WO2022054471A1 - 非水系電解液及び該非水系電解液を含む非水系電解液二次電池 - Google Patents

非水系電解液及び該非水系電解液を含む非水系電解液二次電池 Download PDF

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大輔 川上
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Definitions

  • the present invention relates to a non-aqueous electrolytic solution and a non-aqueous electrolytic solution secondary battery using the non-aqueous electrolytic solution.
  • a lithium non-aqueous electrolyte secondary battery that uses a lithium-containing transition metal oxide as the positive electrode and a non-aqueous solvent as the electrolyte can achieve a high energy density, so it can be used from small power sources such as mobile phones and laptop computers to automobiles. It is applied to a wide range of applications, including large power sources for railways, railways, and road leveling. However, in recent years, there has been an increasing demand for higher performance of non-aqueous electrolyte secondary batteries, and there is a strong demand for improvement of various characteristics.
  • Patent Document 1 discloses a non-aqueous electrolyte solution containing a fluoroethylene carbonate, a chain carbonate, and a chain carboxylic acid ester, and a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the electrolyte is used at a high temperature. It is disclosed that deterioration due to the charge / discharge cycle of the above can be suppressed and the discharge capacity at a low temperature can be improved.
  • Patent Document 2 discloses a non-aqueous electrolyte solution containing a specific concentration of ethylene carbonate, methyl acetate and / or ethyl acetate, and ethylmethyl carbonate, and containing lithium bis (oxalat) borate as the main electrolyte. It is disclosed that the non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the electrolyte can improve the discharge capacity at a low temperature.
  • Patent Document 3 contains ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate as a solvent, and a chain carboxylic acid ester such as ethyl propionate, and specific oxalatlithium salts and lithium fluorophosphate as additives, and A non-aqueous electrolyte solution containing vinylene carbonate and / or fluoroethylene carbonate is disclosed, and the non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the electrolytic solution has a reduced internal resistance (DC resistance), and has a room temperature and a high temperature. It is disclosed that the deterioration associated with the rapid charge / discharge cycle can be suppressed.
  • DC resistance reduced internal resistance
  • Patent Document 4 discloses a non-aqueous electrolyte solution containing several types of specific lithium salt electrolytes and lithium salt additives, and a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the electrolyte solution can be stored at a good low temperature after high temperature storage. It is disclosed that it exhibits output characteristics and can suppress deterioration due to high temperature storage.
  • non-aqueous electrolyte secondary batteries are required to have higher and higher required characteristics especially for battery-equipped vehicles, and improvement of battery durability is required at a high level.
  • the non-aqueous electrolyte secondary batteries described in Patent Documents 1 to 4 have a problem that the capacity loss during continuous charging is large.
  • An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte solution that can solve the above-mentioned problems in a non-aqueous electrolyte secondary battery and suppress capacity loss during continuous charging.
  • the present inventor contains an oxalate complex anion and a PF 6 - anion in a specific ratio, and has a symmetric chain carbonate and a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP.
  • a specific amount of a certain chain carboxylic acid ester and have reached the present invention.
  • the present invention provides the following specific aspects and the like.
  • the ratio (A / B) of the content (mass) of the oxalate complex anion (A) to the content (mass) of the PF 6 - anion (B) was 0.0001 to 0.30.
  • the ratio (A / D) of the content of the oxalate complex anion (A) to the content of the anion (D) having the FSO2 skeleton is 0.01 to 10 (preferably 0.01 to 1.5). ), The non-aqueous electrolyte solution according to [7] or [8]. [10] The ratio (A / D) of the content of the oxalate complex anion (A) to the content of the anion (D) having the FSO2 skeleton is 0.01 to 0.7, [7] to [ 9] The non-aqueous electrolyte solution according to any one of Items 1.
  • the non-aqueous electrolyte solution according to any one of [1] to [12], wherein the oxalate complex anion (A) is a non-fluorinated bis (oxalate) borate anion.
  • the positive electrode having a positive electrode active material capable of occluding and releasing metal anions, and a negative electrode having a negative electrode active material capable of occluding and releasing metal anions, according to any one of [1] to [13].
  • a non-aqueous electrolyte battery comprising a non-aqueous electrolyte.
  • the present invention it is possible to provide a non-aqueous electrolytic solution capable of suppressing capacity loss during continuous charging. Further, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the non-aqueous electrolyte.
  • the present inventor presumes the reason why the non-aqueous electrolytic solution having the constitution of the present invention exerts such an excellent effect as follows.
  • a battery characteristic that achieves both protection of the negative electrode surface and conductivity of the electrolytic solution can be obtained by combining a specific lithium salt additive and a specific solvent.
  • the increase in side reactions on the surface of the positive electrode due to a specific solvent causes capacity deterioration during continuous charging.
  • the present invention contains a specific anion-containing lithium salt having a relatively high degree of dissociation among the lithium salt additives in the electrolytic solution, and further contains a specific carboxylic acid ester having a small molecular weight and a symmetrical chain carbonate in a specific concentration. It is characterized by that. Symmetrical chain carbonates and specific carboxylic acid esters with low molecular weight have low viscosities and high lithium conductivity, and by using them within a specific concentration range, side reactions on the positive electrode surface can be suppressed.
  • the ratio of the anion derived from the lithium salt additive is in a specific range as compared with the PF 6 - anion derived from the electrolyte, no excess Li salt additive remains, and the conduction of lithium ions in the electrolytic solution is achieved. Since the effect of achieving both protection of the electrode surface is remarkable, it is possible to suppress capacity loss during continuous charging of the non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention includes an oxalate complex anion (A), LiPF 6 , a symmetric chain carbonate, and a chain carboxylic acid ester having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP.
  • the total content of the symmetric chain carbonate and the chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution is 0.0001 to 0.30. It is characterized by having an amount of 1 to 45% by mass.
  • each configuration will be described.
  • Non-aqueous electrolyte solution contains an electrolyte and a non-aqueous solvent for dissolving the electrolyte, and further contains an oxalat complex anion (A), similarly to a general non-aqueous electrolyte solution. .. Further, it is characterized by containing LiPF 6 as the electrolyte and containing a symmetric chain carbonate and a specific ester compound (C) having a specific content as the non-aqueous solvent.
  • A oxalat complex anion
  • the non-aqueous electrolyte solution according to this embodiment contains an oxalate complex anion (A).
  • the counter cation of the oxalate complex anion As the counter cation of the oxalate complex anion, a monovalent cation and a divalent cation can be used.
  • the monovalent cation lithium ion, sodium ion and potassium ion are preferable, and lithium ion is particularly preferable.
  • the divalent cation magnesium ion and calcium ion are preferable, and magnesium ion is particularly preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the oxalate complex anion (A) in the non-aqueous electrolyte solution is preferably contained as an oxalate complex salt, and more preferably contained as an oxalate complex lithium salt.
  • Oxalato complex oxalate borate anion such as difluorooxalate borate anion and bis (oxalate) borate anion
  • Oxalato phosphate anions such as tetrafluorooxarat phosphate anion, difluorobis (oxalat) phosphate, tris (oxalat) phosphate
  • bis (oxalat) borate anion or bis (oxalate) oxalate anion is more preferable, and non-fluorinated bis (oxalat) borate anion or difluorobis (oxalate) oxalate anion is more preferable from the viewpoint of suppressing an increase in resistance during continuous charging.
  • non-fluorinated bis (oxalate) oxalate anions are particularly preferred.
  • the oxalatphosphate anion is more preferable, and the difluorobis (oxalat) phosphate anion is further preferable.
  • the content of the oxalate complex anion (A) (total content in the case of two or more types) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and usually 5 with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is contained in an amount of% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less.
  • the identification and content measurement of the oxalate complex anion (A) is performed by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy.
  • the non-aqueous electrolyte solution according to this embodiment contains LiPF 6 .
  • the concentration of LiPF 6 in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but is usually 8% by mass or more, preferably 8.5% by mass or more, more preferably 9% by mass or more, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is usually 18% by mass or less, preferably 17% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less.
  • the concentration of LiPF 6 is within the above range, the electric conductivity becomes appropriate for battery operation, so that sufficient output characteristics tend to be obtained.
  • the ratio (A / B) of the content (mass) of the oxalate complex anion (A) to the content (mass) of the PF 6 - anion (B) contained in the non-aqueous electrolyte solution is 0. It is 0001 to 0.30.
  • the lower limit of the ratio (A / B) is preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, and particularly preferably 0.03 or more.
  • the upper limit of the ratio (A / B) is preferably 0.25 or less, more preferably 0.20 or less, and particularly preferably 0.15 or less.
  • the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention may contain an oxalat complex salt corresponding to the above “1-1. Oxalato complex anion (A)" and an electrolyte other than LiPF 6 .
  • the electrolyte is not particularly limited as long as it is known to be used for this purpose, but a lithium salt is usually used.
  • a lithium tungsten acid salt for example, a lithium carboxylate salt, a lithium sulfonic acid salt, a lithiumimide salt, a lithium methide salt, and other than the oxalate complex salt and LiPF 6 corresponding to the above “1-1.
  • Oxalato complex anion (A) examples include fluorine-containing organic lithium salts.
  • Lithium imide salts include LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3. -Perfluoropropanedisulfonylimide; LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 as lithium methide salts Etc. are more preferable because they have the effect of improving low temperature output characteristics, high rate charge / discharge characteristics, impedance characteristics, high temperature storage characteristics, cycle characteristics, and the like.
  • the combination of the electrolyte salt with LiPF 6 is not particularly limited, but LiPF 6 and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 are preferably mentioned.
  • the total concentration thereof is not particularly limited, but is usually 8% by mass or more, preferably 8.5% by mass or more, more preferably, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. Is 9% by mass or more, and is usually 18% by mass or less, preferably 17% by mass or less, more preferably 16% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less.
  • the total concentration of other electrolytes is within the above range, the electric conductivity becomes appropriate for battery operation, so that sufficient output characteristics tend to be obtained.
  • the non-aqueous electrolyte solution according to the present embodiment is a symmetric chain carbonate and a chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP (hereinafter, “specific non-aqueous solvent (C)””.
  • the total content of the specific non-aqueous solvent (C) contained in the non-aqueous electrolyte solution is 1 to 45% by mass.
  • the total content of the specific non-aqueous solvent (C) contained in the non-aqueous electrolyte solution is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, further preferably 15% by mass or more, and even more preferably 20% by mass. The above is particularly preferable.
  • the total content of the specific non-aqueous solvent (C) contained in the non-aqueous electrolyte solution is preferably 43% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and 38% by mass or less. It is more preferably present, and particularly preferably 35% by mass or less.
  • the total content of the specific non-aqueous solvent (C) is within the above range, the balance between the electrode surface protection by the auxiliary agent and the lithium ion conduction is good, and the effect of improving the charging characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery is improved. Can be efficiently brought about.
  • chain carboxylic acid ester having a viscosity of 0.01 to 0.47 cP at 1-3-1-1.25 ° C. has a viscosity of 0.01 to 0 at 25 ° C. determined by an Ubbelohde viscometer and a vibration densitometer. It means a chain carboxylic acid ester compound having .47 cP.
  • Specific examples of the chain carboxylic acid ester having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP include a compound represented by the following formula (I). R 1 COOCH 3 ... (I)
  • R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the alkyl group may be substituted with a halogen atom.
  • R 1 include a methyl group, an ethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group and the like, and a methyl group or an ethyl group is preferable, and the methyl group is used. It is more preferable to have.
  • Preferred specific examples of the compound represented by the formula (I) include methyl acetate and methyl propionate.
  • the content of the chain carboxylic acid ester contained in the non-aqueous electrolyte solution is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 1 with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 44% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, particularly preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less.
  • the content of the chain carboxylic acid ester is in the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is in an appropriate range, the decrease in electrical conductivity is avoided, and the charge / discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are improved.
  • chain carboxylic acid ester one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. When two or more kinds of the chain carboxylic acid ester are used in combination, the total content of the chain carboxylic acid ester may satisfy the above range.
  • the identification and content measurement of the chain carboxylic acid ester having a viscosity of 0.01 to 0.47 cP at 25 ° C. is performed by gas chromatography.
  • the viscosity measurement at 25 ° C. is performed by a Ubbelohde viscometer and a vibration type densitometer.
  • symmetrical chain carbonate means a compound having a symmetrical chemical structure centered on a carbonate group.
  • the symmetric chain carbonate is specifically a carbonate compound represented by the following formula (II).
  • R 2 O- (C O) -OR 2 ... (II)
  • R 2 is an alkyl group, and the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the alkyl group may be substituted with a halogen atom.
  • R2 include a methyl group, an ethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group and the like, and are a methyl group or an ethyl group from the viewpoint of low viscosity. It is preferable, and it is more preferable that it is a methyl group.
  • Preferred specific examples of the compound represented by the formula (II) include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate and diisopropyl carbonate, preferably dimethyl carbonate or diethyl carbonate, and more preferably dimethyl carbonate.
  • the content of the symmetrical chain carbonate contained in the non-aqueous electrolyte solution is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 20% or more, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably less than 45% by mass, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 35% by mass or less.
  • the content of the symmetric chain carbonate is in the above range, the non-aqueous electrolyte solution exhibits an appropriate viscosity in a wide temperature range, the decrease in electrical conductivity is avoided, and the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged. The characteristics can be improved. Identification and content measurement of symmetric chain carbonate are performed by gas chromatography.
  • the ratio of the content (mass) of the specific non-aqueous solvent (C) to the content (mass) of LiPF 6 contained in the non-aqueous electrolyte solution is 0.01 to 3.5.
  • the lower limit of the ratio is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, and particularly preferably 0.1 or more.
  • the upper limit of the ratio is preferably 0.25 or less, more preferably 3.0 or less, and particularly preferably 2.8.
  • the symmetric chain carbonate and the chain carboxylic acid having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP are the same as those of a general non-aqueous electrolyte solution.
  • a non-aqueous solvent other than the ester (C) may be contained, and the non-aqueous solvent used is not particularly limited as long as the above-mentioned electrolyte is dissolved, and a known organic solvent can be used.
  • the organic solvent include saturated cyclic carbonate, asymmetric chain carbonate, chain carboxylic acid ester having a viscosity at 25 ° C.
  • other chain carboxylic acid ester examples thereof include carboxylic acid esters, ether compounds, and sulfone compounds, but the present invention is not particularly limited thereto. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the combination of two or more organic solvents is not particularly limited, but is limited to saturated cyclic carbonates and asymmetric chain carbonates, cyclic carboxylic acid esters and asymmetric chain carbonates, and saturated cyclic carbonates, asymmetric chain carbonates and other chains.
  • Carboxylic acid esters can be mentioned. Of these, saturated cyclic carbonates and asymmetric chain carbonates, as well as saturated cyclic carbonates, asymmetric chain carbonates and other chain carboxylic acid esters are preferred.
  • saturated cyclic carbonate examples include those having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and a saturated cyclic carbonate having 2 or 3 carbon atoms is preferably used from the viewpoint of improving battery characteristics resulting from an improvement in the degree of lithium ion dissociation. Be done.
  • saturated cyclic carbonate examples include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like. Of these, ethylene carbonate or propylene carbonate is preferable, and ethylene carbonate, which is difficult to be oxidized and reduced, is more preferable.
  • saturated cyclic carbonate one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
  • the content of the saturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly impaired, but is usually 3% by volume or more based on the total amount of the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 5% by volume or more, while it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less. By setting it within this range, the decrease in electrical conductivity due to the decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution is avoided, and the large current discharge characteristics, stability with respect to the negative electrode, and cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are improved.
  • the volume% in this embodiment means the volume at 25 ° C. and 1 atm.
  • asymmetric chain carbonate As the asymmetric chain carbonate, one having 4 to 7 carbon atoms is usually used, and a chain carbonate having 4 or 5 carbon atoms is preferably used in order to adjust the viscosity of the electrolytic solution within an appropriate range.
  • examples of the asymmetric chain carbonate include n-propylisopropylcarbonate, ethylmethylcarbonate, and methyl-n-propylcarbonate. Particularly preferred is ethyl methyl carbonate.
  • an asymmetric chain carbonate having a fluorine atom (hereinafter, may be abbreviated as "fluorinated asymmetric chain carbonate”) can also be preferably used.
  • the number of fluorine atoms contained in the fluorinated asymmetric chain carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is usually 6 or less, preferably 4 or less.
  • the fluorinated asymmetric chain carbonate has a plurality of fluorine atoms, the plurality of fluorine atoms may be bonded to the same carbon or may be bonded to different carbons.
  • fluorinated asymmetric chain carbonate examples include a fluorinated dimethyl carbonate derivative such as fluoromethylmethyl carbonate; a fluorinated ethylmethyl carbonate derivative such as 2-fluoroethylmethyl carbonate; and a fluorinated diethyl such as ethyl- (2-fluoroethyl) carbonate. Carbonate derivatives; and the like.
  • asymmetric chain carbonate one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
  • the content of the asymmetric chain carbonate is not particularly limited, but is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, and more preferably 25% by volume or more with respect to the total amount of the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte solution. In addition, it is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less.
  • the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention preferably contains a non-fluorinated cyclic carbonate and / or a non-fluorinated asymmetric chain carbonate.
  • a non-fluorinated cyclic carbonate and / or a non-fluorinated asymmetric chain carbonate it is more preferable to combine ethylene carbonate or propylene carbonate and ethyl methyl carbonate, and it is further preferable to combine ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate.
  • the contents of the non-fluorinated cyclic carbonate and the non-fluorinated asymmetric chain carbonate are not particularly limited and are arbitrary as long as the effects of the invention according to the present embodiment are not significantly impaired.
  • the content of ethylene carbonate is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, and usually 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less, based on the total amount of the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte solution.
  • the content of ethyl methyl carbonate is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less, based on the total amount of the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte solution. ..
  • the content of ethylene carbonate and ethylmethyl carbonate within the above range, high temperature stability is excellent and gas generation tends to be suppressed.
  • chain carboxylic acid esters include propyl acetate, butyl acetate, ethyl propionate, propyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl valerate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, and methyl pivalate. Of these, propyl acetate or butyl acetate is preferable from the viewpoint of improving battery characteristics.
  • a chain carboxylic acid ester in which a part of the hydrogen atom of the above compound is replaced with a fluorine atom (for example, ethyl trifluoroacetate) can also be preferably used.
  • the content of the other chain carboxylic acid ester is usually 1% by volume or more, preferably 5% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, based on the total amount of the non-aqueous solvent. Within this range, the electric conductivity of the non-aqueous electrolyte solution can be improved, and the large current discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte battery can be easily improved.
  • the content of the chain carboxylic acid ester is usually 70% by volume or less, preferably 50% by volume or less, and more preferably 40% by volume or less.
  • the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set within an appropriate range, the decrease in electrical conductivity is avoided, the increase in negative electrode resistance is suppressed, and the large current discharge of the non-aqueous electrolyte solution secondary battery is performed. It is easy to set the characteristics in a good range.
  • Cyclic carboxylic acid ester examples of the cyclic carboxylic acid ester include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone. Among these, ⁇ -butyrolactone is more preferable. Cyclic carboxylic acid esters in which a part of hydrogen of the above compound is replaced with fluorine can also be preferably used.
  • the content of the cyclic carboxylic acid ester is usually 1% by volume or more, preferably 5% by volume or more, and more preferably 15% by volume or more with respect to the total amount of the non-aqueous solvent.
  • the content of the cyclic carboxylic acid ester is usually 70% by volume or less, preferably 50% by volume or less, and more preferably 40% by volume or less.
  • ether compound examples include chain ethers having 3 to 10 carbon atoms such as dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether, and tetrahydrofuran. , 2-Methyl tetrahydrofuran, 3-Methyltetraxane, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, 1,4-dioxane, etc.
  • Cyclic with 3 to 6 carbon atoms Ether is preferred.
  • some hydrogen of the above-mentioned ether compound may be substituted with fluorine.
  • chain ethers having 3 to 10 carbon atoms have high solvinability to lithium ions, improve ionic dissociation, have low viscosity, and give high ionic conductivity. Therefore, dimethoxymethane and diethoxy. Methane or ethoxymethoxymethane is preferable, and as the cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms, tetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane or the like is preferable because it gives high ionic conductivity.
  • the content of the ether compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly impaired, but is usually 1% by volume or more, preferably 2% by volume, based on the total amount of the non-aqueous solvent. As mentioned above, it is more preferably 3% by volume or more, and usually 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, and more preferably 20% by volume or less.
  • the content of the ether-based compound is within the above-mentioned preferable range, it is easy to secure the effect of improving the lithium ion dissociation degree of the ether and the ionic conductivity resulting from the decrease in viscosity.
  • the negative electrode active material is a carbonaceous material
  • the phenomenon that the chain ether is co-inserted together with the lithium ion can be suppressed, so that the input / output characteristics and the charge / discharge rate characteristics can be set in an appropriate range.
  • the sulfone compound is not particularly limited, and may be a cyclic sulfone or a chain sulfone.
  • the number of carbon atoms is usually 3 to 6, preferably 3 to 5, and in the case of chain sulfone, the number of carbon atoms is usually 2 to 6, preferably 2 to 5.
  • the number of sulfonyl groups in one molecule of the sulfone compound is not particularly limited, but is usually 1 or 2.
  • cyclic sulfone examples include trimethylene sulfones, tetramethylene sulfones, hexamethylene sulfones, etc., which are monosulfone compounds; trimethylene disulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene disulfones, etc., which are disulfone compounds.
  • tetramethylene sulfones tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones, or hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable, from the viewpoint of dielectric constant and viscosity.
  • sulfolanes include sulfolanes and sulfolane derivatives.
  • the sulfolane derivative preferably has one or more hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting the sulfolane ring substituted with a fluorine atom, an alkyl group, or a fluorine-substituted alkyl group.
  • 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, 2-fluorosulfolane, 3-fluorosulfolane, 2,3-difluorosulfolane, 2-trifluoromethylsulfolane, 3-trifluoromethylsulfolane and the like are the ion conduction of the electrolytic solution. It is preferable in that the degree is high and the input / output of the battery is high.
  • chain sulfone examples include dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone and the like.
  • dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, and monofluoromethyl methyl sulfone are preferable because they improve the high temperature storage stability of the electrolytic solution.
  • the content of the sulfone compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly impaired, but is usually 0.3% by volume with respect to the total amount of the non-aqueous solvent of the non-aqueous electrolyte solution. As described above, it is preferably 0.5% by volume or more, more preferably 1% by volume or more, and usually 40% by volume or less, preferably 35% by volume or less, and more preferably 30% by volume or less. When the content of the sulfone compound is within the above range, an electrolytic solution having excellent high temperature storage stability tends to be obtained.
  • the non-aqueous electrolytic solution according to the present embodiment may contain various auxiliaries as long as the effects of the invention according to the present embodiment are not significantly impaired.
  • auxiliary agent conventionally known ones can be arbitrarily used.
  • auxiliary agent one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
  • Auxiliaries that may be contained in the non-aqueous electrolyte solution include cyclic carbonates having a carbon-carbon unsaturated bond, fluorine-containing cyclic carbonates, compounds having an isocyanato group, compounds having an isocyanuric acid skeleton, and sulfur-containing organic compounds.
  • the compounds described in International Publication No. 2015/111676 and the like can be mentioned.
  • the cyclic compound having an ether bond can be used as an auxiliary agent in a non-aqueous electrolyte solution, or can also be used as a non-aqueous solvent as shown in “1-3. Non-aqueous solvent”.
  • a cyclic compound having an ether bond is used as an auxiliary agent, it is used in an amount of less than 1% by volume.
  • the content of the auxiliary agent is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. More preferably 0.1% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably less than 1% by mass. be.
  • the non-aqueous electrolytic solution according to the present embodiment preferably contains an anion (D) having an FSO2 skeleton as an auxiliary agent.
  • the anion (D) having an FSO2 skeleton As the counter cation of the anion (D) having an FSO2 skeleton, a monovalent cation and a divalent cation can be used.
  • the monovalent cation lithium ion, sodium ion and potassium ion are preferable, and lithium ion is particularly preferable.
  • the divalent cation magnesium ion and calcium ion are preferable, and magnesium ion is particularly preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the anion (D) having an FSO 2 skeleton in the non-aqueous electrolyte solution is preferably contained as a salt having an FSO 2 skeleton, and more preferably contained as an anion lithium salt having an FSO 2 skeleton.
  • Examples of the anion (D ) having an FSO 2 skeleton include fluorosulfonic acid anions such as FSO 3- .
  • Fluorosulfonylimide anions such as (FSO 2 ) 2 N- , (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ) N- , (FSO 2 ) (F 2 PO) N- , (FSO 2 ) (FPO 2 ) N 2- , etc. ; (FSO 2 ) 3 C- (FSO 2 ) 3 C - etc.
  • Fluorosulfonyl methide anions Fluorosulfuric acid anions are preferable from the viewpoint of suppressing an increase in resistance during continuous charging.
  • the content of the anion (D) having an FSO2 skeleton (total content in the case of two or more types) is 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is contained in an amount of 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less.
  • Identification and content measurement of the anion (D) having an FSO2 skeleton is performed by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy.
  • the ratio (A / D) of the content of the oxalate complex anion (A) to the content of the anion (D) having an FSO2 skeleton contained in the non-aqueous electrolyte solution is usually 0.01 to 10. Is.
  • the lower limit of the ratio (A / D) is preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, further preferably 0.1 or more, and particularly preferably 0.5 or more.
  • the upper limit of the ratio (A / D) is preferably 5 or less, more preferably 1.5 or less, further preferably 1.1 or less, and particularly preferably 0.7.
  • the ratio of the content of the oxalate complex anion (A) to the content of the anion (D) having the FSO2 skeleton contained in the non-aqueous electrolyte solution is within a specific range, and thus the configuration of the present embodiment is obtained. The effect is more pronounced.
  • Non-aqueous electrolyte secondary battery includes a positive electrode having a positive electrode active material capable of storing and releasing metal ions, and a negative electrode having a negative electrode active material capable of storing and releasing metal ions.
  • Non-aqueous electrolyte secondary battery which includes a non-aqueous electrolyte.
  • Non-aqueous electrolyte solution As the non-aqueous electrolytic solution, the above-mentioned non-aqueous electrolytic solution is used. It is also possible to mix and use another non-aqueous electrolytic solution with the above-mentioned non-aqueous electrolytic solution as long as the gist of the invention according to the present embodiment is not deviated.
  • the negative electrode comprises a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material and a binder, and a current collector.
  • the negative electrode active material used for the negative electrode is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release metal ions.
  • Specific examples include carbon-based materials, materials containing metal elements and / or semi-metal elements that can be alloyed with Li, lithium-containing metal composite oxide materials, and mixtures thereof.
  • it is preferable to use a carbon-based material because it has good cycle characteristics and safety, and also has excellent continuous charging characteristics. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Carbon-based material examples include natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon, carbon-coated graphite, graphite-coated graphite, resin-coated graphite and the like. Of these, natural graphite is preferable. As the carbon-based material, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in any combination and ratio. Examples of natural graphite include scaly graphite, scaly graphite, and / or graphite particles obtained by subjecting these graphites to spheroidization, densification, or the like.
  • spherical or ellipsoidal graphite particles that have been subjected to a spheroidizing treatment are particularly preferable from the viewpoint of particle filling property or charge / discharge rate characteristics.
  • the average particle diameter (d50) of the graphite particles is usually 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the carbon-based material as the negative electrode active material preferably satisfies at least one of the characteristics such as physical properties and shape shown in the following (1) to (4), and is particularly preferably satisfied at the same time. .. (1) X-ray diffraction parameters
  • the d value (interlayer distance) of the lattice planes (002 planes) obtained by X-ray diffraction by the Gakushin method of carbon-based materials is usually 0.335 nm or more and 0.360 nm or less.
  • the crystallite size (Lc) of the carbon-based material determined by X-ray diffraction by the Gakushin method is usually 1.0 nm or more.
  • volume-based average particle size of the carbon-based material is the volume-based average particle size (median diameter) obtained by the laser diffraction / scattering method, and is usually 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • Raman R value, Raman half width The Raman R value of a carbon-based material is a value measured by using an argon ion laser Raman spectral method, and is usually 0.01 or more and 1.5 or less.
  • the full width at half maximum of Raman around 1580 cm -1 of the carbon-based material is not particularly limited, but is usually 10 cm -1 or more and 100 cm -1 or less.
  • the BET specific surface area of the carbon-based material is a value of the specific surface area measured by the BET method, and is usually 0.1 m 2 ⁇ g -1 or more and 100 m 2 ⁇ g -1 or less.
  • the negative electrode active material may contain two or more carbon-based materials having different properties.
  • the property referred to here means an X-ray diffraction parameter, a volume-based average particle size, a Raman R value, a Raman half width, and a BET specific surface area.
  • Preferred examples include a volume-based particle size distribution that is not symmetrical when centered on the median diameter, contains two or more carbon-based materials with different Raman R values, and carbon-based materials with different X-ray parameters. It may contain two or more kinds.
  • any conventionally known particles can be used, but from the viewpoint of capacity and cycle life, for example, Sb, Si, Sn, Al. , As, and Zn, preferably a simple substance of a metal and / or a metalloid element selected from the group, or a compound thereof.
  • the material containing a metal element and / or a metalloid element that can be alloyed with Li contains two or more kinds of elements, the material may be an alloy material made of an alloy of these metals.
  • Examples of the material of the metal element and / or the metalloid element that can be alloyed with Li include oxides, nitrides, and carbides. These may contain two or more kinds of metal elements and / or metalloid elements that can be alloyed with Li. Among them, metallic Si (hereinafter, may be referred to as Si) or Si-containing inorganic compound is preferable in terms of increasing the capacity. Further, the material of the metal element and / or the metalloid element that can be alloyed with Li may already be alloyed with Li at the time of manufacturing the negative electrode described later.
  • Si or Si-containing inorganic compounds are collectively referred to as Si compounds.
  • Specific examples of the Si compound include SiO x (0 ⁇ x ⁇ 2).
  • Specific examples of the metal compound alloyed with Li include Li y Si (0 ⁇ y ⁇ 4.4) and Li 2 SiO 2 + z (0 ⁇ z ⁇ 2).
  • Si oxide (SiO x1 , 0 ⁇ x1 ⁇ 2) is preferable as the Si compound in that it has a larger theoretical capacity than graphite, or amorphous Si or nano-sized Si crystals are alkaline ions such as lithium ions. It is preferable in that it is easy to get in and out of the silicon and it is possible to obtain a high capacity.
  • the average particle diameter (d50) thereof is usually 0.01 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less from the viewpoint of cycle life.
  • a mixture of a carbon-based material and a material containing a metal element and / or a metalloid element that can be alloyed with Li is the above-mentioned metal element and / or the semi-metal element that can be alloyed with Li. It may be a mixture in which the contained material and the above-mentioned carbon-based material are mixed in the state of particles independent of each other, or the material containing a metal element and / or a semi-metal element that can be alloyed with Li is a carbon-based material.
  • the content ratio of the metal element that can be alloyed with Li and / or the material containing the semi-metal element to the total of the material containing the metal element and / or the semi-metal element that can be alloyed with Li and the carbon-based material is usually 1. It is mass% or more and 99 mass% or less.
  • the lithium-containing metal composite oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can store and release lithium ions, but it is a lithium-containing metal composite oxide containing titanium from the viewpoint of high current density charge / discharge characteristics.
  • the material is preferable, the composite oxide of lithium and titanium (hereinafter, may be abbreviated as "lithium titanium composite oxide”) is more preferable, and the lithium titanium composite oxide having a spinel structure greatly reduces the output resistance. preferable.
  • lithium and / or titanium of the lithium titanium composite oxide may be replaced with another metal element, for example, at least one element selected from the group consisting of Al, Ga, Cu and Zn.
  • lithium titanium composite oxide Li 4/3 Ti 5/3 O 4 , Li 1 Ti 2 O 4 and Li 4/5 Ti 11/5 O 4 are preferable. Further, as the lithium titanium composite oxide in which lithium and / or a part of titanium is substituted with another element, for example, Li 4/3 Ti 4/3 Al 1/3 O 4 is preferable.
  • a substance having a composition different from that of the negative electrode active material adhered to the surface thereof may be used.
  • the surface adhering substance include oxides such as aluminum oxide, sulfates such as lithium sulfate, and carbonates such as lithium carbonate.
  • These surface-adhering substances can be attached to the surface of the negative electrode active material by, for example, a method of dissolving or suspending the substance in a solvent, impregnating the negative electrode active material, adding the substance, and drying the substance.
  • the amount of the surface-adhering substance is preferably 1 ⁇ mol / g or more, preferably 10 ⁇ mol / g or more, and usually used at 1 mmol / g or less with respect to the positive electrode active material.
  • a substance having the surface-adhering substance attached to the surface of the negative electrode active material is also referred to as a “negative electrode active material”.
  • Negative electrode configuration and manufacturing method Any known method may be used for producing the negative electrode as long as the effect of the present invention is not significantly impaired.
  • a binder, a solvent such as an aqueous solvent or an organic solvent, and if necessary, a thickener, a conductive material, a filler, etc. are added to the negative electrode active material to form a slurry, which is applied to the current collector. It can be produced by pressing after drying to form a negative electrode active material layer. At this time, in order to increase the packing density of the negative electrode active material, it is preferable to consolidate with a hand press, a roller press or the like.
  • the content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is usually 80% by mass or more and 99.5% by mass or less.
  • Thickeners are typically used to adjust the viscosity of the slurry.
  • the thickener is not particularly limited, and specific examples thereof include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol and the like. These may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
  • the ratio of the thickener to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the binder for binding the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a non-aqueous electrolyte solution or a material stable to the solvent used in the production of the electrode.
  • Specific examples include rubber-like polymers such as SBR (styrene-butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), and ethylene-propylene rubber; Examples thereof include fluoropolymers such as tetrafluoroethylene-ethylene copolymer. These may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
  • the ratio of the binder to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more and 20% by mass or less.
  • the ratio of the binder to the negative electrode active material is preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less. ..
  • the ratio of the binder to the negative electrode active material is preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less. ..
  • the current collector for holding the negative electrode active material As the current collector for holding the negative electrode active material, a known one can be arbitrarily used.
  • the current collector of the negative electrode include metal materials such as aluminum, copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel, but copper is particularly preferable from the viewpoint of ease of processing and cost.
  • the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punch metal, foamed metal and the like. Of these, a metal foil or a metal thin film is preferable. The metal foil and the metal thin film may be appropriately formed in a mesh shape.
  • the thickness of the current collector is arbitrary, but is usually 1 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the thickness of the negative electrode active material layer is the thickness obtained by subtracting the thickness of the current collector from the thickness of the entire negative electrode, and is not particularly limited, but is usually 15 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less from the viewpoint of high capacity and high output. be.
  • the density of the negative electrode active material layer is usually 0.8 g ⁇ cm -3 or more and 2.2 g ⁇ cm -3 or less.
  • the density of the negative electrode active material layer is preferably 0.9 g ⁇ cm -3 or more, more preferably 1.0 g ⁇ cm -3 or more, particularly preferably 1.1 g ⁇ cm -3 or more, and 1.2 g ⁇ cm -3 or more.
  • the above is the most preferable, 1.7 g ⁇ cm -3 or less is preferable, 1.6 g ⁇ cm -3 or less is particularly preferable, 1.5 g ⁇ cm -3 or less is particularly preferable, and 1.4 g ⁇ cm -3 or less is the most preferable. preferable. If the density of the negative electrode active material layer is within this range, the electrolyte diffusion in the negative electrode active material layer and the conductivity between the active materials become good, so that side reactions such as Li metal precipitation on the negative electrode during continuous charging occur. Can be reduced. The density of the negative electrode active material layer is measured by measuring the thickness and weight of the negative electrode active material layer.
  • the porosity of the negative electrode active material layer indicates the ratio of the pore volume to the volume of the negative electrode active material layer, and is usually 10% or more and 80% or less.
  • the porosity of the negative electrode active material layer is preferably 20% or more, more preferably 28% or more, particularly preferably 32% or more, and most preferably 35% or more.
  • the porosity of the negative electrode active material layer is preferably 70% or less, more preferably 60% or less, particularly preferably 55% or less, and most preferably 50% or less.
  • the porosity of the negative electrode active material layer is measured by measuring the pore volume of 5.4 nm or more using the mercury intrusion method.
  • the positive electrode comprises a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a binder, and a current collector.
  • the positive electrode active material used for the positive electrode is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release metal ions. Specific examples include lithium transition metal compounds and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • lithium transition metal compounds examples include sulfides, phosphate compounds, silicic acid compounds, borate compounds, and lithium transition metal composite oxides. Of these, phosphate compounds and lithium transition metal composite oxides are preferable, and lithium transition metal composite oxides are more preferable.
  • the lithium transition metal composite oxide examples include those having a spinel structure capable of three-dimensional diffusion and a layered structure capable of two-dimensional diffusion of lithium ions.
  • Those having a spinel structure are generally represented by the following composition formula (1).
  • x' is 1 ⁇ x' ⁇ 1.5
  • M' represents at least one transition metal element.
  • Specific examples thereof include LiMn 2 O 4 , LiCo MnO 4 , LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , LiCo VO 4 and the like.
  • Those having a layered structure are generally represented by the following composition formula (2).
  • x is ⁇ 0.1 ⁇ x ⁇ 0.5
  • M represents at least one transition metal element.
  • a lithium transition metal composite oxide having a layered structure is preferable, and a transition metal composite oxide represented by the following composition formula (3) is more preferable, from the viewpoint of improving the battery capacity.
  • M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)
  • the transition metal oxide represented by the following composition formula (4) is more preferable.
  • a2, b2, and c2 represent numerical values satisfying 0.90 ⁇ a2 ⁇ 1.10, 0.50 ⁇ b2 ⁇ 0.98, and 0.01 ⁇ c2 ⁇ 0.50, respectively.
  • B2 + c2 1.
  • M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.
  • the lithium transition metal oxide represented by the composition formula (4) include, for example, LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0. 05 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , Li 1.05 Ni 0.50 Co 0.20 Mn 0.30 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 Examples thereof include O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 .
  • M preferably contains Mn or Al, more preferably Mn, and even more preferably Mn or Al. This is because the structural stability of the lithium transition metal oxide is enhanced and structural deterioration during repeated charging and discharging is suppressed.
  • an element (different element) other than the element contained in the above composition formula may be introduced into the lithium transition metal composite oxide.
  • the positive electrode active material a substance having a composition different from that of the positive electrode active material adhered to the surface thereof (surface adhering substance) may be used.
  • the surface adhering substance include oxides such as aluminum oxide, sulfates such as lithium sulfate, and carbonates such as lithium carbonate.
  • These surface-adhering substances can be attached to the surface of the positive electrode active material by, for example, a method of dissolving or suspending the substance in a solvent, impregnating the positive electrode active material with impregnation, and drying the substance.
  • the amount of the surface-adhering substance is preferably 1 ⁇ mol / g or more, preferably 10 ⁇ mol / g or more, and usually used at 1 mmol / g or less with respect to the positive electrode active material.
  • a substance having the surface-adhering substance attached to the surface of the positive electrode active material is also referred to as a “positive electrode active material”.
  • the positive electrode using the positive electrode active material can be manufactured by a conventional method. That is, a positive electrode active material, a binder, and if necessary, a conductive material and a thickener are mixed in a dry manner to form a sheet, which is then pressure-bonded to the positive electrode current collector, or these materials are water-based.
  • a positive electrode is obtained by a coating method in which a positive electrode active material layer is formed on the current collector by dissolving or dispersing it in a solvent such as a solvent or an organic solvent to form a slurry, which is applied to a positive electrode current collector and dried. be able to.
  • the above-mentioned positive electrode active material may be roll-molded to form a sheet electrode, or may be compression-molded to form a pellet electrode.
  • the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is usually 80% by mass or more and 99.5% by mass or less.
  • Conductive material As the conductive material, a known conductive material can be arbitrarily used. Specific examples include metal materials such as copper and nickel; graphite such as natural graphite and artificial graphite (graphite); carbon black such as acetylene black; carbon-based materials such as amorphous carbon such as needle coke; and the like. As the conductive material, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in any combination and ratio. The conductive material is usually used so as to be contained in the positive electrode active material layer in an amount of 0.01% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the type of the binder is as long as it is a material that is dissolved or dispersed in a liquid medium for slurry.
  • it is a fluororesin such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, or polytetrafluoroethylene because of its weather resistance, chemical resistance, heat resistance, flame retardancy, etc .; contains CN groups such as polyacrylonitrile and polyvinylidene cyanide. Polymers and the like are preferred.
  • a mixture such as the above polymer, a modified product, a derivative, a random copolymer, an alternating copolymer, a graft copolymer, a block copolymer and the like can also be used.
  • the binder one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
  • the weight average molecular weight of the resin is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 10,000 or more and 3 million or less. When the molecular weight is in this range, the strength of the electrode is improved, and the electrode can be preferably formed.
  • the proportion of the binder in the positive electrode active material layer is usually 0.1% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and any known material can be used. Specific examples include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, and tantalum. Of these, aluminum is preferable.
  • Examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punch metal, foamed metal and the like. Of these, a metal foil or a metal thin film is preferable. The metal foil and the metal thin film may be appropriately formed in a mesh shape.
  • the thickness of the current collector is arbitrary, but is usually 1 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the thickness of the positive electrode active material layer is the thickness obtained by subtracting the thickness of the current collector from the thickness of the entire positive electrode, and is not particularly limited. Usually, it is 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the density of the positive electrode active material layer is usually 1.5 g ⁇ cm -3 or more and 4.5 g ⁇ cm -3 or less. The density of the positive electrode active material layer is measured by measuring the thickness and weight of the positive electrode active material layer.
  • the positive electrode plate a substance having a composition different from that of the positive electrode plate may be used on the surface thereof, and the substance may be a surface-adhering substance which may be attached to the surface of the positive electrode active material. The same substance is used.
  • a separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit.
  • the non-aqueous electrolytic solution is usually used by impregnating this separator.
  • the material and shape of the separator are not particularly limited, and known ones can be arbitrarily adopted as long as the effects of the invention according to the present embodiment are not significantly impaired.
  • the material of the separator is not particularly limited as long as it is a material stable to a non-aqueous electrolyte solution, but preferably, for example, oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and barium sulfate.
  • oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and barium sulfate.
  • Inorganic substances such as sulfates such as calcium sulfate and glass filters made of glass fibers; resins such as polyolefin are more preferable, and polyethylene or polypropylene is particularly preferable.
  • One of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be used in any combination and ratio. Further, the above materials may be laminated and used.
  • the form is not particularly limited, but a thin film such as a non-woven fabric, a woven fabric, or a microporous film is preferably used.
  • a thin film shape a thin film having a pore diameter of 0.01 to 1 ⁇ m and a thickness of 1 to 50 ⁇ m is preferably used.
  • a separator formed by forming a composite porous layer containing inorganic particles on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a resin binder may be used.
  • the separator is preferably a microporous film or a non-woven fabric because it has excellent liquid retention properties.
  • the porosity of the separator is arbitrary, but is usually 20% or more and 90% or less.
  • the air permeability of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery can be grasped by the galley value.
  • the galley value indicates the difficulty of passing air through the film in the thickness direction, and is expressed by the number of seconds required for 100 mL of air to pass through the film.
  • the galley value of the separator is arbitrary, but is usually 10 to 1000 seconds / 100 mL.
  • Electrode group The electrode group has a laminated structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are interposed via the separator, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound via the separator. Either may be used.
  • the ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as the electrode group occupancy rate) is usually 40% or more and 90% or less.
  • Electrode group has the above-mentioned laminated structure
  • a structure formed by bundling the metal core portions of each electrode layer and welding them to the terminals is preferably used.
  • a structure in which a plurality of terminals are provided in the electrode to reduce resistance is also preferably used.
  • the internal resistance can be reduced by providing a plurality of lead structures on the positive electrode and the negative electrode and bundling them in the terminals.
  • a protective element As a protective element, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element whose resistance increases with heat generation due to excessive current, etc., a temperature fuse, a thermistor, and a valve that shuts off the current flowing through the circuit due to a sudden rise in battery internal pressure or internal temperature during abnormal heat generation. (Current cutoff valve) or the like can be used. It is preferable to select the protective element under conditions that do not operate under normal use with a high current, and it is more preferable to design the protective element so as not to cause abnormal heat generation or thermal runaway even without the protective element.
  • PTC Physical Temperature Coefficient
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery is usually configured by accommodating the above-mentioned non-aqueous electrolyte, negative electrode, positive electrode, separator and the like in an exterior body (exterior case).
  • an exterior body exterior body
  • the material of the outer case is not particularly limited as long as it is a substance stable to the non-aqueous electrolytic solution used, but from the viewpoint of weight reduction, aluminum or an aluminum alloy metal or a laminated film is preferably used.
  • the metals are welded together by laser welding, resistance welding, or ultrasonic welding to form a sealed and sealed structure, or the above metals are used to caulk the structure via a resin gasket. There is something to do.
  • the shape of the outer case is also arbitrary, and may be any of, for example, a cylindrical type, a square shape, a laminated type, a coin type, and a large size.
  • LiBOB Lithium bis (oxalate) borate
  • LiFSO 3 Lithium fluorosulfonate
  • Li [PF 2 (C 2 O 4 ) 2 ] Lithium difluorobis (oxalate) phosphate
  • LiPO 2 F 2 Lithium difluorophosphate
  • Example A [Manufacturing of non-aqueous electrolyte secondary battery] ⁇ Manufacturing of positive electrode> 85 parts by mass of Li 1.00 Ni 0.33 Mn 0.33 Co 0.33 O 2 as the positive electrode active material, 10 parts by mass of acetylene black as the conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as the binder. 5 parts by mass was mixed in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. This was uniformly applied to an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, dried, and then rolled to obtain a positive electrode. The density of the active material layer of the positive electrode was 2.6 g / cm 3 .
  • a non-aqueous electrolyte solution containing (C), an oxalate complex anion (A) -containing salt, an anion (D) -containing salt having an FSO2 skeleton, and other compounds was prepared.
  • Comparative Example A-1 does not contain a symmetric chain carbonate and a chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP, nor a salt containing an oxalate complex anion (A). be.
  • the "content (% by mass)" in the table is the content of each compound when the total amount of the non-aqueous electrolytic solution is 100% by mass.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery produced by the above procedure was evaluated as follows. -Initial charge / discharge In a constant temperature bath at 25 ° C, the sheet-shaped non-aqueous electrolyte secondary battery is 0.05C (the current value for discharging the rated capacity based on the 1-hour rate discharge capacity in 1 hour is 1C). ) was charged with a constant current to 3.7 V, then a constant current-constant voltage charge was performed at 0.2 C to a voltage of 4.3 V, and then a constant current discharge was performed at 0.2 C to a voltage of 2.5 V.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery was stabilized by storing at 60 ° C. for 24 hours. Then, a constant current discharge was carried out at 25 ° C. up to 2.5 V.
  • Table 1 shows the capacity retention rate after continuous charging.
  • the content of the symmetric chain carbonate according to the present invention and the chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP is in a specific concentration range.
  • the non-aqueous electrolyte solution secondary battery is continuously charged.
  • the post-capacity retention rate can be increased and the performance of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be improved.
  • Example B [Manufacturing of non-aqueous electrolyte secondary battery] ⁇ Preparation of non-aqueous electrolyte solution> [Examples B-1 to B-5, Comparative Examples B-1 to B-3, B-5 to B-6, B-9 to B-11] Under a dry argon atmosphere, 1.15 mol / L (13.9 mass%, estimated density 1) of sufficiently dried LiPF 6 was added to a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 3: 3: 4).
  • a positive electrode and a negative electrode were prepared in the same manner as in Example A, and the positive electrode, the negative electrode, and the polyolefin separator were laminated in the order of the negative electrode, the separator, and the positive electrode.
  • the battery element thus obtained was wrapped in an aluminum laminated film, injected with the non-aqueous electrolyte solution of each of the above-mentioned Examples or Comparative Examples, and then vacuum-sealed to prepare a sheet-shaped non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • Tables 2 and 3 show the continuous charge capacity loss.
  • the content of the symmetric chain carbonate according to the present invention and the chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP is in a specific concentration range.
  • the non-aqueous electrolyte solution secondary battery is used. It is possible to reduce the continuous charge capacity loss and improve the performance of the non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the chain carboxylic acid ester (C) or the oxalate complex anion (A) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP is not contained, the symmetric chain carbonate and the viscosity at 25 ° C. are 0.01.
  • the content of the chain carboxylic acid ester (C) which is ⁇ 0.47 cP exceeds a specific concentration range, or when the oxalat complex anion (A) is in a specific ratio (A) to the PF 6 - anion (B).
  • a non-aqueous electrolyte solution exceeding / B) was used, the effect of improving the continuous charge capacity loss was not observed.
  • Patent Document 3 a non-aqueous electrolyte solution to which ethyl propionate (Patent Document 3) used in the prior art is added without adding a chain carboxylic acid ester having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP, or Even if a non-aqueous electrolyte solution to which a difluorophosphate anion (Patent Document 4) was added without adding the compound represented by the formula (A) was used, the effect of improving the continuous charge capacity loss was not observed.
  • Example C Manufacturing of non-aqueous electrolyte secondary battery] [Example C-1, Comparative Examples C-3 to C-4] Under a dry argon atmosphere, 1.15 mol / L (13.9 mass%, estimated density 1) of sufficiently dried LiPF 6 was added to a mixture of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate (volume ratio 3: 3: 4). .26 g / cm 3 ) A symmetric chain carbonate and a chain carboxylic acid ester having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP in the combinations shown in Table 4 based on the dissolved non-aqueous electrolyte solution.
  • a non-aqueous electrolyte solution containing (C), other esters, an oxalate complex anion (A) -containing salt, and an anion (D) -containing salt having an FSO2 skeleton was prepared.
  • the “content (% by mass)" in the table is the content of each compound when the total amount of the non-aqueous electrolytic solution is 100% by mass.
  • a non-aqueous electrolyte solution containing (C), an oxalat complex anion (A) -containing salt, and an anion (D) -containing salt having an FSO2 skeleton was prepared.
  • a positive electrode and a negative electrode were prepared in the same manner as in Example A, and the positive electrode, the negative electrode, and the polyolefin separator were laminated in the order of the negative electrode, the separator, and the positive electrode.
  • the battery element thus obtained was wrapped in an aluminum laminated film, injected with the non-aqueous electrolyte solution of each of the above-mentioned Examples or Comparative Examples, and then vacuum-sealed to prepare a sheet-shaped non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery produced by the above procedure was evaluated as follows.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery initially charged and discharged in the same manner as in Example A described above was charged at a constant current-constant voltage at 0.2 C to a voltage of 3.7 V at 25 ° C. This was charged at 25 ° C. at 0.05C, 0.1C, 0.25C, 0.5C, 0.75C and 1C, respectively, and the voltage at 10 seconds from the start of the charging process was measured.
  • the internal resistance (R 1 ) was obtained from this current-voltage straight line.
  • the internal resistance was obtained from this current-voltage straight line and used as the resistance after continuous charging (R 2 ), and the rate of change between R 1 and R 2 [(R 2 -R 1 ) / R 1 ] was defined as the "charge resistance increase rate”.
  • Table 3 shows the relative value with Comparative Example C-1 as 100).
  • Table 4 shows the rate of increase in charge resistance.
  • the content of the symmetric chain carbonate according to the present invention and the chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP is in a specific concentration range.
  • a non-aqueous electrolyte solution containing an anion (D) having an FSO2 skeleton, in which the ratio (A / B) of the content of the oxalate complex anion (A) to the PF 6 - anion (B) is within a specific range, is used.
  • the rate of increase in charging resistance of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be reduced, and the performance of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be improved.
  • the anion (D) having an FSO2 skeleton is not contained, or the content of the symmetric chain carbonate and the chain carboxylic acid ester (C) having a viscosity at 25 ° C. of 0.01 to 0.47 cP is specified. When the concentration range was exceeded, the effect of improving the charge resistance increase rate was not observed.
  • Patent Document 4 the non-aqueous electrolyte solution to which lithium difluorophosphate used in the prior art (Patent Document 4) is added without adding the oxalate complex anion (A) -containing salt, the non-aqueous electrolyte solution secondary battery can be used. There was no effect of improving the rate of increase in charge resistance.

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Abstract

本発明は、電池の連続充電時の容量損失し得る非水系電解液を提供する。 オキサラト錯体アニオン（Ａ）と、ＬｉＰＦ６と、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、を含有する非水系電解液であって、ＰＦ６ －アニオン（Ｂ）の含有量（質量）に対する前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量（質量）の比率（Ａ／Ｂ）が０．０００１～０．３０であって、非水系電解液全量に対する、前記対称鎖状カーボネート及び前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の合計含有量が１～４５質量％であることを特徴とする、非水系電解液。

Description

非水系電解液及び該非水系電解液を含む非水系電解液二次電池
　本発明は、非水系電解液及び該非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池に関する。
　含リチウム遷移金属酸化物を正極に用い、非水溶媒を電解液に用いるリチウム非水系電解液二次電池は、高いエネルギー密度を実現できることから、携帯電話、ラップトップコンピュータ等の小型電源から、自動車や鉄道、ロードレベリング用の大型電源まで広範な用途に適用されている。しかしながら、近年の非水系電解液二次電池に対する高性能化の要求はますます高まっており、各種特性の改善が強く要求されている。
　例えば、特許文献１には、フルオロエチレンカーボネート、鎖状カーボネート、及び鎖状カルボン酸エステルを含有した非水系電解液が開示され、当該電解液を備えた非水系電解液二次電池は、高温での充放電サイクルに伴う劣化を抑制でき、低温での放電容量を改善できることが開示されている。
　特許文献２には、特定の濃度のエチレンカーボネート、酢酸メチル及び／又は酢酸エチル、及びエチルメチルカーボネートの混合物を含有し、主な電解質としてリチウムビス（オキサラト）ボレートを含有する非水系電解液が開示され、当該電解液を備えた非水系電解液二次電池は、低温での放電容量を改善できることが開示されている。
　特許文献３には、溶媒としてエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネート、さらにプロピオン酸エチル等の鎖状カルボン酸エステルを含有し、添加剤として特定のオキサラトリチウム塩及びフルオロリン酸リチウム、並びにビニレンカーボネート及び／又はフルオロエチレンカーボネートを含有した非水系電解液が開示され、当該電解液を備えた非水系電解液二次電池は、内部抵抗（直流抵抗）が低減されること、及び室温及び高温での急速充放電サイクルに伴う劣化を抑制できることが開示されている。
　特許文献４には、特定のリチウム塩電解質とリチウム塩添加剤を数種類含有した非水系電解液が開示され、当該電解液を備えた非水系電解液二次電池は、高温保存後に良好な低温入出力特性を示し、高温保存による劣化を抑制できることが開示されている。
米国特許出願公開第２０１２／０００７５６０号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１７２２０２号明細書 欧州特許出願公開第３４２２４５８号明細書 国際公開第２０１６／００９９９４号
　近年の非水系電解液二次電池は、特に電池搭載自動車が求める要求特性がますます高くなり、電池の耐久性の向上が高いレベルで求められている。しかしながら特許文献１乃至４に記載の非水系電解液二次電池では、連続充電時の容量損失が大きいという問題があった。
　本発明では、非水系電解液二次電池において上記問題点を解決し、連続充電時の容量損失を抑制し得る非水系電解液を提供することを課題とする。
　本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、オキサラト錯体アニオン及びＰＦ６ －アニオンを特定の比率で含み、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステルを特定量含有させることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。本発明は以下の具体的態様等を提供する。
［１］オキサラト錯体アニオン（Ａ）と、ＬｉＰＦ６と、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、を含有する非水系電解液であって、前記ＰＦ６ －アニオン（Ｂ）の含有量（質量）に対する前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量（質量）の比率（Ａ／Ｂ）が０．０００１～０．３０であって、非水系電解液全量に対する、前記対称鎖状カーボネート及び前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の合計含有量が１～４５質量％であることを特徴とする、非水系電解液。
［２］非水系電解液全量に対する、前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステルの含有量が０．１～４４質量％（好ましくは０．１～１０質量％、より好ましくは０．１～５質量％）である、［１］に記載の非水系電解液。
［３］前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状エステル化合物が、下記式（Ｉ）で表される化合物である、［１］又は［２］に記載の非水系電解液。
　Ｒ１ＣＯＯＣＨ３・・・（Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｒ１は水素原子または炭素数１もしくは２のアルキル基であり、該アルキル基の炭素原子に結合した水素原子はハロゲン原子により置換されていてもよい。）［４］前記式（Ｉ）のＲ１がメチル基である、［３］に記載の非水系電解液。
［５］前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状エステル化合物が、酢酸メチル又はプロピオン酸メチルである［１］～［３］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［６］前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状エステル化合物が、酢酸メチルである［１］～［３］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［７］助剤として、さらにＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）を含有する、［１］～［６］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［８］前記ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）がフルオロスルホン酸アニオンである、［７］に記載の非水系電解液。
［９］前記ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量に対するオキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量の比率（Ａ／Ｄ）が、０．０１～１０（好ましくは０．０１～１.５）である、［７］又は［８］に記載の非水系電解液。
［１０］前記ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量に対するオキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量の比率（Ａ／Ｄ）が、０．０１～０．７である、［７］～［９］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［１１］前記ＬｉＰＦ６の含有量（質量）に対する前記対称鎖状カーボネート及び前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の合計含有量（質量）の比率が０．０１～３．５である、［１］～［１０］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［１２］前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）が、非フッ素化ビス（オキサラト）ボレートアニオン及び／又はジフルオロビス（オキサラト）ホスフェートアニオンである、［１］～［１１］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［１３］前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）が、非フッ素化ビス（オキサラト）ボレートアニオンである、［１］～［１２］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［１４］金属アニオンを吸蔵及び放出しうる正極活物質を有する正極と、金属アニオンを吸蔵及び放出しうる負極活物質を有する負極と、［１］～［１３］のいずれか１項に記載の非水系電解液とを備える非水系電解液電池。
［１５］前記正極活物質が、下記組成式（３）で表されるリチウム遷移金属系化合物を含む、［１４］に記載の非水系電解液電池。
　　Ｌｉａ１Ｎｉｂ１Ｍｃ１Ｏ２・・・（３）
（組成式（３）中、０．９０≦ａ１≦１．１０、０．２０≦ｂ１≦０．９８、０．０１≦ｃ１≦０．５０の数値を示し、ｂ１＋ｃ１＝１を満たす。ＭはＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｔｉ及びＥｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）
［１６］前記式（３）中、ＭがＭｎを含む、［１５］に記載の非水系電解液電池。
［１７］前記負極活物質が炭素系材料を含む、［１４］～［１６］のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
［１８］前記負極における負極活物質層の密度が、０．８～１．７ｇ／ｃｍ３である、［１４］～［１７］のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
［１９］前記負極における負極活物質層の密度が、０．８～１．４ｇ／ｃｍ３である、［１４］～［１８］のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
［２０］前記負極における負極活物質層の空隙率が１０～８０％である、［１４］～［１９］のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
［２１］前記負極における負極活物質層の空隙率が１０～５０％である、［１４］～［２０］のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
　本発明によれば、連続充電時の容量損失を抑制し得る非水系電解液を提供できる。また、当該非水系電解液を備えた非水系電解液二次電池を提供できる。
　本発明の構成を有する非水系電解液が、このような優れた効果を奏する理由について、本発明者は以下のように推測する。
　特許文献１～３に記載される従来技術では、特定のリチウム塩添加剤と特定の溶媒とを組み合わせることによって負極表面の保護と電解液の導電率を両立する電池特性を得ることができるが、一方で特定の溶媒による正極表面の副反応が増加することで連続充電時の容量劣化が生じてしまう。また、特許文献４に記載される従来技術では、複数のリチウム塩添加剤を用いることによってリチウム電解質の負極表面での分解を抑制し、電池の高温の電池特性を改善することができるが、リチウム塩添加剤は解離度が低くリチウムイオン伝導率が低いため、余剰なリチウム塩添加剤が電池充電時の過電圧を上げてしまい、連続充電時の抵抗上昇や容量劣化が進行してしまう。
　一方、本発明は、リチウム塩添加剤の中でも相対的に解離度の高い特定のアニオン含有リチウム塩を電解液に含み、さらに分子量の小さい特定のカルボン酸エステル及び対称鎖状カーボネートを特定の濃度含むことを特徴とする。対称鎖状カーボネートと分子量の小さい特定のカルボン酸エステルは低粘度でリチウム伝導性が高く、特定の濃度範囲内で使用することで正極表面の副反応を抑えることができる。また、電解質由来であるＰＦ６ －アニオンと比べて上記リチウム塩添加剤由来のアニオンが特定の範囲の比率であれば、余剰なＬｉ塩添加剤が残らず、電解液中のリチウムイオンの伝導と電極表面の保護を両立できるという効果が顕著であるため、非水系電解液二次電池の連続充電時の容量損失を抑えることができる。
　以下に、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ただし、以下に記載する説明は本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明は請求項に記載の要旨を超えない限り、これらの内容に限定されるものではない。
　本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、オキサラト錯体アニオン（Ａ）と、ＬｉＰＦ６と、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）とを含有する非水系電解液であって、ＰＦ６ －アニオン（Ｂ）の含有量（質量）に対する前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量（質量）の比率（Ａ／Ｂ）が０．０００１～０．３０であって、非水系電解液全量に対する、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の合計含有量が１～４５質量％であることを特徴とする。以下、各構成について説明する。
［１．非水系電解液］
本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様に、電解質、及びこれを溶解する非水系溶媒を含有し、さらに、オキサラト錯体アニオン（Ａ）を含有する。また、前記電解質として、ＬｉＰＦ６を含有し、前記非水系溶媒として、特定含有量の、対称鎖状カーボネート及び特定エステル化合物（Ｃ）を含有することを特徴とする。以下、各構成について説明する。
［１－１．オキサラト錯体アニオン（Ａ）］
　本実施形態に係る非水系電解液は、オキサラト錯体アニオン（Ａ）を含む。
（対カチオン）
オキサラト錯体アニオンの対カチオンとしては、１価の陽イオン及び２価の陽イオンを用いることができる。１価の陽イオンとしてはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンが好ましく、リチウムイオンが特に好ましい。２価の陽イオンとしてはマグネシウムイオン、カルシウムイオンが好ましく、マグネシウムイオンが特に好ましい。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。非水系電解液中のオキサラト錯体アニオン（Ａ）は、オキサラト錯体塩として含まれることが好ましく、オキサラト錯体リチウム塩として含まれることがより好ましい。
（アニオン）
　オキサラト錯体アニオンとしては、
ジフルオロオキサラトボレートアニオン及びビス（オキサラト）ボレートアニオン等のオキサラト錯体オキサラトボレートアニオン；
テトラフルオロオキサラトホスフェートアニオン、ジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、トリス（オキサラト）ホスフェート等のオキサラトホスフェートアニオン；
が好ましく挙げられる。
　これらのうち、連続充電時の抵抗増加抑制の観点から、ビス（オキサラト）ボレートアニオン又はビス（オキサラト）ホスフェートアニオンがより好ましく、非フッ素化ビス（オキサラト）ボレートアニオン又はジフルオロビス（オキサラト）ホスフェートアニオンがさらに好ましく、非フッ素化ビス（オキサラト）ボレートアニオンが特に好ましい。電極表面保護の観点から、オキサラトホスフェートアニオンがより好ましく、ジフルオロビス（オキサラト）ホスフェートアニオンがさらに好ましい。
　オキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量（２種以上の場合は合計含有量）は、非水系電解液全量に対し、通常０．００１質量％以上、好ましくは０．０１質量％以上、また通常５質量％以下であり、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量%以下、特に好ましくは１質量％以下含有される。
オキサラト錯体アニオン（Ａ）の同定及び含有量測定は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法により行う。
［１－２．電解質］
［１－２－１．ＬｉＰＦ６］
本実施形態に係る非水系電解液は、ＬｉＰＦ６を含有する。
　非水系電解液中のＬｉＰＦ６の濃度は、特に制限はないが、非水系電解液の全量に対して、通常８質量％以上、好ましくは８．５質量％以上、より好ましくは９質量％以上であり、また、通常１８質量％以下、好ましくは１７質量％以下、より好ましくは１６質量％以下である。ＬｉＰＦ６の濃度が上記範囲内であると、電気伝導率が電池動作に適正となるため、十分な出力特性が得られる傾向にある。
（オキサラト錯体アニオン（Ａ）／ＰＦ６ －アニオン（Ｂ））
　本実施形態では、非水系電解液中に含まれるＰＦ６ －アニオン（Ｂ）の含有量（質量）に対する上記オキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量（質量）の比率（Ａ／Ｂ）が０．０００１～０．３０である。また、上記比率（Ａ／Ｂ）の下限値は０．００１以上が好ましく、０．０１以上がより好ましく、０．０３以上が特に好ましい。また、上記比率（Ａ／Ｂ）の上限値は０．２５以下が好ましく、０．２０以下がより好ましく、０．１５以下が特に好ましい。
　上記比率（Ａ／Ｂ）が特定の範囲であることで、本実施形態の構成で得られる効果がより顕著となる。
［１－２－３．その他の電解質］
　本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、上記「１－１．オキサラト錯体アニオン（Ａ）」に該当するオキサラト錯体塩及びＬｉＰＦ６以外の電解質を含んでいてもよい。電解質としては、この用途に用いることが知られているものであれば特に制限がないが、通常、リチウム塩が用いられる。
　例えば、上記「１－１．オキサラト錯体アニオン（Ａ）」に該当するオキサラト錯体塩及びＬｉＰＦ６以外の、タングステン酸リチウム塩、カルボン酸リチウム塩、スルホン酸リチウム塩、リチウムイミド塩、リチウムメチド塩、及び含フッ素有機リチウム塩等が挙げられる。
　中でも、スルホン酸リチウム塩類としてＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ；
リチウムイミド塩類として、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、リチウム環状１，２－パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３－パーフルオロプロパンジスルホニルイミド；
リチウムメチド塩類として、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３
等が、低温出力特性、ハイレート充放電特性、インピーダンス特性、高温保存特性、サイクル特性等を向上させる効果がある点からより好ましい。
　ＬｉＰＦ６との電解質塩の組み合わせとして、特段の制限はないが、ＬｉＰＦ６及びＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２が好ましく挙げられる。
　非水系電解液がその他の電解質を含む場合、その総濃度は、特に制限はないが、非水系電解液の全量に対して、通常８質量％以上、好ましくは８．５質量％以上、より好ましくは９質量％以上であり、また、通常１８質量％以下、好ましくは１７質量％以下、より好ましくは１６質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下である。その他の電解質の総濃度が上記範囲内であると、電気伝導率が電池動作に適正となるため、十分な出力特性が得られる傾向にある。
［１－３．非水系溶媒］
［１－３－１．特定の非水系溶媒（Ｃ）］
本実施形態に係る非水系電解液は、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰの鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）（以下、「特定の非水系溶媒（Ｃ）」とも記す）を含み、非水系電解液中に含まれる前記特定の非水系溶媒（Ｃ）の合計含有量は１～４５質量％である。
また、非水系電解液中に含まれる前記特定の非水系溶媒（Ｃ）の合計含有量は５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、１５質量％以上がさらに好ましく、２０質量％以上が特に好ましい。また、非水系電解液中に含まれる前記特定の非水系溶媒（Ｃ）の合計含有量は４３質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、３８質量％以下であることがさらに好ましく、３５質量％以下であることが特に好ましい。前記特定の非水系溶媒（Ｃ）の合計含有量が上記範囲にあることで、助剤による電極表面保護とリチウムイオン伝導とのバランスが良好となり、非水系電解液二次電池の充電特性改善効果を効率よくもたらすことができる。
［１－３－１－１．２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰの鎖状カルボン酸エステル］
本明細書において、「２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰの鎖状カルボン酸エステル」とは、ウベローデ粘度計及び振動式密度計により求めた、２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル化合物を意味する。
　２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰの鎖状カルボン酸エステルとは、具体的には、下記式（Ｉ）で表される化合物が好ましく挙げられる。
　Ｒ１ＣＯＯＣＨ３・・・（Ｉ）
　上記式（Ｉ）中、Ｒ１は水素原子または炭素数１もしくは２のアルキル基であり、該アルキル基の炭素原子に結合した水素原子はハロゲン原子により置換されていてもよい。
　Ｒ１は、例えば、メチル基、エチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２、２－トリフルオロエチル基等が挙げられ、メチル基又はエチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。式（Ｉ）で表される化合物の好ましい具体例として、酢酸メチル、プロピオン酸メチルが挙げられる。
　非水系電解液中に含まれる上記鎖状カルボン酸エステルの含有量は、非水系電解液全量に対し、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは１質量％以上であり、一方、好ましくは４４質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。上記鎖状カルボン酸エステルの含有量が上述の範囲にあると、非水系電解液の粘度が適切な範囲となり、電気伝導率の低下が回避され、非水系電解液二次電池の充放電特性を改善することができる。
　上記鎖状カルボン酸エステルは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。なお、上記鎖状カルボン酸エステルを２種以上併用する場合には、上記鎖状カルボン酸エステルの合計含有量が上記範囲を満たすようにすればよい。
２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰの鎖状カルボン酸エステルの同定・含有量測定は、ガスクロマトグラフィーにより行う。
（２５℃における粘度の測定方法）
　前記２５℃における粘度測定は、ウベローデ粘度計及び振動式密度計により行う。
［１－３－１－２．対称鎖状カーボネート］
本明細書において、「対称鎖状カーボネート」とは、カーボネート基を中心に左右対称の化学構造を有する化合物を意味する。
対称鎖状カーボネートとは、具体的には、下記式（ＩＩ）で表されるカーボネート化合物である。
Ｒ２Ｏ－（Ｃ＝Ｏ）－ＯＲ２・・・（ＩＩ）
　上記式（ＩＩ）中、Ｒ２はアルキル基であり、該アルキル基の炭素原子に結合した水素原子はハロゲン原子により置換されていてもよい。
　Ｒ２は、例えば、メチル基、エチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、２，２、２－トリフルオロエチル基等が挙げられ、低粘度である観点から、メチル基又はエチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。式（ＩＩ）で表される化合物の好ましい具体例として、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ－ｎ－プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネートが挙げられ、ジメチルカーボネート又はジエチルカーボネートが好ましく、ジメチルカーボネートがより好ましい。
（含有量）
　非水系電解液中に含まれる対称鎖状カーボネートの含有量は、非水系電解液全量に対し、好ましくは１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、特に好ましくは２０％以上であり、一方、好ましくは４５質量％未満、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３５質量％以下である。対称鎖状カーボネートの含有量が上述の範囲にあることで、非水系電解液が幅広い温度域で適切な粘度を示し、電気伝導率の低下が回避され、非水系電解液二次電池の充放電特性を改善することができる。
　対称鎖状カーボネートの同定及び含有量測定は、ガスクロマトグラフィーにより行う。
（特定の非水系溶媒（Ｃ）／ＬｉＰＦ６）
　本実施形態では、非水系電解液中に含まれるＬｉＰＦ６の含有量（質量）に対する上記特定の非水系溶媒（Ｃ）の含有量（質量）の比率が０．０１～３．５である。また、前記比率の下限値は０．０１以上が好ましく、０．０５以上がより好ましく、０．１以上が特に好ましい。また、前記比率の上限値は０．２５以下が好ましく、３．０以下がより好ましく、２．８が特に好ましい。
　非水系電解液中に含まれる、上記ＬｉＰＦ６の含有量に対する上記特定の非水系溶媒（Ｃ）の含有量の比率が特定の範囲であることで、本実施形態の構成で得られる効果がより顕著となる。
［１－３－２．その他の非水系溶媒］
　さらに、本実施形態に係る発明の効果を損なわない範囲において、一般的な非水系電解液と同様、上記対称鎖状カーボネート及び上記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰの鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）以外の非水系溶媒を含有していてもよく、用いられる非水系溶媒は上述した電解質を溶解すれば特に制限はなく、公知の有機溶媒を用いることができる。
　有機溶媒としては、飽和環状カーボネート、非対称鎖状カーボネート、２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰではない鎖状カルボン酸エステル（以下、「その他の鎖状カルボン酸エステル」とも記す）、環状カルボン酸エステル、エーテル系化合物、及びスルホン系化合物等が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　２種以上の有機溶媒の組み合わせとして、特段の制限はないが、飽和環状カーボネート及び非対称鎖状カーボネート、環状カルボン酸エステル及び非対称鎖状カーボネート、並びに飽和環状カーボネート、非対称鎖状カーボネート及びその他の鎖状カルボン酸エステルが挙げられる。なかでも、飽和環状カーボネート及び非対称鎖状カーボネート、並びに飽和環状カーボネート、非対称鎖状カーボネート及びその他の鎖状カルボン酸エステルが好ましい。
［１－３－２－１．飽和環状カーボネート］
　飽和環状カーボネートとしては、例えば、炭素数２～４のアルキレン基を有するものが挙げられ、リチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から炭素数２又は３の飽和環状カーボネートが好ましく用いられる。
　飽和環状カーボネートとしては、具体的には、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカーボネート又はプロピレンカーボネートが好ましく、酸化及び還元されにくいエチレンカーボネートがより好ましい。飽和環状カーボネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液の非水系溶媒全量に対して、通常３体積％以上、好ましくは５体積％以上であり、一方、通常９０体積％以下、好ましくは８５体積％以下、より好ましくは８０体積％以下である。この範囲とすることで、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液二次電池の大電流放電特性、負極に対する安定性、サイクル特性を良好な範囲としやすくなり、非水系電解液の酸化及び還元耐性が向上し、高温保存時の安定性が向上する傾向にある。
　なお、本実施形態における体積％とは２５℃、１気圧における体積を意味する。
［１－３－２－２．非対称鎖状カーボネート］
　非対称鎖状カーボネートとしては、通常炭素数４～７のものが用いられ、電解液の粘度を適切な範囲に調整するために、炭素数４又は５の鎖状カーボネートが好ましく用いられる。
　具体的には、非対称鎖状カーボネートとしては、ｎ－プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル－ｎ－プロピルカーボネートが挙げられる。特に好ましくはエチルメチルカーボネートである。
　また、フッ素原子を有する非対称鎖状カーボネート（以下、「フッ素化非対称鎖状カーボネート」と略記する場合がある。）も好適に用いることができる。フッ素化非対称鎖状カーボネートが有するフッ素原子の数は、１以上であれば特に制限されないが、通常６以下であり、好ましくは４以下である。フッ素化非対称鎖状カーボネートが複数のフッ素原子を有する場合、当該複数のフッ素原子は互いに同一の炭素に結合していてもよく、異なる炭素に結合していてもよい。
　フッ素化非対称鎖状カーボネートとしては、フルオロメチルメチルカーボネート等のフッ素化ジメチルカーボネート誘導体；２－フルオロエチルメチルカーボネート等のフッ素化エチルメチルカーボネート誘導体；エチル－（２－フルオロエチル）カーボネート等のフッ素化ジエチルカーボネート誘導体；等が挙げられる。
　非対称鎖状カーボネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　非対称鎖状カーボネートの含有量は特に限定されないが、非水系電解液の非水系溶媒全量に対して、通常１５体積％以上であり、好ましくは２０体積％以上、より好ましくは２５体積％以上であり、また、通常９０体積％以下、好ましくは８５体積％以下、より好ましくは８０体積％以下である。非対称鎖状カーボネートの含有量を上記範囲とすることによって、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液二次電池の出力特性を良好な範囲としやすくなる。
（非フッ素化カーボネートとの組み合わせ）
　さらに、本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、非フッ素化環状カーボネート及び／又は非フッ素化非対称鎖状カーボネートを含有することが好ましい。
中でも、電池性能を著しく向上させる観点で、エチレンカーボネート又はプロピレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートを組み合わせることがより好ましく、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートを組み合わせることがさらに好ましい。
　また、非フッ素化環状カーボネート及び非フッ素化非対称鎖状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意である。エチレンカーボネートの含有量は、非水系電解液の非水系溶媒全量に対して、通常１５体積％以上、好ましくは２０体積％以上、また、通常４５体積％以下、好ましくは４０体積％以下である。エチルメチルカーボネートの含有量は、非水系電解液の非水系溶媒全量に対して、通常２０体積％以上、好ましくは３０体積％以上、また、通常５０体積％以下、好ましくは４５体積％以下である。エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートの含有量を上記範囲内とすることで、高温安定性に優れ、ガス発生が抑制される傾向がある。
［１－３－２－３．その他の鎖状カルボン酸エステル］
　その他の鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、吉草酸メチル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、及びピバル酸メチルが挙げられる。なかでも、酢酸プロピル、又は酢酸ブチルが電池特性向上の点から好ましい。上述の化合物の水素原子の一部をフッ素原子で置換した鎖状カルボン酸エステル（例えば、トリフルオロ酢酸エチル等）も好適に使える。
　その他の鎖状カルボン酸エステルの含有量は、非水系溶媒全量に対して、通常１体積％以上、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１５体積％以上である。この範囲であれば、非水系電解液の電気伝導率を改善し、非水系電解液電池の大電流放電特性を向上させやすくなる。また、鎖状カルボン酸エステルの含有量は、通常７０体積％以下、好ましくは５０体積％以下、より好ましくは４０体積％以下である。このように上限を設定することにより、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避し、負極抵抗の増大を抑制し、非水系電解液二次電池の大電流放電特性を良好な範囲としやすくなる。
［１－３－２－４．環状カルボン酸エステル］
　環状カルボン酸エステルとしては、γ－ブチロラクトン、及びγ－バレロラクトンが挙げられる。これらの中でも、γ－ブチロラクトンがより好ましい。上述の化合物の水素の一部をフッ素で置換した環状カルボン酸エステルも好適に使える。　環状カルボン酸エステルの含有量は、非水系溶媒全量に対して、通常１体積％以上、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１５体積％以上である。この範囲であれば、非水系電解液の電気伝導率を改善し、非水系電解液電池の大電流放電特性を向上させやすくなる。また環状カルボン酸エステルの含有量は、通常７０体積％以下、好ましくは５０体積％以下、より好ましくは４０体積％以下である。このように上限を設定することにより、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避し、負極抵抗の増大を抑制し、非水系電解液二次電池の大電流放電特性を良好な範囲としやすくなる。
［１－３－２－５．エーテル系化合物］
　エーテル系化合物としては、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメタン、エチレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等の炭素数３～１０の鎖状エーテル、及びテトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、３－メチルテトラヒドロフラン、１，３－ジオキサン、２－メチル－１，３－ジオキサン、４－メチル－１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン等炭素数３～６の環状エーテルが好ましい。なお、上述のエーテル系化合物の一部の水素がフッ素にて置換されていても良い。
　なかでも、炭素数３～１０の鎖状エーテルとしては、リチウムイオンへの溶媒和能力が高く、イオン解離性を向上させ、粘性が低く、高いイオン伝導度を与えることから、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、又はエトキシメトキシメタンが好ましく、炭素数３～６の環状エーテルとしては、高いイオン電導度を与えることから、テトラヒドロフラン、１，３－ジオキサン、又は１，４－ジオキサン等が好ましい。
　エーテル系化合物の含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系溶媒全量に対して、通常１体積％以上、好ましくは２体積％以上、より好ましくは３体積％以上、また、通常３０体積％以下、好ましくは２５体積％以下、より好ましくは２０体積％以下である。エーテル系化合物の含有量が前記好ましい範囲内であれば、エーテルのリチウムイオン解離度の向上と粘度低下に由来するイオン伝導度の向上効果を確保しやすい。また、負極活物質が炭素質材料の場合、鎖状エーテルがリチウムイオンと共に共挿入される現象を抑制できることから、入出力特性や充放電レート特性を適正な範囲とすることができる。
［１－３－２－６．スルホン系化合物］
　スルホン系化合物としては、特に制限されず、環状スルホンであってもよく、鎖状スルホンであってもよい。環状スルホンの場合、炭素数は通常３～６、好ましくは３～５であり、鎖状スルホンの場合、炭素数は通常２～６、好ましくは２～５である。また、スルホン系化合物１分子中のスルホニル基の数は、特に制限されないが、通常１又は２である。
　環状スルホンとしては、モノスルホン化合物であるトリメチレンスルホン類、テトラメチレンスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類等；ジスルホン化合物であるトリメチレンジスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類；等が挙げられる。中でも誘電率と粘性の観点から、テトラメチレンスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類、又はヘキサメチレンジスルホン類がより好ましく、テトラメチレンスルホン類（スルホラン類）が特に好ましい。
　スルホラン類としては、スルホラン及びスルホラン誘導体が挙げられる。スルホラン誘導体としては、スルホラン環を構成する炭素原子に結合した水素原子の１以上がフッ素原子、アルキル基、フッ素置換アルキル基で置換されたものが好ましい。
　中でも、２－メチルスルホラン、３－メチルスルホラン、２－フルオロスルホラン、３－フルオロスルホラン、２，３－ジフルオロスルホラン、２－トリフルオロメチルスルホラン、３－トリフルオロメチルスルホラン等が、電解液のイオン伝導度が高く、電池の入出力が高い点で好ましい。
　また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン等が挙げられる。なかでも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホンが電解液の高温保存安定性が向上する点で好ましい。
　スルホン系化合物の含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液の非水系溶媒全量に対して、通常０．３体積％以上、好ましくは０．５体積％以上、より好ましくは１体積％以上であり、また、通常４０体積％以下、好ましくは３５体積％以下、より好ましくは３０体積％以下である。スルホン系化合物の含有量が前記範囲内であれば、高温保存安定性に優れた電解液が得られる傾向にある。
［１－４．助剤］
　本実施形態に係る非水系電解液には、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない範囲において、各種の助剤を含有していてもよい。助剤としては、従来公知のものを任意に用いることができる。なお、助剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　非水系電解液に含有していてもよい助剤としては、炭素－炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、イソシアナト基を有する化合物、イソシアヌル酸骨格を有する化合物、硫黄含有有機化合物、リン含有有機化合物、シアノ基を有する有機化合物、ケイ素含有化合物、芳香族化合物、エーテル結合を有する環状化合物、カルボン酸無水物、シュウ酸骨格を有さないホウ酸アニオン、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン、モノフルオロリン酸アニオン、ジフルオロリン酸アニオン等が例示できる。例えば、国際公開公報第２０１５／１１１６７６号に記載の化合物等が挙げられる。
　エーテル結合を有する環状化合物は、非水系電解液において助剤として用いることもできるし、「１－３．非水系溶媒」で示したとおり非水系溶媒としても用いることができるものも含まれる。エーテル結合を有する環状化合物を助剤として用いる場合は、１体積％未満の量で用いる。
　助剤の含有量は特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液全量に対して、通常０．００１質量％以上、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、また、通常１０質量％以下、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下、特に好ましくは１質量％未満である。
［１－４－１．ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）］
　本実施形態に係る非水系電解液は、助剤として、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）を含有することが好ましい。
（対カチオン）
ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の対カチオンとしては、１価の陽イオン及び２価の陽イオンを用いることができる。１価の陽イオンとしてはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンが好ましく、リチウムイオンが特に好ましい。２価の陽イオンとしてはマグネシウムイオン、カルシウムイオンが好ましく、マグネシウムイオンが特に好ましい。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。非水系電解液中のＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）は、ＦＳＯ２骨格を有する塩として含まれることが好ましく、ＦＳＯ２骨格を有するアニオンリチウム塩として含まれることがより好ましい。
（アニオン）
　ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）としては、例えば
ＦＳＯ３ －等のフルオロスルホン酸アニオン；
（ＦＳＯ２）２Ｎ－、（ＦＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）Ｎ－、（ＦＳＯ２）（Ｆ２ＰＯ）Ｎ－、（ＦＳＯ２）（ＦＰＯ２）Ｎ２－等のフルオロスルホニルイミドアニオン；
（ＦＳＯ２）３Ｃ－（ＦＳＯ２）３Ｃ－等のフルオロスルホニルメチドアニオン；
などが挙げられ、連続充電時の抵抗増加を抑制する観点からフルオロスルホン酸アニオンが好ましい。
　ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量（２種以上の場合は合計含有量）は、非水系電解液全量に対し、０．００１質量％以上、好ましくは０．０１質量％以上、また５質量％以下であり、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量%以下、特に好ましくは１質量％以下含有される。
ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の同定及び含有量測定は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法により行う。
（オキサラト錯体アニオン（Ａ）／ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ））
　本実施形態では、非水系電解液中に含まれるＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量に対するオキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量の比率（Ａ／Ｄ）は、通常０．０１～１０である。前記比率（Ａ／Ｄ）の下限値は、０．０３以上が好ましく、０．０５以上がより好ましく、０．１以上がさらに好ましく、０．５以上が特に好ましい。また、前記比率（Ａ／Ｄ）の上限値は、５以下が好ましく、１．５以下がより好ましく、１．１以下がさらに好ましく、０．７が特に好ましい。
　非水系電解液中に含まれる、上記ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量に対するオキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量の比率が特定の範囲であることで、本実施形態の構成で得られる効果がより顕著となる。
［２．非水系電解液二次電池］
　本発明の一実施態様である非水系電解液二次電池は、金属イオンを吸蔵及び放出しうる正極活物質を有する正極と、金属イオンを吸蔵及び放出しうる負極活物質を有する負極とを備える非水系電解液二次電池であって、非水系電解液を含む。
［２－１．非水系電解液］
　非水系電解液としては、上述の非水系電解液を用いる。なお、本実施形態に係る発明の趣旨を逸脱しない範囲において上述の非水系電解液に対し、その他の非水系電解液を混合して用いることも可能である。
［２－２．負極］
　負極は、負極活物質及び結着剤を含む負極活物質層並びに集電体からなる。
［２－２－１．負極活物質］
負極に使用される負極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。具体例としては、炭素系材料、Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料、リチウム含有金属複合酸化物材料、及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でもサイクル特性及び安全性が良好でさらに連続充電特性も優れている点で、炭素系材料を使用するのが好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、また２種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
［２－２－１－１．炭素系材料］
　炭素系材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、非晶質炭素、炭素被覆黒鉛、黒鉛被覆黒鉛及び樹脂被覆黒鉛等が挙げられる。なかでも、天然黒鉛が好ましい。炭素系材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　天然黒鉛としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛及び／又はこれらの黒鉛に球形化や緻密化等の処理を施した黒鉛粒子等が挙げられる。これらの中でも、粒子の充填性又は充放電レート特性の観点から、球形化処理を施した球状もしくは楕円体状の黒鉛粒子が特に好ましい。
　黒鉛粒子の平均粒子径（ｄ５０）は、通常１μｍ以上、１００μｍ以下である。
［２－２－１－２．炭素系材料の物性］
　負極活物質としての炭素系材料は、以下の（１）～（４）に示した物性及び形状等の特徴の内、少なくとも１つを満たしていることが好ましく、複数を同時に満たすことが特に好ましい。
（１）Ｘ線回折パラメータ
　炭素系材料の学振法によるＸ線回折で求めた格子面（００２面）のｄ値（層間距離）は、通常０．３３５ｎｍ以上０．３６０ｎｍ以下である。また、学振法によるＸ線回折で求めた炭素系材料の結晶子サイズ（Ｌｃ）は、通常１．０ｎｍ以上である。
（２）体積基準平均粒径
　炭素系材料の体積基準平均粒径は、レーザー回折・散乱法により求めた体積基準の平均粒径（メジアン径）であり、通常１μｍ以上、１００μｍ以下である。
（３）ラマンＲ値、ラマン半値幅
　炭素系材料のラマンＲ値は、アルゴンイオンレーザーラマンスペクトル法を用いて測定した値であり、通常０．０１以上、１．５以下である。
　また、炭素系材料の１５８０ｃｍ－１付近のラマン半値幅は特に制限されないが、通常１０ｃｍ－１以上、１００ｃｍ－１以下である。
（４）ＢＥＴ比表面積
　炭素系材料のＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ法を用いて測定した比表面積の値であり、通常０．１ｍ２・ｇ－１以上１００ｍ２・ｇ－１以下である。
負極活物質中に性質の異なる炭素系材料が２種以上含有していてもよい。ここでいう性質とは、Ｘ線回折パラメータ、体積基準平均粒径、ラマンＲ値、ラマン半値幅及びＢＥＴ比表面積を意味する。　
　好ましい例としては、体積基準粒度分布がメジアン径を中心としたときに左右対称とならないこと、ラマンＲ値が異なる炭素系材料を２種以上含有すること、及びＸ線パラメータが異なる炭素系材料を２種以上含有すること等が挙げられる。　
［２－２－１－３．Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料］
　Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する粒子は、従来公知のいずれのものも使用可能であるが、容量とサイクル寿命の点から、例えば、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｓ、及びＺｎからなる群より選ばれる金属及び／若しくは半金属元素の単体又はその化合物であることが好ましい。また、Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料が２種類以上の元素を含有する場合、当該材料は、これらの金属の合金からなる合金材料であってもよい。
　また、Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素の材料としては、酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。これらは、Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を２種以上含有していてもよい。
なかでも、金属Ｓｉ（以下、Ｓｉと記載する場合がある）又はＳｉ含有無機化合物が高容量化の点で、好ましい。
　また、Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素の材料は、後述する負極の製造時で既にＬｉと合金化されていてもよい。
本明細書では、Ｓｉ又はＳｉ含有無機化合物を総称してＳｉ化合物と呼ぶ。Ｓｉ化合物としては、具体的には、ＳｉＯｘ（０≦ｘ≦２）等が挙げられる。Ｌｉと合金化された金属化合物としては、具体的には、ＬｉｙＳｉ（０＜ｙ≦４．４）、Ｌｉ２ＳｉＯ２＋ｚ（０＜ｚ≦２）等が挙げられる。Ｓｉ化合物としてＳｉ酸化物（ＳｉＯｘ１、０＜ｘ1≦２）が、黒鉛と比較して理論容量が大きい点で好ましく、又は非晶質ＳｉもしくはナノサイズのＳｉ結晶が、リチウムイオン等のアルカリイオンの出入りがしやすく、高容量を得ることが可能である点で好ましい。
　Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料が粒子である場合、その平均粒子径（ｄ５０）は、サイクル寿命の観点から、通常０．０１μｍ以上、１０μｍ以下である。
［２－２－１－４．Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料と炭素系材料との混合物］
　負極活物質として用いられるＬｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料と炭素系材料との混合物は、前述のＬｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料と前述の炭素系材料が互いに独立した粒子の状態で混合されている混合体でもよいし、Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料が炭素系材料の表面又は内部に存在している複合体でもよい。
　Ｌｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料と炭素系材料の合計に対するＬｉと合金化可能な金属元素及び／若しくは半金属元素を含有する材料の含有割合は、通常１質量％以上、９９質量％以下である。
［２－２－１－５．リチウム含有金属複合酸化物材料］
　負極活物質として用いられるリチウム含有金属複合酸化物材料としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能であれば、特に制限されないが、高電流密度充放電特性の点からチタンを含むリチウム含有金属複合酸化物材料が好ましく、リチウムとチタンの複合酸化物（以下、「リチウムチタン複合酸化物」と略記する場合がある）がより好ましく、スピネル構造を有するリチウムチタン複合酸化物が出力抵抗を大きく低減するので特に好ましい。
　また、リチウムチタン複合酸化物のリチウム及び/又はチタンが、他の金属元素、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｃｕ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素で置換されていてもよい。
　リチウムチタン複合酸化物として、Ｌｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４、Ｌｉ１Ｔｉ２Ｏ４及びＬｉ４／５Ｔｉ１１／５Ｏ４が好ましい。また、リチウム及び／又はチタンの一部が他の元素で置換されたリチウムチタン複合酸化物として、例えば、Ｌｉ４／３Ｔｉ４／３Ａｌ１／３Ｏ４が好ましい。
［２－２－１－６．負極活物質の表面被覆］
　負極活物質は、その表面に、負極活物質とは異なる組成の物質が付着したもの（表面付着物質）を用いてもよい。表面付着物質としては酸化アルミニウム等の酸化物、硫酸リチウム等の硫酸塩、炭酸リチウム等の炭酸塩等が挙げられる。
　これら表面付着物質は、例えば、溶媒に溶解又は懸濁させて前記負極活物質に含浸添加、乾燥する方法等により、負極活物質表面に付着させることができる。
　表面付着物質の量としては、該正極活物質に対して、好ましくは１μｍｏｌ／ｇ以上であり、また、１０μｍｏｌ／ｇ以上が好ましく、通常１ｍｍｏｌ／ｇ以下で用いられる。
本明細書においては、負極活物質の表面に、前記表面付着物質が付着したものも「負極活物質」という。
［２－２－２．負極の構成と製造方法］　
　負極の製造は、本発明の効果を著しく損なわない限り、公知のいずれの方法を用いてもよい。例えば、負極活物質に、結着剤、水系溶媒又は有機系溶媒等の溶媒、必要に応じて、増粘剤、導電材、充填材等を加えてスラリーとし、これを集電体に塗布、乾燥した後にプレスして負極活物質層を形成することによって作製することができる。この際、負極活物質の充填密度を上げるために、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。
［２－２－２－１．活物質含有量］　
　負極活物質の、負極活物質層中の含有量は、通常８０質量％以上、９９．５質量％以下である。
［２－２－２－２．増粘剤］
　増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調整するために使用される。増粘剤としては、特に制限されないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　増粘剤を用いる場合には、負極活物質に対する増粘剤の割合は、通常０．１質量％以上、５質量％以下である。
［２－２－２－３．結着剤］
　負極活物質を結着する結着剤としては、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に制限されない。
　具体例としては、ＳＢＲ（スチレン－ブタジエンゴム）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）、エチレン－プロピレンゴム等のゴム状高分子；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体等のフッ素系高分子等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　負極活物質に対する結着剤の割合は、通常０．１質量％以上２０質量％以下である。
　特に、結着剤がＳＢＲに代表されるゴム状高分子を主要成分に含有する場合には、負極活物質に対する結着剤の割合は、好ましくは０．１質量％以上５質量％以下である。また、結着剤がポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分に含有する場合には負極活物質に対する結着剤の割合は、好ましくは１質量％以上、１５質量％以下である。
［２－２－２－４．集電体］
　負極活物質を保持させる集電体としては、公知のものを任意に用いることができる。負極の集電体としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられるが、加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。
　集電体の形状としては、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられる。これらのうち、金属箔又は金属薄膜が好ましい。なお、金属箔及び金属薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。
負極の集電体の形状が板状や膜状等である場合、該集電体の厚さは任意であるが、通常１μｍ以上、１ｍｍ以下である。　
［２－２－２－５．負極活物質層の厚さ及び密度］
　負極活物質層の厚さとは、負極全体の厚さから集電体の厚さを差し引いた厚さであり、特に制限されないが、高容量かつ高出力の観点から、通常１５μｍ以上、３００μｍ以下である。また、負極活物質層の密度は、通常０．８ｇ・ｃｍ－３以上、２．２ｇ・ｃｍ－３以下である。負極活物質層の密度は、０．９ｇ・ｃｍ－３以上が好ましく、１．０ｇ・ｃｍ－３以上がより好ましく、１．１ｇ・ｃｍ－３以上が特に好ましく、１．２ｇ・ｃｍ－３以上が最も好ましく、１．７ｇ・ｃｍ－３以下が好ましく、１．６ｇ・ｃｍ－３以下が特に好ましく、１．５ｇ・ｃｍ－３以下が特に好ましく、１．４ｇ・ｃｍ－３以下が最も好ましい。負極活物質層の密度がこの範囲にあれば、負極活物質層内の電解質拡散と活物質同士の導電性が良好となるため、連続充電中の負極上でのＬｉ金属析出等の副反応を低減できる。
　負極活物質層の密度の測定は、負極活物質層の厚さ及び重量を測定することにより行う。
［２－２－２－６．負極活物質層の空隙率］
　負極活物質層の空隙率とは、負極活物質層の体積のうち、細孔容積が占める割合を示し、通常１０％以上、８０％以下である。負極活物質層の空隙率は、２０％以上が好ましく、２８％以上がより好ましく、３２％以上が特に好ましく、３５％以上が最も好ましい。また、負極活物質層の空隙率は、７０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、５５％以下が特に好ましく、５０％以下が最も好ましい。負極活物質層の空隙率がこの範囲にあれば負極活物質層内の電解質拡散と活物質同士の導電性が良好となるため、連続充電中の負極上でのＬｉ金属析出等の副反応を低減できる。
負極活物質層の空隙率の測定は、水銀圧入法を用いて５．４ｎｍ以上の細孔容積を測定することにより行う。
［２－３．正極］
　正極は、正極活物質及び結着剤を含む正極活物質層並びに集電体からなる。
［２－３－１．正極活物質］
　正極に使用される正極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。具体例としては、リチウム遷移金属系化合物等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、また２種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
［２－３－１－１．リチウム遷移金属系化合物］
　リチウム遷移金属系化合物とは、硫化物やリン酸塩化合物、ケイ酸化合物、ホウ酸化合物、リチウム遷移金属複合酸化物等が挙げられる。なかでも、リン酸塩化合物、リチウム遷移金属複合酸化物が好ましく、リチウム遷移金属複合酸化物がより好ましい。
リチウム遷移金属複合酸化物としては、三次元的拡散が可能なスピネル構造や、リチウムイオンの二次元的拡散を可能にする層状構造を有するものが挙げられる。
スピネル構造を有するものは、一般的に下記組成式（１）で表される。
Ｌｉｘ’Ｍ’２Ｏ４・・・（１）
（式（１）中、ｘ’は１≦ｘ’≦１．５であり、Ｍ’は少なくとも１種の遷移金属元素を表す。）
具体的にはＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＭｎＯ４、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４、ＬｉＣｏＶＯ４などが挙げられる。
層状構造を有するものは、一般的に下記組成式（２）で表される。
Ｌｉ１＋ｘＭＯ２・・・（２）
（式（２）中、ｘは－０．１≦ｘ≦０．５であり、Ｍは少なくとも１種の遷移金属元素を表す。）
具体的にはＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８０Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．３３Ｃｏ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２、Ｌｉ１．０５Ｎｉ０．３３Ｃｏ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、Ｌｉ１．０５Ｎｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１Ｏ２などが挙げられる。　
　なかでも、電池容量を向上させる観点から、層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物が好ましく、下記組成式（３）で示される遷移金属複合酸化物であることがより好ましい。
Ｌｉａ１Ｎｉｂ１Ｍｃ１Ｏ２・・・（３）
（式（３）中、ａ１、ｂ１、及びｃ１はそれぞれ、０．９０≦ａ１≦１．１０、０．３０≦ｂ１≦０．９８、０．０１≦ｃ１≦０．５を満たす数値を示し、０．５０≦ｂ１＋ｃ１かつｂ１＋ｃ１＝１を満たす。ＭはＭｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｔｉ及びＥｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）
組成式（３）中、０．０１≦ｄ１≦０．５０の数値を示すことが好ましい。
　特に、リチウム遷移金属複合酸化物の構造安定性の観点から、下記組成式（４）で示される遷移金属酸化物であることがさらに好ましい。
　　Ｌｉａ２Ｎｉｂ２Ｃｏｃ２Ｍｄ２Ｏ２・・・（４）
（式（４）中、ａ２、ｂ２、及びｃ２はそれぞれ、０．９０≦ａ２≦１．１０、０．５０≦ｂ２≦０．９８、０．０１≦ｃ２＜０．５０を満たす数値を示し、ｂ２＋ｃ２＝１を満たす。ＭはＭｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｔｉ及びＥｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）
　組成式（４）で表されるリチウム遷移金属酸化物の好適な具体例としては、例えば、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８０Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、Ｌｉ１．０５Ｎｉ０．５０Ｃｏ０．２０Ｍｎ０．３０Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１Ｏ２等が挙げられる。
　各組成式中、ＭはＭｎ又はＡｌを含むことが好ましく、Ｍｎを含むことがより好ましく、Ｍｎ又はＡｌであることがさらに好ましい。リチウム遷移金属酸化物の構造安定性が高まり、繰り返し充放電した際の構造劣化が抑制されるためである。
［２－３－１－２．異元素導入］
　また、リチウム遷移金属複合酸化物は、上述の組成式に含まれる元素以外の元素（異元素）が導入されてもよい。
［２－３－１－３．正極活物質の表面被覆］　
　正極活物質は、その表面に、正極活物質とは異なる組成の物質が付着したもの（表面付着物質）を用いてもよい。表面付着物質としては酸化アルミニウム等の酸化物、硫酸リチウム等の硫酸塩、炭酸リチウム等の炭酸塩等が挙げられる。
　これら表面付着物質は、例えば、溶媒に溶解又は懸濁させて前記正極活物質に含浸添加、乾燥する方法等により、正極活物質表面に付着させることができる。
　表面付着物質の量としては、該正極活物質に対して、好ましくは１μｍｏｌ／ｇ以上であり、また、１０μｍｏｌ／ｇ以上が好ましく、通常１ｍｍｏｌ／ｇ以下で用いられる。
　本明細書においては、正極活物質の表面に、前記表面付着物質が付着したものも「正極活物質」という。
［２－３－２．正極の構成と製造方法］　
　以下に、正極の構成と製造方法について述べる。本実施形態において、正極活物質を用いる正極の製造は、常法により行うことができる。即ち、正極活物質と結着剤、並びに必要に応じて導電材及び増粘剤等を乾式で混合してシート状にしたものを正極集電体に圧着するか、又はこれらの材料を、水系溶媒又は有機系溶媒等の溶媒に溶解又は分散させてスラリーとして、これを正極集電体に塗布し、乾燥することにより、正極活物質層を集電体上に形成する塗布法により正極を得ることができる。また、例えば、上述の正極活物質をロール成形してシート電極としてもよいし、圧縮成形によりペレット電極としてもよい。この際、正極活物質の充填密度を上げるために、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。
　以下、正極集電体に順次スラリーの塗布及び乾燥する場合について説明する。
［２－３－２－１．活物質含有量］　
　正極活物質層中、正極活物質の含有量は、通常８０質量％以上、９９．５質量％以下である。
［２－３－２－２．導電材］
　導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料；天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛（グラファイト）；アセチレンブラック等のカーボンブラック；ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素系材料；等が挙げられる。導電材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。導電材は、正極活物質層中に、通常０．０１質量％以上５０質量％以下含有するように用いられる。
［２－３－２－３．結着剤］
　正極活物質層の製造に用いる結着剤としては、例えば、塗布法により正極活物質層を形成する場合は、スラリー用の液体媒体に対して溶解又は分散される材料であれば、その種類は特に制限されないが、耐候性、耐薬品性、耐熱性、難燃性等からポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂；ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンシアニド等のＣＮ基含有ポリマーなどが好ましい。
　また、上記のポリマーなどの混合物、変成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体なども使用できる。なお、結着剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
　また、結着剤として樹脂を用いる場合、その樹脂の重量平均分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常１万以上３００万以下である。分子量がこの範囲であると電極の強度が向上し、電極の形成を好適に行うことができる。
　正極活物質層中の結着剤の割合は、通常０．１質量％以上８０質量％以下である。
［２－３－２－４．集電体］
　正極集電体の材質としては特に制限されず、公知のものを任意に用いることができる。具体例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ、チタン、タンタル等の金属材料が挙げられる。中でもアルミニウムが好ましい。
　集電体の形状としては、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられる。これらのうち、金属箔又は金属薄膜が好ましい。なお、金属箔及び金属薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。
正極の集電体の形状が板状や膜状等である場合、該集電体の厚さは任意であるが、通常１μｍ以上、１ｍｍ以下である。
［２－３－２－５．正極活物質層の厚さ及び密度］
　正極活物質層の厚さとは、正極全体の厚さから集電体の厚さを差し引いた厚さであり、特に限定されないが、高容量かつ高出力の観点から、集電体の片面に対して通常１０μｍ以上、５００μｍ以下である。また、正極活物質層の密度は、通常１．５ｇ・ｃｍ－３以上、４．５ｇ・ｃｍ－３以下である。
　正極活物質層の密度の測定は、正極活物質層の厚さ及び重量を測定することにより行う。
［２－３－２－６．正極活物質層の表面被覆］
　また、上記正極板は、その表面に、正極板とは異なる組成の物質が付着したものを用いてもよく、当該物質としては、正極活物質の表面に付着していてもよい表面付着物質と同じ物質が用いられる。
［２－４．セパレータ］
　正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
　セパレータの材料や形状については特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。
［２－４－１．材料］
　セパレータの材料としては非水系電解液に対し安定な材料であれば特に制限されないが、好ましくは、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物類、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物類、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩類、ガラス繊維からなるガラスフィルター等の無機物；ポリオレフィン等の樹脂が挙げられ、より好ましくはポリオレフィンであり、特に好ましくはポリエチレン又はポリプロピレンである。これらの材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また上記材料を積層させて用いてもよい。
［２－４－２．形態］
　形態としては特に制限されないが、好ましくは、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状では、孔径が０．０１～１μｍ、厚さが１～５０μｍのものが好適に用いられる。独立した薄膜形状以外に、樹脂製の結着材を用いて無機物の粒子を含有する複合多孔層を正極及び／又は負極の表層に形成させてなるセパレータを用いてもよい。セパレータは、好ましくは、保液性に優れるため、微多孔性フィルム及び不織布である。
［２－４－３．空孔率］
　セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、通常２０％以上、９０％以下である。
［２－４－４．透気度］
　セパレータの非水系電解液二次電池における透気度は、ガーレ値で把握することができる。ガーレ値とは、フィルム厚さ方向の空気の通り抜け難さを示し、１００ｍＬの空気が該フィルムを通過するのに必要な秒数で表される。セパレータのガーレ値は、任意ではあるが、通常１０～１０００秒／１００ｍＬである。
［２－５．電池設計］
［２－５－１．電極群］
　電極群は、上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもののいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合（以下、電極群占有率と称する）は、通常４０％以上、９０％以下である。
［２－５－２．集電構造］
　電極群が前述の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形成される構造が好適に用いられる。電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減する構造も好適に用いられる。電極群が前述の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。
［２－５－３．保護素子］
　保護素子として、過大電流等による発熱とともに抵抗が増大するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子、温度ヒューズ、サーミスター、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流を遮断する弁（電流遮断弁）等を使用することができる。上記保護素子は高電流の通常使用で作動しない条件のものを選択することが好ましく、保護素子がなくても異常発熱や熱暴走に至らない設計にすることがより好ましい。
［２－５－４．外装体］
　非水系電解液二次電池は、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外装体（外装ケース）内に収納して構成される。この外装体に制限は無く、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り公知のものを任意に採用することができる。
　外装ケースの材質は用いられる非水系電解液に対して安定な物質であれば特に限定されるものではないが、軽量化の観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
　上記金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属同士を溶着して封止密閉構造とするもの、又は、樹脂製ガスケットを介して上記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。
［２－５－５．形状］
　また、外装ケースの形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。
　次に実施例及び比較例により本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
　本実施例及び比較例に使用した化合物の略称を以下に示す。なお、鎖状カルボン酸エステルの粘度はウベローデ粘度計及び振動式密度計を用いて２５℃の条件で測定した。
ＤＭＣ：ジメチルカーボネート
ＭＡ：酢酸メチル（２５℃における粘度　０．３６ｃＰ）
ＭＰ：プロピオン酸メチル（２５℃における粘度　０．４４ｃＰ）
ＥＰ：プロピオン酸エチル（２５℃における粘度　０．４９ｃＰ）
ＬｉＢＯＢ：リチウムビス（オキサラト）ボレート
ＬｉＦＳＯ３：フルオロスルホン酸リチウム
Ｌｉ［ＰＦ２（Ｃ２Ｏ４）２］：リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート
ＬｉＰＯ２Ｆ２：ジフルオロリン酸リチウム
〔実施例Ａ〕
［非水系電解液二次電池の作製］
＜正極の作製＞
　正極活物質としてＬｉ１．００Ｎｉ０．３３Ｍｎ０．３３Ｃｏ０．３３Ｏ２を８５質量
部と、導電材としてアセチレンブラックを１０質量部と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を５質量部とを、Ｎ－メチル－２－ピロリドン中で混合してスラリー化した。これを厚さ１５μｍのアルミニウム箔に均一に塗布、乾燥した後、ロールプレスを行い正極とした。なお、正極の活物質層の密度は２．６ｇ／ｃｍ３であった。
＜負極の作製＞
　グラファイト粉末４９質量部に、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン（カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度１質量％）５０質量部と、結着剤としてスチレン－ブタジエンゴムの水性ディスパージョン（スチレン－ブタジエンゴムの濃度５０質量％）１質量部とを加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ１０μｍの銅箔に均一に塗布して乾燥し、ロールプレスして負極とした。
実施例で用いた負極における負極活物質層の密度は１．３５ｇ／ｃｍ３であった。また、水銀圧入法を用いて５．４ｎｍ以上の細孔容積を測定することにより求めた負極活物質層の空隙率は４０．８％であった。
＜非水系電解液の調製＞
〔実施例Ａ－１～Ａ－３、参考例Ａ－４～Ａ－６、比較例Ａ－１～Ａ－５〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートの混合物（体積比３：３：４）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１３．９質量％、推定密度１．２６ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表１に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩と、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）含有塩と、その他の化合物とを含有させた非水系電解液を調製した。なお、比較例Ａ－１は、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）もオキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩も含まないものである。また、表中の「含有量（質量％）」は、非水系電解液全体を１００質量％とした時の各化合物の含有量である。
〔比較例Ａ－６〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートの混合物（体積比３：１：６）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１３．７質量％、推定密度１．２７ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表１に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）を含有させた非水系電解液を調製した。
〔比較例Ａ－７〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートの混合物（体積比３：７）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１４．１質量％、推定密度１．２４ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表１に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）含有塩と、その他の化合物とを含有させた非水系電解液を調製した。
＜非水系電解液二次電池の製造＞
　上記の正極、負極、及びポリオレフィン製セパレータを、負極、セパレータ、正極の順に積層した。こうして得られた電池要素をアルミニウムラミネートフィルムで包み込み、前述の各実施例又は比較例の非水系電解液を注入した後で真空封止し、シート状の非水系電解液二次電池を作製した。
［非水系電解液二次電池の評価］
　上記の手順で作製した非水系電解液二次電池を以下のとおり評価した。
・初期充放電
　２５℃の恒温槽中、シート状の非水系電解液二次電池を０．０５Ｃ（１時間率の放電容量による定格容量を１時間で放電する電流値を１Ｃとする。以下同様。）で３．７Ｖまで定電流充電し、次いで０．２Ｃで４．３Ｖの電圧まで定電流－定電圧充電し、その後０．２Ｃで２．５Ｖまでの定電流放電を行った。さらに、４．１Ｖまで０．２Ｃで定電流－定電圧充電した後に、６０℃で２４時間保管することで非水系電解液二次電池を安定させた。その後、２５℃にて２．５Ｖまで定電流放電を実施した。
・連続充電後容量維持率
　上記初期充放電した非水系電解液二次電池を、４．３Ｖの電圧まで０．２Ｃで定電流－定電圧充電を行い、その後、０．２Ｃで２．５Ｖまでの定電流放電を行い、このときの放電容量を初期容量（Ｃ１）とした。
　次いで、６０℃の条件で７日間４．３Ｖの定電圧充電を実施した。
　この非水系電解液二次電池を２５℃の恒温槽中で、０．２Ｃで２．５Ｖまでの定電流放電を行い、次いで４．３Ｖの電圧まで０．２Ｃで定電流－定電圧充電を実施した。その後、０．２Ｃで２．５Ｖまでの定電流放電を行い、このときの放電容量を連続充電後容量（Ｃ２）とし、初期容量（Ｃ１）と連続充電後容量（Ｃ２）の割合（Ｃ２／Ｃ１）を「連続充電後容量維持率」とした（表１には比較例Ａ－１を１００とした相対値として記載）。
　なお、連続充電後容量維持率は値が大きいほど好ましいといえる。
　表１に連続充電後容量維持率を示す。表１から明らかなように、本発明に係る対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の含有量が特定の濃度範囲であり、オキサラト錯体アニオン（Ａ）のＰＦ６ －アニオン（Ｂ）に対する含有量の比率（Ａ／Ｂ）が特定の範囲内である非水系電解液を用いた場合、非水系電解液二次電池の連続充電後容量維持率を増加させ、非水系電解液二次電池の性能を向上できる。一方で、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の含有量が特定の濃度範囲を超える非水系電解液、又は、対称鎖状カーボネートを含まない非水系電解液を用いた場合は、連続充電後容量維持率の改善効果はみられなかった。
　また、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩を添加せずに従来技術（特許文献４）で用いられているジフルオロリン酸アニオン含有塩を添加した非水系電解液を用いても連続充電後容量維持率の改善効果はみられなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔実施例Ｂ〕
［非水系電解液二次電池の作製］
＜非水系電解液の調製＞
〔実施例Ｂ－１～Ｂ－５、比較例Ｂ－１～Ｂ－３、Ｂ－５～Ｂ－６、Ｂ－９～Ｂ－１１〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートの混合物（体積比３：３：４）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１３．９質量％、推定密度１．２６ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表２又は表３に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、その他のエステルと、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩と、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）含有塩と、その他の化合物とを含有させた非水系電解液を調製した。なお、比較例Ｂ－１は、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）もオキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩も含まないものである。また、表中の「含有量（質量％）」は、非水系電解液全体を１００質量％とした時の各化合物の含有量である。
〔比較例Ｂ－４、Ｂ－７～Ｂ－８〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートの混合物（体積比３：１：６）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１３．７質量％、推定密度１．２７ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表２又は表３に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩と、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）含有塩とを含有させた非水系電解液を調製した。
＜非水系電解液二次電池の製造＞
　実施例Ａと同様に、正極及び負極を作製し、正極、負極及びポリオレフィン製セパレータを、負極、セパレータ、正極の順に積層した。こうして得られた電池要素をアルミニウムラミネートフィルムで包み込み、前述の各実施例又は比較例の非水系電解液を注入した後で真空封止し、シート状の非水系電解液二次電池を作製した。
［非水系電解液二次電池の評価］
・連続充電容量損失
　上記の手順で作製した非水系電解液二次電池を以下のとおり評価した。
　上述の実施例Ａと同様に初期充放電した非水系電解液二次電池を、４．３Ｖの電圧まで０．２Ｃで定電流－定電圧充電した。次いで、６０℃の条件で７日間４．３Ｖの定電圧充電を実施し、この定電圧充電の間に流れた電気量を「連続充電容量損失」とした（表２には比較例Ｂ－１を１００とした相対値として記載）。
　なお、連続充電容量損失は小さいほど好ましいといえる。
　表２及び表３に連続充電容量損失を示す。表２及び表３から明らかなように、本発明に係る対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の含有量が特定の濃度範囲であり、オキサラト錯体アニオン（Ａ）のＰＦ６ －アニオン（Ｂ）に対する含有量の比率（Ａ／Ｂ）が特定の範囲内である非水系電解液を用いた場合、非水系電解液二次電池の連続充電容量損失を低減し、非水系電解液二次電池の性能を向上できる。一方で、２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）又はオキサラト錯体アニオン（Ａ）を含有しない場合、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の含有量が特定の濃度範囲を超える場合、又は、オキサラト錯体アニオン（Ａ）がＰＦ６ －アニオン（Ｂ）に対して特定の比率（Ａ／Ｂ）を超える非水系電解液を用いた場合は、連続充電容量損失の改善効果はみられなかった。
　また、２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステルを添加せずに従来技術で用いられているプロピオン酸エチル（特許文献３）を添加した非水系電解液、又は式（Ａ）で表される化合物を添加せずにジフルオロリン酸アニオン（特許文献４）を添加した非水系電解液を用いても連続充電容量損失の改善効果はみられなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
〔実施例Ｃ〕
［非水系電解液二次電池の作製］
〔実施例Ｃ－１、比較例Ｃ－３～Ｃ－４〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートの混合物（体積比３：３：４）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１３．９質量％、推定密度１．２６ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表４に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、その他のエステルと、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩と、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）含有塩とを含有させた非水系電解液を調製した。また、表中の「含有量（質量％）」は、非水系電解液全体を１００質量％とした時の各化合物の含有量である。
〔比較例Ｃ－１～Ｃ－２〕
　乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートの混合物（体積比３：１：６）に、十分に乾燥させたＬｉＰＦ６を１．１５ｍｏｌ／Ｌ（１３．７質量％、推定密度１．２７ｇ／ｃｍ３）溶解させた非水系電解液を基準として、更に表３に記載の組み合わせで、対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩と、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）含有塩とを含有させた非水系電解液を調製した。
＜非水系電解液二次電池の製造＞
　実施例Ａと同様に、正極及び負極を作製し、正極、負極及びポリオレフィン製セパレータを、負極、セパレータ、正極の順に積層した。こうして得られた電池要素をアルミニウムラミネートフィルムで包み込み、前述の各実施例又は比較例の非水系電解液を注入した後で真空封止し、シート状の非水系電解液二次電池を作製した。
［非水系電解液二次電池の評価］
・充電抵抗増加率
　上記の手順で作製した非水系電解液二次電池を以下のとおり評価した。
　上述の実施例Ａと同様に初期充放電した非水系電解液二次電池を、２５℃にて３．７Ｖの電圧まで０．２Ｃで定電流－定電圧充電した。これを２５℃において各々０．０５Ｃ、０．１Ｃ、０．２５Ｃ、０．５Ｃ、０．７５Ｃ、１Ｃで充電させ、その充電過程開始から１０秒時点の電圧を測定した。この電流－電圧直線より内部抵抗（Ｒ１）を求めた。
　次に、４．３Ｖの電圧まで０．２Ｃで定電流－定電圧充電を行った。次いで、６０℃の条件で７日間４．３Ｖの定電圧充電を実施した。この非水系電解液二次電池を２５℃の恒温槽中で、０．２Ｃで２．５Ｖまでの定電流放電を行い、その後３．７Ｖの電圧まで０．２Ｃで定電流－定電圧充電を実施した。これを２５℃において各々０．０５Ｃ、０．１Ｃ、０．２５Ｃ、０．５Ｃ、０．７５Ｃ、及び１Ｃで充電させ、各充電過程開始から１０秒時点の電圧を測定した。この電流－電圧直線より内部抵抗を求め、連続充電後抵抗（Ｒ２）とし、Ｒ１とＲ２の変化率［（Ｒ２－Ｒ１）／Ｒ１］を「充電抵抗増加率」とした（表３には比較例Ｃ－１を１００とした相対値として記載）。
　表４に充電抵抗増加率を示す。表４から明らかなように、本発明に係る対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の含有量が特定の濃度範囲であり、オキサラト錯体アニオン（Ａ）のＰＦ６ －アニオン（Ｂ）に対する含有量の比率（Ａ／Ｂ）が特定の範囲内であり、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）を含有する非水系電解液を用いた場合、非水系電解液二次電池の充電抵抗増加率を低減し、非水系電解液二次電池の性能を向上できる。一方で、ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）を含有しない場合、又は対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の含有量が特定の濃度範囲を超える場合は、充電抵抗増加率の改善効果はみられなかった。
　また、オキサラト錯体アニオン（Ａ）含有塩を添加せずに従来技術（特許文献４）で用いられているジフルオロリン酸リチウムを添加した非水系電解液を用いても、非水系電解液二次電池の充電抵抗増加率の改善効果はみられなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004

Claims (15)

  1. 　オキサラト錯体アニオン（Ａ）と、
    　ＬｉＰＦ６と、
    　対称鎖状カーボネート及び２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）と、を含有する非水系電解液であって、
    　ＰＦ６ －アニオン（Ｂ）の含有量（質量）に対する前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量（質量）の比率（Ａ／Ｂ）が０．０００１～０．３０であって、
    　非水系電解液全量に対する、前記対称鎖状カーボネート及び前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の合計含有量が１～４５質量％であることを特徴とする、非水系電解液。
  2. 　非水系電解液全量に対する、前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステルの含有量が０．１～４４質量％である、請求項１に記載の非水系電解液。
  3. 　前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状エステル化合物が、下記式（Ｉ）で表される化合物である、請求項１又は２に記載の非水系電解液。
    　Ｒ１ＣＯＯＣＨ３・・・（Ｉ）
    （式（Ｉ）中、Ｒ１は水素原子または炭素数１もしくは２のアルキル基であり、該アルキル基の炭素原子に結合した水素原子はハロゲン原子により置換されていてもよい。）
  4. 　前記式（Ｉ）のＲ１がメチル基である、請求項３に記載の非水系電解液。
  5. 　助剤として、さらにＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）を含有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の非水系電解液。
  6. 　前記ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量に対するオキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量の比率（Ａ／Ｄ）が、０．０１～１０である、請求項５に記載の非水系電解液。
  7. 　前記ＦＳＯ２骨格を有するアニオン（Ｄ）の含有量に対するオキサラト錯体アニオン（Ａ）の含有量の比率（Ａ／Ｄ）が、０．０１～０．７である、請求項５又は６に記載の非水系電解液。
  8. 　前記ＬｉＰＦ６の含有量（質量）に対する前記対称鎖状カーボネート及び前記２５℃における粘度が０．０１～０．４７ｃＰである鎖状カルボン酸エステル（Ｃ）の合計含有量（質量）の比率が０．０１～３．５である、請求項１～７のいずれか１項に記載の非水系電解液。
  9. 　前記オキサラト錯体アニオン（Ａ）が、非フッ素化ビス（オキサラト）ボレートアニオン及び／又はジフルオロビス（オキサラト）ホスフェートアニオンである、請求項１～８のいずれか１項に記載の非水系電解液。
  10. 　金属アニオンを吸蔵及び放出しうる正極活物質を有する正極と、金属アニオンを吸蔵及び放出しうる負極活物質を有する負極と、請求項１～９のいずれか１項に記載の非水系電解液とを備える非水系電解液電池。
  11. 　前記正極活物質が、下記組成式（３）で表されるリチウム遷移金属系化合物を含む、請求項１０に記載の非水系電解液電池。
    　　Ｌｉａ１Ｎｉｂ１Ｍｃ１Ｏ２・・・（３）
    （組成式（３）中、０．９０≦ａ１≦１．１０、０．２０≦ｂ１≦０．９８、０．０１≦ｃ１≦０．５０の数値を示し、ｂ１＋ｃ１＝１を満たす。ＭはＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｔｉ及びＥｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）
  12. 　前記式（３）中、ＭがＭｎを含む、請求項１１に記載の非水系電解液電池。
  13. 　前記負極活物質が炭素系材料を含む、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
  14. 　前記負極における負極活物質層の密度が、０．８～１．７ｇ／ｃｍ３である、請求項１０～１３のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
  15. 　前記負極における負極活物質層の空隙率が１０～８０％である、請求項１０～１４のいずれか１項に記載の非水系電解液電池。
     
     
     
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