1, 0 ⁇ b ⁇ 0.6, 3.7 ⁇ c ⁇ 4.1, and 0 ⁇ d ⁇ 0.1, provided that the composition of lithium is charge / discharge. (It varies depending on the state, and the value of a is a value of a fully discharged state.)
  • lithium-containing composite oxides having a spinel crystal structure include LiMn 2 O 4 .
  • the lithium-containing phosphate compound is, for example, a compound represented by the following formula (26).
  • Li a M15PO 4 (26) (M15 is at least one of cobalt, manganese, iron, nickel, magnesium, aluminum, boron, titanium, vanadium, niobium, copper, zinc, molybdenum, calcium, strontium, tungsten, and zirconium (Zr). Satisfies 0.9 ⁇ a ⁇ 1.1, where the composition of lithium varies depending on the charge / discharge state, and the value of a is the value of the fully discharged state.)
  • lithium-containing phosphate compound examples include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4 and LiFe 0.3 Mn 0.7 PO 4 .
  • the other lithium-containing composite oxide may be a compound represented by the following formula (27).
  • the positive electrode material may contain, for example, any one kind or two or more kinds of other compounds together with the above-described lithium-containing compound (including a lithium nickel-containing composite oxide).
  • the kind of other compound is not specifically limited, For example, they are an oxide, a disulfide, a chalcogenide, a conductive polymer, etc.
  • the oxide include titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide.
  • the disulfide include titanium disulfide and molybdenum sulfide.
  • An example of the chalcogenide is niobium selenide.
  • the conductive polymer include sulfur, polyaniline, and polythiophene.
  • the positive electrode binder includes, for example, any one kind or two or more kinds of synthetic rubber and polymer compound.
  • the synthetic rubber include styrene butadiene rubber, fluorine rubber, and ethylene propylene diene.
  • the polymer compound include polyvinylidene fluoride and polyimide.
  • the positive electrode conductive agent contains, for example, any one or more of carbon materials.
  • the carbon material include graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black.
  • the positive electrode conductive agent may be a metal material, a conductive polymer, or the like as long as it is a conductive material.
  • the negative electrode 34 includes a negative electrode current collector 34A and negative electrode active material layers 34B provided on both surfaces of the negative electrode current collector 34A.
  • the negative electrode active material layer 34B may be provided only on one surface of the negative electrode current collector 34A.
  • the negative electrode current collector 34A includes, for example, any one type or two or more types of conductive materials.
  • the type of the conductive material is not particularly limited, and examples thereof include copper, aluminum, nickel, and stainless steel.
  • the negative electrode current collector 34A may be a single layer or a multilayer.
  • the surface of the negative electrode current collector 34A is preferably roughened. This is because the adhesion of the negative electrode active material layer 34B to the negative electrode current collector 34A is improved by utilizing a so-called anchor effect. In this case, the surface of the negative electrode current collector 34A only needs to be roughened at least in a region facing the negative electrode active material layer 34B.
  • the roughening method is, for example, a method of forming fine particles using electrolytic treatment. Specifically, in the electrolytic treatment, fine particles are formed on the surface of the negative electrode current collector 34A by using an electrolysis method in an electrolytic cell, and thus the surface of the negative electrode current collector 34A is provided with irregularities.
  • a copper foil produced by an electrolytic method is generally called an electrolytic copper foil.
  • the negative electrode active material layer 34 ⁇ / b> B includes any one or more of negative electrode materials capable of inserting and extracting lithium as a negative electrode active material.
  • the negative electrode active material layer 34B may contain any one type or two or more types of other materials such as a negative electrode binder and a negative electrode conductive agent together with the above-described negative electrode active material.
  • the chargeable capacity of the negative electrode material is larger than the discharge capacity of the positive electrode 33 in order to prevent unintentional deposition of lithium metal on the surface of the negative electrode 34 during the charge. That is, the electrochemical equivalent of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is preferably larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode 33.
  • the negative electrode material is, for example, a carbon material. This is because a high energy density can be stably obtained because the crystal structure hardly changes at the time of occlusion and release of lithium. Moreover, since the carbon material also functions as a negative electrode conductive agent, the conductivity of the negative electrode active material layer 34B is improved.
  • Examples of the carbon material include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and graphite.
  • the (002) plane spacing for non-graphitizable carbon is preferably 0.37 nm or more
  • the (002) plane spacing for graphite is preferably 0.34 nm or less.
  • examples of the carbon material include pyrolytic carbons, cokes, glassy carbon fibers, organic polymer compound fired bodies, activated carbon, and carbon blacks.
  • the cokes include pitch coke, needle coke and petroleum coke.
  • the organic polymer compound fired body is a material obtained by firing (carbonizing) a polymer compound such as a phenol resin and a furan resin at an appropriate temperature.
  • the carbon material may be low crystalline carbon heat-treated at a temperature of about 1000 ° C. or less, or may be amorphous carbon.
  • the shape of the carbon material is not particularly limited.
  • the shape of the carbon material is any one or two or more of a fibrous shape, a spherical shape, a granular shape, a scale shape, and the like.
  • the negative electrode material is, for example, a material (metal material) containing any one or more of metal elements and metalloid elements as constituent elements. This is because a high energy density can be obtained.
  • the metal-based material may be any of a simple substance, an alloy, and a compound, or two or more of them, or a material containing at least a part of one or more of them. But you can. However, the “alloy” described here includes an alloy containing one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to an alloy containing two or more metal elements, and a nonmetallic element. Also includes alloys containing.
  • the structure of the metal-based material is not particularly limited, and examples thereof include a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, and a coexisting material of two or more of them.
  • the metal element and the metalloid element are, for example, any one or two or more metal elements and metalloid elements capable of forming an alloy with lithium. Specifically, for example, magnesium, boron, aluminum, gallium, indium, silicon (Si), germanium (Ge), tin, lead (Pb), bismuth (Bi), cadmium (Cd), silver (Ag), zinc , Hafnium (Hf), zirconium, yttrium, palladium (Pd) and platinum (Pt).
  • silicon and tin is preferable. This is because the ability to occlude and release lithium is excellent, so that a significantly high energy density can be obtained.
  • the material containing one or both of silicon and tin as a constituent element may be any of a simple substance of silicon, an alloy of silicon and a compound of silicon, or a simple substance of tin, an alloy of tin and a compound of tin. Any of them may be used, or two or more of them, or a material containing one or more of them in at least a part thereof may be used.
  • the “single unit” described here is a single unit in a general sense to the last, and may contain a small amount of impurities. That is, the purity of a single substance is not limited to 100%.
  • An alloy of silicon is, for example, any one or more of tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium together with silicon. Contained as a constituent element.
  • the compound of silicon contains, for example, any one or more of carbon and oxygen as constituent elements together with silicon.
  • the silicon compound may contain, for example, any one or two or more of the series of elements described with respect to the above-described silicon alloy as constituent elements together with silicon.
  • silicon alloys and silicon compounds are SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 Si, FeSi 2.
  • v in SiO v may be 0.2 ⁇ v ⁇ 1.4.
  • An alloy of tin includes, for example, any one or more of silicon, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium together with tin. Contained as a constituent element.
  • the tin compound contains, for example, one or more of carbon and oxygen as constituent elements together with tin.
  • the compound of tin may contain any 1 type or 2 types or more of a series of elements demonstrated regarding the above-mentioned tin alloy with a tin as a structural element, for example.
  • tin alloy and the tin compound include SnO w (0 ⁇ w ⁇ 2), SnSiO 3 , LiSnO, and Mg 2 Sn.
  • the material containing tin as a constituent element is preferably, for example, a material (Sn-containing material) containing a second constituent element and a third constituent element together with tin which is the first constituent element.
  • the second constituent element is, for example, cobalt, iron, magnesium, titanium, vanadium, chromium, manganese, nickel, copper, zinc, gallium, zirconium, niobium, molybdenum, silver, indium, cesium (Ce), hafnium (Hf), Any one or more of tantalum (Ta), tungsten, bismuth, silicon and the like.
  • the third constituent element is, for example, one or more of boron, carbon (C), aluminum and phosphorus (P). This is because when the Sn-containing material contains the above-described second and third constituent elements together with tin, a high battery capacity and excellent cycle characteristics can be obtained.
  • the Sn-containing material is preferably a material (SnCoC-containing material) containing tin, cobalt, and carbon as constituent elements.
  • the composition of the SnCoC-containing material is, for example, as follows.
  • the carbon content is 9.9 mass% to 29.7 mass%.
  • the content ratio of tin and cobalt (Co / (Sn + Co)) is 20% by mass to 70% by mass. This is because a high energy density can be obtained.
  • the SnCoC-containing material includes a phase containing tin, cobalt, and carbon.
  • the phase may be low crystalline, amorphous, or include both a crystalline part and an amorphous part. May be. Since this phase is a reaction phase capable of reacting with lithium, excellent characteristics can be obtained due to the presence of the reaction phase.
  • the half width (diffraction angle 2 ⁇ ) of the diffraction peak obtained from the analysis result of the reaction phase using the X-ray diffraction method is, for example, when CuK ⁇ ray is used as the specific X-ray and the drawing speed is 1 ° / min. 1 ° or more. This is because lithium is occluded and released more smoothly and the reactivity to the electrolytic solution is reduced.
  • the SnCoC-containing material may include a phase containing a simple substance or a part of each constituent element in addition to a low crystalline phase or an amorphous phase.
  • This reaction phase contains, for example, the above-described series of constituent elements, and is considered to be low crystallization or amorphous mainly due to the presence of carbon.
  • part or all of carbon is preferably bonded to one or both of a metal element and a metalloid element. This is because aggregation and crystallization of tin and the like are suppressed.
  • the bonding state of the elements can be confirmed using, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • one or more of Al—K ⁇ ray and Mg—K ⁇ ray are used as soft X-rays.
  • the C1s peak of the surface-contaminated carbon is set to 284.8 eV, and the peak is used as an energy reference.
  • the waveform of the C1s peak is obtained in a form including the peak of surface contamination carbon and the peak of carbon in the SnCoC-containing material. Therefore, for example, by analyzing the C1s peak using commercially available software or the like, the surface contamination carbon peak and the carbon peak in the SnCoC-containing material are separated.
  • the position of the main peak existing on the lowest bound energy side is set as the energy reference (284.8 eV).
  • the SnCoC-containing material is not limited to a material (SnCoC) containing tin, cobalt, and carbon as constituent elements.
  • the SnCoC-containing material is, for example, any one of silicon, iron, nickel, chromium, indium, niobium, germanium, titanium, molybdenum, aluminum, phosphorus, gallium, and bismuth in addition to tin, cobalt, and carbon. Alternatively, two or more types may be included as constituent elements.
  • SnCoC-containing materials materials containing tin, cobalt, iron and carbon as constituent elements
  • SnCoFeC-containing materials materials containing tin, cobalt, iron and carbon as constituent elements
  • the composition of the SnCoFeC-containing material is arbitrary.
  • the iron content is set to be small, the carbon content is 9.9 mass% to 29.7 mass%, and the iron content is 0.3 mass% to 5.9 mass%.
  • the content ratio of tin and cobalt (Co / (Sn + Co)) is 30% by mass to 70% by mass.
  • the carbon content is 11.9% to 29.7% by mass
  • the ratio of the content of tin, cobalt and iron ((Co + Fe) / (Sn + Co + Fe)) Is 26.4% by mass to 48.5% by mass
  • the content ratio of cobalt and iron (Co / (Co + Fe)) is 9.9% by mass to 79.5% by mass.
  • the detail regarding the physical property (half value width etc.) of a SnCoFeC containing material is the same as the detail regarding the physical property of the above-mentioned SnCoC containing material, for example.
  • the negative electrode material may be, for example, a metal oxide or a polymer compound.
  • the metal oxide include iron oxide, ruthenium oxide, and molybdenum oxide.
  • the polymer compound include polyacetylene, polyaniline, and polypyrrole.
  • the negative electrode material preferably contains both a carbon material and a metal-based material for the following reasons.
  • Metallic materials in particular, materials containing one or both of silicon and tin as constituent elements have the advantage of high theoretical capacity, but have a concern that they easily expand and contract violently during charge and discharge. .
  • the carbon material has an advantage that it does not easily expand and contract during charging and discharging, but has a concern that the theoretical capacity is low. Therefore, by using a carbon material and a metal-based material in combination, expansion and contraction of the negative electrode active material during charging / discharging are suppressed while obtaining a high theoretical capacity (in other words, battery capacity).
  • the negative electrode active material layer 34B is formed by any one method or two or more methods among, for example, a coating method, a gas phase method, a liquid phase method, a thermal spray method, and a firing method (sintering method).
  • the coating method is, for example, a method in which a particulate (powder) negative electrode active material is mixed with a negative electrode binder and the mixture is dispersed in an organic solvent and then applied to the negative electrode current collector 34A.
  • the vapor phase method include a physical deposition method and a chemical deposition method.
  • a vacuum deposition method a sputtering method, an ion plating method, a laser ablation method, a thermal chemical vapor deposition, a chemical vapor deposition (CVD) method, and a plasma chemical vapor deposition method.
  • the liquid phase method include an electrolytic plating method and an electroless plating method.
  • the thermal spraying method is a method of spraying a molten or semi-molten negative electrode active material onto the surface of the negative electrode current collector 34A.
  • the firing method is, for example, a method in which a mixture dispersed in an organic solvent or the like is applied to the negative electrode current collector 34A, and then the mixture is heat-treated at a temperature higher than the melting point of the negative electrode binder or the like.
  • the firing method include an atmosphere firing method, a reaction firing method, a hot press firing method, and the like.
  • the electrochemistry of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium The equivalent is larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode.
  • the open circuit voltage at the time of full charge that is, the battery voltage
  • the same positive electrode active material is used. Since the amount of lithium released per unit mass increases, the amount of the positive electrode active material and the negative electrode active material is adjusted in consideration of the tendency. Thereby, a high energy density is obtained.
  • the open circuit voltage at the time of full charge is not particularly limited, but is preferably 4.2 V or more as described above. Especially, it is preferable that it is 4.25V or more at the time of complete charge, and it is more preferable that it is 4.35V or more.
  • the final voltage at the time of discharge is not specifically limited, For example, it is 3.0 V or less.
  • negative electrode binder and negative electrode conductive agent The details regarding the negative electrode binder are the same as the details regarding the positive electrode binder described above, for example. Moreover, the detail regarding a negative electrode electrically conductive agent is the same as that regarding the above-mentioned positive electrode electrically conductive agent, for example.
  • the separator 35 is interposed between the positive electrode 33 and the negative electrode 34.
  • the separator 35 mainly allows lithium ions to pass between the positive electrode 33 and the negative electrode 34 while preventing a short circuit of current due to contact between the positive electrode 33 and the negative electrode 34.
  • the separator 35 is, for example, a porous film including one kind or two or more kinds of synthetic resin and ceramic, and may be a laminated film in which two or more kinds of porous films are laminated.
  • the synthetic resin include polytetrafluoroethylene, polypropylene, and polyethylene.
  • the separator 35 may include, for example, the above-described porous film (base material layer) and a polymer compound layer provided on one or both surfaces of the base material layer. This is because the adhesion of the separator 35 to each of the positive electrode 33 and the negative electrode 34 is improved, so that the distortion of the wound electrode body 30 is suppressed. As a result, the decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed, and the leakage of the electrolytic solution impregnated in the base material layer is also suppressed. Therefore, the electrical resistance is unlikely to increase even after repeated charge and discharge, and the secondary battery becomes difficult to swell.
  • the polymer compound layer contains, for example, a polymer compound such as polyvinylidene fluoride. This is because it has excellent physical strength and is electrochemically stable. However, since the type of the polymer compound is not particularly limited, it may be other than polyvinylidene fluoride.
  • a solution in which a polymer compound is dissolved in an organic solvent or the like is applied to the substrate layer, and then the substrate layer is dried. However, after the base material layer is immersed in the solution, the base material layer may be dried.
  • the polymer compound layer may include any one kind or two or more kinds of insulating particles such as inorganic particles, for example.
  • the kind of inorganic particles is not particularly limited, and examples thereof include aluminum oxide and aluminum nitride.
  • the wound electrode body 30 is impregnated with the electrolytic solution.
  • the electrolytic solution is impregnated in each of the positive electrode 33, the negative electrode 34, the separator 35, and the like that constitute the wound electrode body 30.
  • This electrolytic solution contains a solvent, and the solvent contains ethylene carbonate, which is a cyclic carbonate, and a nitrile compound.
  • An electrolytic solution containing ethylene carbonate which is a non-aqueous solvent (organic solvent) is a so-called non-aqueous electrolytic solution.
  • the solvent may contain any one kind or two or more kinds of other materials together with the above-described ethylene carbonate and nitrile compound. Details of other materials will be described later.
  • the proportion of ethylene carbonate in the solvent is optimized. That is, the content (% by weight) of ethylene carbonate in the solvent is set to be sufficiently low, specifically, 8% to 20% by weight.
  • the content of ethylene carbonate is within the above-described range because, even if the solvent contains a nitrile compound together with ethylene carbonate, the secondary battery has a sufficient discharge capacity while suppressing the secondary battery from expanding. It is because it is obtained.
  • the decomposition reaction of the electrolytic solution mainly the oxidative decomposition reaction of ethylene carbonate
  • the generation of gas mainly carbon dioxide
  • the discharge capacity is unlikely to decrease. Thereby, even if the secondary battery is continuously used, a sufficient discharge capacity can be obtained and the secondary battery is less likely to swell.
  • the secondary battery is less likely to swell due to the presence of the nitrile compound, as described later, but the discharge capacity increases due to an increase in the self-discharge rate. Is likely to decrease.
  • the discharge capacity is likely to decrease.
  • the solvent contains an appropriate amount of ethylene carbonate, the self-discharge rate is difficult to increase even if the solvent contains a nitrile compound, so that the discharge capacity is difficult to decrease. Thereby, suppression of the swelling of a secondary battery and suppression of the reduction of discharge capacity are compatible.
  • the laminate film type secondary battery described here includes a film-like exterior member 40 having flexibility.
  • the exterior member 40 is easily deformed according to the external force, the secondary battery tends to swell essentially due to generation of gas (increase in internal pressure). Therefore, in the electrolytic solution used for the laminated film type secondary battery, when the content of ethylene carbonate is optimized as described above, the secondary is caused by using the film-shaped exterior member 40. Even when the battery inherently tends to swell, the secondary battery is less likely to effectively swell.
  • a plurality of factors can be considered as factors that generate gas when the secondary battery is used (charge / discharge).
  • the main factor among the gas generation factors is the decomposition reaction of the solvent, and particularly the oxidative decomposition reaction of ethylene carbonate.
  • This ethylene carbonate serves as a high dielectric constant solvent and also serves to form a stable coating (SEI: Solid Electrolyte Interphase) on the surface of the negative electrode 34 during the first charge / discharge, and is therefore included in the electrolyte. Widely used as a solvent.
  • ethylene carbonate plays a useful role as described above, depending on the compatibility with the material of the components (for example, positive electrode 33) mounted on the secondary battery and the charge / discharge conditions, it is a major gas source. become. Therefore, as described above, attention is paid to ethylene carbonate, which is a component of the solvent, in order to suppress the generation of gas during use of the secondary battery while utilizing the advantages based on the useful role of ethylene carbonate. There is a need.
  • the procedure for measuring the content (% by weight) of ethylene carbonate in the solvent is, for example, as follows.
  • the electrolytic solution is recovered from the secondary battery using any one or more of a centrifugal separation method and a solvent extraction method.
  • a centrifugal separation method and a solvent extraction method.
  • analysis methods such as gas chromatograph mass spectrometry (GC / MS) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR)
  • GC / MS gas chromatograph mass spectrometry
  • NMR nuclear magnetic resonance spectroscopy
  • Each component in the solvent contained in the electrolytic solution is quantified.
  • the content of ethylene carbonate contained in the solvent is specified based on the quantitative results of each component.
  • the nitrile compound is a compound represented by the following formula (1).
  • the kind of nitrile compound may be only one kind, and may be two or more kinds.
  • R1- (CN) n (1) (R1 is an n-valent hydrocarbon group. N is an integer of 1 or more.)
  • nitrile compound is a general term for compounds having a nitrile group (—CN), as is clear from the formula (1). As is clear from the range of n, the number of nitrile groups may be only one or two or more.
  • the reason why the solvent contains a nitrile compound is that a coating caused by the nitrile compound is formed during charging and discharging, and the decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed using the coating. Thereby, since generation
  • a polar group (nitrile group) in the nitrile compound is strongly bonded to the surface of the positive electrode 33, so that a complex derived from the nitrile compound is formed.
  • the This complex functions as a protective film that protects the surface of the positive electrode 33. This suppresses the elution of a part of the transition metal contained in the positive electrode 33 (lithium nickel-containing composite oxide) during charging / discharging, so that a part of the transition metal is deposited on the surface of the negative electrode 34. Precipitation is also suppressed.
  • the decomposition reaction of the electrolytic solution on the surface of the positive electrode 33 is suppressed, and the generation of gas due to the decomposition reaction of the electrolytic solution is also suppressed.
  • the “n-valent hydrocarbon group” is a general term for an n-valent group composed of carbon and hydrogen as described above. This n-valent hydrocarbon group may contain one or more unsaturated carbon bonds or may not contain the unsaturated carbon bond. The unsaturated carbon bond is one or both of a carbon-carbon double bond (> C ⁇ C ⁇ ) and a carbon-carbon triple bond (—C ⁇ C—). The n-valent hydrocarbon group may be linear, branched or having one or more side chains, or cyclic.
  • the n-valent hydrocarbon group is, for example, a group in which n hydrogen groups are eliminated from the hydrocarbon
  • the hydrocarbon is, for example, an alkane, alkene, alkyne, alicyclic hydrocarbon, or the like.
  • Aromatic hydrocarbons and linking compounds This “binding compound” is a general term for compounds in which two or more of the above-mentioned alkanes, alkenes, alkynes, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons are bonded to each other.
  • the position at which the hydrogen group is eliminated from the hydrocarbon is not particularly limited, and the number of carbon atoms of the n-valent hydrocarbon group is not particularly limited.
  • alkane is not particularly limited, and examples thereof include methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, and decane.
  • alkene is not particularly limited, and examples thereof include ethylene (ethene), propylene (propene), butene, pentene, hexene, heptene, octene, nonene, and decene.
  • alkyne is not particularly limited, and examples thereof include ethyne (acetylene), propyne, butyne, pentyne, hexyne, heptine, octyne, nonin, and decyne.
  • ethyne acetylene
  • propyne propyne
  • butyne pentyne
  • hexyne heptine
  • octyne nonin
  • decyne decyne
  • the type of alicyclic hydrocarbon is not particularly limited, and examples thereof include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, and cyclodecane.
  • the type of aromatic hydrocarbon is not particularly limited, and examples thereof include benzene, naphthalene, anthracene, biphenyl, and terphenyl.
  • the type of the binding compound is not particularly limited.
  • a compound in which an alkane and an alkene are bonded to each other a compound in which an alkane and an alkyne are bonded to each other, a compound in which an alkene and an alkyne are bonded to each other, an alkane, an alkene, and the like
  • Compounds in which one or more of alkynes and alicyclic hydrocarbons are bonded to each other compounds in which one or more of alkanes, alkenes and alkynes and aromatic hydrocarbons are bonded to each other, and alkanes, alkenes and A compound in which one or more of alkynes, an alicyclic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon are bonded to each other.
  • the above-described n-valent hydrocarbon group is a monovalent hydrocarbon group.
  • the details regarding the monovalent hydrocarbon group are as follows, for example.
  • a group in which one hydrogen group is eliminated from an alkane is a so-called alkyl group.
  • the type of the alkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
  • a group in which one hydrogen group is eliminated from an alkene is a so-called alkenyl group.
  • the type of the alkenyl group is not particularly limited, and examples thereof include an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group, a nonenyl group, and a decenyl group.
  • a group in which one hydrogen group is eliminated from an alkyne is a so-called alkynyl group.
  • the type of alkynyl group is not particularly limited, and examples thereof include ethynyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, hexynyl group, heptynyl group, octynyl group, nonylyl group and decynyl group.
  • a group in which one hydrogen group is eliminated from an alicyclic hydrocarbon is a so-called cycloalkyl group.
  • the type of the cycloalkyl group is not particularly limited, and examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, and a cyclodecyl group.
  • a group in which one hydrogen group is eliminated from an aromatic hydrocarbon is a so-called aryl group.
  • the kind of the aryl group is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group.
  • the group in which one hydrogen group is eliminated from the binding compound is a so-called monovalent bonding group.
  • the type of monovalent linking group is not particularly limited. For example, a group in which an alkyl group and an alkenyl group are bonded to each other so as to be monovalent, or a group in which an alkyl group and alkynyl are bonded to each other so as to be monovalent Group, a group in which an alkenyl group and an alkynyl group are bonded to each other so as to be monovalent, a group in which a cycloalkyl group and an aryl group are bonded to each other so as to be monovalent, an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group One or more of these groups bonded to each other so that the cycloalkyl group is monovalent, one or more of the alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group and the aryl group are bonded to each other so as to be mono
  • the above-described n-valent hydrocarbon group is a divalent hydrocarbon group.
  • the details regarding the divalent hydrocarbon group are, for example, as follows.
  • a group in which two hydrogen groups are eliminated from an alkane is a so-called alkylene group.
  • the type of the alkylene group is not particularly limited, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, and a decylene group.
  • alkenylene group A group in which two hydrogen groups are eliminated from an alkene is a so-called alkenylene group.
  • alkenylene group is not particularly limited, and examples thereof include ethenylene group, propenylene group, butenylene group, pentenylene group, hexenylene group, heptenylene group, octenylene group, nonenylene group, and desenylene group.
  • alkynylene group A group in which two hydrogen groups are eliminated from an alkyne is a so-called alkynylene group.
  • the type of alkynylene group is not particularly limited, and examples thereof include ethynylene group, propynylene group, butynylene group, pentynylene group, hexynylene group, heptynylene group, octynylene group, nonylylene group, and decynylene group.
  • a group in which two hydrogen groups are eliminated from an alicyclic hydrocarbon is a so-called cycloalkylene group.
  • the type of the cycloalkylene group is not particularly limited, and examples thereof include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, and a cyclodecylene group.
  • a group in which two hydrogen groups are eliminated from an aromatic hydrocarbon is a so-called arylene group.
  • the kind of the arylene group is not particularly limited, and examples thereof include a phenylene group and a naphthylene group.
  • the group in which two hydrogen groups are eliminated from the binding compound is a so-called divalent linking group.
  • the type of the divalent linking group is not particularly limited. For example, a group in which an alkylene group and an alkenylene group are bonded to each other, a group in which an alkylene group and an alkynylene are bonded to each other, or an alkenylene group and an alkynylene group are bonded to each other.
  • the above-described n-valent hydrocarbon group is a trivalent hydrocarbon group.
  • the details regarding the trivalent hydrocarbon group are, for example, as follows.
  • a group in which three hydrogen groups are eliminated from an alkane is a group in which one hydrogen group is further eliminated from the above-described alkylene group.
  • the group in which three hydrogen groups are eliminated from an alkene is a group in which one hydrogen group is further eliminated from the alkenylene group described above.
  • the group in which three hydrogen groups are eliminated from the alkyne is a group in which one hydrogen group is further eliminated from the alkynylene group described above.
  • the group in which three hydrogen groups are eliminated from the alicyclic hydrocarbon is a group in which one hydrogen group is further eliminated from the cycloalkylene group described above.
  • the group in which three hydrogen groups are eliminated from an aromatic hydrocarbon is a group in which one hydrogen group is further eliminated from the above-described arylene group.
  • the group in which three hydrogen groups are removed from the bonding compound is a group in which one hydrogen group is further removed from the above-described divalent bonding group.
  • n-valent hydrocarbon group is a tetravalent or higher valent hydrocarbon group in which four or more hydrogen groups are eliminated from each of an alkane, alkene, alkyne, alicyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and bonding compound. But you can.
  • nitrile compound contains the compound represented by following formula (2). This is because the secondary battery is not easily expanded.
  • NC-R2-CN (2) (R2 is a divalent hydrocarbon group.)
  • This nitrile compound is a dinitrile compound having two nitrile groups.
  • the divalent hydrocarbon group includes, for example, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a divalent linking group.
  • the carbon number of the divalent hydrocarbon group is not particularly limited.
  • the alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms.
  • Each of the alkenylene group and the alkynylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms.
  • the cycloalkylene group preferably has 3 to 12 carbon atoms.
  • the arylene group preferably has 6 to 12 carbon atoms. This is because the solubility and compatibility of the nitrile compound are improved.
  • nitrile compounds Specific examples of the nitrile compound are as follows.
  • nitrile compound (mononitrile compound) having one nitrile group examples include acetonitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile, valeronitrile and the like.
  • nitrile compounds having two nitrile groups include malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimonitrile, suberonitrile, sebacononitrile, undecandinitrile, fumaronitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile and telephthalonitrile. Such as phthalonitrile.
  • nitrile compounds having three nitrile groups are 1,2,3-propanetricarbonitrile, 1,2,3-pentanetricarbonitrile, 1,3,4-hexanetricarbonitrile. 1,3,5-cyclohexanetricarbonitrile, 1,2,3-benzenetricarbonitrile and the like.
  • a dinitrile compound having two nitrile groups is preferable.
  • the content of the nitrile compound in the electrolytic solution is not particularly limited, but is, for example, 0.01 wt% to 5 wt%, preferably 0.1 wt% to 3 wt%. This is because a sufficient amount of film is formed during charging and discharging, and thus the decomposition reaction of the electrolytic solution is sufficiently suppressed.
  • Cyclic sulfonic acid compound Other materials are, for example, cyclic sulfonic acid compounds.
  • the “cyclic sulfonic acid compound” is a general term for cyclic compounds having a sulfonic acid bond (—S ( ⁇ O) 2 —O—).
  • the sulfonic acid bond described above forms part of the ring.
  • the kind of cyclic sulfonic acid compound may be only one kind, and may be two or more kinds.
  • the decomposition reaction of the electrolytic solution is further suppressed, so that the generation of gas due to the decomposition reaction of the electrolytic solution is further suppressed. Therefore, even if charging / discharging is repeated, the secondary battery is less likely to swell.
  • the type of the cyclic sulfonic acid compound is not particularly limited as long as it is a cyclic compound having a sulfonic acid bond. Especially, it is preferable that the sulfonic acid compound contains any one kind or two or more kinds of compounds represented by each of the following formulas (3), (4), and (5). This is because the decomposition reaction of the electrolytic solution is sufficiently suppressed, so that the secondary battery is not easily swelled.
  • R3, R4 and R5 are each a divalent hydrocarbon group.
  • the divalent hydrocarbon group includes, for example, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a divalent linking group.
  • the compound represented by the formula (3) is referred to as “first cyclic sulfonic acid compound”, and the compound represented by the formula (4).
  • first cyclic sulfonic acid compound is referred to as “second cyclic sulfonic acid compound”
  • the compound represented by formula (5) is referred to as “third cyclic sulfonic acid compound”.
  • first cyclic sulfonic acid compound, the second cyclic sulfonic acid compound, and the third cyclic sulfonic acid compound are collectively referred to as “cyclic sulfonic acid compound” as necessary.
  • the first cyclic sulfonic acid compound is a so-called cyclic sulfonic acid ester (monosulfonic acid ester).
  • the details regarding the carbon number of the divalent hydrocarbon group which is R3 are as described above, for example.
  • first cyclic sulfonic acid compound examples include propane sultone (1,3-propane sultone) and propene sultone (1-propene 1,3-sultone).
  • propane sultone R3 is a propylene group (—CH 2 —CH 2 —CH 2 —).
  • propene sultone R3 is a propenylene group (—CH ⁇ CH—CH 2 —).
  • the second cyclic sulfonic acid compound is a so-called cyclic disulfonic anhydride, which is a disulfone obtained by dehydration reaction of two sulfonic acid groups (—S ( ⁇ O) 2 —OH). It has an acid anhydride bond (—S ( ⁇ O) 2 —O—S ( ⁇ O) 2 —).
  • R4 The details regarding the carbon number of the divalent hydrocarbon group which is R4 are as described above, for example.
  • the second cyclic sulfonic acid compound examples include ethanedisulfonic anhydride and propanedisulfonic anhydride.
  • ethanedisulfonic anhydride R4 is an ethylene group (—CH 2 —CH 2 —).
  • propanedisulfonic anhydride R4 is a propylene group (—CH 2 —CH 2 —CH 2 —).
  • the third cyclic sulfonic acid compound is a so-called cyclic sulfonic acid carboxylic acid anhydride, and the sulfonic acid group and the carboxylic acid group (—C ( ⁇ O) —OH) are dehydrated. It has a reacted sulfonic acid carboxylic anhydride bond (—S ( ⁇ O) 2 —O—C ( ⁇ O) —).
  • the details regarding the carbon number of the divalent hydrocarbon group which is R5 are as described above, for example.
  • the third cyclic sulfonic acid compound examples include sulfobenzoic anhydride, sulfopropionic anhydride, and sulfobutyric anhydride.
  • R5 is a phenylene group (—C 6 H 4 —).
  • R5 is an ethylene group.
  • R5 is a propylene group.
  • the content of the cyclic sulfonic acid compound in the electrolytic solution is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 1% by weight. This is because the decomposition reaction of the electrolytic solution is sufficiently suppressed, so that the secondary battery is not easily swelled.
  • the above-mentioned “contains cyclic sulfonic acid compound” “Amount” is the sum of the two or more contents.
  • the other solvent preferably contains a high viscosity (high dielectric constant) solvent and a low viscosity (low dielectric constant) solvent together.
  • a high viscosity (high dielectric constant) solvent and a low viscosity (low dielectric constant) solvent together.
  • the kind of high-viscosity solvent may be only one kind, and may be two or more kinds.
  • only one type of low-viscosity solvent may be used, or two or more types may be used.
  • the type of the high-viscosity solvent is not particularly limited, and examples thereof include cyclic carbonates.
  • examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate in addition to the above-described ethylene carbonate.
  • the kind of the low-viscosity solvent is not particularly limited, and examples thereof include a chain carbonate ester and a chain carboxylate ester.
  • This low-viscosity solvent may contain only a chain carbonate ester, may contain only a chain carboxylate ester, or may contain both a chain carbonate ester and a chain carboxylate ester. Good.
  • chain carbonate examples include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.
  • examples of the chain carboxylic acid ester include ethyl propionate and propyl propionate.
  • the cyclic carbonate contains propylene carbonate together with the above-described ethylene carbonate. This is because the decomposition reaction of the electrolytic solution is further suppressed, and the generation of gas due to the decomposition reaction of the electrolytic solution is further suppressed.
  • the solvent may contain propylene carbonate together with ethylene carbonate, or may not contain propylene carbonate together with ethylene carbonate.
  • the content (% by weight) of propylene carbonate in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 32% by weight or less.
  • the lower limit of the content of propylene carbonate in the solvent is not particularly limited, but is 0.01% by weight, for example. It is because generation
  • Another solvent is, for example, a lactone. This is because excellent battery capacity, cycle characteristics, storage characteristics, and the like can be obtained.
  • the lactone include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • solvents include, for example, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N -Methyloxazolidinone, N, N'-dimethylimidazolidinone, sulfolane, trimethyl phosphate and dimethyl sulfoxide. This is because the same advantages as the above lactone can be obtained.
  • solvents include unsaturated cyclic carbonates, halogenated carbonates, sulfonates, acid anhydrides and isocyanate compounds. This is because the chemical stability of the electrolytic solution is improved, so that the decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed.
  • Unsaturated cyclic carbonate is a general term for cyclic carbonates having one or more carbon-carbon unsaturated bonds (carbon-carbon double bonds). Specifically, the unsaturated cyclic carbonate is, for example, any one or more of compounds represented by the following formula (6), formula (7), and formula (8). is there.
  • the content of the unsaturated cyclic carbonate in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 10% by weight.
  • Each of R11 and R12 is any one of a hydrogen group and an alkyl group.
  • Each of R13 to R16 is any one of a hydrogen group, an alkyl group, a vinyl group, and an allyl group.
  • R17 is a group represented by> CR171R172, and each of R171 and R172 is any one of a hydrogen group and an alkyl group.
  • the compound represented by the formula (6) is a vinylene carbonate type compound.
  • R11 and R12 may be the same type of group or different types of groups. Details regarding the alkyl group are as described above, for example.
  • the alkyl group includes, for example, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • vinylene carbonate type compounds include vinylene carbonate (1,3-dioxol-2-one), methyl vinylene carbonate (4-methyl-1,3-dioxol-2-one), and ethyl vinylene carbonate (4-ethyl).
  • -1,3-dioxol-2-one 4,5-dimethyl-1,3-dioxol-2-one, 4,5-diethyl-1,3-dioxol-2-one, 4-fluoro-1, Such as 3-dioxol-2-one and 4-trifluoromethyl-1,3-dioxol-2-one.
  • the compound represented by the formula (7) is a vinyl ethylene carbonate type compound.
  • Each of R13 to R16 may be the same type of group, or may be a different type of group. Of course, some of R13 to R16 may be the same type of group.
  • Specific examples of vinyl ethylene carbonate type compounds include vinyl ethylene carbonate (4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one), 4-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 4- Ethyl-4-vinyl-1,3-dioxolane-2-one, 4-n-propyl-4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 5-methyl-4-vinyl-1,3-dioxolane- 2-one, 4,4-divinyl-1,3-dioxolan-2-one and 4,5-divinyl-1,3-dioxolan-2-one.
  • the compound represented by the formula (8) is a methylene ethylene carbonate type compound.
  • R171 and R172 may be the same type of group or different types of groups.
  • Specific examples of methylene ethylene carbonate type compounds include methylene ethylene carbonate (4-methylene-1,3-dioxolan-2-one), 4,4-dimethyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one and 4,4-diethyl-5-methylene-1,3-dioxolan-2-one and the like.
  • the unsaturated cyclic carbonate may be catechol carbonate having a benzene ring (catechol carbonate).
  • Halogenated carbonate is a general term for cyclic or chain carbonates having one or more halogens as constituent elements. Specifically, the halogenated carbonate is, for example, one or both of the compounds represented by each of the following formulas (9) and (10). The content of the halogenated carbonate in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 10% by weight.
  • Each of R18 to R21 is any one of a hydrogen group, a halogen group, an alkyl group, and a halogenated alkyl group, and at least one of R18 to R21 is a halogen group or a halogenated alkyl group.
  • Each of R22 to R27 is any one of a hydrogen group, a halogen group, an alkyl group, and a halogenated alkyl group, and at least one of R22 to R27 is a halogen group and an alkyl halide. Any of the groups.
  • the compound represented by the formula (9) is a cyclic halogenated carbonate.
  • R18 to R21 may be the same type of group, or may be a group different from each other. Of course, some of R18 to R21 may be the same type of group.
  • the type of the halogen group is not particularly limited, and examples thereof include a fluorine group, a chlorine group, a bromine group, and an iodine group. Among them, a fluorine group is preferable.
  • the halogenated alkyl group is a group in which one or two or more hydrogen groups in the alkyl group are substituted (halogenated) with a halogen group.
  • the details regarding the halogen group are as described above.
  • the number of halogen groups contained in the halogenated alkyl group may be one or two or more.
  • cyclic halogenated carbonate examples include compounds represented by the following formulas (9-1) to (9-21), and the compounds include geometric isomers.
  • 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one represented by the formula (9-3), etc. Is preferred.
  • 4,5-Difluoro-1,3-dioxolan-2-one may be a cis isomer or a trans isomer.
  • the compound represented by the formula (10) is a chain halogenated carbonate.
  • R22 to R27 may be the same type of group, or may be a different type of group. Of course, a part of R22 to R27 may be the same type of group.
  • chain halogenated carbonate examples include fluoromethyl methyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, and difluoromethyl methyl carbonate.
  • the “sulfonic acid ester” described here includes, for example, a chain monosulfonic acid ester, a chain disulfonic acid ester, and a cyclic disulfonic acid ester. For this reason, the above-described cyclic sulfonic acid compound (first cyclic sulfonic acid compound) is excluded from the sulfonic acid ester described here.
  • the content of the sulfonic acid ester in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 10% by weight.
  • a specific example of the chain monosulfonic acid ester is a compound obtained by cleaving the cyclic sulfonic acid compound described above.
  • Specific examples of the cyclic disulfonic acid ester include compounds represented by the following formulas (11-1) to (11-3).
  • Specific examples of the chain disulfonic acid ester include compounds in which the above-mentioned cyclic disulfonic acid ester is cleaved on the way.
  • the “acid anhydride” described here is, for example, a dicarboxylic acid anhydride.
  • the above-described cyclic sulfonic acid compounds (second sulfonic acid compound and third sulfonic acid compound) are excluded from the acid anhydrides described herein.
  • the content of the acid anhydride in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 10% by weight.
  • Specific examples of the acid anhydride include succinic anhydride, glutaric anhydride and maleic anhydride.
  • Isocyanate compound is a general term for compounds having one or more isocyanate groups (—CNO).
  • the isocyanate compound is, for example, a compound represented by OCN-R81-NCO (R81 is any one of an alkylene group and an arylene group). Details regarding each of the alkylene group and the arylene group are as described above, for example.
  • the content of the isocyanate compound in the solvent is not particularly limited, and is, for example, 0.1% by weight to 10% by weight.
  • Specific examples of the isocyanate compound include OCN—C 6 H 12 —NCO.
  • Electrolyte salt Another material is an electrolyte salt. This electrolyte salt may be dissolved in a solvent, dispersed in a solvent, or both.
  • electrolyte salt is not particularly limited, only one type of electrolyte salt may be used, or two or more types may be used. Especially, it is preferable that electrolyte salt is a metal salt which contains the same kind of metal element as a metal element which comprises an electrode reactant as a component element. This is because the charge / discharge reaction easily proceeds.
  • the electrolyte salt is, for example, a lithium salt.
  • the electrolyte salt may contain a salt other than the lithium salt, for example.
  • the type of the lithium salt is not particularly limited.
  • lithium hexafluorophosphate LiPF 6
  • lithium tetrafluoroborate LiBF 4
  • lithium tetraphenylborate LiB (C 6 H 5 ) 4
  • Lithium methanesulfonate LiCH 3 SO 3
  • lithium trifluoromethanesulfonate LiCF 3 SO 3
  • lithium tetrachloroaluminate LiAlCl 4
  • dilithium hexafluorosilicate Li 2 SiF 6
  • lithium chloride LiCl
  • lithium bromide LiBr
  • lithium hexafluorophosphate and lithium tetrafluoroborate are preferable, and lithium hexafluorophosphate is more preferable. This is because the internal resistance of the secondary battery is lowered.
  • the lithium salt is, for example, a compound represented by each of the following formula (12), formula (13), and formula (14).
  • Each of R41 and R43 may be the same type of group or different types of groups.
  • Each of R51 to R53 may be the same type of group, or may be a group different from each other. Of course, some of R51 to R53 may be the same type of group.
  • Each of R61 and R62 may be the same type of group or different types of groups.
  • X41 is one of Group 1 and Group 2 elements in the long-period periodic table, and aluminum (Al).
  • M41 is a transition metal, and Group 13 element and Group 14 in the long-period periodic table. And any one of elements and Group 15.
  • R41 is a halogen group
  • Y41 is —C ( ⁇ O) —R42—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —CR43 2 —.
  • R43 is any one of an alkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, and a halogenated aryl group, a4 is an integer of 1 to 4, b4 is an integer of 0, 2 or 4, and c4 d4, each of m4 and n4 is an integer of 1-3.
  • X51 is one of Group 1 and Group 2 elements in the long-period periodic table.
  • M51 is a transition metal, and Group 13 element, Group 14 element and Group 15 element in the long-period periodic table.
  • any of the alkyl groups provided that at least one of R51 is It is either a halogen group or a halogenated alkyl group, and at least one of R53 is any one of a halogen group and a halogenated alkyl group, and R52 is a hydrogen group, an alkyl group, or a halogen group.
  • R51 is It is either a halogen group or a halogenated alkyl group
  • at least one of R53 is any one of a halogen group and a halogenated alkyl group
  • R52 is a hydrogen group, an alkyl group, or a halogen group.
  • Each of a5, e5 and n5 is an integer of 1 or 2
  • each of b5 and d5 is an integer of 1 to 4
  • c5 is an integer of 0 to 4
  • each of f5 and m5 is an integer of 1 to 3.
  • X61 is one of Group 1 and Group 2 elements in the long-period periodic table.
  • M61 is a transition metal, and Group 13 element, Group 14 element and Group 15 element in the long-period periodic table.
  • Rf is either a fluorinated alkyl group or a fluorinated aryl group, and each of the fluorinated alkyl group and the fluorinated aryl group has 1 to 10 carbon atoms.
  • R61 is any one of a hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, and a halogenated alkyl group
  • R62 is any one of a hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, and a halogenated alkyl group.
  • R62 is any one of a halogen group and a halogenated alkyl group, each of a6, f6 and n6 is an integer of 1 or 2, and each of b6, c6 and e6 is 1 D6 is an integer from 0 to 4, and each of g6 and m6 is an integer from 1 to 3.
  • the Group 1 elements are hydrogen (H), lithium, sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium and francium (Fr).
  • Group 2 elements are beryllium (Be), magnesium, calcium, strontium, barium and radium (Ra).
  • Group 13 elements are boron, aluminum, gallium, indium and thallium (Tl).
  • Group 14 elements are carbon, silicon, germanium, tin and lead.
  • Group 15 elements are nitrogen (N), phosphorus, arsenic (As), antimony and bismuth.
  • Specific examples of the compound represented by the formula (12) include compounds represented by the following formulas (12-1) to (12-6).
  • Specific examples of the compound represented by the formula (13) include compounds represented by the following formulas (13-1) to (13-8).
  • Specific examples of the compound represented by the formula (14) include a compound represented by the following formula (14-1).
  • the lithium salt is a compound represented by each of the following formula (15), formula (16) and formula (17).
  • Each of m and n may be the same value or different values.
  • Each of p, q, and r may have the same value or different values. Of course, some of p, q and r may have the same value.
  • R71 is a linear or branched perfluoroalkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
  • the compound represented by the formula (15) is a chain imide compound.
  • the chain imide compound include bis (fluorosulfonyl) imide lithium (LiN (SO 2 F) 2 ), bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), bis (pentafluoroethane (Sulfonyl) imidolithium (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ), (trifluoromethanesulfonyl) (pentafluoroethanesulfonyl) imide lithium (LiN (CF 3 SO 2 ) (C 2 F 5 SO 2 )), (trifluoro Lomethanesulfonyl) (heptafluoropropanesulfonyl) imidolithium (LiN (CF 3 SO 2 ) (C 3 F 7 SO 2 )) and (trifluoromethanesulfonyl) (nona
  • the compound represented by the formula (16) is a cyclic imide compound.
  • Specific examples of the cyclic imide compound include compounds represented by the following formulas (16-1) to (16-4).
  • the compound represented by the formula (17) is a chain methide compound.
  • Specific examples of the chain methide compound include lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methide (LiC (CF 3 SO 2 ) 3 ).
  • the lithium salt may be a phosphorus fluorine-containing salt such as lithium difluorophosphate (LiPF 2 O 2 ) and lithium fluorophosphate (Li 2 PFO 3 ).
  • the content of the electrolyte salt is not particularly limited, but among them, it is preferably 0.8 mol / kg to 2 mol / kg with respect to the solvent. This is because high ion conductivity can be obtained, so that a sufficient battery capacity can be obtained.
  • electrolyte layer Note that an electrolyte layer that is a gel electrolyte may be used instead of the electrolyte solution that is a liquid electrolyte.
  • the electrolyte layer is formed on the surface of one or both of the positive electrode 33 and the negative electrode 34.
  • the electrolyte layer includes an electrolytic solution and a polymer compound that holds the electrolytic solution. The configuration of the electrolytic solution is as described above.
  • the polymer compound contains, for example, one or more of polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, polyethylene oxide, and polypropylene oxide.
  • the polymer compound may be a copolymer. This copolymer is, for example, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropyrene.
  • This secondary battery operates as follows, for example.
  • lithium ions are released from the positive electrode 33 and the lithium ions are occluded in the negative electrode 34 through the electrolytic solution (or electrolyte layer).
  • lithium ions are released from the negative electrode 34 and the lithium ions are occluded in the positive electrode 33 through the electrolytic solution (or electrolyte layer).
  • This secondary battery is manufactured by the following procedure, for example.
  • a positive electrode active material including a lithium nickel-containing composite oxide and, if necessary, a positive electrode binder and a positive electrode conductive agent are mixed to obtain a positive electrode mixture.
  • a positive electrode mixture slurry is obtained by dispersing the positive electrode mixture in an organic solvent or the like.
  • the positive electrode mixture slurry is dried to form the positive electrode active material layer 33B.
  • the positive electrode active material layer 33B is compression molded using a roll press machine or the like. In this case, the positive electrode active material layer 33B may be heated, or the compression molding may be repeated a plurality of times.
  • the negative electrode active material layer 34B is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 34A by the same procedure as that of the positive electrode 33 described above. Specifically, a negative electrode active material, a negative positive electrode binder, a negative electrode conductive agent, and the like are mixed to form a negative electrode mixture, and then the negative electrode mixture is dispersed in an organic solvent or the like. A negative electrode mixture slurry. Subsequently, after applying the negative electrode mixture slurry to both surfaces of the negative electrode current collector 34A, the negative electrode mixture slurry is dried to form the negative electrode active material layer 34B. Finally, the negative electrode active material layer 34B is compression molded using a roll press or the like. Of course, the anode active material layer 34B may be heated, or compression molding may be repeated a plurality of times.
  • an electrolyte salt is added to a solvent containing ethylene carbonate and a nitrile compound, and then the solvent is stirred to dissolve or disperse the electrolyte salt in the solvent.
  • the content (% by weight) of ethylene carbonate in the solvent is set within the above range.
  • the positive electrode lead 31 is attached to the positive electrode current collector 33A using a welding method or the like, and the negative electrode lead 32 is attached to the negative electrode current collector 34A using a welding method or the like. Subsequently, after the positive electrode 33 and the negative electrode 34 are stacked via the separator 35, the positive electrode 33 and the negative electrode 34 stacked via the separator 35 are wound, so that the precursor of the wound electrode body 30 is obtained. A wound body is produced. Then, a protective tape is affixed on the outermost peripheral part of a wound body.
  • the remaining outer peripheral edge portion excluding the outer peripheral edge portion of one side of the exterior member 40 is adhered by using a heat sealing method or the like.
  • the wound body is housed inside the bag-shaped exterior member 40.
  • the wound body is disposed inside the recess 40 ⁇ / b> H provided in the exterior member 40.
  • the exterior member 40 is sealed using a thermal fusion method or the like.
  • the wound electrode body 30 is manufactured and the wound electrode body 30 is enclosed in the exterior member 40.
  • the adhesion film 41 is inserted between the positive electrode lead 31 and the exterior member 40, and the adhesion film 41 is inserted between the negative electrode lead 32 and the exterior member 40.
  • a precursor solution is prepared by mixing the electrolytic solution, a polymer compound, an organic solvent, and the like. Subsequently, after applying the precursor solution to the surface of the positive electrode 33, the precursor solution is dried to form an electrolyte layer. Moreover, after apply
  • the positive electrode 33 includes a lithium nickel-containing composite oxide.
  • the solvent of the electrolytic solution contains ethylene carbonate and a nitrile compound, and the content of ethylene carbonate in the solvent is 8% by weight to 20% by weight.
  • the decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed and the decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed while the charge / discharge reaction sufficiently proceeds using the electrolytic solution. Gas generation is also suppressed.
  • the discharge capacity is unlikely to decrease. Thereby, even if the secondary battery is continuously used, a sufficient discharge capacity can be obtained and the secondary battery is less likely to swell, so that excellent battery characteristics can be obtained.
  • the nitrile compound contains a compound (dinitrile compound) represented by the formula (2) and R2 (divalent hydrocarbon group) in the formula (2) is an alkylene group or the like, the secondary battery Since the swelling is sufficiently suppressed, a higher effect can be obtained.
  • the secondary battery is sufficiently prevented from being swollen, so that a higher effect can be obtained.
  • the secondary battery is further prevented from swelling, so that a higher effect can be obtained.
  • the cyclic sulfonic acid compound is one of the compounds represented by the formulas (3) to (5) (the first cyclic sulfonic acid compound, the second cyclic sulfonic acid compound, and the third cyclic sulfonic acid compound). If any one type or two or more types are included, since the swelling of the secondary battery is sufficiently suppressed, a higher effect can be obtained. Further, when the content of the cyclic sulfonic acid compound in the electrolytic solution is 0.01% by weight to 1% by weight, the secondary battery is sufficiently prevented from being swollen, so that a higher effect can be obtained.
  • the secondary battery is further prevented from being swollen, so that a higher effect can be obtained.
  • the electrolytic solution contains an electrolyte salt and the content of the electrolyte salt in the electrolytic solution is 0.8 mol / kg to 2.0 mol / kg, a sufficient battery capacity can be obtained, so that a higher effect can be obtained. Can be obtained.
  • the secondary battery is likely to swell essentially due to the use of the film-shaped exterior member 40. Even in this case, the secondary battery is not easily swollen effectively. Therefore, a higher effect can be obtained.
  • the battery structure of the secondary battery is a laminate film type is taken as an example.
  • the battery structure may be a battery structure other than the laminate film type.
  • the other battery structure may be, for example, a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, or the like.
  • a cylindrical secondary battery for example, the wound electrode body 30 is housed inside a cylindrical battery can made of metal or the like.
  • a rectangular secondary battery for example, the wound electrode body 30 is housed inside a box-shaped battery can made of metal or the like.
  • a coin-type secondary battery for example, a wound electrode body 30 is housed inside a coin-shaped battery can made of metal or the like. Similar effects can be obtained when these other battery structures are employed.
  • the secondary battery in the laminated film type secondary battery using the film-shaped exterior member 40, the secondary battery is essentially easily swelled because the exterior member 40 has flexibility. Therefore, the swelling of the secondary battery tends to be obvious.
  • the secondary batteries are essentially swollen due to the rigidity of the battery cans. Since it is difficult, the swelling of the secondary battery tends not to be obvious. Therefore, in order to effectively suppress the swelling of the secondary battery that is inherently easily manifested, the battery structure is preferably a laminate film type.
  • Secondary batteries include machines, equipment, instruments, devices, and systems (aggregates of multiple equipment) that can use the secondary battery as a power source for driving and a power storage source for storing power.
  • the secondary battery used as a power source may be a main power source or an auxiliary power source.
  • the main power source is a power source that is preferentially used regardless of the presence or absence of other power sources.
  • the auxiliary power supply may be, for example, a power supply used instead of the main power supply, or a power supply that can be switched from the main power supply as necessary.
  • the type of main power source is not limited to the secondary battery.
  • the usage of the secondary battery is, for example, as follows.
  • Electronic devices including portable electronic devices
  • portable electronic devices such as video cameras, digital still cameras, mobile phones, notebook computers, cordless phones, headphone stereos, portable radios, portable televisions, and portable information terminals.
  • It is a portable living device such as an electric shaver.
  • Storage devices such as backup power supplies and memory cards.
  • Electric tools such as electric drills and electric saws.
  • It is a battery pack that is mounted on a notebook computer or the like as a detachable power source.
  • Medical electronic devices such as pacemakers and hearing aids.
  • An electric vehicle such as an electric vehicle (including a hybrid vehicle).
  • It is an electric power storage system such as a home battery system that stores electric power in case of an emergency.
  • the secondary battery may be used other than the above.
  • the battery pack is a power source using a secondary battery. As will be described later, this battery pack may use a single battery or an assembled battery.
  • An electric vehicle is a vehicle that operates (runs) using a secondary battery as a driving power source, and may be an automobile (such as a hybrid automobile) that includes a drive source other than the secondary battery as described above.
  • the power storage system is a system that uses a secondary battery as a power storage source.
  • a secondary battery which is a power storage source
  • An electric power tool is a tool in which a movable part (for example, a drill etc.) moves using a secondary battery as a power source for driving.
  • An electronic device is a device that exhibits various functions using a secondary battery as a driving power source (power supply source).
  • Battery pack (single cell)> 3 represents a perspective configuration of a battery pack using a single battery
  • FIG. 4 represents a block configuration of the battery pack shown in FIG. FIG. 3 shows a state where the battery pack is disassembled.
  • the battery pack described here is a simple battery pack (so-called soft pack) using one secondary battery, and is mounted on, for example, an electronic device typified by a smartphone.
  • the battery pack includes a power supply 111 that is a laminate film type secondary battery, and a circuit board 116 that is connected to the power supply 111.
  • a positive electrode lead 112 and a negative electrode lead 113 are attached to the power source 111.
  • a pair of adhesive tapes 118 and 119 are attached to both side surfaces of the power source 111.
  • a protection circuit (PCM: Protection Circuit Circuit Module) is formed on the circuit board 116.
  • the circuit board 116 is connected to the positive electrode 112 through the tab 114 and is connected to the negative electrode lead 113 through the tab 115.
  • the circuit board 116 is connected to a lead wire 117 with a connector for external connection. In the state where the circuit board 116 is connected to the power source 111, the circuit board 116 is protected by the label 120 and the insulating sheet 121. By attaching the label 120, the circuit board 116, the insulating sheet 121, and the like are fixed.
  • the battery pack includes, for example, a power supply 111 and a circuit board 116 as shown in FIG.
  • the circuit board 116 includes, for example, a control unit 121, a switch unit 122, a thermal resistance element (PTC element) 123, and a temperature detection unit 124. Since the power source 111 can be connected to the outside via the positive electrode terminal 125 and the negative electrode terminal 127, the power source 111 can be charged / discharged via the positive electrode terminal 125 and the negative electrode terminal 127.
  • the temperature detector 124 detects the temperature using a temperature detection terminal (so-called T terminal) 126.
  • the controller 121 controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 111).
  • the control unit 121 includes, for example, a central processing unit (CPU) and a memory.
  • the control unit 121 disconnects the switch unit 122 so that the charging current does not flow in the current path of the power supply 111. Further, for example, when a large current flows during charging, the control unit 121 cuts off the charging unit by cutting the switch unit 122.
  • the control unit 121 disconnects the switch unit 122 so that the discharge current does not flow in the current path of the power supply 111. For example, when a large current flows during discharge, the control unit 121 cuts off the discharge current by cutting the switch unit 122.
  • the overcharge detection voltage is not particularly limited, but is, for example, 4.2 V ⁇ 0.05 V.
  • the overdischarge detection voltage is not particularly limited, but is, for example, 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the switch unit 122 switches the usage state of the power source 111, that is, whether or not the power source 111 is connected to an external device, in accordance with an instruction from the control unit 121.
  • the switch unit 122 includes, for example, a charge control switch and a discharge control switch.
  • Each of the charge control switch and the discharge control switch is, for example, a semiconductor switch such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor.
  • MOSFET field effect transistor
  • the temperature detection unit 124 measures the temperature of the power supply 111 and outputs the temperature measurement result to the control unit 121.
  • the temperature detection unit 124 includes a temperature detection element such as a thermistor, for example.
  • the temperature measurement result measured by the temperature detection unit 124 is used when the control unit 121 performs charge / discharge control during abnormal heat generation, or when the control unit 121 performs correction processing when calculating the remaining capacity. .
  • circuit board 116 may not include the PTC element 123. In this case, a PTC element may be attached to the circuit board 116 separately.
  • FIG. 5 shows a block configuration of a battery pack using an assembled battery.
  • This battery pack includes, for example, a control unit 61, a power source 62, a switch unit 63, a current measurement unit 64, a temperature detection unit 65, a voltage detection unit 66, and a switch control unit 67 inside the housing 60.
  • the housing 60 includes, for example, a plastic material.
  • the control unit 61 controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 62).
  • the control unit 61 includes, for example, a CPU.
  • the power source 62 is an assembled battery including two or more secondary batteries, and the connection form of the two or more secondary batteries may be in series, in parallel, or a mixture of both.
  • the power source 62 includes six secondary batteries connected in two parallel three series.
  • the switch unit 63 switches the usage state of the power source 62, that is, whether or not the power source 62 is connected to an external device, in accordance with an instruction from the control unit 61.
  • the switch unit 63 includes, for example, a charge control switch, a discharge control switch, a charging diode, a discharging diode, and the like.
  • Each of the charge control switch and the discharge control switch is, for example, a semiconductor switch such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor.
  • MOSFET field effect transistor
  • the current measurement unit 64 measures the current using the current detection resistor 70 and outputs the measurement result of the current to the control unit 61.
  • the temperature detection unit 65 measures the temperature using the temperature detection element 69 and outputs the temperature measurement result to the control unit 61. This temperature measurement result is used, for example, when the control unit 61 performs charge / discharge control during abnormal heat generation, or when the control unit 61 performs correction processing when calculating the remaining capacity.
  • the voltage detection unit 66 measures the voltage of the secondary battery in the power source 62 and supplies the control unit 61 with the measurement result of the analog-digital converted voltage.
  • the switch control unit 67 controls the operation of the switch unit 63 according to signals input from the current measurement unit 64 and the voltage detection unit 66, respectively.
  • the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (charge control switch) so that the charging current does not flow in the current path of the power source 62.
  • the power source 62 can only discharge through the discharging diode.
  • the switch control unit 67 cuts off the charging current.
  • the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (discharge control switch) so that the discharge current does not flow in the current path of the power source 62.
  • the power source 62 can only be charged via the charging diode.
  • the switch control unit 67 interrupts the discharge current.
  • the overcharge detection voltage is not particularly limited, but is, for example, 4.2 V ⁇ 0.05 V.
  • the overdischarge detection voltage is not particularly limited, but is, for example, 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the memory 68 includes, for example, an EEPROM which is a nonvolatile memory.
  • the memory 68 stores, for example, numerical values calculated by the control unit 61 and information (for example, internal resistance in the initial state) of the secondary battery measured in the manufacturing process stage. If the full charge capacity of the secondary battery is stored in the memory 68, the control unit 61 can grasp information such as the remaining capacity.
  • the temperature detection element 69 measures the temperature of the power supply 62 and outputs the temperature measurement result to the control unit 61.
  • the temperature detection element 69 includes, for example, a thermistor.
  • Each of the positive electrode terminal 71 and the negative electrode terminal 72 includes an external device (eg, a notebook personal computer) that is operated using a battery pack, an external device (eg, a charger) that is used to charge the battery pack, and the like. It is a terminal connected to.
  • the power source 62 can be charged / discharged via the positive terminal 71 and the negative terminal 72.
  • FIG. 6 shows a block configuration of a hybrid vehicle which is an example of an electric vehicle.
  • This electric vehicle includes, for example, a control unit 74, an engine 75, a power source 76, a driving motor 77, a differential device 78, a generator 79, and a transmission 80 inside a metal casing 73. And a clutch 81, inverters 82 and 83, and various sensors 84.
  • the electric vehicle includes, for example, a front wheel drive shaft 85 and a front wheel 86 connected to the differential device 78 and the transmission 80, and a rear wheel drive shaft 87 and a rear wheel 88.
  • This electric vehicle can travel using, for example, one of the engine 75 and the motor 77 as a drive source.
  • the engine 75 is a main power source, such as a gasoline engine.
  • the driving force (rotational force) of the engine 75 is transmitted to the front wheels 86 and the rear wheels 88 via the differential device 78, the transmission 80, and the clutch 81 which are driving units.
  • the motor 77 serving as the conversion unit is used as a power source
  • the power (DC power) supplied from the power source 76 is converted into AC power via the inverter 82, and therefore the motor is utilized using the AC power.
  • 77 is driven.
  • the driving force (rotational force) converted from the electric power by the motor 77 is transmitted to the front wheels 86 and the rear wheels 88 via, for example, a differential device 78 that is a driving unit, a transmission 80, and a clutch 81.
  • the motor 77 may generate AC power using the rotational force. Good. Since this AC power is converted into DC power via the inverter 82, it is preferable that the DC regenerative power can be stored in the power source 76.
  • the control unit 74 controls the operation of the entire electric vehicle.
  • the control unit 74 includes, for example, a CPU.
  • the power source 76 includes one or more secondary batteries.
  • the power source 76 may be connected to an external power source, and may store power by receiving power supply from the external power source.
  • the various sensors 84 are used, for example, to control the rotational speed of the engine 75 and to control the throttle valve opening (throttle opening).
  • the various sensors 84 include, for example, any one or more of speed sensors, acceleration sensors, engine speed sensors, and the like.
  • the electric vehicle may be a vehicle (electric vehicle) that operates using only the power source 76 and the motor 77 without using the engine 75.
  • FIG. 7 shows a block configuration of the power storage system.
  • This power storage system includes, for example, a control unit 90, a power source 91, a smart meter 92, and a power hub 93 in a house 89 such as a general house or a commercial building.
  • the power source 91 is connected to, for example, an electric device 94 installed inside the house 89 and can be connected to an electric vehicle 96 stopped outside the house 89.
  • the power source 91 is connected to, for example, a private generator 95 installed in a house 89 via a power hub 93 and can be connected to an external centralized power system 97 via a smart meter 92 and the power hub 93. is there.
  • the electric device 94 includes, for example, one or more home appliances, and the home appliances are, for example, a refrigerator, an air conditioner, a television, and a water heater.
  • the private power generator 95 includes, for example, any one type or two or more types among a solar power generator and a wind power generator.
  • the electric vehicle 96 includes, for example, any one or more of an electric vehicle, an electric motorcycle, and a hybrid vehicle.
  • the centralized power system 97 includes, for example, any one or more of a thermal power plant, a nuclear power plant, a hydroelectric power plant, and a wind power plant.
  • the control unit 90 controls the operation of the entire power storage system (including the usage state of the power supply 91).
  • the control unit 90 includes, for example, a CPU.
  • the power source 91 includes one or two or more secondary batteries.
  • the smart meter 92 is, for example, a network-compatible power meter installed in the house 89 on the power demand side, and can communicate with the power supply side. Accordingly, the smart meter 92 enables highly efficient and stable energy supply, for example, by controlling the balance between the demand and supply of power in the house 89 while communicating with the outside.
  • the power storage system for example, power is accumulated in the power source 91 from the centralized power system 97 that is an external power source via the smart meter 92 and the power hub 93, and from the private power generator 95 that is an independent power source via the power hub 93.
  • electric power is accumulated in the power source 91.
  • the electric power stored in the power supply 91 is supplied to the electric device 94 and the electric vehicle 96 in accordance with an instruction from the control unit 90, so that the electric device 94 can be operated and the electric vehicle 96 can be charged.
  • the power storage system is a system that makes it possible to store and supply power in the house 89 using the power source 91.
  • the power stored in the power source 91 can be used as necessary. For this reason, for example, power is stored in the power source 91 from the centralized power system 97 at midnight when the electricity usage fee is low, and the power stored in the power source 91 is used during the day when the electricity usage fee is high. it can.
  • the power storage system described above may be installed for each house (one household), or may be installed for each of a plurality of houses (multiple households).
  • FIG. 8 shows a block configuration of the electric power tool.
  • the electric tool described here is, for example, an electric drill.
  • This electric tool includes, for example, a control unit 99 and a power source 100 inside a tool body 98.
  • a drill portion 101 which is a movable portion is attached to the tool body 98 so as to be operable (rotatable).
  • the tool main body 98 includes, for example, a plastic material.
  • the control unit 99 controls the operation of the entire power tool (including the usage state of the power supply 100).
  • the control unit 99 includes, for example, a CPU.
  • the power supply 100 includes one or more secondary batteries.
  • the control unit 99 supplies power from the power supply 100 to the drill unit 101 in accordance with the operation of the operation switch.
  • a positive electrode binder polyfluoride
  • 3 parts by mass of vinylidene chloride 3 parts by mass of a positive electrode conductive agent (acetylene black) were mixed to obtain
  • the negative electrode active material layer 34B was compression molded using a roll press.
  • the electrolyte salt LiPF 6
  • the solvent is stirred, and then the nitrile compound and the cyclic sulfonic acid compound are added to the solvent as necessary.
  • Solvent composition type of solvent and content of each solvent: wt%), type of electrolyte salt, content of electrolyte salt in electrolyte (mol / kg), type of nitrile compound, content of nitrile compound in electrolyte
  • the amount (% by weight), the type of the cyclic sulfonic acid compound, and the content (% by weight) of the cyclic sulfonic acid compound in the electrolytic solution are as shown in Tables 1 and 2.
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • SCN succinonitrile
  • ADN adiponitrile
  • SBN sebacononitrile
  • cyclic sulfonic acid compound propene sultone (PES) and propane sultone (PAS) as the first cyclic sulfonic acid compound
  • PES propene sultone
  • PAS propane sultone
  • PDSA propane disulfonic anhydride
  • SBA sulfobenzoic anhydride
  • the positive electrode lead 31 made of aluminum was welded to the positive electrode current collector 33A, and the negative electrode lead 32 made of copper was welded to the negative electrode current collector 34A.
  • the laminated body was obtained by laminating
  • stacking the positive electrode 33 and the negative electrode 34 through the separator 35 (microporous polyethylene stretched film, thickness 20 micrometers).
  • the wound body was produced by sticking a protective tape on the outermost periphery part of the laminated body.
  • the exterior member 40 so as to sandwich the wound body the outer peripheral edge portions of three sides of the exterior member 40 were heat-sealed.
  • the adhesion film 41 was inserted between the positive electrode lead 31 and the exterior member 40, and the adhesion film 41 was inserted between the negative electrode lead 32 and the exterior member 40.
  • the electrolytic solution is injected into the exterior member 40 to impregnate the wound body with the electrolytic solution, and then the outer peripheral edge portions of the remaining one side of the exterior member 40 are thermally melted in a reduced pressure environment. I wore it.
  • the spirally wound electrode body 30 was produced and the spirally wound electrode body 30 was enclosed in the exterior member 40, so that a laminate film type lithium ion secondary battery was completed.
  • the secondary battery was examined for high-temperature swelling characteristics, high-temperature storage characteristics, and room temperature cycle characteristics, and the results shown in Table 1 and Table 2 were obtained.
  • lithium nickel-containing composite oxide LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2
  • the solvent contains ethylene carbonate
  • the high temperature swelling rate, the high temperature storage maintenance rate, and the normal temperature cycle maintenance rate Each of these varied depending on the content of ethylene carbonate and the presence or absence of a nitrile compound.
  • the high temperature storage maintenance ratio and the normal temperature cycle maintenance ratio were further increased while the high temperature swelling rate was kept low.
  • the electrolytic solution contained a cyclic sulfonic acid compound
  • the high-temperature swelling rate was further reduced.
  • the content of the cyclic sulfonic acid compound is 0.01% by weight to 1% by weight, a higher high-temperature storage maintenance rate and a higher normal temperature cycle maintenance rate can be obtained while the high-temperature swelling rate is kept low. It was.
  • the following three types of exterior members 40 were used.
  • total thickness 300 ⁇ m
  • the content of ethylene carbonate is 8 wt% to 20 wt% and the electrolytic solution contains a nitrile compound
  • the thickness of the exterior member 40 is 40 ⁇ m to 300 ⁇ m, the high temperature swelling rate is sufficient.
  • the high-temperature storage maintenance rate and the room temperature cycle maintenance rate increased sufficiently.
  • lithium nickel-containing composite oxide LiNi 0.82 Co 0.15
  • (Al 0.03 O 2 ) was used (Experimental Examples 1-1 to 1-32).
  • the ethylene carbonate content is 8 wt% to 20 wt%.
  • the electrolytic solution contained a nitrile compound, the high temperature swelling rate did not decrease sufficiently, and the high temperature storage maintenance rate and the normal temperature cycle maintenance rate did not increase sufficiently.
  • the lithium nickel-containing composite oxide is used as the positive electrode active material (Experimental Examples 1-1 to 1-32)
  • the content of ethylene carbonate is 8 wt% to 20 wt% as described above.
  • the electrolyte solution contains a nitrile compound, a sufficient high-temperature storage retention rate can be obtained while a high-temperature swelling rate is sufficiently suppressed, and a sufficient room temperature cycle retention rate is also obtained.
  • the advantage resulting from the constitutional condition that the ethylene carbonate content is 8 wt% to 20 wt% and the electrolytic solution contains a nitrile compound is that the lithium nickel containing composite oxide is used as the positive electrode active material. It means that it is a specific advantage that can only be obtained when used. That is, when a material other than lithium nickel-containing composite oxide is used as the positive electrode active material, even if the above-described constituent conditions are satisfied, the constituent conditions are battery characteristics (high-temperature swelling characteristics, high-temperature storage characteristics, and normal-temperature cycles). The above-mentioned advantages cannot be obtained because the characteristics) are not sufficiently affected. On the other hand, when the lithium nickel-containing composite oxide is used as the positive electrode active material, if the above-described configuration conditions are satisfied, the configuration conditions sufficiently affect the battery characteristics. Is specifically obtained.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the secondary battery of the present technology can be similarly applied to a case where the battery element has another structure such as a laminated structure.
  • the lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode can be obtained by insertion and extraction of lithium has been described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • the secondary battery of the present technology may be, for example, a lithium metal secondary battery in which the capacity of the negative electrode can be obtained by precipitation and dissolution of lithium.
  • the secondary battery of the present technology for example, by reducing the capacity of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium to be smaller than the capacity of the positive electrode, the capacity and lithium precipitation caused by the insertion and extraction of lithium Further, a secondary battery in which the capacity of the negative electrode can be obtained by the sum of the capacity due to dissolution and the capacity.
  • the electrode reactant may be another group 1 element in the long-period periodic table such as sodium (Na) and potassium (K), or may be a long-period periodic table such as magnesium (Mg) and calcium (Ca). Group 2 elements may be used, or other light metals such as aluminum (Al) may be used.
  • the electrode reactant may be an alloy containing any one or more of the series of elements described above.
  • a secondary battery comprising an electrolyte solution that is less than or equal to weight percent.
  • Li x Co y Ni z M 1 -yz O ba X a ⁇ (21)
  • M is aluminum (Al), magnesium (Mg), boron (B), titanium (Ti), chromium (Cr), manganese (Mn), gallium (Ga), yttrium (Y), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), strontium (Sr), cesium (Cs), barium (Ba), indium (In), and antimony (Sb), where X is fluorine (F), chlorine (Cl), It is at least one of bromine (Br) and iodine (I), x, y, z, a and b are 0.8 ⁇ x ⁇ 1.2, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0.5 ⁇ z.
  • R1- (CN) n (1) (R1 is an n-valent hydrocarbon group. N is an integer of 1 or more.) (2)
  • the nitrile compound includes a compound represented by the following formula (2): The secondary battery as described in said (1). NC-R2-CN (2) (R2 is a divalent hydrocarbon group.) (3)
  • the divalent hydrocarbon group is any one of an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, and a group in which two or more of them are bonded to each other.
  • the content of the nitrile compound in the electrolytic solution is 0.01 wt% or more and 5 wt% or less.
  • the solvent further includes a cyclic sulfonic acid compound having a sulfonic acid bond (—S ( ⁇ O) 2 —O—).
  • the cyclic sulfonic acid compound includes at least one of compounds represented by each of the following formulas (3), (4), and (5).
  • R3, R4 and R5 are each a divalent hydrocarbon group.
  • the content of the cyclic sulfonic acid compound in the electrolytic solution is 0.01 wt% or more and 1 wt% or less.
  • the solvent further includes propylene carbonate, The content of the propylene carbonate in the solvent is 32% by weight or less.
  • the electrolytic solution further includes an electrolyte salt, The content of the electrolyte salt in the electrolytic solution is 0.8 mol / kg or more and 2 mol / kg or less, The secondary battery according to any one of (1) to (8) above.
  • the positive electrode, the negative electrode, and the electrolytic solution are housed in a film-shaped exterior member.
  • the exterior member has a thickness of 40 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • (12) A lithium ion secondary battery, The secondary battery according to any one of (1) to (11) above.
  • (13) The secondary battery according to any one of (1) to (12) above;
  • a battery pack comprising: a switch unit that switches the operation of the secondary battery in accordance with an instruction from the control unit.
  • An electronic device comprising the secondary battery according to any one of (1) to (12) as a power supply source.

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Abstract

二次電池は、正極と負極と電解液とを備える。正極は、Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa （Ｍはアルミニウムなど、Ｘはフッ素など、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２、ｙ＜ｚである。）で表されるリチウム含有化合物を含む。電解液は、溶媒を含み、その溶媒は、炭酸エチレンとＲ１－（ＣＮ）n （Ｒ１はｎ価の炭化水素基、ｎは１以上の整数である。）で表されるニトリル化合物とを含む。溶媒中における炭酸エチレンの含有量は、８重量％以上２０重量％以下である。

Description

二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
　本技術は、正極および負極と共に電解液を備えた二次電池、ならびにその二次電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
　携帯電話機などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。そこで、電源として、電池、特に小型かつ軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。
　二次電池は、上記した電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。一例を挙げると、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、および電動ドリルなどの電動工具である。
　この二次電池は、正極および負極と共に電解液を備えている。電解液の組成は、電池特性に大きな影響を及ぼすため、その電解液の構成に関しては、さまざまな検討がなされている。
　具体的には、電解液の分解反応を抑制するために、炭酸エチレンを含んでいる電解液にジニトリル化合物が添加されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第５３２２６９４号明細書
　電子機器などは、益々、高性能化および多機能化している。このため、電子機器などの使用頻度は増加していると共に、その電子機器などの使用環境は拡大している。よって、二次電池の電池特性に関しては、未だ改善の余地がある。
　したがって、優れた電池特性を得ることが可能な二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することが望ましい。
　本技術の一実施形態の二次電池は、下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、負極と、（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）溶媒中における炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である電解液とを備えたものである。
　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
（Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）およびアンチモン（Ｓｂ）のうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）およびヨウ素（Ｉ）のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
（Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
　本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれは、二次電池を備え、その二次電池が上記した本技術の一実施形態の二次電池と同様の構成を有するものである。
　ここで、「ｎ価の炭化水素基」とは、炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）により構成されているｎ価の基の総称である。このｎ価の炭化水素基は、１個または２個以上の不飽和炭素結合を含んでいてもよいし、その不飽和炭素結合を含んでいなくてもよい。不飽和炭素結合は、炭素間二重結合（＞Ｃ＝Ｃ＜）および炭素間三重結合（－Ｃ≡Ｃ－）のうちの一方または双方である。また、ｎ価の炭化水素基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよいし、環状でもよい。
　本技術の一実施形態の二次電池によれば、正極が上記したリチウム含有化合物を含んでいると共に、電解液が上記した所定量の炭酸エチレンと上記したニトリル化合物とを含んでいるので、優れた電池特性を得ることができる。また、本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれにおいても、同様の効果を得ることができる。
　なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるわけではなく、本技術中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の一実施形態の二次電池（ラミネートフィルム型）の構成を表す斜視図である。 図１に示したＩＩ－ＩＩ線に沿った巻回電極体の構成を表す断面図である。 二次電池の適用例（電池パック：単電池）の構成を表す斜視図である。 図３に示した電池パックの構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電池パック：組電池）の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。
　以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

　１．二次電池
　　１－１．構成
　　１－２．動作
　　１－３．製造方法
　　１－４．作用および効果
　　１－５．変形例
　２．二次電池の用途
　　２－１．電池パック（単電池）
　　２－２．電池パック（組電池）
　　２－３．電動車両
　　２－４．電力貯蔵システム
　　２－５．電動工具
＜１．二次電池＞
　まず、本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
　図１は、二次電池の斜視構成を表していると共に、図２は、図１に示したＩＩ－ＩＩ線に沿った巻回電極体３０の断面構成を表している。
　ここで説明する二次電池は、例えば、電極反応物質であるリチウムの吸蔵および放出により負極３４の容量が得られるリチウムイオン二次電池である。この「電極反応物質」とは、電極反応（充放電反応）を進行させるために用いられる物質である。
＜１－１．構成＞
　二次電池の電池構造は、例えば、ラミネートフィルム型である。すなわち、ラミネートフィルム型の二次電池は、例えば、図１に示したように、フィルム状の外装部材４０と、その外装部材４０の内部に収納された電池素子である巻回電極体３０とを備えている。なお、図１では、巻回電極体３０および外装部材４０のそれぞれの構成を見やすくするために、その外装部材４０の内部に巻回電極体３０が収納される前の状態を示している。
　巻回電極体３０では、例えば、正極３３および負極３４がセパレータ３５を介して積層されていると共に、そのセパレータ３５を介して積層された正極３３および負極３４が巻回されている。この巻回電極体３０には、液状の電解質である電解液が含浸されている。すなわち、巻回電極体３０は、正極３３、負極３４およびセパレータ３５と共に電解液を含んでいる。
　正極３３には、正極リード３１が取り付けられていると共に、負極３４には、負極リード３２が取り付けられている。巻回電極体３０の最外周部は、例えば、保護テープにより保護されている。
　正極リード３１は、例えば、外装部材４０の内部から外部に向かって導出されており、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウムなどである。正極リード３１の形状は、例えば、薄板状および網目状のうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　負極リード３２は、例えば、上記した正極リード３１と同様に、外装部材４０の内部から外部に向かって導出されており、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）およびステンレスなどである。なお、負極リード３２は、例えば、正極リード３１が導出される方向と同じ方向に導出されていてもよい。負極リード３２の形状に関する詳細は、例えば、正極リード３１の形状に関する詳細と同様である。
　外装部材４０は、例えば、図１に示した矢印Ｒの方向に折り畳み可能な１枚のフィルムであり、その外装部材４０の一部には、例えば、巻回電極体３０を収納するための窪み４０Ｈが設けられている。この外装部材４０は、例えば、ラミネートフィルムなどである。ラミネートフィルムの構成は、特に限定されないが、例えば、融着層と、金属層と、表面保護層とがこの順に積層された積層構造を有している。
　二次電池の製造工程では、融着層同士が巻回電極体３０を介して互いに対向するように１枚の外装部材４０が折り畳まれたのち、その融着層の外周縁部同士が互いに融着されることにより、その外装部材４０が封止される。ただし、２枚の外装部材４０（ラミネートフィルム）が接着剤などを介して互いに貼り合わされてもよい。
　融着層は、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのフィルムのうちのいずれか１種類または２種類以上である。金属層は、例えば、アルミニウム箔などの金属箔のうちのいずれか１種類または２種類以上である。表面保護層は、例えば、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートなどのフィルムのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　中でも、外装部材４０は、ポリエチレンフィルムと、アルミニウム箔と、ナイロンフィルムとがこの順に積層された積層構造を有するアルミラミネートフィルムであることが好ましい。ただし、外装部材４０は、例えば、他の積層構造を有するラミネートフィルムでもよい。この他、外装部材４０は、例えば、ポリプロピレンなどのフィルムでもよいし、金属箔でもよい。
　外装部材４０の厚さは、特に限定されないが、中でも、４０μｍ～３００μｍであることが好ましい。柔軟性を有しているフィルム状の外装部材４０の厚さが適正化されるため、その外装部材４０の物理的強度などを担保しつつ、二次電池が膨れにくくなるからである。
　外装部材４０と正極リード３１との間には、例えば、密着フィルム４１が挿入されていると共に、外装部材４０と負極リード３２との間には、例えば、上記した密着フィルム４１が挿入されている。この密着フィルム４１は、主に、外装部材４０の内部に外気が侵入することを防止する役割を果たす部材であり、例えば、正極リード３１および負極リード３２のそれぞれに対して密着性を有する材料を含んでいる。この密着性を有する材料は、例えば、ポリオレフィン樹脂などのうちのいずれか１種類または２種類以上であり、より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレンおよび変性ポリプロピレンなどである。
［正極］
　正極３３は、例えば、図２に示したように、正極集電体３３Ａと、その正極集電体３３Ａの両面に設けられた正極活物質層３３Ｂとを含んでいる。ただし、正極活物質層３３Ｂは、正極集電体３３Ａの片面だけに設けられていてもよい。
（正極集電体）
　正極集電体３３Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどである。なお、正極集電体３３Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
（正極活物質層）
　正極活物質層３３Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層３３Ｂは、上記した正極活物質と共に、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
（正極活物質（正極材料））
　正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましく、より具体的には、リチウム含有複合酸化物であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
　「リチウム含有複合酸化物」とは、リチウムと１種類または２種類以上の他元素とを構成元素として含む酸化物の総称である。この「他元素」とは、リチウム以外の元素である。
　具体的には、リチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２１）で表される化合物である。この化合物は、リチウムと共にニッケルを構成元素として含んでいると共に層状岩塩型の結晶構造を有しているリチウムニッケル含有複合酸化物である。
　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
（Ｍは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、クロム、マンガン、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ストロンチウム、セシウム、バリウム、インジウムおよびアンチモンのうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ａの値は、完全放電状態の値である。）
　具体的には、リチウムニッケル含有複合酸化物は、リチウム（Ｌｉ）と、コバルト（Ｃｏ）と、ニッケル（Ｎｉ）と、他元素Ｍと、酸素（Ｏ）と、ハロゲン元素Ｘとを構成元素として含む化合物である。リチウムニッケル含有複合酸化物に関する詳細は、以下の通りである。
　第１に、ｘ、ｚ、ａおよびｂのそれぞれの範囲から明らかなように、リチウムニッケル含有複合酸化物は、リチウム、ニッケルおよび酸素のそれぞれを構成元素として含んでいる。
　第２に、ｙ、ｚおよびａのそれぞれの範囲から明らかなように、リチウムニッケル含有複合酸化物は、コバルト、他元素Ｍおよびハロゲン元素Ｘのそれぞれを構成元素として含んでいてもよいし、コバルト、他元素Ｍおよびハロゲン元素Ｘのそれぞれを構成元素として含んでいなくてもよい。
　第３に、コバルト、ニッケルおよび他元素Ｍのそれぞれの含有割合を比較すると、ｙおよびｚのそれぞれの範囲から明らかなように、ニッケルの含有割合は、コバルトおよび他元素Ｍのそれぞれの含有割合よりも大きくなっている。
　他元素Ｍは、上記したアルミニウムなどの一連の候補のうちの１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。ハロゲン元素Ｘは、上記したフッ素などの一連の候補のうちの１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。ただし、ハロゲン元素Ｘは、例えば、長周期型周期表の１７族に属する元素であれば、上記したフッ素、塩素、臭素およびヨウ素以外の元素でもよい。
　リチウムニッケル含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＮｉ0.5 Ｃｏ0.2 Ｍｎ0.3 Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.15Ａｌ0.05Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.13Ａｌ0.07Ｏ2 およびＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2 などである。
　なお、正極材料は、上記したリチウムニッケル含有複合酸化物と共に、他のリチウム含有化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。他のリチウム含有化合物は、例えば、他のリチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物などである。
　「他のリチウム含有複合酸化物」とは、リチウムニッケル含有複合酸化物以外のリチウム含有複合酸化物であり、例えば、層状岩塩型およびスピネル型などのうちのいずれかの結晶構造を有している。「リチウム含有リン酸化合物」とは、リチウムと１種類または２種類以上の他元素とを構成元素として含むリン酸化合物の総称であり、例えば、オリビン型などの結晶構造を有している。
　他のリチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物のそれぞれに構成元素として含まれる他元素の種類は、特に限定されない。中でも、他元素は、長周期型周期表の２族～１５族に属する元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましい。より具体的には、他元素は、例えば、ニッケル、コバルト、マンガンおよび鉄（Ｆｅ）などである。高い電圧が得られるからである。
　他のリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２２）、式（２３）および式（２４）のそれぞれで表される化合物などである。式（２２）～式（２４）のそれぞれに示した化合物は、いずれも層状岩塩型の結晶構造を有している。
　Ｌｉa Ｍｎ(1-b-c) Ｎｉb Ｍ１１c Ｏ(2-d) Ｆe 　・・・（２２）
（Ｍ１１は、コバルト、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム（Ｖ）、クロム、鉄、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム、モリブデン、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウムおよびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは、０．８≦ａ≦１．２、０＜ｂ＜０．５、０≦ｃ≦０.５、（ｂ＋ｃ）＜１、－０．１≦ｄ≦０．２および０≦ｅ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ａの値は、完全放電状態の値である。）
　Ｌｉa Ｎｉ(1-b) Ｍ１２b Ｏ(2-c) Ｆd 　・・・（２３）
（Ｍ１２は、コバルト、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂｃおよびｄは、０．８≦ａ≦１．２、０．００５≦ｂ≦０．５、－０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ａの値は、完全放電状態の値である。）
　Ｌｉa Ｃｏ(1-b) Ｍ１３b Ｏ(2-c) Ｆd 　・・・（２４）
（Ｍ１３は、ニッケル、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃおよびｄは、０．８≦ａ≦１．２、０≦ｂ＜０．５、－０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ａの値は、完全放電状態の値である。）
　層状岩塩型の結晶構造を有している他のリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.98Ａｌ0.01Ｍｇ0.01Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2 、Ｌｉ1.2 Ｍｎ0.52Ｃｏ0.175 Ｎｉ0.1 Ｏ2 およびＬｉ1.15（Ｍｎ0.65Ｎｉ0.22Ｃｏ0.13）Ｏ2 などである。
　また、他のリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２５）で表される化合物などであり、スピネル型の結晶構造を有している。
　Ｌｉa Ｍｎ(2-b) Ｍ１４b Ｏc Ｆd 　・・・（２５）
（Ｍ１４は、コバルト、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、クロム、鉄、銅、亜鉛、モリブデン、スズ、カルシウム、ストロンチウムおよびタングステンのうちの少なくとも１種である。ａ、ｂ、ｃおよびｄは、０．９≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．６、３．７≦ｃ≦４．１および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ａの値は、完全放電状態の値である。）
　スピネル型の結晶構造を有している他のリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。
　リチウム含有リン酸化合物は、例えば、下記の式（２６）で表される化合物などである。
　Ｌｉa Ｍ１５ＰＯ4 　・・・（２６）
（Ｍ１５は、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、ホウ素、チタン、バナジウム、ニオブ、銅、亜鉛、モリブデン、カルシウム、ストロンチウム、タングステンおよびジルコニウム（Ｚｒ）のうちの少なくとも１種である。ａは、０．９≦ａ≦１．１を満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ａの値は、完全放電状態の値である。）
　リチウム含有リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＭｎＰＯ4 、ＬｉＦｅ0.5 Ｍｎ0.5 ＰＯ4 およびＬｉＦｅ0.3 Ｍｎ0.7 ＰＯ4 などである。
　なお、他のリチウム含有複合酸化物は、下記の式（２７）で表される化合物などでもよい。
　（Ｌｉ2 ＭｎＯ3 ）x （ＬｉＭｎＯ2 ）1-x 　・・・（２７）
（ｘは、０≦ｘ≦１を満たす。ただし、リチウムの組成は、充放電状態に応じて異なると共に、ｘの値は、完全放電状態の値である。）
　この他、正極材料は、例えば、上記したリチウム含有化合物（リチウムニッケル含有複合酸化物を含む。）と共に、他の化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。他の化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などである。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。
（正極結着剤）
　正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
（正極導電剤）
　正極導電剤は、例えば、炭素材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性を有している材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
［負極］
　負極３４は、例えば、図２に示したように、負極集電体３４Ａと、その負極集電体３４Ａの両面に設けられた負極活物質層３４Ｂとを含んでいる。ただし、負極活物質層３４Ｂは、負極集電体３４Ａの片面だけに設けられていてもよい。
（負極集電体）
　負極集電体３４Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどである。なお、負極集電体３４Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
　負極集電体３４Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果を利用して、負極集電体３４Ａに対する負極活物質層３４Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層３４Ｂと対向する領域において、負極集電体３４Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。具体的には、電解処理では、電解槽中において電解法を用いて負極集電体３４Ａの表面に微粒子が形成されるため、その負極集電体３４Ａの表面に凹凸が設けられる。電解法により作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
（負極活物質層）
　負極活物質層３４Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層３４Ｂは、上記した負極活物質と共に、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　ここで、充電途中において意図せずにリチウム金属が負極３４の表面に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極３３の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の電気化学当量は、正極３３の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。
（負極活物質（負極材料））
　負極材料は、例えば、炭素材料である。リチウムの吸蔵時および放出時において結晶構造が変化しにくいため、高いエネルギー密度が安定に得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層３４Ｂの導電性が向上するからである。
　炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素に関する（００２）面の面間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛に関する（００２）面の面間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類は、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどを含む。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）された材料である。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、特に限定されないが、例えば、繊維状、球状、粒状および鱗片状などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。
　また、負極材料は、例えば、金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料（金属系材料）である。高いエネルギー密度が得られるからである。
　金属系材料は、単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に含んでいる材料でもよい。ただし、ここで説明する「合金」は、２種類以上の金属元素を含む合金に加えて、１種類以上の金属元素と１種類以上の半金属元素とを含む合金を包含すると共に、非金属元素を含む合金も包含する。金属系材料の組織は、特に限定されないが、例えば、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物およびそれらのうちの２種類以上の共存物などである。
　金属元素および半金属元素は、例えば、リチウムと合金を形成することが可能な金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、例えば、マグネシウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム、パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）などである。
　中でも、ケイ素およびスズのうちの一方または双方が好ましい。リチウムを吸蔵および放出する能力が優れているため、著しく高いエネルギー密度が得られるからである。
　ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、ケイ素の単体、ケイ素の合金およびケイ素の化合物のうちのいずれでもよいし、スズの単体、スズの合金およびスズの化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に含んでいる材料でもよい。ここで説明する「単体」は、あくまで一般的な意味合いでの単体であるため、微量の不純物を含んでいてもよい。すなわち、単体の純度は、１００％に限られない。
　ケイ素の合金は、例えば、ケイ素と共に、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいる。ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素と共に、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素と共に、上記したケイ素の合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
　ケイ素の合金およびケイ素の化合物の具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、およびＬｉＳｉＯなどである。なお、ＳｉＯv におけるｖは、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
　スズの合金は、例えば、スズと共に、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいる。スズの化合物は、例えば、スズと共に、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいる。なお、スズの化合物は、例えば、スズと共に、上記したスズの合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
　スズの合金およびスズの化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
　特に、スズを構成元素として含む材料は、例えば、第１構成元素であるスズと共に第２構成元素および第３構成元素を含む材料（Ｓｎ含有材料）であることが好ましい。第２構成元素は、例えば、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、銀、インジウム、セシウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン、ビスマスおよびケイ素などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。第３構成元素は、例えば、ホウ素、炭素（Ｃ）、アルミニウムおよびリン（Ｐ）などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。Ｓｎ含有材料がスズと共に上記した第２構成元素および第３構成元素を含んでいることにより、高い電池容量および優れたサイクル特性などが得られるからである。
　中でも、Ｓｎ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＣ含有材料）であることが好ましい。ＳｎＣｏＣ含有材料の組成は、例えば、以下の通りである。炭素の含有量は、９．９質量％～２９．７質量％である。スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））は、２０質量％～７０質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。
　ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを含む相を含んでおり、その相は、低結晶性でもよいし、非晶質でもよいし、結晶性部分および非晶質部分の双方を含んでいてもよい。この相は、リチウムと反応することが可能な反応相であるため、その反応相の存在に起因して優れた特性が得られる。Ｘ線回折法を用いた反応相の分析結果により得られる回折ピークの半値幅（回折角２θ）は、特定Ｘ線としてＣｕＫα線を用いると共に挿引速度を１°／ｍｉｎとした場合において、例えば、１°以上である。リチウムがより円滑に吸蔵および放出されると共に、電解液に対する反応性が低減するからである。なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、低結晶性の相または非晶質の相に加えて、各構成元素の単体または一部が含まれている相を含んでいる場合もある。
　上記した回折ピークがリチウムと反応することが可能な反応相に対応しているか否かに関しては、例えば、リチウムに対する電気化学的反応の前後におけるＸ線回折チャートを比較することにより、容易に判断可能である。例えば、リチウムとの電気化学的反応の前後において回折ピークの位置が変化していれば、その回折ピークは、リチウムと反応することが可能な反応相に対応する回折ピークである。この場合には、例えば、低結晶性または非晶質である反応相の回折ピークが２θ＝２０°～５０°の範囲に検出される。この反応相は、例えば、上記した一連の構成元素を含んでおり、主に、炭素の存在に起因して低結晶化または非晶質化していると考えられる。
　ＳｎＣｏＣ含有材料では、炭素のうちの一部または全部が金属元素および半金属元素のうちの一方または双方と結合していることが好ましい。スズなどの凝集および結晶化などが抑制されるからである。元素の結合状態に関しては、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて確認可能である。市販の装置では、例えば、軟Ｘ線としてＡｌ－Ｋα線およびＭｇ－Ｋα線などのうちのいずれか１種類または２種類以上が用いられる。炭素のうちの一部または全部が金属元素または半金属元素などと結合している場合には、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）の合成波に関するピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。ただし、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）に関するピークが８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正されていることを条件とする。この際、通常、物質表面に表面汚染炭素が存在しているため、その表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとして、そのピークをエネルギー基準とする。ＸＰＳを用いた分析結果において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形で得られる。このため、例えば、市販のソフトウエアなどを用いてＣ１ｓのピークを解析することにより、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中における炭素のピークとを分離する。波形の解析時には、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。
　ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズ、コバルトおよび炭素を構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＣ）に限られない。このＳｎＣｏＣ含有材料は、例えば、スズ、コバルトおよび炭素に加えて、ケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン、ガリウムおよびビスマスなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
　ＳｎＣｏＣ含有材料の他、スズとコバルトと鉄と炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料）も好ましい。ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の組成は、任意である。一例を挙げると、鉄の含有量を少なめに設定する場合は、炭素の含有量が９．９質量％～２９．７質量％、鉄の含有量が０．３質量％～５．９質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％～７０質量％である。一方、鉄の含有量を多めに設定する場合は、炭素の含有量が１１．９質量％～２９．７質量％、スズ、コバルトおよび鉄の含有量の割合（（Ｃｏ＋Ｆｅ）／（Ｓｎ＋Ｃｏ＋Ｆｅ））が２６．４質量％～４８．５質量％、コバルトおよび鉄の含有量の割合（Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｆｅ））が９．９質量％～７９．５質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。なお、ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の物性（半値幅など）に関する詳細は、例えば、上記したＳｎＣｏＣ含有材料の物性に関する詳細と同様である。
　この他、負極材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などでもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムおよび酸化モリブデンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンおよびポリピロールなどである。
　中でも、負極材料は、以下の理由により、炭素材料および金属系材料の双方を含んでいることが好ましい。
　金属系材料、特に、ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含んでいる材料は、理論容量が高いという利点を有する反面、充放電時において激しく膨張および収縮しやすいという懸念点を有する。これに対して、炭素材料は、充放電時において膨張および収縮しにくいという利点を有する反面、理論容量が低いという懸念点を有する。よって、炭素材料と金属系材料とを併用することにより、高い理論容量（言い替えれば、電池容量）を得つつ、充放電時における負極活物質の膨張および収縮が抑制される。
　負極活物質層３４Ｂは、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのうちのいずれか１種類または２種類以上の方法により形成されている。塗布法は、例えば、粒子（粉末）状の負極活物質を負極結着剤などと混合したのち、その混合物を有機溶剤などに分散させてから負極集電体３４Ａに塗布する方法である。気相法は、例えば、物理堆積法および化学堆積法などである。より具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長、化学気相成長（ＣＶＤ）法およびプラズマ化学気相成長法などである。液相法は、例えば、電解鍍金法および無電解鍍金法などである。溶射法は、溶融状態または半溶融状態の負極活物質を負極集電体３４Ａの表面に噴き付ける方法である。焼成法は、例えば、有機溶剤などに分散された混合物を負極集電体３４Ａに塗布したのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で混合物を熱処理する方法である。この焼成法は、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などである。
　この二次電池では、上記したように、充電途中において意図せずにリチウム金属が負極３４の表面に析出することを防止するために、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の電気化学当量は、正極の電気化学当量よりも大きくなっている。また、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、その完全充電時の開回路電圧が４．２Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりにおけるリチウムの放出量が多くなるため、その傾向を考慮した上で、正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
　完全充電時の開回路電圧（充電時の終止電圧）は、特に限定されないが、上記したように、４．２Ｖ以上であることが好ましい。中でも、完全充電時の開回路電圧は、４．２５Ｖ以上であることが好ましく、４．３５Ｖ以上であることがより好ましい。なお、放電時の終止電圧は、特に限定されないが、例えば、３．０Ｖ以下である。
（負極結着剤および負極導電剤）
　負極結着剤に関する詳細は、例えば、上記した正極結着剤に関する詳細と同様である。また、負極導電剤に関する詳細は、例えば、上記した正極導電剤に関する詳細と同様である。
［セパレータ］
　セパレータ３５は、例えば、図２に示したように、正極３３と負極３４との間に介在している。このセパレータ３５は、主に、正極３３と負極３４との接触に起因する電流の短絡を防止しながら、正極３３と負極３４との間においてリチウムイオンを通過させる。
　このセパレータ３５は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどのいずれか１種類または２種類以上を含む多孔質膜であり、２種類以上の多孔質膜が積層された積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
　特に、セパレータ３５は、例えば、上記した多孔質膜（基材層）と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいてもよい。正極３３および負極３４のそれぞれに対するセパレータ３５の密着性が向上するため、巻回電極体３０の歪みなどが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても電気抵抗が上昇しにくくなると共に、二次電池が膨れにくくなる。
　高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。ただし、高分子化合物の種類は、特に限定されないため、ポリフッ化ビニリデン以外でもよい。高分子化合物層を形成する場合には、例えば、有機溶剤などに高分子化合物が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。ただし、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。
　なお、高分子化合物層は、例えば、無機粒子などの絶縁性粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。無機粒子の種類は、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどである。
［電解液］
　電解液は、上記したように、巻回電極体３０に含浸されている。これにより、電解液は、巻回電極体３０を構成している正極３３、負極３４およびセパレータ３５などのそれぞれに含浸されている。
（溶媒）
　この電解液は、溶媒を含んでおり、その溶媒は、環状炭酸エステルである炭酸エチレンと、ニトリル化合物とを含んでいる。非水溶媒（有機溶剤）である炭酸エチレンを含んでいる電解液は、いわゆる非水電解液である。
　なお、溶媒は、上記した炭酸エチレンおよびニトリル化合物と共に、他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。他の材料の詳細に関しては、後述する。
（炭酸エチレンの含有量）
　この電解液では、溶媒中に占める炭酸エチレンの割合が適正化されている。すなわち、溶媒中における炭酸エチレンの含有量（重量％）は、十分に少なくなるように設定されており、具体的には、８重量％～２０重量％である。
　炭酸エチレンの含有量が上記した範囲内であるのは、その溶媒が炭酸エチレンと共にニトリル化合物を含んでいても、二次電池が膨れることを抑制しながら、その二次電池において十分な放電容量が得られるからである。
　すなわち、二次電池の使用時（充放電時）において、電解液を用いて充放電反応を十分に進行させながら、電解液の分解反応（主に、炭酸エチレンの酸化分解反応）が抑制されると共に、その電解液の分解反応に起因するガス（主に、二酸化炭素）の発生も抑制される。しかも、二次電池を繰り返して使用（充放電）しても、放電容量が減少しにくくなる。これにより、二次電池を継続的に使用しても、十分な放電容量が得られると共に、その二次電池が膨れにくくなる。
　詳細には、溶媒がニトリル化合物を含んでいると、後述するように、そのニトリル化合物の存在に起因して二次電池が膨れにくくなる反面、自己放電率が増加することに起因して放電容量が減少しやすくなる。この場合には、後述するように、ニトリル化合物に由来する被膜が形成されることに起因して二次電池の電気抵抗が増加するため、やはり放電容量が減少しやすくなる。しかしながら、溶媒が適正量の炭酸エチレンを含んでいると、その溶媒がニトリル化合物を含んでいても自己放電率が増加しにくくなるため、放電容量が減少しにくくなる。これにより、二次電池の膨れの抑制と放電容量の減少の抑制とが両立される。
　この場合には、特に、高温環境などの厳しい環境中において二次電池が使用および保存されても、電解液の分解反応が効果的に抑制される。
　また、ここで説明しているラミネートフィルム型の二次電池は、柔軟性を有するフィルム状の外装部材４０を備えている。この場合には、外装部材４０が外力に応じて変形しやすいため、本質的にガスの発生（内圧の上昇）に起因して二次電池が膨らみやすい傾向にある。よって、ラミネートフィルム型の二次電池に用いられる電解液において、上記したように炭酸エチレンの含有量が適正化されていると、フィルム状の外装部材４０を用いていることに起因して二次電池が本質的に膨れやすい場合においても、その二次電池が効果的に膨れにくくなる。
　なお、電解液の分解反応に起因するガスの発生を抑制するために、溶媒の一成分である炭酸エチレンに着目しているのは、その炭酸エチレンがガスの発生に大きな影響を及ぼすからである。
　詳細には、二次電池の使用時（充放電時）においてガスを発生させる要因としては、複数の要因が考えられる。中でも、ガスの発生要因のうちの主要な要因は、溶媒の分解反応であり、特に、炭酸エチレンの酸化分解反応である。この炭酸エチレンは、高誘電率溶媒としての役割を果たすと共に、初回の充放電時において負極３４の表面に安定な被膜（ＳＥＩ：Solid Electrolyte Interphase）を形成する役割を果たすため、電解液に含まれる溶媒として広く用いられている。しかしながら、炭酸エチレンは、上記した有用な役割を果たす反面、二次電池に搭載されている部品（例えば、正極３３など）の材質との相性および充放電条件などによっては、主要なガスの発生源になる。そこで、炭酸エチレンの有用な役割に基づく利点を活用しながら、二次電池の使用時においてガスが発生することを抑制するために、上記したように、溶媒の一成分である炭酸エチレンに着目する必要がある。
　ここで、溶媒中における炭酸エチレンの含有量（重量％）を測定する手順は、例えば、以下の通りである。最初に、遠心分離法および溶媒抽出法などのうちのいずれか１種類または２種類以上を用いて、二次電池から電解液を回収する。続いて、ガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ）および核磁気共鳴分光分析法（ＮＭＲ）などの分析法のうちのいずれか１種類または２種類以上を用いて電解液を分析することにより、その電解液に含まれている溶媒中の各成分を定量する。最後に、各成分の定量結果に基づいて、溶媒中に含まれている炭酸エチレンの含有量を特定する。
　ただし、炭酸エチレンの含有量に関する測定精度を担保するためには、以下の点に留意することが望ましい。第１に、電解液を回収するために溶媒抽出法を用いる場合には、例えば、電解液中に含まれている溶媒とは異なる種類の溶媒を用いる。第２に、電解液を回収したのち、その電解液を取り扱う場合には、低粘度の溶媒が揮発することに注意する。
［ニトリル化合物］
　ニトリル化合物は、下記の式（１）で表される化合物である。なお、ニトリル化合物の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
（Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
　この「ニトリル化合物」とは、式（１）から明らかなように、ニトリル基（－ＣＮ）を有する化合物の総称である。ｎの範囲から明らかなように、ニトリル基の数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
　溶媒がニトリル化合物を含んでいるのは、充放電時においてニトリル化合物に起因する被膜が形成されるため、その被膜を利用して電解液の分解反応が抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応に起因するガスの発生が抑制されるため、充放電を繰り返しても二次電池が膨れにくくなる。
　詳細には、電解液中にニトリル化合物が含まれていると、そのニトリル化合物中の極性基（ニトリル基）が正極３３の表面に強く結合されるため、そのニトリル化合物に由来する錯体が形成される。この錯体は、正極３３の表面を保護する保護膜として機能する。これにより、充放電時において、正極３３（リチウムニッケル含有複合酸化物）に含まれている遷移金属の一部が溶出することは抑制されるため、その遷移金属の一部が負極３４の表面に析出することも抑制される。しかも、正極３３の表面における電解液の分解反応が抑制されると共に、その電解液の分解反応に起因するガスの発生も抑制される。
（ｎ価の炭化水素基）
　「ｎ価の炭化水素基」とは、上記したように、炭素および水素により構成されているｎ価の基の総称である。このｎ価の炭化水素基は、１個または２個以上の不飽和炭素結合を含んでいてもよいし、その不飽和炭素結合を含んでいなくてもよい。不飽和炭素結合は、炭素間二重結合（＞Ｃ＝Ｃ＜）および炭素間三重結合（－Ｃ≡Ｃ－）のうちの一方または双方である。また、ｎ価の炭化水素基は、直鎖状でもよいし、１個または２個以上の側鎖を有する分岐状でもよいし、環状でもよい。
　具体的には、ｎ価の炭化水素基は、例えば、炭化水素からｎ個の水素基が脱離された基であり、その炭化水素は、例えば、アルカン、アルケン、アルキン、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素および結合化合物などである。この「結合化合物」とは、上記したアルカン、アルケン、アルキン、脂環式炭化水素および芳香族炭化水素のうちの２種類以上が互いに結合された化合物の総称である。なお、炭化水素から水素基が脱離される位置は、特に限定されないと共に、ｎ価の炭化水素基の炭素数は、特に限定されない。
　アルカンの種類は、特に限定されないが、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナンおよびデカンなどである。
　アルケンの種類は、特に限定されないが、例えば、エチレン（エテン）、プロピレン（プロペン）、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネンおよびデセンなどである。
　アルキンの種類は、特に限定されないが、例えば、エチン（アセチレン）、プロピン、ブチン、ペンチン、ヘキシン、ヘプチン、オクチン、ノニンおよびデシンなどである。
　脂環式炭化水素の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナンおよびシクロデカンなどである。
　芳香族炭化水素の種類は、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニルおよびターフェニルなどである。
　結合化合物の種類は、特に限定されないが、例えば、アルカンとアルケンとが互いに結合された化合物、アルカンとアルキンとが互いに結合された化合物、アルケンとアルキンとが互いに結合された化合物、アルカン、アルケンおよびアルキンのうちの１種類以上と脂環式炭化水素とが互いに結合された化合物、アルカン、アルケンおよびアルキンのうちの１種類以上と芳香族炭化水素とが互いに結合された化合物、ならびにアルカン、アルケンおよびアルキンのうちの１種類以上と脂環式炭化水素と芳香族炭化水素とが互いに結合された化合物などである。
（ｎ価の炭化水素基に関する詳細（ｎ＝１の場合））
　例えば、ｎ＝１であるため、ニトリル基の数が１個である場合、上記したｎ価の炭化水素基は、１価の炭化水素基である。１価の炭化水素基に関する詳細は、例えば、以下の通りである。
　アルカンから１個の水素基が脱離された基は、いわゆるアルキル基である。アルキル基の種類は、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基などである。
　アルケンから１個の水素基が脱離された基は、いわゆるアルケニル基である。アルケニル基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基およびデセニル基などである。
　アルキンから１個の水素基が脱離された基は、いわゆるアルキニル基である。アルキニル基の種類は、特に限定されないが、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニリル基およびデシニル基などである。
　脂環式炭化水素から１個の水素基が脱離された基は、いわゆるシクロアルキル基である。シクロアルキル基の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基およびシクロデシル基などである。
　芳香族炭化水素から１個の水素基が脱離された基は、いわゆるアリール基である。アリール基の種類は、特に限定されないが、例えば、フェニル基およびナフチル基などである。
　結合化合物から１個の水素基が脱離された基は、いわゆる１価結合基である。１価結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、アルキル基とアルケニル基とが１価となるように互いに結合された基、アルキル基とアルキニルとが１価となるように互いに結合された基、アルケニル基とアルキニル基とが１価となるように互いに結合された基、シクロアルキル基とアリール基とが１価となるように互いに結合された基、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基のうちの１種類以上とシクロアルキル基とが１価となるように互いに結合された基、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基のうちの１種類以上とアリール基とが１価となるように互いに結合された基、ならびにアルキル基、アルケニル基およびアルキニル基のうちの１種類以上とシクロアルキル基とアリール基とが１価となるように互いに結合された基などである。
（ｎ価の炭化水素基に関する詳細（ｎ＝２の場合））
　例えば、ｎ＝２であるため、ニトリル基の数が２個である場合、上記したｎ価の炭化水素基は、２価の炭化水素基である。２価の炭化水素基に関する詳細は、例えば、以下の通りである。
　アルカンから２個の水素基が脱離された基は、いわゆるアルキレン基である。アルキレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基およびデシレン基などである。
　アルケンから２個の水素基が脱離された基は、いわゆるアルケニレン基である。アルケニレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基、ノネニレン基およびデセニレン基などである。
　アルキンから２個の水素基が脱離された基は、いわゆるアルキニレン基である。アルキニレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、ヘプチニレン基、オクチニレン基、ノニリレン基およびデシニレン基などである。
　脂環式炭化水素から２個の水素基が脱離された基は、いわゆるシクロアルキレン基である。シクロアルキレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基およびシクロデシレン基などである。
　芳香族炭化水素から２個の水素基が脱離された基は、いわゆるアリーレン基である。アリーレン基の種類は、特に限定されないが、例えば、フェニレン基およびナフチレン基などである。
　結合化合物から２個の水素基が脱離された基は、いわゆる２価結合基である。２価結合基の種類は、特に限定されないが、例えば、アルキレン基とアルケニレン基とが互いに結合された基、アルキレン基とアルキニレンとが互いに結合された基、アルケニレン基とアルキニレン基とが互いに結合された基、シクロアルキレン基とアリーレン基とが互いに結合された基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基のうちの１種類以上とシクロアルキレン基とが互いに結合された基、アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基のうちの１種類以上とアリーレン基とが互いに結合された基、ならびにアルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基のうちの１種類以上とシクロアルキレン基とアリーレン基とが互いに結合された基などである。
（ｎ価の炭化水素基に関する詳細（ｎ＝３以上の場合））
　例えば、ｎ＝３であるため、ニトリル基の数が３個である場合、上記したｎ価の炭化水素基は、３価の炭化水素基である。３価の炭化水素基に関する詳細は、例えば、以下の通りである。アルカンから３個の水素基が脱離された基は、上記したアルキレン基からさらに１個の水素基が脱離された基である。アルケンから３個の水素基が脱離された基は、上記したアルケニレン基からさらに１個の水素基が脱離された基である。アルキンから３個の水素基が脱離された基は、上記したアルキニレン基からさらに１個の水素基が脱離された基である。脂環式炭化水素から３個の水素基が脱離された基は、上記したシクロアルキレン基からさらに１個の水素基が脱離された基である。芳香族炭化水素から３個の水素基が脱離された基は、上記したアリーレン基からさらに１個の水素基が脱離された基である。結合化合物から３個の水素基が脱離された基は、上記した２価結合基からさらに１個の水素基が脱離された基である。
　もちろん、ｎ価の炭化水素基は、アルカン、アルケン、アルキン、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素および結合化合物のそれぞれから４個以上の水素基が脱離された４価以上の炭化水素基でもよい。
（好適なニトリル化合物）
　中でも、ニトリル化合物は、下記の式（２）で表される化合物を含んでいることが好ましい。二次電池が十分に膨れにくくなるからである。
　ＮＣ－Ｒ２－ＣＮ　・・・（２）
（Ｒ２は、２価の炭化水素基である。）
　このニトリル化合物は、２個のニトリル基を有するジニトリル化合物である。２価の炭化水素基に関する詳細は、例えば、上記した通りである。すなわち、２価の炭化水素基は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基および２価結合基などである。
　２価の炭化水素基の炭素数は、特に限定されない。中でも、アルキレン基の炭素数は、１～１２であることが好ましい。アルケニレン基およびアルキニレン基のそれぞれの炭素数は、２～１２であることが好ましい。シクロアルキレン基の炭素数は、３～１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素数は、６～１２であることが好ましい。ニトリル化合物の溶解性および相溶性などが向上するからである。
（ニトリル化合物の具体例）
　ニトリル化合物の具体例は、以下の通りである。
　１個のニトリル基を有するニトリル化合物（モノニトリル化合物）の具体例は、アセトニトリル、メトキシアセトニトリル、３－メトキシプロピオニトリルおよびバレロニトリルなどである。
　２個のニトリル基を有するニトリル化合物（ジニトリル化合物）の具体例は、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、フマロニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリルおよびテレフタロニトリルなどである。
　３個のニトリル基を有するニトリル化合物（トリニトリル化合物）の具体例は、１，２，３－プロパントリカルボニトリル、１，２，３－ペンタントリカルボニトリル、１，３，４－ヘキサントリカルボニトリル、１，３，５－シクロヘキサントリカルボニトリルおよび１，２，３－ベンゼントリカルボニトリルなどである。
　中でも、上記したように、２個のニトリル基を有しているジニトリル化合物が好ましい。
（ニトリル化合物の含有量）
　電解液中におけるニトリル化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～５重量％であり、好ましくは０．１重量％～３重量％である。充放電時において十分な量の被膜が形成されるため、電解液の分解反応が十分に抑制されるからである。
（溶媒に含まれている他の材料）
　溶媒に含まれている他の材料に関する詳細は、例えば、以下の通りである。
（環状スルホン酸化合物）
　他の材料は、例えば、環状スルホン酸化合物である。この「環状スルホン酸化合物」とは、スルホン酸結合（－Ｓ（＝Ｏ）2 －Ｏ－）を有する環状の化合物の総称である。この環状スルホン酸化合物では、例えば、上記したスルホン酸結合が環の一部を形成している。なお、環状スルホン酸化合物の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
　溶媒が環状スルホン酸化合物を含んでいると、電解液の分解反応がより抑制されるため、その電解液の分解反応に起因するガスの発生がより抑制される。よって、充放電を繰り返しても二次電池がより膨れにくくなる。
　環状スルホン酸化合物の種類は、スルホン酸結合を有している環状の化合物であれば、特に限定されない。中でも、スルホン酸化合物は、下記の式（３）、式（４）および式（５）のそれぞれで表される化合物のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。電解液の分解反応が十分に抑制されるため、二次電池が十分に膨れにくくなるからである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、２価の炭化水素基である。）
　２価の炭化水素基に関する詳細は、例えば、上記した通りである。すなわち、２価の炭化水素基は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基および２価結合基などである。
　以下では、式（３）～式（５）のそれぞれに示した化合物を区別するために、式（３）に示した化合物を「第１環状スルホン酸化合物」、式（４）に示した化合物を「第２環状スルホン酸化合物」、式（５）に示した化合物を「第３環状スルホン酸化合物」とそれぞれ呼称する。この他、必要に応じて、第１環状スルホン酸化合物、第２環状スルホン酸化合物および第３環状スルホン酸化合物を「環状スルホン酸化合物」と総称する。
　第１環状スルホン酸化合物は、式（３）から明らかなように、いわゆる環状のスルホン酸エステル（モノスルホン酸エステル）である。Ｒ３である２価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
　第１環状スルホン酸化合物の具体例は、プロパンスルトン（１，３－プロパンスルトン）およびプロペンスルトン（１－プロペン１，３－スルトン）などである。プロパンスルトンでは、Ｒ３がプロピレン基（－ＣＨ2 －ＣＨ2 －ＣＨ2 －）である。プロペンスルトンでは、Ｒ３がプロペニレン基（－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ2 －）である。
　第２環状スルホン酸化合物は、式（４）から明らかなように、いわゆる環状のジスルホン酸無水物であり、２個のスルホン酸基（－Ｓ（＝Ｏ）2 －ＯＨ）が脱水反応したジスルホン酸無水物結合（－Ｓ（＝Ｏ）2 －Ｏ－Ｓ（＝Ｏ）2 －）を有している。Ｒ４である２価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
　第２環状スルホン酸化合物の具体例は、エタンジスルホン酸無水物およびプロパンジスルホン酸無水物などである。エタンジスルホン酸無水物では、Ｒ４がエチレン基（－ＣＨ2 －ＣＨ2 －）である。プロパンジスルホン酸無水物では、Ｒ４がプロピレン基（－ＣＨ2 －ＣＨ2 －ＣＨ2 －）である。
　第３環状スルホン酸化合物は、式（５）から明らかなように、いわゆる環状のスルホン酸カルボン酸無水物であり、スルホン酸基とカルボン酸基（－Ｃ（＝Ｏ）－ＯＨ）とが脱水反応したスルホン酸カルボン酸無水物結合（－Ｓ（＝Ｏ）2 －Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－）を有している。Ｒ５である２価の炭化水素基の炭素数に関する詳細は、例えば、上記した通りである。
　第３環状スルホン酸化合物の具体例は、スルホ安息香酸無水物、スルホプロピオン酸無水物およびスルホ酪酸無水物などである。スルホ安息香酸無水物では、Ｒ５がフェニレン基（－Ｃ6 Ｈ4 －）である。スルホプロピオン酸無水物では、Ｒ５がエチレン基である。スルホ酪酸無水物では、Ｒ５がプロピレン基である。
　電解液中における環状スルホン酸化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１重量％である。電解液の分解反応が十分に抑制されるため、二次電池が十分に膨れにくくなるからである。
　なお、環状スルホン酸化合物が第１環状スルホン酸化合物、第２環状スルホン酸化合物および第３環状スルホン酸化合物のうちの２種類以上を含んでいる場合には、上記した「環状スルホン酸化合物の含有量」は、その２種類以上の含有量の総和である。
（他の溶媒）
　また、他の材料は、他の溶媒である。この「他の溶媒」とは、上記した炭酸エチレン以外の溶媒である。よって、炭酸エチレンは、以下で説明する他の溶媒から除かれる。なお、他の溶媒の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
　具体的には、他の溶媒は、高粘度（高誘電率）溶媒と低粘度（低誘電率）溶媒とを一緒に含んでいることが好ましい。後述する電解質塩の解離性およびイオンの移動度などが向上するからである。なお、高粘度溶媒の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。同様に、低粘度溶媒の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
　高粘度溶媒の種類は、特に限定されないが、例えば、環状炭酸エステルなどである。環状炭酸エステルは、上記した炭酸エチレンの他、炭酸プロピレンなどである。
　低粘度溶媒の種類は、特に限定されないが、例えば、鎖状炭酸エステルおよび鎖状カルボン酸エステルなどである。この低粘度溶媒は、鎖状炭酸エステルだけを含んでいてもよいし、鎖状カルボン酸エステルだけを含んでいてもよいし、鎖状炭酸エステルおよび鎖状カルボン酸エステルの双方を含んでいてもよい。
　鎖状炭酸エステルは、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルなどである。鎖状カルボン酸エステルは、例えば、プロピオン酸エチルおよびプロピオン酸プロピルなどである。
　なお、環状炭酸エステルは、上記した炭酸エチレンと共に、炭酸プロピレンを含んでいることが好ましい。電解液の分解反応がより抑制されるため、その電解液の分解反応に起因するガスの発生がより抑制されるからである。
　ここで、溶媒は、炭酸エチレンと共に炭酸プロピレンを含んでいてもよいし、炭酸エチレンと共に炭酸プロピレンを含んでいなくてもよい。溶媒が炭酸エチレンと共に炭酸プロピレンを含んでいる場合、その溶媒中における炭酸プロピレンの含有量（重量％）は、特に限定されないが、例えば、３２重量％以下である。なお、溶媒中における炭酸プロピレンの含有量の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％である。電解液の分解反応に起因するガスの発生が十分に抑制されるからである。
　また、他の溶媒は、例えば、ラクトンである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。ラクトンは、例えば、γ－ブチロラクトンおよびγ－バレロラクトンなどである。
　また、他の溶媒は、例えば、１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン、１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリジノン、Ｎ－メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、燐酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどである。上記したラクトンと同様の利点が得られるからである。
　また、他の溶媒は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化炭酸エステル、スルホン酸エステル、酸無水物およびイソシアネート化合物などである。電解液の化学的安定性が向上するため、その電解液の分解反応が抑制されるからである。
　「不飽和環状炭酸エステル」とは、１個または２個以上の炭素間不飽和結合（炭素間二重結合）を有する環状の炭酸エステルの総称である。具体的には、不飽和環状炭酸エステルは、例えば、下記の式（６）、式（７）および式（８）のそれぞれで表される化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上である。溶媒中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１０重量％である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。Ｒ１３～Ｒ１６のそれぞれは、水素基、アルキル基、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかであり、Ｒ１３～Ｒ１６のうちの少なくとも１つは、ビニル基およびアリル基のうちのいずれかである。Ｒ１７は、＞ＣＲ１７１Ｒ１７２で表される基であり、Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、水素基およびアルキル基のうちのいずれかである。）
　式（６）に示した化合物は、炭酸ビニレン型の化合物である。Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。アルキル基に関する詳細は、例えば、上記した通りである。具体的には、アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基およびプロピル基などである。炭酸ビニレン型の化合物の具体例は、炭酸ビニレン（１，３－ジオキソール－２－オン）、炭酸メチルビニレン（４－メチル－１，３－ジオキソール－２－オン）、炭酸エチルビニレン（４－エチル－１，３－ジオキソール－２－オン）、４，５－ジメチル－１，３－ジオキソール－２－オン、４，５－ジエチル－１，３－ジオキソール－２－オン、４－フルオロ－１，３－ジオキソール－２－オンおよび４－トリフルオロメチル－１，３－ジオキソール－２－オンなどである。
　式（７）に示した化合物は、炭酸ビニルエチレン型の化合物である。Ｒ１３～Ｒ１６のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ１３～Ｒ１６のうちの一部が互いに同じ種類の基でもよい。炭酸ビニルエチレン型の化合物の具体例は、炭酸ビニルエチレン（４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン）、４－メチル－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－エチル－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－ｎ－プロピル－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン、５－メチル－４－ビニル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，４－ジビニル－１，３－ジオキソラン－２－オンおよび４，５－ジビニル－１，３－ジオキソラン－２－オンなどである。
　式（８）に示した化合物は、炭酸メチレンエチレン型の化合物である。Ｒ１７１およびＲ１７２のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。炭酸メチレンエチレン型の化合物の具体例は、炭酸メチレンエチレン（４－メチレン－１，３－ジオキソラン－２－オン）、４，４－ジメチル－５－メチレン－１，３－ジオキソラン－２－オンおよび４，４－ジエチル－５－メチレン－１，３－ジオキソラン－２－オンなどである。
　この他、不飽和環状炭酸エステルは、ベンゼン環を有する炭酸カテコール（カテコールカーボネート）などでもよい。
　「ハロゲン化炭酸エステル」とは、１個または２個以上のハロゲンを構成元素として有する環状または鎖状の炭酸エステルの総称である。具体的には、ハロゲン化炭酸エステルは、例えば、下記の式（９）および式（１０）のそれぞれで表される化合物のうちの一方または双方である。溶媒中におけるハロゲン化炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１０重量％である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （Ｒ１８～Ｒ２１のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ１８～Ｒ２１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ２２～Ｒ２７のそれぞれは、水素基、ハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ２２～Ｒ２７のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。）
　式（９）に示した化合物は、環状ハロゲン化炭酸エステルである。Ｒ１８～Ｒ２１のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ１８～Ｒ２１のうちの一部が互いに同じ種類の基でもよい。
　ハロゲン基の種類は、特に限定されないが、例えば、フッ素基、塩素基、臭素基およびヨウ素基などであり、中でも、フッ素基が好ましい。
　アルキル基に関する詳細は、例えば、上記した通りである。ハロゲン化アルキル基は、アルキル基のうちの１個または２個以上の水素基がハロゲン基により置換（ハロゲン化）された基である。ハロゲン基に関する詳細は、上記した通りである。ただし、ハロゲン化アルキル基に含まれるハロゲン基の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。
　環状ハロゲン化炭酸エステルの具体例は、下記の式（９－１）～式（９－２１）のそれぞれで表される化合物などであり、それらの化合物には、幾何異性体も含まれる。中でも、式（９－１）に示した４－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オンおよび式（９－３）に示した４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オンなどが好ましい。なお、４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オンは、シス異性体でもよいし、トランス異性体でもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（１０）に示した化合物は、鎖状ハロゲン化炭酸エステルである。Ｒ２２～Ｒ２７のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。もちろん、Ｒ２２～Ｒ２７の一部が互いに同じ種類の基でもよい。
　鎖状ハロゲン化炭酸エステルの具体例は、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。
　ここで説明する「スルホン酸エステル」とは、例えば、鎖状モノスルホン酸エステル、鎖状ジスルホン酸エステルおよび環状ジスルホン酸エステルである。このため、上記した環状スルホン酸化合物（第１環状スルホン酸化合物）は、ここで説明するスルホン酸エステルから除かれる。溶媒中におけるスルホン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１０重量％である。
　鎖状モノスルホン酸エステルの具体例は、上記した環状スルホン酸化合物が途中で切断された化合物などである。環状ジスルホン酸エステルの具体例は、下記の式（１１－１）～式（１１－３）のそれぞれで表される化合物などである。鎖状ジスルホン酸エステルの具体例は、上記した環状ジスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　ここで説明する「酸無水物」とは、例えば、ジカルボン酸無水物である。このため、上記した環状スルホン酸化合物（第２スルホン酸化合物および第３スルホン酸化合物）は、ここで説明する酸無水物から除かれる。溶媒中における酸無水物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１０重量％である。酸無水物の具体例は、無水コハク酸、無水グルタル酸および無水マレイン酸などである。
　「イソシアネート化合物」とは、１個または２個以上のイソシアネート基（－ＣＮＯ）を有する化合物の総称である。具体的には、イソシアネート化合物は、例えば、ＯＣＮ－Ｒ８１－ＮＣＯ（Ｒ８１は、アルキレン基およびアリーレン基のうちのいずれかである。）で表される化合物である。アルキレン基およびアリーレン基のそれぞれに関する詳細は、例えば、上記した通りである。溶媒中におけるイソシアネート化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．１重量％～１０重量％である。イソシアネート化合物の具体例は、ＯＣＮ－Ｃ6 Ｈ12－ＮＣＯなどである。
（電解質塩）
　また、他の材料は、電解質塩である。この電解質塩は、溶媒中において溶解されていてもよいし、溶媒中において分散されていてもよいし、双方でもよい。
　電解質塩の種類は、特に限定されないため、電解質塩の種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。中でも、電解質塩は、電極反応物質を構成する金属元素と同じ種類の金属元素を構成元素として含む金属塩であることが好ましい。充放電反応が進行しやすくなるからである。
　具体的には、電解質塩は、例えば、リチウム塩である。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。
　リチウム塩の種類は、特に限定されないが、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4 ）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などである。
　中でも、六フッ化リン酸リチウムおよび四フッ化ホウ酸リチウムが好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。二次電池の内部抵抗が低下するからである。
　また、リチウム塩は、例えば、下記の式（１２）、式（１３）および式（１４）のそれぞれで表される化合物などである。Ｒ４１およびＲ４３のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。Ｒ５１～Ｒ５３のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに種類の異なる基でもよい。もちろん、Ｒ５１～Ｒ５３のうちの一部が互いに同じ種類の基でもよい。Ｒ６１およびＲ６２のそれぞれは、互いに同じ種類の基でもよいし、互いに異なる種類の基でもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （Ｘ４１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素、ならびにアルミニウム（Ａｌ）のうちのいずれかである。Ｍ４１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｒ４１は、ハロゲン基である。Ｙ４１は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ４２－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）－ＣＲ４３2 －および－Ｃ（＝Ｏ）－Ｃ（＝Ｏ）－のうちのいずれかである。ただし、Ｒ４２は、アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基およびハロゲン化アリーレン基のうちのいずれかである。Ｒ４３は、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基およびハロゲン化アリール基のうちのいずれかである。ａ４は１～４の整数であり、ｂ４は０、２または４の整数であり、ｃ４、ｄ４、ｍ４およびｎ４のそれぞれは１～３の整数である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （Ｘ５１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素のうちのいずれかである。Ｍ５１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｙ５１は、－Ｃ（＝Ｏ）－（ＣＲ５１2 ）b5－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｒ５３2 Ｃ－（ＣＲ５２2 ）c5－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｒ５３2 Ｃ－（ＣＲ５２2 ）c5－ＣＲ５３2 －、－Ｒ５３2 Ｃ－（ＣＲ５２2 ）c5－Ｓ（＝Ｏ）2 －、－Ｓ（＝Ｏ）2 －（ＣＲ５２2 ）d5－Ｓ（＝Ｏ）2 －および－Ｃ（＝Ｏ）－（ＣＲ５２2 ）d5－Ｓ（＝Ｏ）2 －のうちのいずれかである。Ｒ５１およびＲ５３のそれぞれは、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ただし、Ｒ５１のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ５３のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ５２は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ａ５、ｅ５およびｎ５のそれぞれは１または２の整数であり、ｂ５およびｄ５のそれぞれは１～４の整数であり、ｃ５は０～４の整数であり、ｆ５およびｍ５のそれぞれは１～３の整数である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 （Ｘ６１は、長周期型周期表における１族元素および２族元素のうちのいずれかである。Ｍ６１は、遷移金属、ならびに長周期型周期表における１３族元素、１４族元素および１５族元素のうちのいずれかである。Ｒｆは、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のうちのいずれかであり、フッ素化アルキル基およびフッ素化アリール基のそれぞれの炭素数は、１～１０である。Ｙ６１は、－Ｃ（＝Ｏ）－（ＣＲ６１2 ）d6－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｒ６２2 Ｃ－（ＣＲ６１2 ）d6－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｒ６２2 Ｃ－（ＣＲ６１2 ）d6－ＣＲ６２2 －、－Ｒ６２2 Ｃ－（ＣＲ６１2 ）d6－Ｓ（＝Ｏ）2 －、－Ｓ（＝Ｏ）2 －（ＣＲ６１2 ）e6－Ｓ（＝Ｏ）2 －および－Ｃ（＝Ｏ）－（ＣＲ６１2 ）e6－Ｓ（＝Ｏ）2 －のうちのいずれかである。ただし、Ｒ６１は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。Ｒ６２は、水素基、アルキル基、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかであり、Ｒ６２のうちの少なくとも１つは、ハロゲン基およびハロゲン化アルキル基のうちのいずれかである。ａ６、ｆ６およびｎ６のそれぞれは１または２の整数であり、ｂ６、ｃ６およびｅ６のそれぞれは１～４の整数であり、ｄ６は０～４の整数であり、ｇ６およびｍ６のそれぞれは１～３の整数である。）
　なお、１族元素とは、水素（Ｈ）、リチウム、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウムおよびフランシウム（Ｆｒ）である。２族元素とは、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよびラジウム（Ｒａ）である。１３族元素とは、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウムおよびタリウム（Ｔｌ）である。１４族元素とは、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズおよび鉛である。１５族元素とは、窒素（Ｎ）、リン、ヒ素（Ａｓ）、アンチモンおよびビスマスである。
　式（１２）に示した化合物の具体例は、下記の式（１２－１）～式（１２－６）のそれぞれで表される化合物などである。式（１３）に示した化合物の具体例は、下記の式（１３－１）～式（１３－８）のそれぞれで表される化合物などである。式（１４）に示した化合物の具体例は、下記の式（１４－１）で表される化合物などである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　また、リチウム塩は、下記の式（１５）、式（１６）および式（１７）のそれぞれで表される化合物などである。ｍおよびｎのそれぞれは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。ｐ、ｑおよびｒのそれぞれは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。もちろん、ｐ、ｑおよびｒのうちの一部が互いに同じ値でもよい。
　ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）（Ｃn Ｆ2n+1 ＳＯ2 ）　…（１５）
（ｍおよびｎのそれぞれは、１以上の整数である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 （Ｒ７１は、炭素数＝２～４である直鎖状または分岐状のパーフルオロアルキレン基である。）
　ＬｉＣ（Ｃp Ｆ2p+1ＳＯ2 ）（Ｃq Ｆ2q+1ＳＯ2 ）（Ｃr Ｆ2r+1ＳＯ2 ）　…（１７）
（ｐ、ｑおよびｒのそれぞれは、１以上の整数である。）
　式（１５）に示した化合物は、鎖状イミド化合物である。鎖状イミド化合物の具体例は、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｆ）2 ）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ）、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 ）、（トリフルオロメタンスルホニル）（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ））、（トリフルオロメタンスルホニル）（ヘプタフルオロプロパンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ3 Ｆ7 ＳＯ2 ））および（トリフルオロメタンスルホニル）（ノナフルオロブタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ2 ））などである。
　式（１６）に示した化合物は、環状イミド化合物である。環状イミド化合物の具体例は、下記の式（１６－１）～式（１６－４）のそれぞれで表される化合物などである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　式（１７）に示した化合物は、鎖状メチド化合物である。鎖状メチド化合物の具体例は、リチウムトリス（トリフルオロメタンスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 ）などである。
　この他、リチウム塩は、例えば、ジフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ2 Ｏ2 ）およびフルオロリン酸リチウム（Ｌｉ2 ＰＦＯ3 ）などのリンフッ素含有塩でもよい。
　電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．８ｍｏｌ／ｋｇ～２ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるため、十分な電池容量が得られるからである。
［電解質層］
　なお、液状の電解質である電解液に代えて、ゲル状の電解質である電解質層を用いてもよい。この電解質層は、例えば、正極３３および負極３４のうちの一方または双方の表面に形成される。また、電解質層は、電解液と、その電解液を保持する高分子化合物とを含んでいる。電解液の構成は、上記した通りである。
　高分子化合物は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレンオキサイドおよびポリプロピレンオキサイドなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この他、高分子化合物は、共重合体でもよい。この共重合体は、例えば、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロピレンとの共重合体などである。
＜１－２．動作＞
　この二次電池は、例えば、以下のように動作する。
　充電時には、正極３３からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液（または電解質層）を介して負極３４に吸蔵される。一方、放電時には、負極３４からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液（または電解質層）を介して正極３３に吸蔵される。
＜１－３．製造方法＞
　この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
　正極３３を作製する場合には、最初に、リチウムニッケル含有複合酸化物を含む正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、正極集電体３３Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層３３Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて正極活物質層３３Ｂを圧縮成型する。この場合には、正極活物質層３３Ｂを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
　負極３４を作製する場合には、上記した正極３３と同様の手順により、負極集電体３４Ａの両面に負極活物質層３４Ｂを形成する。具体的には、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体３４Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層３４Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層３４Ｂを圧縮成型する。もちろん、負極活物質層３４Ｂを加熱してもよいし、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
　電解液を調製する場合には、例えば、炭酸エチレンおよびニトリル化合物を含む溶媒に電解質塩を加えたのち、その溶媒を撹拌することにより、その溶媒中において電解質塩を溶解または分散させる。この場合には、炭酸エチレンの混合比を調整することにより、溶媒中における炭酸エチレンの含有量（重量％）が上記した範囲内となるようにする。
　二次電池を組み立てる場合には、最初に、溶接法などを用いて正極集電体３３Ａに正極リード３１を取り付けると共に、溶接法などを用いて負極集電体３４Ａに負極リード３２を取り付ける。続いて、セパレータ３５を介して正極３３と負極３４とを積層させたのち、そのセパレータ３５を介して積層された正極３３および負極３４を巻回させることにより、巻回電極体３０の前駆体である巻回体を作製する。続いて、巻回体の最外周部に保護テープを貼り付ける。続いて、巻回体を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、熱融着法などを用いて外装部材４０のうちの一辺の外周縁部を除いた残りの外周縁部を接着させることにより、袋状の外装部材４０の内部に巻回体を収納する。この場合には、外装部材４０に設けられている窪み４０Ｈの内部に巻回体を配置する。最後に、袋状の外装部材４０の内部に電解液を注入したのち、熱融着法などを用いて外装部材４０を密封する。これにより、巻回体に電解液が含浸されるため、巻回電極体３０が作製されると共に、その巻回電極体３０が外装部材４０の内部に封入される。この場合には、正極リード３１と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入すると共に、負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入する。
　これにより、ラミネートフィルム型の二次電池が完成する。
　なお、電解液に代えて電解質層を用いる場合には、電解液と、高分子化合物と、有機溶剤などとを混合することにより、前駆溶液を調製する。続いて、正極３３の表面に前駆溶液を塗布したのち、その前駆溶液を乾燥させることにより、電解質層を形成する。また、負極３４の表面に前駆溶液を塗布したのち、その前駆溶液を乾燥させることにより、電解質層を形成する。こののち、巻回体を作製する場合には、セパレータ３５を介して、電解質層が形成された正極３３と電解質層が形成された負極３４とを積層させたのち、その正極３３、負極３４、セパレータ３５および電解質層を巻回させる。
＜１－４．作用および効果＞
　この二次電池によれば、正極３３は、リチウムニッケル含有複合酸化物を含んでいる。また、電解液の溶媒は、炭酸エチレンおよびニトリル化合物を含んでいると共に、その溶媒中における炭酸エチレンの含有量は、８重量％～２０重量％である。
　この場合には、上記したように、充放電時において、電解液を用いて充放電反応を十分に進行させながら、電解液の分解反応が抑制されると共に、その電解液の分解反応に起因するガスの発生も抑制される。しかも、充放電を繰り返しても、放電容量が減少しにくくなる。これにより、二次電池を継続的に使用しても、十分な放電容量が得られると共に、その二次電池が膨れにくくなるため、優れた電池特性を得ることができる。
　特に、ニトリル化合物が式（２）に示した化合物（ジニトリル化合物）を含んでおり、その式（２）中におけるＲ２（２価の炭化水素基）がアルキレン基などであれば、二次電池の膨れが十分に抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
　また、電解液中におけるニトリル化合物の含有量が０．０１重量％～５重量％であれば、二次電池の膨れが十分に抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
　また、溶媒が環状スルホン酸化合物を含んでいれば、二次電池の膨れがより抑制されるため、より高い効果を得ることができる。この場合には、環状スルホン酸化合物が式（３）～式（５）のそれぞれに示した化合物（第１環状スルホン酸化合物、第２環状スルホン酸化合物および第３環状スルホン酸化合物）のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいれば、二次電池の膨れが十分に抑制されるため、さらに高い効果を得ることができる。また、電解液中における環状スルホン酸化合物の含有量が０．０１重量％～１重量％であれば、二次電池の膨れが十分に抑制されるため、さらに高い効果を得ることができる。
　また、溶媒が炭酸プロピレンを含んでおり、その溶媒中における炭酸プロピレンの含有量が３２重量％以下であれば、二次電池の膨れがより抑制されるため、より高い効果を得ることができる。
　また、電解液が電解質塩を含んでおり、その電解液中における電解質塩の含有量が０．８ｍｏｌ／ｋｇ～２．０ｍｏｌ／ｋｇであれば、十分な電池容量が得られるため、より高い効果を得ることができる。
　また、電解液が正極３３および負極３４と共にフィルム状の外装部材４０の内部に収納されていれば、フィルム状の外装部材４０を用いていることに起因して二次電池が本質的に膨れやすい場合においても、その二次電池が効果的に膨れにくくなる。よって、より高い効果を得ることができる。
＜１－５．変形例＞
　ここでは、二次電池の電池構造がラミネートフィルム型である場合を例に挙げた。しかしながら、電池構造は、ラミネートフィルム型以外の他の電池構造でもよい。
　具体的には、他の電池構造は、例えば、円筒型、角型およびコイン型などでもよい。円筒型の二次電池では、例えば、金属製などの円筒状の電池缶の内部に巻回電極体３０が収納される。角型の二次電池では、例えば、金属製などの箱状の電池缶の内部に巻回電極体３０が収納される。コイン型の二次電池では、例えば、金属製などのコイン状の電池缶の内部に巻回電極体３０が収納される。これらの他の電池構造を採用した場合においても、同様の効果得ることができる。
　ただし、上記したように、フィルム状の外装部材４０を用いるラミネートフィルム型の二次電池では、その外装部材４０が柔軟性を有していることに起因して二次電池が本質的に膨れやすいため、その二次電池の膨れが顕在化しやすい傾向にある。これに対して、金属製などの電池缶を用いる円筒型、角型およびコイン型の二次電池では、その電池缶が剛性を有していることに起因して二次電池が本質的に膨れにくいため、その二次電池の膨れが顕在化しにくい傾向にある。よって、本質的に顕在化しやすい二次電池の膨れを効果的に抑制するためには、電池構造はラミネートフィルム型であることが好ましい。
＜２．二次電池の用途＞
　次に、上記した二次電池の適用例（用途）に関して説明する。
　二次電池の用途は、その二次電池を駆動用の電源および電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能な機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、例えば、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。二次電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
　二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、二次電池の用途は、上記以外の他の用途でもよい。
　中でも、二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器などに適用されることが有効である。これらの用途では優れた電池特性が要求されるため、本技術の二次電池を用いることにより、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源である。この電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用することが可能である。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として用いて可動部（例えば、ドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
　ここで、二次電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。なお、以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、その適用例の構成は、適宜変更可能である。
＜２－１．電池パック（単電池）＞
　図３は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表していると共に、図４は、図３に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図３では、電池パックが分解された状態を示している。
　ここで説明する電池パックは、１個の二次電池を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。この電池パックは、例えば、図３に示したように、ラミネートフィルム型の二次電池である電源１１１と、その電源１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。この電源１１１には、正極リード１１２および負極リード１１３が取り付けられている。
　電源１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８，１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：Protection・Circuit・Module ）が形成されている。この回路基板１１６は、タブ１１４を介して正極１１２に接続されていると共に、タブ１１５を介して負極リード１１３に接続されている。また、回路基板１１６は、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電源１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１２１により保護されている。このラベル１２０が貼り付けられることにより、回路基板１１６および絶縁シート１２１などは固定されている。
　また、電池パックは、例えば、図４に示したように、電源１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、熱感抵抗素子（ＰＴＣ素子）１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続可能であるため、その電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電可能である。温度検出部１２４は、温度検出端子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出する。
　制御部１２１は、電池パック全体の動作（電源１１１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
　この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断することにより、電源１１１の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断することにより、充電電流を遮断する。
　一方、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断することにより、電源１１１の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断することにより、放電電流を遮断する。
　なお、過充電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖである。過放電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
　スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電源１１１の使用状態、すなわち電源１１１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
　温度検出部１２４は、電源１１１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１２１に出力する。この温度検出部１２４は、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１２１が補正処理を行う場合などに用いられる。
　なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ素子１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
＜２－２．電池パック（組電池）＞
　図５は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
　この電池パックは、例えば、筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。この筐体６０は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。
　制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御する。この制御部６１は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源６２は、２個以上の二次電池を含む組電池であり、その２個以上の二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように接続された６個の二次電池を含んでいる。
　スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて、電源６２の使用状態、すなわち電源６２と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
　電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部６１に出力する。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度の測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部６１が充放電制御を行う場合および残容量の算出時において制御部６１が補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２中における二次電池の電圧を測定すると共に、アナログ－デジタル変換された電圧の測定結果を制御部６１に供給する。
　スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６のそれぞれから入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御する。
　このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れると、充電電流を遮断する。
　また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れると、放電電流を遮断する。
　なお、過充電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖである。過放電検出電圧は、特に限定されないが、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
　メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどを含んでいる。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値および製造工程段階において測定された二次電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量が記憶されていれば、制御部６１が残容量などの情報を把握できる。
　温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度検出素子６９は、例えば、サーミスタなどを含んでいる。
　正極端子７１および負極端子７２のそれぞれは、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えば、ノート型のパーソナルコンピュータなど）および電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２は、正極端子７１および負極端子７２を介して充放電可能である。
＜２－３．電動車両＞
　図６は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
　この電動車両は、例えば、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０およびクラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪８８とを備えている。
　この電動車両は、例えば、エンジン７５およびモータ７７のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行することが可能である。エンジン７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン７５を動力源とする場合には、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して、エンジン７５の駆動力（回転力）が前輪８６および後輪８８に伝達される。なお、エンジン７５の回転力が発電機７９に伝達されるため、その回転力を利用して発電機７９が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ８３を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ７７を動力源とする場合には、電源７６から供給された電力（直流電力）がインバータ８２を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ７７が駆動する。このモータ７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６および後輪８８に伝達される。
　なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ７７に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力は、インバータ８２を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は、電源７６に蓄積可能であることが好ましい。
　制御部７４は、電動車両全体の動作を制御する。この制御部７４は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源７６は、１個または２個以上の二次電池を含んでいる。この電源７６は、外部電源と接続されていると共に、その外部電源から電力供給を受けることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ８４は、例えば、エンジン７５の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御するために用いられる。この各種センサ８４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン７５を用いずに電源７６およびモータ７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
＜２－４．電力貯蔵システム＞
　図７は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
　この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅および商業用ビルなどの家屋８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えている。
　ここでは、電源９１は、例えば、家屋８９の内部に設置された電気機器９４に接続されていると共に、家屋８９の外部に停車している電動車両９６に接続可能である。また、電源９１は、例えば、家屋８９に設置された自家発電機９５にパワーハブ９３を介して接続されていると共に、スマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して外部の集中型電力系統９７に接続可能である。
　なお、電気機器９４は、例えば、１台または２台以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電動車両９６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。集中型電力系統９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　制御部９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源９１の使用状態を含む）を制御する。この制御部９０は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源９１は、１個または２個以上の二次電池を含んでいる。スマートメータ９２は、例えば、電力需要側の家屋８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信することが可能である。これに伴い、スマートメータ９２は、例えば、外部と通信しながら、家屋８９における電力の需要と供給とのバランスを制御することにより、高効率で安定したエネルギー供給を可能とする。
　この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて電気機器９４および電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、その電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
　電源９１に蓄積された電力は、必要に応じて使用することが可能である。このため、例えば、電気使用料が安い深夜において、集中型電力系統９７から電源９１に電力を蓄積しておき、電気使用料が高い日中において、その電源９１に蓄積された電力を用いることができる。
　なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
＜２－５．電動工具＞
　図８は、電動工具のブロック構成を表している。
　ここで説明する電動工具は、例えば、電動ドリルである。この電動工具は、例えば、工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
　工具本体９８は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御する。この制御部９９は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１個または２個以上の二次電池を含んでいる。この制御部９９は、動作スイッチの操作に応じて、電源１００からドリル部１０１に電力を供給する。
　本技術の実施例に関して説明する。
（実験例１－１～１－３２）
　以下の手順により、図１および図２に示したラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池を作製した。
　正極３３を作製する場合には、最初に、正極活物質（リチウムニッケル含有複合酸化物であるＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2 ，メジアン径Ｄ５０＝１３μｍ）９４質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、正極導電剤（アセチレンブラック）３質量部とを混合することにより、正極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて帯状の正極集電体３３Ａ（アルミニウム箔，厚さ＝２０μｍ）の両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層３３Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて正極活物質層３３Ｂを圧縮成型した。
　負極３４を作製する場合には、最初に、負極活物質（黒鉛，メジアン径Ｄ５０＝２０μｍ）９５質量部と、負極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）５質量部とを混合することにより、負極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）に負極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて帯状の負極集電体３４Ａ（銅箔，厚さ＝１５μｍ）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層３４Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて負極活物質層３４Ｂを圧縮成型した。
　電解液を調製する場合には、溶媒に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を加えることにより、その溶媒を撹拌したのち、必要に応じて溶媒にニトリル化合物および環状スルホン酸化合物を加えることにより、その溶媒を撹拌した。溶媒組成（溶媒の種類および各溶媒の含有量：重量％）、電解質塩の種類、電解液中における電解質塩の含有量（ｍｏｌ／ｋｇ）、ニトリル化合物の種類、電解液中におけるニトリル化合物の含有量（重量％）、環状スルホン酸化合物の種類および電解液中における環状スルホン酸化合物の含有量（重量％）は、表１および表２に示した通りである。
　ここでは、溶媒として、４種類の非水溶媒を用いた。具体的には、環状炭酸エステルである炭酸エチレン（ＥＣ）および炭酸プロピレン（ＰＣ）と、鎖状炭酸エステルである炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）および炭酸ジエチル（ＤＥＣ）とを用いた。
　ニトリル化合物として、ジニトリル化合物であるスクシノニトリル（ＳＣＮ）、アジポニトリル（ＡＤＮ）およびセバコニトリル（ＳＢＮ）を用いた。
　環状スルホン酸化合物として、第１環状スルホン酸化合物であるプロペンスルトン（ＰＥＳ）およびプロパンスルトン（ＰＡＳ）と、第２環状スルホン酸化合物であるプロパンジスルホン酸無水物（ＰＤＳＡ）と、第３環状スルホン酸化合物であるスルホ安息香酸無水物（ＳＢＡ）とを用いた。
　二次電池を組み立てる場合には、最初に、正極集電体３３Ａにアルミニウム製の正極リード３１を溶接すると共に、負極集電体３４Ａに銅製の負極リード３２を溶接した。続いて、セパレータ３５（微多孔性ポリエチレン延伸フィルム，厚さ＝２０μｍ）を介して正極３３と負極３４とを積層させることにより、積層体を得た。続いて、積層体を長手方向に巻回させたのち、その積層体の最外周部に保護テープを貼り付けることにより、巻回体を作製した。続いて、巻回体を挟むように外装部材４０を折り畳んだのち、その外装部材４０のうちの３辺の外周縁部同士を熱融着した。外装部材４０としては、ナイロンフィルム（厚さ＝１３μｍ）と、アルミニウム箔（厚さ＝２１μｍ）と、ポリプロピレンフィルム（厚さ＝２６μｍ）とが外側からこの順に積層されたアルミラミネートフィルム（総厚＝６０μｍ）を用いた。この場合には、正極リード３１と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入すると共に、負極リード３２と外装部材４０との間に密着フィルム４１を挿入した。最後に、外装部材４０の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回体に含浸させたのち、減圧環境中において外装部材４０の残りの１辺の外周縁部同士を熱融着した。これにより、巻回電極体３０が作製されると共に、外装部材４０の内部に巻回電極体３０が封入されたため、ラミネートフィルム型のリチウムイオン二次電池が完成した。
　二次電池の電池特性を評価するために、その二次電池の高温膨れ特性、高温保存特性および常温サイクル特性を調べたところ、表１および表２に示した結果が得られた。
　高温膨れ特性を調べる場合には、保存試験を行うことにより、高温膨れ率（％）を求めた。具体的には、最初に、二次電池の状態を安定化させるために、常温環境中（温度＝２５℃）において二次電池を充放電（１サイクル）させた。続いて、同環境中において二次電池を充電させたのち、その充電状態の二次電池の厚さ（保存前の厚さ）を測定した。続いて、高温環境中（温度＝６０℃）において充電状態の二次電池を保存（保存時間＝６月間）したのち、常温環境中（温度＝２５℃）において充電状態の二次電池の厚さ（保存後の厚さ）を測定した。最後に、高温膨れ率（％）＝［（保存後の厚さ－保存前の厚さ）／保存前の厚さ］×１００を算出した。
　なお、充電時には、０．２Ｃの電流で電圧が４．３Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．３Ｖの電圧で電流が０．０５Ｃに到達するまで定電圧充電した。放電時には、０．２Ｃの電流で電圧が２．５Ｖに到達するまで定電流放電した。「０．２Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を５時間で放電しきる電流値であると共に、「０．０５Ｃ」とは、電池容量を２０時間で放電しきる電流値である。
　高温保存特性を調べる場合には、上記した保存試験と同様の試験を行うことにより、高温保存維持率（％）を求めた。具体的には、最初に、二次電池の状態を安定化させるために、常温環境中（温度＝２５℃）において二次電池を充放電（１サイクル）させた。続いて、同環境中において二次電池を充放電させることにより、放電容量（保存前の放電容量）を測定した。続いて、高温環境中（温度＝６０℃）において二次電池を保存（保存時間＝６月間）したのち、常温環境中（温度＝２５℃）において二次電池を充放電させることにより、放電容量（保存後の放電容量）を測定した。最後に、保存維持率（％）＝（保存後の放電容量／保存前の放電容量）×１００を算出した。
　なお、充放電条件は、膨れ特性を調べた場合と同様にした。
　常温サイクル特性を調べる場合には、サイクル試験を行うことにより、常温サイクル維持率（％）を算出した。具体的には、最初に、二次電池の状態を安定化させるために、常温環境中（温度＝２５℃）において二次電池を充放電（１サイクル）させた。続いて、同環境中（温度＝２５℃）において二次電池を充放電（１サイクル）させることにより、２サイクル目の放電容量を測定した。続いて、同環境中において二次電池を繰り返して充放電（１０００サイクル）させることにより、１００１サイクル目の放電容量を測定した。最後に、常温サイクル維持率（％）＝（１００１サイクル目の放電容量／２サイクル目の放電容量）×１００を算出した。
　なお、充電時には、１Ｃの電流で電圧が４．３Ｖに到達するまで定電流充電したのち、４．３Ｖの電圧で電流が０．０５Ｃに到達するまで定電圧充電した。放電時には、５Ｃの電流で電圧が２．５Ｖに到達するまで定電流放電した。「１Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を１時間で放電しきる電流値であると共に、「５Ｃ」とは、電池容量を０．２時間で放電しきる電流値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物（ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2 ）を用いた場合には、溶媒が炭酸エチレンを含んでいると、高温膨れ率、高温保存維持率および常温サイクル維持率のそれぞれは、炭酸エチレンの含有量およびニトリル化合物の有無などに応じて変動した。
　具体的には、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいる場合（実験例１－１～１－２５）には、両者の条件が満たされていない場合（実験例１－２６～１－３２）と比較して、高温膨れ率が低く抑えられながら、高い高温保存維持率および高い常温サイクル維持率が得られた。
　特に、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいる場合には、以下の利点が得られた。
　第１に、ニトリル化合物の含有量が０．０１重量％～５重量％であると、高温膨れ率が低く抑えられながら、高温保存維持率および常温サイクル維持率のそれぞれがより増加した。
　第２に、電解液が環状スルホン酸化合物を含んでいると、高温膨れ率がより減少した。この場合には、環状スルホン酸化合物の含有量が０．０１重量％～１重量％であると、高温膨れ率が低く抑えられながら、より高い高温保存維持率およびより高い常温サイクル維持率が得られた。
　第３に、溶媒が炭酸プロピレンを含んでいると、高温膨れ率がより減少した。この場合には、溶媒中における炭酸プロピレンの含有量が３２重量％以下であると、高温膨れ率が十分に減少した。
　第４に、電解質塩の含有量が０．８ｍｏｌ／ｋｇ～２ｍｏｌ／ｋｇであると、十分な高温保存維持率が得られると共に、十分な常温サイクル維持率も得られた。
（実験例２－１～２－６）
　表３に示したように、外装部材４０の厚さを変更したことを除いて同様の手順により、二次電池を作製すると共に、その二次電池の電池特性を調べた。
　この場合には、外装部材４０として、以下の３種類を用いた。ナイロンフィルム（厚さ＝８μｍ）と、アルミニウム箔（厚さ＝１５μｍ）と、ポリプロピレンフィルム（厚さ＝１７μｍ）とが外側からこの順に積層されたアルミラミネートフィルム（総厚＝４０μｍ）を用いた。ナイロンフィルム（厚さ＝２６μｍ）と、アルミニウム箔（厚さ＝４２μｍ）と、ポリプロピレンフィルム（厚さ＝３２μｍ）とが外側からこの順に積層されたアルミラミネートフィルム（総厚＝１００μｍ）を用いた。ナイロンフィルム（厚さ＝７８μｍ）と、アルミニウム箔（厚さ＝１２６μｍ）と、ポリプロピレンフィルム（厚さ＝９６μｍ）とが外側からこの順に積層されたアルミラミネートフィルム（総厚＝３００μｍ）を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　外装部材４０の厚さを変更した場合（表３）においても、表１および表２に示した場合と同様の結果が得られた。すなわち、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいる場合（実験例１－３，２－１～２－３）には、両者の条件が満たされていない場合（実験例１－２６，２－４～２－６）と比較して、高温膨れ率が低く抑えられながら、高い高温保存維持率および高い常温サイクル維持率が得られた。
　特に、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいる場合には、外装部材４０の厚さが４０μｍ～３００μｍであると、高温膨れ率が十分に減少しつつ、高温保存維持率および常温サイクル維持率のそれぞれが十分に増加した。
（実験例３－１～３－９）
　比較のために、表４に示したように、正極活物質の種類を変更したことを除いて同様の手順により、二次電池を作製すると共に、その二次電池の電池特性を調べた。この場合には、正極活物質として、リチウムニッケル含有複合酸化物以外の材料（ＬｉＣｏＯ2 ）を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物以外の材料（ＬｉＣｏＯ2 ）を用いた場合（実験例３－１～３－９）には、正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物（ＬｉＮｉ0.82Ｃｏ0.15Ａｌ0.03Ｏ2 ）を用いた場合（実験例１－１～１－３２）とは異なる結果が得られた。
　具体的には、正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物以外の材料を用いた場合（実験例３－１～３－９）には、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいても、高温膨れ率が十分に減少しなかったと共に、高温保存維持率および常温サイクル維持率のそれぞれが十分に増加しなかった。
　これに対して、正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物を用いた場合（実験例１－１～１－３２）には、上記したように、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいると、高温膨れ率が十分に抑えられながら、十分な高温保存維持率が得られると共に、十分な常温サイクル維持率も得られた。
　これらの結果は、炭酸エチレンの含有量が８重量％～２０重量％であると共に電解液がニトリル化合物を含んでいるという構成条件に起因する利点は、正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物を用いた場合においてだけ得られる特異的な利点であることを意味している。すなわち、正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物以外の材料を用いた場合には、上記した構成条件が満たされていても、その構成条件が電池特性（高温膨れ特性、高温保存特性および常温サイクル特性）に十分な影響を及ぼさないため、上記した利点が得られない。これに対して、正極活物質としてリチウムニッケル含有複合酸化物を用いた場合には、上記した構成条件が満たされていると、その構成条件が電池特性に十分な影響を及ぼすため、上記した利点が特異的に得られる。
　表１～表４に示した結果から、正極がリチウムニッケル含有複合酸化物を含んでいると共に、電解液が適正量の炭酸エチレンとニトリル化合物とを含んでいると、高温膨れ特性、高温保存特性および常温サイクル特性がいずれも改善された。よって、二次電池において優れた電池特性が得られた。
　以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術を説明したが、その本技術に関しては、一実施形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。
　具体的には、電池素子が巻回構造を有する場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。本技術の二次電池は、電池素子が積層構造などの他の構造を有する場合に関しても、同様に適用可能である。
　また、リチウムの吸蔵および放出により負極の容量が得られるリチウムイオン二次電池を例に挙げて説明したが、これに限られない。本技術の二次電池は、例えば、リチウムの析出および溶解により負極の容量が得られるリチウム金属二次電池でもよい。また、本技術の二次電池は、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の容量を正極の容量よりも小さくすることにより、リチウムの吸蔵および放出に起因する容量とリチウムの析出および溶解に起因する容量との和により負極の容量が得られる二次電池でもよい。
　また、電極反応物質としてリチウムを用いる場合に関して説明したが、これに限られない。電極反応物質は、例えば、ナトリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）などの長周期型周期表における他の１族の元素でもよいし、マグネシウム（Ｍｇ）およびカルシウム（Ｃａ）などの長周期型周期表における２族の元素でもよいし、アルミニウム（Ａｌ）などの他の軽金属でもよい。また、電極反応物質は、上記した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む合金でもよい。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
　負極と、
　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
　を備えた、二次電池。
　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
（Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）およびアンチモン（Ｓｂ）のうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）およびヨウ素（Ｉ）のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
（Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
（２）
　前記ニトリル化合物は、下記の式（２）で表される化合物を含む、
　上記（１）に記載の二次電池。
　ＮＣ－Ｒ２－ＣＮ　・・・（２）
（Ｒ２は、２価の炭化水素基である。）
（３）
　前記２価の炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された基のうちのいずれかである、
　上記（２）に記載の二次電池。
（４）
　前記電解液中における前記ニトリル化合物の含有量は、０．０１重量％以上５重量％以下である、
　上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の二次電池。
（５）
　前記溶媒は、さらに、スルホン酸結合（－Ｓ（＝Ｏ）2 －Ｏ－）を有する環状スルホン酸化合物を含む、
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池。
（６）
　前記環状スルホン酸化合物は、下記の式（３）、式（４）および式（５）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、
　上記（５）に記載の二次電池。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 （Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、２価の炭化水素基である。）
（７）
　前記電解液中における前記環状スルホン酸化合物の含有量は、０．０１重量％以上１重量％以下である、
　上記（５）または（６）に記載の二次電池。
（８）
　前記溶媒は、さらに、炭酸プロピレンを含み、
　前記溶媒中における前記炭酸プロピレンの含有量は、３２重量％以下である、
　上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の二次電池。
（９）
　前記電解液は、さらに、電解質塩を含み、
　前記電解液中における前記電解質塩の含有量は、０．８ｍｏｌ／ｋｇ以上２ｍｏｌ／ｋｇ以下である、
　上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の二次電池。
（１０）
　前記正極、前記負極および前記電解液は、フィルム状の外装部材の内部に収納されている、
　上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の二次電池。
（１１）
　前記外装部材の厚さは、４０μｍ以上３００μｍ以下である、
　上記（１０）に記載の二次電池。
（１２）
　リチウムイオン二次電池である、
　上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の二次電池。
（１３）
　上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池の動作を制御する制御部と、
　前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
　を備えた、電池パック。
（１４）
　上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
　前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
　前記二次電池の動作を制御する制御部と
　を備えた、電動車両。
（１５）
　上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
　前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
　を備えた、電力貯蔵システム。
（１６）
　上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池から電力を供給される可動部と
　を備えた、電動工具。
（１７）
　上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０１７年３月２９日に出願された日本特許出願番号第２０１７－０６５７５２号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲の趣旨やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (17)

  1. 　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
    　負極と、
    　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
    　を備えた、二次電池。
    　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
    （Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）およびアンチモン（Ｓｂ）のうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）およびヨウ素（Ｉ）のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
    　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
    （Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
  2. 　前記ニトリル化合物は、下記の式（２）で表される化合物を含む、
    　請求項１記載の二次電池。
    　ＮＣ－Ｒ２－ＣＮ　・・・（２）
    （Ｒ２は、２価の炭化水素基である。）
  3. 　前記２価の炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基およびそれらのうちの２種類以上が互いに結合された基のうちのいずれかである、
    　請求項２記載の二次電池。
  4. 　前記電解液中における前記ニトリル化合物の含有量は、０．０１重量％以上５重量％以下である、
    　請求項１記載の二次電池。
  5. 　前記溶媒は、さらに、スルホン酸結合（－Ｓ（＝Ｏ）2 －Ｏ－）を有する環状スルホン酸化合物を含む、
    　請求項１記載の二次電池。
  6. 　前記環状スルホン酸化合物は、下記の式（３）、式（４）および式（５）のそれぞれで表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、
    　請求項５記載の二次電池。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、２価の炭化水素基である。）
  7. 　前記電解液中における前記環状スルホン酸化合物の含有量は、０．０１重量％以上１重量％以下である、
    　請求項５記載の二次電池。
  8. 　前記溶媒は、さらに、炭酸プロピレンを含み、
    　前記溶媒中における前記炭酸プロピレンの含有量は、３２重量％以下である、
    　請求項１記載の二次電池。
  9. 　前記電解液は、さらに、電解質塩を含み、
    　前記電解液中における前記電解質塩の含有量は、０．８ｍｏｌ／ｋｇ以上２ｍｏｌ／ｋｇ以下である、
    　請求項１記載の二次電池。
  10. 　前記正極、前記負極および前記電解液は、フィルム状の外装部材の内部に収納されている、
    　請求項１記載の二次電池。
  11. 　前記外装部材の厚さは、４０μｍ以上３００μｍ以下である、
    　請求項１０記載の二次電池。
  12. 　リチウムイオン二次電池である、
    　請求項１記載の二次電池。
  13. 　二次電池と、
    　前記二次電池の動作を制御する制御部と、
    　前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
    　負極と、
    　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
    　を備えた、電池パック。
    　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
    （Ｍは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、クロム、マンガン、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ストロンチウム、セシウム、バリウム、インジウムおよびアンチモンのうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
    　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
    （Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
  14. 　二次電池と、
    　前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
    　前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
    　前記二次電池の動作を制御する制御部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
    　負極と、
    　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
    　を備えた、電動車両。
    　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
    （Ｍは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、クロム、マンガン、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ストロンチウム、セシウム、バリウム、インジウムおよびアンチモンのうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
    　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
    （Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
  15. 　二次電池と、
    　前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
    　前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
    　負極と、
    　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
    　を備えた、電力貯蔵システム。
    　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
    （Ｍは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、クロム、マンガン、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ストロンチウム、セシウム、バリウム、インジウムおよびアンチモンのうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
    　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
    （Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
  16. 　二次電池と、
    　前記二次電池から電力を供給される可動部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
    　負極と、
    　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
    　を備えた、電動工具。
    　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
    （Ｍは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、クロム、マンガン、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ストロンチウム、セシウム、バリウム、インジウムおよびアンチモンのうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
    　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
    （Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
  17. 　二次電池を電力供給源として備え、
    　前記二次電池は、
    　下記の式（２１）で表されるリチウム含有化合物を含む正極と、
    　負極と、
    　（Ａ）溶媒を含み、（Ｂ）前記溶媒が炭酸エチレンおよび下記の式（１）で表されるニトリル化合物を含み、（Ｃ）前記溶媒中における前記炭酸エチレンの含有量が８重量％以上２０重量％以下である、電解液と
    　を備えた、電子機器。
    　Ｌｉx Ｃｏy Ｎｉz Ｍ1-y-z Ｏb-a Ｘa 　・・・（２１）
    （Ｍは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素、チタン、クロム、マンガン、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、ストロンチウム、セシウム、バリウム、インジウムおよびアンチモンのうちの少なくとも１種である。Ｘは、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のうちの少なくとも１種である。ｘ、ｙ、ｚ、ａおよびｂは、０．８＜ｘ≦１．２、０≦ｙ≦１、０．５≦ｚ≦１、０≦ａ≦１、１．８≦ｂ≦２．２およびｙ＜ｚを満たす。）
    　Ｒ１－（ＣＮ）n 　・・・（１）
    （Ｒ１は、ｎ価の炭化水素基である。ｎは、１以上の整数である。）
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109449480A (zh) * 2018-11-27 2019-03-08 桑顿新能源科技有限公司 一种添加剂及电解液及三元锂离子电池
US20220255123A1 (en) * 2019-12-24 2022-08-11 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and apparatus containing the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012014998A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 日立マクセルエナジー株式会社 リチウム二次電池
CN102709588A (zh) * 2012-01-12 2012-10-03 宁德新能源科技有限公司 一种锂离子电池及其电解液
WO2012141270A1 (ja) * 2011-04-12 2012-10-18 宇部興産株式会社 非水電解液及びそれを用いた蓄電デバイス
JP2015181106A (ja) * 2014-03-07 2015-10-15 三菱化学株式会社 非水系電解液、及びそれを用いた非水系電解液二次電池
JP2016536776A (ja) * 2014-09-29 2016-11-24 シェンヂェン キヤプケム テクノロジー 力ンパニー リミテッドＳｈｅｎｚｈｅｎ Ｃａｐｃｈｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 高電圧リチウムイオン電池の電解液及び高電圧リチウムイオン電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012014998A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 日立マクセルエナジー株式会社 リチウム二次電池
WO2012141270A1 (ja) * 2011-04-12 2012-10-18 宇部興産株式会社 非水電解液及びそれを用いた蓄電デバイス
CN102709588A (zh) * 2012-01-12 2012-10-03 宁德新能源科技有限公司 一种锂离子电池及其电解液
JP2015181106A (ja) * 2014-03-07 2015-10-15 三菱化学株式会社 非水系電解液、及びそれを用いた非水系電解液二次電池
JP2016536776A (ja) * 2014-09-29 2016-11-24 シェンヂェン キヤプケム テクノロジー 力ンパニー リミテッドＳｈｅｎｚｈｅｎ Ｃａｐｃｈｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 高電圧リチウムイオン電池の電解液及び高電圧リチウムイオン電池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109449480A (zh) * 2018-11-27 2019-03-08 桑顿新能源科技有限公司 一种添加剂及电解液及三元锂离子电池
US20220255123A1 (en) * 2019-12-24 2022-08-11 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and apparatus containing the same
US11961961B2 (en) * 2019-12-24 2024-04-16 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery and apparatus containing the same

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