非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液電池
【課題】過充電時の安全性、高温連続充電特性に優れる非水系電解液電池に用いる非水系電解液を提供する。
【解決手段】一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する非水系電解液。
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２〜Ｒ６の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２〜Ｒ６の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
【解決手段】一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する非水系電解液。
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２〜Ｒ６の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２〜Ｒ６の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水系電解液、及びそれを用いた非水系電解液電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコンなどのいわゆる民生用の電源から自動車用などの駆動用車載電源まで広範な用途に、リチウム二次電池などの非水系電解液電池が実用化されつつある。しかしながら、近年の非水系電解液電池に対する高性能化の要求はますます高くなっており、特に、高容量、高温保存特性、サイクル特性等の種々の電池特性の改善が要望されている。
【０００３】
非水系電解液電池に用いる電解液は、通常、主として電解質と非水溶媒とから構成されている。非水溶媒の主成分としては、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート等の環状カーボネート；ジメチルカーボネートやジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状カルボン酸エステルなどが用いられている。
【０００４】
また、こうした非水系電解液電池の負荷特性、サイクル特性、保存特性等の電池特性を改良したり、過充電時の電池の安全性を高めるために、非水溶媒や電解質について種々の検討がなされている。
特許文献１には、電解液中に電池の最大動作電圧以上の電池電圧で重合する添加剤を混合することによって電池の内部抵抗を高くして電池を保護することが提案されており、特許文献２には、電解液中に電池の最大動作電圧以上の電池電圧で重合することによって気体及び圧力を発生させる添加剤を混合することにより、過充電保護のために設けた内部電気切断装置を確実に動作させることが提案されている。また、それらの添加剤としてビフェニル、チオフェン、フラン等の芳香族化合物が開示されている。さらに、特許文献３には、ビフェニルやチオフェンを用いた場合の、電池特性の低下を抑制するために、非水系電解液中にフェニルシクロヘキサンを０．１〜２０重量部の範囲で添加した非水系電解液二次電池と、電池温度の上昇を感知して、充電の回路を切断する充電制御システムとを含む非水系電解液二次電池システムが提案されている。
【０００５】
特許文献４には、Ｓｉ原子、Ｓｎ原子及びＰｂ原子よりなる群から選ばれる少なくとも一種の原子を有する負極活物質を含む非水系電解液二次電池のサイクル特性を向上させるために、非水系電解液に不飽和結合及びハロゲン原子のうち少なくとも一方を有するカーボネートと、特定の構造で表わされる含硫黄官能基を有する鎖状化合物を含有させることが提案されている。
【０００６】
高容量化する方法として、例えば、電極の活物質層を加圧して高密度化して、電池内部の活物質以外の占める体積を極力少なくする方法や、正極の利用範囲を広げて高電位まで使用する方法が検討されている。しかし、電極の活物質層を加圧して高密度化すると、活物質を均一に使用することができにくくなり、不均一な反応により一部リチウムが析出したり、活物質の劣化が促進されたりして、十分な特性が得られないという問題が発生しやすくなる。また、正極の利用範囲を広げて高電位まで使用すると、正極の活性は更に高くなり、正極と電解液との反応により劣化が促進される問題が発生しやすくなる。
【０００７】
更に高容量化によって電池内部の空隙が減少することにより、電解液の分解で少量のガスが発生した場合でも電池内圧は顕著に上昇してしまうという問題も発生してくる。
特に、非水系電解液二電池において、停電時のバックアップ電源や、ポータブル機器の電源として用いるほとんどの場合、電池の自己放電を補うために常に微弱電流を供給して、絶えず充電状態にしている。こうした連続充電状態では、電極活物質の活性が常に高い状態であるのと同時に、機器の発熱により、電池の容量低下が促進されたり、電解液が分解してガスが発生しやすくなる。多量のガスが発生すると、過充電等の異常により内圧が異常に上昇したときにこれを感知して安全弁を作動させる電池では、安全弁が作動してしまうことがある。また、安全弁のない電池では、発生したガスの圧力により電池が膨張して、電池自体が使用不能になる場合がある。
【０００８】
特許文献１〜３に記載されている電解液を用いた非水系電解液二次電池では、上記のように高温保存特性が低下してしまい未だ満足しうるものではなかった。
また、特許文献４に記載されている電解液を用いた非水系電解液二次電池では、過充電時の安全性向上の点で、満足しうるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１０６８３５号公報
【特許文献２】特開平９−１７１８４０号公報
【特許文献３】特開２００２−５０３９８号公報
【特許文献４】特開２００７−３１７６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、過充電時の安全性および高温連続充電特性に優れる非水系電解液電池、及びそれを与える非水系電解液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、特定の構造を有する化合物を、電解液中に含有させることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨は、下記に示すとおりである。
（１）電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有していることを特徴とする非水系電解液。
【００１２】
【化１】
【００１３】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
（２）一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はメチル基、エチル基、ビニル基、フェニル基およびトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜６のアルキル基を表すことを特徴とする上記（１）に記載の非水系電解液。
（３）一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表すことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の非水系電解液。
（４）非水系電解液に占める一般式（Ｉ）で表される化合物の割合が、０．００１〜１０質量％であることを特徴とする上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の非水系電解液。
（５）更に、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含有していることを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の非水系電解液。
（６）リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過充電時の安全性を高めながら、高容量で、高温保存特性、特に高温連続充電特性に優れた非水系電解液電池を提供することができ、非水系電解液電池の小型化、高性能化を達成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
＜非水系電解液＞
本発明の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様に、通常はその主成分として、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を有し、更に一般式（Ｉ）で表される化合物を含有している。
【００１６】
【化２】
【００１７】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
【００１８】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１ で表されるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数６〜１２のアリール基、又は炭素数７〜１２のアラルキル基等が挙げられる。
炭素数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１〜６、特に好ましくは１〜４の鎖状又は環状アルキル基が挙げられるが、鎖状アルキル基であるのが好ましい。
【００１９】
炭素数２〜１２のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基等が挙げられ、好ましくは２〜８、特に好ましくは２〜４のものが挙げられる。
炭素数６〜１２のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、シクロヘキシルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基等が挙げられ、なかでもフェニル基、シクロヘキシルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基が好ましい。
【００２０】
炭素数７〜１２のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられ、なかでもベンジル基が好ましい。
また、上記アルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基はフッ素原子で置換されていてもよく、フッ素置換されている基としては、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等のフッ化アルキル基、２−フルオロビニル基、３−フルオロ−２−プロペニル基等のフッ化アルケニル基、２−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基等のフッ化アリール基、２−フルオロベンジル基、３−フルオロベンジル基、４−フルオロベンジル基等のフッ化アラルキル基が挙げられる。
【００２１】
Ｒ１ は、メチル基、エチル基、ビニル基、フェニル基およびトリフルオロメチル基よりなる群から選ばれる基であることがより好ましい。更に、メチル基、エチル基およびトリフルオロメチル基よりなる群から選ばれる基であることが好ましい。
一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ で表されるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔ−アミル基、ｎ−ヘキシル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１〜６の鎖状又は環状アルキル基が挙げられる。フッ素置換されている基としては、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
【００２２】
一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜６のアルキル基であることがより好ましい。
一般式（Ｉ）中、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つは炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つは炭素数５以上のアルキル基を表す。過充電時の安全性の向上および電池特性向上の点から、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つは炭素数３以上のアルキル基が好ましく、炭素数４以上のアルキル基であるのがより好ましく、炭素数５以上のアルキル基であるのが更に好ましい。前記アルキル基はフッ素原子で置換されていてもよい。
【００２３】
炭素数４以上のアルキル基としては、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔ−アミル基、ｎ−ヘキシル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素数４以上のアルキル基は、２級アルキル基または３級アルキル基であるものが好ましく、中でも、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基がより好ましく、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基が更に好ましく、炭素数５以上の２級アルキル基または３級アルキル基であるｔ−アミル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基が特に好ましい。
【００２４】
一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
（ｎ＝１の化合物）
メタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（２，４−ジ−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、メタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、エタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、エタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、エタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、エタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、エタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、エタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数１〜１２のアルキル基である化合物；
ビニルスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ビニルスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、アリルスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、アリルスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、アリルスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、アリルスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、アリルスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、アリルスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数２〜１２のアルケニル基である化合物；
ベンゼンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−ｎ−ぺンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数６〜１２のアリール基である化合物；
ベンジルスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数７〜１２のアラルキル基である化合物；
トリフルオロメタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−ｎ−ぺンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ がフッ素置換されている炭素数１〜１２のアルキル基である化合物。
【００２５】
（ｎ＝０の化合物）
メチル（２−エチルフェニル）スルホン、メチル（３−エチルフェニル）スルホン、メチル（４−エチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（２，４−ジ−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、メチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、メチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、メチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、メチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、メチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、エチル（２−エチルフェニル）スルホン、エチル（３−エチルフェニル）スルホン、エチル（４−エチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、エチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、エチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、エチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、エチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、エチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、エチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、エチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、エチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１
が炭素数１〜１２のアルキル基である化合物；
ビニル（２−エチルフェニル）スルホン、ビニル（３−エチルフェニル）スルホン、ビニル（４−エチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビニル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビニル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビニル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビニル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビニル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビニル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、アリル（２−エチルフェニル）スルホン、アリル（３−エチルフェニル）スルホン、アリル（４−エチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、アリル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、アリル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、アリル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、アリル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、アリル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、アリル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、アリル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、アリル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ が炭素数２〜１２のアルケニル基である化合物；
フェニル（２−エチルフェニル）スルホン、フェニル（３−エチルフェニル）スルホン、フェニル（４−エチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、フェニル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、フェニル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、フェニル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、フェニル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、フェニル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、フェニル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビス（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビス（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビス（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビス（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビス（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビス（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビス（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビス（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビス（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビス（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビス（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ が炭素数６〜１２のアリール基である化合物；
ベンジル（２−エチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−エチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−エチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ベンジル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ベンジル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ベンジル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ が炭素数７〜１２のアラルキル基である化合物；
トリフルオロメチル（２−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ がフッ素置換されている炭素数１〜１２のアルキル基である化合物。
【００２６】
上記化合物の中で、過充電時の安全性の向上および高温連続充電特性向上の点から、一般式（１）におけるＲ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つが炭素数４以上の２級アルキル基または３級アルキル基である化合物が好ましく、一般式（Ｉ）におけるＲ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つがｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のいずれかである化合物がより好ましく、一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つがｔ−アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のいずれかである化合物が更に好ましく、一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ４ がｔ−アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のいずれかである化合物が特に好ましい。
【００２７】
一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ１ がメチル基、Ｒ２ 、Ｒ３ 、Ｒ５ およびＲ６ が水素原子であり、Ｒ４ がシクロヘキシル基またはｔ−アミル基である化合物がより特に好ましい。中でも、一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ１ がメチル基、Ｒ２ 、Ｒ３ 、Ｒ５ およびＲ６ が水素原子であり、Ｒ４ がシクロヘキシル基である化合物が最も好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物は単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
非水系電解液に占める一般式（Ｉ）で表される化合物の割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．０５質量％以上、特に好ましくは０．１質量％以上である。これより低濃度では、本発明の効果が発現しにくい場合がある。逆に濃度が高すぎると、電池の容量が低下する場合があるので、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、特に好ましくは２質量％以下、最も好ましくは１．５質量％以下である。
【００２８】
本発明に係る非水系電解液が、過充電時の安全性に優れ、高温連続充電特性にも優れる理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、分子内に特定の含硫黄官能基と、ｎが０の場合、炭素数２以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有し、ｎが１の場合、炭素数５以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有する。
【００２９】
一般にアルキル基の電子供与性は、アルキル基の炭素数が大きくなるほど大きくなる。また、１級アルキル基よりも２級アルキル基、３級アルキル基の方が電子供与性は高い。よってアルキル基で置換されていないフェニル基を有する化合物に比べ、炭素数２以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有する化合物は酸化電位が低くなり、過充電時により早い段階で反応して、過充電時の安全性を高めることができる。通常、酸化電位が低い化合物は、高温連続充電時においても電極の活性の高い部位で反応して、高温連続充電後の電池特性を低下させてしまうが、特定の含硫黄官能基が正極表面上に吸着することにより、活性の高い正極との副反応を抑制することができ、過充電時の安全性を高めながら、高温連続充電後の電池特性の低下を抑制できると考えられる。
【００３０】
特に炭素数５以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有する場合は、アルキル基の立体障害により、活性の高い正極との副反応を更に抑制することができ、過充電時の安全性を高めながら、高温連続充電後の電池特性の低下を抑制する効果が高いと考えられる。
【００３１】
（電解質）
本発明の非水系電解液に用いる電解質に制限は無く、目的とする非水系電解液二次電池に電解質として用いられるものであれば公知のものを任意に用いることができる。
本発明の非水系電解液をリチウム二次電池に用いる場合には、通常は、電解質としてリチウム塩を用いる。
電解質の具体例としては、ＬｉＣｌＯ４ 、ＬｉＡｓＦ６ 、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 、ＬｉＦＳＯ３ 等の無機リチウム塩； ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２ ）（Ｃ４ Ｆ９ ＳＯ２ ）、ＬｉＣ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）３ 、ＬｉＰＦ４ （ＣＦ３ ）２ 、ＬｉＰＦ４ （Ｃ２ Ｆ５ ）２ 、ＬｉＰＦ４ （ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＰＦ４ （Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２）２ 、ＬｉＢＦ２ （ＣＦ３ ）２ 、ＬｉＢＦ２ （Ｃ２ Ｆ５ ）２ 、ＬｉＢＦ２ （ＣＦ３ ＳＯ２）２ 、ＬｉＢＦ２ （Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 等の含フッ素有機リチウム塩；リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート等のジカルボン酸錯体リチウム塩；等が挙げられる。
【００３２】
これらのうち、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 、ＬｉＦＳＯ３ 、ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェートが好ましく、特にＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ が好ましい。
【００３３】
また、これらのリチウム塩は、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。中でも、特定の無機リチウム塩の併用や、無機リチウム塩と含フッ素有機リチウム塩やカルボン酸錯体リチウム塩との併用により、高温保存時のガス発生が抑制され、若しくは高温保存後の劣化が抑制されるので好ましい。
特に、ＬｉＰＦ６ とＬｉＢＦ４ との併用や、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 等の無機リチウム塩と、ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、及びリチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド等の含フッ素有機リチウム塩や、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート等のジカルボン酸錯体リチウム塩とを併用することが好ましい。
【００３４】
ＬｉＰＦ６ とＬｉＢＦ４ を併用する場合には、ＬｉＰＦ６ とＬｉＢＦ４ の合計に占めるＬｉＢＦ４ の含有割合は、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上であり、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは５質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
この範囲未満の場合には所望する効果が得られないことがあり、この範囲を超える場合は高負荷放電特性等の電池の特性が低下することがある。
【００３５】
一方、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 等の無機リチウム塩と、ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、及びリチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド等の含フッ素有機リチウム塩や、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート等のジカルボン酸錯体リチウム塩とを併用する場合、両者の合計に占める無機リチウム塩の含有割合は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは８５質量％以上であり、好ましくは９９質量％以下、より好ましく９５質量％以下である。
【００３６】
非水系電解液中のこれらの電解質の濃度は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、好ましくは０．５モル／リットル以上、より好ましくは０．８モル／リットル以上、更に好ましくは１．０モル／リットル以上である。また、好ましくは３モル／リットル以下、より好ましくは２モル／リットル以下、更に好ましくは１．８モル／リットル以下、特に好ましくは１．６モル／リットル以下である。濃度が低すぎると、電解液の電気伝導度が不十分の場合があり、一方、濃度が高すぎると、粘度上昇のため電気伝導度が低下する場合があり、電池性能が低下する場合がある。
【００３７】
（非水溶媒）
非水溶媒も、従来から非水系電解液の溶媒として公知のものの中から適宜選択して用いることができる。例えば、環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒、芳香族含フッ素溶媒等が挙げられる。
【００３８】
環状カーボネート類としては、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の炭素数２〜４のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート類が挙げられ、これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが電池特性向上の点から好ましく、特に、エチレンカーボネートが好ましい。また、これらの化合物の水素の一部をフッ素で置換していてもよい。
フッ素で置換した環状カーボネート類としては、フルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロエチレンカーボネート、テトラフルオロエチレンカーボネート、１−フルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、１−フルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等の炭素数２〜４のフッ素で置換したアルキレン基を有するアルキレンカーボネート類が挙げられ、これらの中でもフルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネートが好ましい。
【００３９】
鎖状カーボネート類としては、ジアルキルカーボネートが好ましく、構成するアルキル基の炭素数は、それぞれ、１〜５が好ましく、特に好ましくは１〜４である。具体的には例えば、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等の対称鎖状アルキルカーボネート類；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、エチル−ｎ−プロピルカーボネート等の非対称鎖状アルキルカーボネート類が挙げられ、中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが電池特性向上の点から好ましい。また、アルキル基の水素の一部をフッ素で置換していてもよい。フッ素で置換した鎖状カーボネート類としては、ビス（フルオロメチル）カーボネート、ビス（ジフルオロメチル）カーボネート、ビス（トリフルオロメチル）カーボネート、ビス（２−フルオロエチル）カーボネート、ビス（２，２−ジフルオロエチル）カーボネート、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）カーボネート、２−フルオロエチルメチルカーボネート、２，２−ジフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
【００４０】
環状カルボン酸エステル類としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物が挙げられる。
鎖状カルボン酸エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｔ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、吉草酸メチル、吉草酸エチル等及びトリフルオロ酢酸プロピル、トリフルオロ酢酸ブチル等のこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物等が挙げられ、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、吉草酸メチルがより好ましい。
【００４１】
環状エーテル類としては、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物等が挙げられる。
鎖状エーテル類としては、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン等及び、これらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物として、ビス トリフルオロエトキシ エタン、エトキシトリフルオロエトキシエタン、メトキシトリフルオロエトキシエタン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロ―３―メトキシ―４―トリフルオロメチル−ペンタン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロ―３―エトキシ―４―トリフルオロメチル−ペンタン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロ―３―プロポキシ―４―トリフルオロメチル−ペンタン、１，１，２，２−テトラフルオロエチル−２，２，３，３−テトラフルオロプロピルエーテル、２，２−ジフルオロエチル−２，２，３，３−テトラフルオロプロピルエーテル等が挙げられる。
【００４２】
含硫黄有機溶媒としては、スルホラン、２−メチルスルホラン、３−メチルスルホラン、ジエチルスルホン、エチルメチルスルホン、メチルプロピルスルホン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物が挙げられる。
含リン有機溶媒としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸ジメチルエチル、リン酸メチルジエチル、リン酸エチレンメチル、リン酸エチレンエチル等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物が挙げられる。
【００４３】
芳香族含フッ素溶媒としては、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、トリフルオロベンゼン、テトラフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド等が挙げられる。
これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよいが、２種以上の化合物を併用するのが好ましい。例えば、環状カーボネート類や環状カルボン酸エステル類等の高誘電率溶媒と、鎖状カーボネート類や鎖状カルボン酸エステル類等の低粘度溶媒とを併用するのが好ましい。
【００４４】
非水溶媒の好ましい組合せの一つは、アルキレンカーボネートとジアルキルカーボネートを主体とする組合せである。なかでも、非水溶媒に占めるアルキレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計が、好ましくは７０容量％以上、より好ましくは８０容量％以上、更に好ましくは９０容量％以上であり、かつアルキレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するアルキレンカーボネートの割合が好ましくは５容量％以上、より好ましくは１０容量％以上、更に好ましくは１５容量％以上であり、好ましくは５０容量％以下、より好ましくは３５容量％以下、更に好ましくは３０容量％以下、特に好ましくは２５容量％以下のものである。これらの非水溶媒の組み合わせを用いると、これを用いて作製された電池のサイクル特性と高温保存特性（特に、高温保存後の残存容量及び高負荷放電容量）のバランスが良くなることがある。
【００４５】
アルキレンカーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートが電池のサイクル特性と高温保存特性向上の点から好ましい。
エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
【００４６】
これらのエチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせに、更にプロピレンカーボネートを加えた組み合わせも、好ましい組み合わせとして挙げられる。
プロピレンカーボネートを含有する場合には、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの容量比は、９９：１〜４０：６０が好ましく、特に好ましくは９５：５〜５０：５０である。更に、非水溶媒全体に占めるプロピレンカーボネートの割合は、好ましくは０．１容量％以上、より好ましくは１容量％以上、更に好ましくは２容量％以上、また、好ましくは２０容量％以下、より好ましくは８容量％以下、更に好ましくは５容量％以下である。この濃度範囲でプロピレンカーボネートを含有すると、エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの組み合わせの特性を維持したまま、更に低温特性が優れることがあるので好ましい。
【００４７】
エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの組み合わせの中で、ジアルキルカーボネートとして非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが更に好ましく、特に、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネートといったエチレンカーボネートと対称鎖状アルキルカーボネート類と非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが、サイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いので好ましい。中でも、非対称鎖状アルキルカーボネート類がエチルメチルカーボネートであるのが好ましく、又、アルキルカーボネートのアルキル基は炭素数１〜２が好ましい。
【００４８】
フルオロエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
【００４９】
これらのフルオロエチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせに、更にエチレンカーボネートおよび／またはプロピレンカーボネートを加えた組み合わせも、好ましい組み合わせとして挙げられる。
また、非水溶媒中にジエチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合が、好ましくは１０容量％以上、より好ましくは２０容量％以上、更に好ましくは２５容量％以上、特に好ましくは３０容量％以上であり、また、好ましくは９０容量％以下、より好ましくは８０容量％以下、更に好ましくは７５容量％以下、特に好ましくは、７０容量％以下となる範囲で含有させると、高温保存時におけるガス発生が抑制されることがある。
【００５０】
また、非水溶媒中にジメチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートの割合が、好ましくは１０容量％以上、より好ましくは２０容量％以上、更に好ましくは２５容量％以上、特に好ましくは３０容量％以上であり、また、好ましくは９０容量％以下、より好ましくは８０容量％以下、更に好ましくは７５容量％以下、特に好ましくは、７０容量％以下となる範囲で含有させると、電池の負荷特性が向上することがある。
【００５１】
中でも、ジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを含有し、ジメチルカーボネートの含有割合をエチルメチルカーボネートの含有割合よりも多くすることにより、電解液の電気伝導度を確保しながら、高温保存後の電池特性が向上することがあり好ましい。
全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートのエチルメチルカーボネートに対する容量比（ジメチルカーボネート／エチルメチルカーボネート）は、電解液の電気伝導度の向上と保存後の電池特性を向上の点で、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２．５以上が更に好ましい。上記容量比（ジメチルカーボネート／エチルメチルカーボネート）は、低温での電池特性を向上の点で、４０以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１０以下が更に好ましく、８以下が特に好ましい。
【００５２】
また、上記アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類を主体とする組合せにおいては、上記アルキレンカーボネート類およびジアルキルカーボネート類以外の環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒、芳香族含フッ素溶媒等、他の溶媒を混合してもよい。
【００５３】
好ましい非水溶媒の他の例は、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よりなる群から選ばれた１種の有機溶媒、又は該群から選ばれた２以上の有機溶媒からなる混合溶媒を全体の６０容量％以上を占めるものである。この混合溶媒を用いた非水系電解液は、高温で使用しても溶媒の蒸発や液漏れが少なくなることがある。中でも、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの合計が、好ましくは７０容量％以上、より好ましくは８０容量％以上、更に好ましくは９０容量％以上であり、かつエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの容量比が好ましくは３０：７０〜６０：４０であるものを用いると、サイクル特性と高温保存特性等のバランスがよくなることがある。
なお、本明細書において、非水溶媒の容量は２５℃での測定値であるが、エチレンカーボネートのように２５℃で固体のものは融点での測定値を用いる。
【００５４】
（他の化合物）
本発明に係る非水系電解液は、本発明の効果を損ねない範囲で、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物や従来公知の過充電防止剤などの種々の他の化合物を助剤として含有していてもよい。
【００５５】
これらの中でも、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩、ジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含有する場合、負極に安定な皮膜を形成するため、サイクル特性や高温保存後の電池特性が向上することがあり好ましい。
【００５６】
（（炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物））
炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、１，２−ジメチルビニレンカーボネート、１，２−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネート等のビニレンカーボネート化合物；ビニルエチレンカーボネート、１−メチル−２−ビニルエチレンカーボネート、１−エチル−２−ビニルエチレンカーボネート、１−ｎ−プロピル−２−ビニルエチレンカーボネート、１−メチル−２−ビニルエチレンカーボネート、１，１−ジビニルエチレンカーボネート、１，２−ジビニルエチレンカーボネート等のビニルエチレンカーボネート化合物；１，１−ジメチル−２−メチレンエチレンカーボネート、１，１−ジエチル−２−メチレンエチレンカーボネート等のメチレンエチレンカーボネート化合物等が挙げられる。これらのうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、１，２−ジビニルエチレンカーボネートがサイクル特性や高温保存後の容量維持特性向上の点から好ましく、中でもビニレンカーボネート又はビニルエチレンカーボネートがより好ましく、特にビニレンカーボネートが好ましい。これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
２種以上を併用する場合は、ビニレンカーボネートとビニルエチレンカーボネートとを併用するのが好ましい。
【００５７】
（（フッ素原子を有する環状カーボネート化合物））
フッ素原子を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロエチレンカーボネート、テトラフルオロエチレンカーボネート、１−フルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、１−フルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。これらのうち、フルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、１−フルオロ−２−メチルエチレンカーボネートがサイクル特性向上や高温保存特性向上の点から好ましい。これらは単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
また、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物や次に記載するモノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩と併用しても良く、サイクル特性向上や高温保存特性向上の点から、併用するのが好ましい。
【００５８】
（（モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩））
モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩のカウンターカチオンとしては特に限定はないが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、及び、ＮＲ１ Ｒ２ Ｒ３ Ｒ４ （式中、Ｒ１ 〜Ｒ４ は、各々独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の有機基を表わす。）で表されるアンモニウム等が例示として挙げられる。
【００５９】
上記アンモニウムのＲ１ 〜Ｒ４ で表わされる炭素数１〜１２の有機基としては特に限定はないが、例えば、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基、置換基を有していてもよい窒素原子含有複素環基等が挙げられる。中でもＲ１ 〜Ｒ４ として、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は窒素原子含有複素環基等が好ましい。
【００６０】
モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩の具体例としては、モノフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、モノフルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、モノフルオロリン酸テトラエチルアンモニウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム、ジフルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、ジフルオロリン酸テトラエチルアンモニウム等が挙げられ、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムが好ましく、ジフルオロリン酸リチウムがより好ましい。
【００６１】
これらは単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
また、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物やフッ素原子を有する環状カーボネート化合物と併用して用いても良く、サイクル特性向上や高温保存後の特性向上の点から併用するのが好ましい。
非水系電解液が炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．３質量％以上である。炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物の割合が小さすぎると、電池のサイクル特性や高温保存後の容量維持特性を向上させるという効果を十分に発揮できない場合がある。しかし、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物の割合が大きすぎると、高温保存時にガス発生量が増大したり、低温での放電特性が低下する場合があるので、好ましくは８質量％以下、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは３質量％以下である。
【００６２】
非水系電解液がフッ素原子を有する環状カーボネート化合物を助剤として含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上、特に好ましくは０．５質量％以上であり、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは４質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
【００６３】
割合が上記範囲未満では、電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させるという効果を十分に発揮できない可能性があり、上記範囲を超える場合は、高温保存時にガス発生量が増大したり、低温での放電特性が低下することがある。
非水系電解液がモノフルオロリン酸塩および／またはジフルオロリン酸塩を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．２質量％以上であり、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは２質量％以下である。
【００６４】
上記割合が上記範囲未満では、電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させるという効果を十分に発揮できない可能性があり、上記範囲を超える場合は、電解液に溶解しにくくなり、効果が飽和する傾向がある。
従来公知の過充電防止剤としては、ビフェニル、２−メチルビフェニル、２−エチルビフェニル等のアルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、シス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、シス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、メチルフェニルカーボネート、エチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート、トリフェニルホスフェート、トリス（２−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（３−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（２−ｔ−アミルフェニル）ホスフェート、トリス（３−ｔ−アミルフェニル）ホスフェート、トリス（４−ｔ−アミルフェニル）ホスフェート、トリス（２−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート、トリス（３−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート、トリス（４−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート等の芳香族化合物；２−フルオロビフェニル、３−フルオロビフェニル、４−フルオロビフェニル、４，４’−ジフルオロビフェニル、２，４−ジフルオロビフェニル、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物；２，４−ジフルオロアニソール、２，５−ジフルオロアニソール、２，６−ジフルオロアニソール、３，５−ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物等が挙げられる。
【００６５】
これらの中でもビフェニル、２−メチルビフェニル等のアルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、シス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、シス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、メチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート、トリフェニルホスフェート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（４−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート等の芳香族化合物；２−フルオロビフェニル、３−フルオロビフェニル、４−フルオロビフェニル、４，４’−ジフルオロビフェニル、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物が好ましく、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、シス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、シス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、メチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート、トリフェニルホスフェート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（４−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼンがより好ましく、ターフェニルの部分水素化体及びシクロヘキシルベンゼンが特に好ましい。
【００６６】
これらは２種以上併用して用いてもよい。２種以上併用する場合は、特に、ターフェニルの部分水素化体やシクロヘキシルベンゼンとｔ−ブチルベンゼンやｔ−アミルベンゼンとの組み合わせや、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン等の酸素を含有しない芳香族化合物から選ばれるものと、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の含酸素芳香族化合物から選ばれるものとを併用するのが過充電防止特性と高温保存特性のバランスの点から好ましい。
【００６７】
非水系電解液中におけるこれらの過充電防止剤の含有割合は、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．２質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上、特に好ましくは０．５質量％以上であり、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは２質量％以下である。濃度が低すぎると所望する過充電防止剤の効果がほとんど発現しない場合がある。逆に濃度が高すぎると高温保存特性等の電池の特性が低下する傾向がある。
【００６８】
他の助剤としては、エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート、メトキシエチル−エチルカーボネート、エトキシエチル−メチルカーボネート、エトキシエチル−エチルカーボネート等のカーボネート化合物；無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物及びフェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物；コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジアリル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジアリル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス（トリフルオロメチル）、マレイン酸ビス（ペンタフルオロエチル）、マレイン酸ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）等のジカルボン酸ジエステル化合物；２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ジビニル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン等のスピロ化合物；エチレンサルファイト、プロピレンサルファイト、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、１，３−プロペンスルトン、１，４−ブテンスルトン、メチルメタンスルホネート、エチルメタンスルホネート、メチル−メトキシメタンスルホネート、メチル−２−メトキシエタンスルホネート、ブスルファン、ジエチレングリコールジメタンスルホネート、１，２−エタンジオールビス（２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート）、１，４−ブタンジオールビス（２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート）、スルホラン、３−スルホレン、２−スルホレン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジビニルスルホン、ジフェニルスルホン、ビス（メチルスルホニル）メタン、ビス（メチルスルホニル）エタン、ビス（エチルスルホニル）メタン、ビス（エチルスルホニル）エタン、ビス（ビニルスルホニル）メタン、ビス（ビニルスルホニル）エタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルトリフルオロメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルトリフルオロメタンスルホンアミド等の含硫黄化合物；１−メチル−２−ピロリジノン、１−メチル−２−ピペリドン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン及びＮ−メチルスクシイミド等の含窒素化合物；ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、ｎ−ブチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルシクロヘキサン、ジシクロヘキシル等の炭化水素化合物；フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン等のフッ化ベンゼン；２−フルオロトルエン、３−フルオロトルエン、４−フルオロトルエン、ベンゾトリフルオライド等のフッ化トルエン；アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル等のニトリル化合物；メチルジメチルホスフィネート、エチルジメチルホスフィネート、エチルジエチルホスフィネート、トリメチルホスホノフォルメート、トリエチルホスホノフォルメート、トリメチルホスホノアセテート、トリエチルホスホノアセテート、トリメチル−３−ホスホノプロピオネート、トリエチル−３−ホスホノプロピオネート等の含リン化合物等が挙げられる。これらの中で、高温保存後の電池特性向上の点からエチレンサルファイト、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、１，３−プロペンスルトン、１，４−ブテンスルトン、ブスルファン、１，４−ブタンジオールビス（２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート）等の含硫黄化合物；アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル等のニトリル化合物が好ましい。
【００６９】
これらは２種以上併用して用いてもよい。
非水系電解液中におけるこれらの助剤の含有割合は、特に制限はないが、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．２質量％以上であり、好ましくは８質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。これらの助剤を添加することは、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させる点で好ましい。この下限より低濃度では助剤の効果がほとんど発現しない場合がある。また、逆に濃度が高すぎると高負荷放電特性等の電池の特性が低下する場合がある。
【００７０】
（電解液の調製）
本発明に係る非水系電解液は、非水溶媒に、電解質、一般式（Ｉ）で表される化合物、必要に応じて他の化合物を溶解することにより調製することができる。非水系電解液の調製に際しては、各原料は、電解液とした場合の水分を低減させるため予め脱水しておくのが好ましい。好ましくは５０ｐｐｍ以下、より好ましくは３０ｐｐｍ以下、更に好ましくは１０ｐｐｍ以下までそれぞれ脱水するのがよい。また、電解液調製後に、脱水、脱酸処理等を実施してもよい。
【００７１】
本発明の非水系電解液は、非水系電解液電池の中でも二次電池用、即ち非水系電解液二次電池、例えばリチウム二次電池用の非水系電解液として用いるのに好適である。以下、本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池について説明する。
【００７２】
＜非水系電解液二次電池＞
本発明の非水系電解液二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記本発明の非水系電解液であることを特徴とするものである。
（電池構成）
本発明に係る非水系電解液二次電池は、上記本発明の非水系電解液を用いて作製される以外は従来公知の非水系電解液二次電池と同様、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であり、通常、正極と負極とを上記本発明の非水系電解液が含浸されている多孔膜を介してケースに収納することで得られる。従って、本発明の非水系電解液二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
【００７３】
（負極活物質）
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。
これらの負極活物質は、単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。中でも好ましいものは炭素質材料、合金系材料である。
炭素質材料のなかでは、非晶質炭素材料、黒鉛、黒鉛の表面を黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆したものが好ましく、特に、黒鉛や黒鉛の表面を黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆したものが、一般にエネルギー密度が高く、好ましい。
【００７４】
黒鉛は、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）が０．３３５〜０．３３８ｎｍ、特に０．３３５〜０．３３７ｎｍであるものが好ましい。また、学振法によるＸ線回折で求めた結晶子サイズ（Ｌｃ）は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、更に好ましくは１００ｎｍ以上である。灰分は、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下である。
【００７５】
黒鉛の表面を非晶質の炭素で被覆したものとして好ましいのは、Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３３５〜０．３３８ｎｍである黒鉛を核材とし、その表面に該核材よりもＸ線回折における格子面（００２面）のｄ値が大きい炭素質材料が付着しており、かつ核材と核材よりもＸ線回折における格子面（００２面）のｄ値が大きい炭素質材料との割合が質量比で９９／１〜８０／２０であるものである。これを用いると、高い容量で、かつ電解液と反応しにくい負極を製造することができる。
【００７６】
炭素質材料の粒径は、レーザー回折・散乱法によるメジアン径で、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上、特に好ましくは７μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは４０μｍ以下、特に好ましくは３０μｍ以下である。
炭素質材料のＢＥＴ法による比表面積は、好ましくは０．３ｍ２ ／ｇ以上、より好ましくは０．５ｍ２ ／ｇ以上、更に好ましくは０．７ｍ２ ／ｇ以上、特に好ましくは０．８ｍ２ ／ｇ以上であり、好ましくは２５．０ｍ２ ／ｇ以下、より好ましくは２０．０ｍ２ ／ｇ以下、更に好ましくは１５．０ｍ２ ／ｇ以下、特に好ましくは１０．０ｍ２ ／ｇ以下である。
【００７７】
また、炭素質材料は、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトルで分析し、１５７０〜１６２０ｃｍ−１の範囲にあるピークＰＡ のピーク強度をＩＡ 、１３００〜１４０ｃｍ−１の範囲にあるピークＰＢ のピーク強度をＩＢ とした場合、ＩＢ とＩＡ の比で表されるＲ値（＝ＩＢ ／ＩＡ ）が、０．０１〜０．７の範囲であるものが好ましい。また、１５７０〜１６２０ｃｍ−１の範囲にあるピークの半値幅が、２６ｃｍ−１以下、特に２５ｃｍ−１以下であるものが好ましい。
【００７８】
合金系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば特に限定はされず、リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、リン化物等の化合物のいずれであってもよい。好ましくはリチウム合金を形成する単体金属及び合金を含む材料であり、１３族及び１４族の金属・半金属元素（即ち炭素を除く）を含む材料あることがより好ましく、更にはアルミニウム、ケイ素、及びスズ（これらを以下「特定金属元素」という場合がある）の単体金属、及びこれらの元素を含む合金又は化合物である事が好ましい。
【００７９】
特定金属元素から選ばれる少なくとも１種の元素を有する負極活物質の例としては、何れか１種の特定金属元素の金属単体、２種以上の特定金属元素からなる合金、１種又は２種以上の特定金属元素とその他の１種又は２種以上の金属元素とからなる合金、並びに、１種又は２種以上の特定金属元素を含有する化合物、及びその化合物の酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、リン化物等の複合化合物が挙げられる。負極活物質としてこれらの金属単体、合金又は金属化合物を用いることで、電池の高容量化が可能である。
【００８０】
また、これらの複合化合物が、金属単体、合金、又は非金属元素等の数種の元素と複雑に結合した化合物も例として挙げることができる。より具体的には、例えばケイ素やスズでは、これらの元素と負極として動作しない金属との合金を用いることができる。また例えばスズでは、スズとケイ素以外で負極として作用する金属と、更に負極として動作しない金属と、非金属元素との組み合わせで５〜６種の元素を含むような複雑な化合物も用いることができる。
【００８１】
これらの負極活物質の中でも、電池にしたときに単位質量当りの容量が大きいことから、何れか１種の特定金属元素の金属単体、２種以上の特定金属元素の合金、特定金属元素の酸化物や炭化物、窒化物等が好ましく、特に、ケイ素及び／又はスズの金属単体、合金、酸化物や炭化物、窒化物等が、単位質量当りの容量が大きく好ましい。
また、金属単体又は合金を用いるよりは単位質量当りの容量には劣るものの、サイクル特性に優れることから、ケイ素及び／又はスズを含有する以下の化合物も好ましい。
【００８２】
・ケイ素及び／又はスズと酸素との元素比が好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．９以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．１以下であるケイ素及び／又はスズの酸化物。
・ケイ素及び／又はスズと窒素との元素比が好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．９以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．１以下であるケイ素及び／又はスズの窒化物。
【００８３】
・ケイ素及び／又はスズと炭素との元素比が好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．９以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．１以下であるケイ素及び／又はスズの炭化物。
また、これらの合金系材料は粉末のものでも薄膜状のものでもよく、結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
【００８４】
合金系材料の平均粒径は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは２μｍ以上である。粒径が大きすぎる場合、電極の膨張が大きくなり、サイクル特性が低下してしまう可能性がある。また、小さ過ぎる場合、集電が取りにくくなり、容量が十分に発現しない可能性がある。
【００８５】
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、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、特に限定はされないが、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）が好ましい。
また、リチウムチタン複合酸化物のリチウムやチタンの一部が、他の金属元素、例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＮｂ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るものも好ましい。
【００８６】
更に、Ｌｉｘ Ｔｉｙ Ｍｚ Ｏ４ で表されるリチウムチタン複合酸化物であり、０．７≦ｘ≦１．５、１．５≦ｙ≦２．３、０≦ｚ≦１．６であることが、リチウムイオンの吸蔵・放出の際の構造が安定であることから好ましい（Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＮｂからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表わす）。
【００８７】
中でも、Ｌｉｘ Ｔｉｙ Ｍｚ Ｏ４ で表されるリチウムチタン複合酸化物のＺ＝０の場合、ｘ、ｙが以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかを満足する場合の構造が、電池性能のバランスが良好なために好ましい。
（ａ）１．２≦ｘ≦１．４、１．５≦ｙ≦１．７、ｚ＝０
（ｂ）０．９≦ｘ≦１．１、１．９≦ｙ≦２．１、ｚ＝０
（ｃ）０．７≦ｘ≦０．９、２．１≦ｙ≦２．３、ｚ＝０
より好ましい代表的な組成は、（ａ）ではＬｉ４／３ Ｔｉ５／３ Ｏ４ 、（ｂ）ではＬｉ１ Ｔｉ２ Ｏ４ 、（ｃ）ではＬｉ４／５ Ｔｉ１１／５Ｏ４ である。
また、Ｚ≠０の場合の構造については、例えば、Ｌｉ４／３ Ｔｉ４／３ Ａｌ１／３ Ｏ４ が好ましいものとして挙げられる。
【００８８】
（正極活物質）
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はない。リチウムと少なくとも１種の遷移金属を含有する物質が好ましく、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物が挙げられる。
リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはＶ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましく、具体例としては、ＬｉＣｏＯ２ 等のリチウム・コバルト複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２ 等のリチウム・ニッケル複合酸化物、ＬｉＭｎＯ２ 、ＬｉＭｎ２ Ｏ４、Ｌｉ２ ＭｎＯ３ 等のリチウム・マンガン複合酸化物が挙げられる。また、上記リチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を他の金属で置換したもの、即ち、リチウム・コバルト複合酸化物のＣｏの一部を、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、リチウム・ニッケル複合酸化物のＮｉの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、リチウム・マンガン複合酸化物のＭｎの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、等が挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を他の金属で置換したものの中では、ＬｉＮｉ１−ａ−ｂ Ｍｎａ Ｃｏｂ Ｏ２ （ａ，ｂは０以上１未満の数字を表すが、ａ，ｂが共に０の場合を除く）、ＬｉＮｉ１−ｃ−ｄ−ｅ Ｃｏｃ Ａｌｄ Ｍｇｅ Ｏ２ （ｃ，ｄ，ｅは０以上１未満の数字を表すが、ｃ，ｄ，ｅが共に０の場合を除く）が好ましく、更にはＬｉＮｉ１−ａ−ｂ Ｍｎａ Ｃｏｂ Ｏ２ （０≦ａ＜０．４、０≦ｂ＜０．４）、ＬｉＮｉ１−ｃ−ｄ−ｅ Ｃｏｃ Ａｌｄ Ｍｇｅ Ｏ２ （０≦ｃ＜０．３、０≦ｄ＜０．１、０≦ｅ＜０．０５）が好ましく、特に、ＬｉＮｉ１／３ Ｃｏ１／３ Ｍｎ１／３ Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．５ Ｃｏ０．３ Ｍｎ０．２ Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．５
Ｍｎ０．５ Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０３Ｍｇ０．０２Ｏ２ が好ましい。
【００８９】
リチウム含有遷移金属リン酸化合物の遷移金属としては、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましく、具体例としては、例えば、ＬｉＦｅＰＯ４ 、Ｌｉ３ Ｆ２ （ＰＯ４ ）３ 、ＬｉＦｅＰ２ Ｏ７ 等のリン酸鉄類、ＬｉＣｏＰＯ４ 等のリン酸コバルト類が挙げられる。また、上記リチウム遷移金属リン酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部を他の金属で置換したもの、即ち、リン酸鉄類のＦｅの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、リン酸コバルト類のＣｏの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、等が挙げられる。
【００９０】
これらの正極活物質は単独で用いても、複数を併用しても良い。
また、これら正極活物質の表面に、主体となる正極活物質を構成する物質とは異なる組成の物質（表面付着物質）が付着したものを用いることもできる。表面付着物質としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩等が挙げられる。
【００９１】
表面付着物質の量としては、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、正極活物質に対して質量で、好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、更に好ましくは１０ｐｐｍ以上、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下で用いられる。表面付着物質により、正極活物質表面での非水系電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができるが、その付着量が少なすぎる場合その効果は十分に発現せず、多すぎる場合には、リチウムイオンの出入りを阻害するため抵抗が増加する場合がある。
【００９２】
（電極の製造）
活物質を結着する結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安定な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等の不飽和結合を有するポリマー、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等のアクリル酸系ポリマー等が挙げられる。
【００９３】
電極中には、機械的強度や電気伝導度を高めるために増粘剤、導電材、充填剤等を含有させてもよい。
増粘剤としては、カルボキシルメチルセルロース、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、酸化スターチ、リン酸化スターチ、ガゼイン等が挙げられる。
【００９４】
導電材としては、銅又はニッケル等の金属材料、グラファイト又はカーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。
電極の製造は、常法によればよい。例えば、負極又は正極活物質に、結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー化し、これを集電体に塗布、乾燥した後に、プレスすることによって形成することができる。
【００９５】
また、活物質に結着剤や導電材等を加えたものをそのままロール成形してシート電極としたり、圧縮成型によりペレット電極としたり、蒸着・スパッタ・メッキ等の手法で集電体上に電極材料の薄膜を形成することもできる。
負極活物質に黒鉛を用いた場合、負極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、好ましくは１．４５ｇ／ｃｍ３ 以上、より好ましくは１．５５ｇ／ｃｍ３ 以上、更に好ましくは１．６０ｇ／ｃｍ３ 以上、特に好ましくは１．６５ｇ／ｃｍ３ 以上、である。
【００９６】
また、正極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、好ましくは２．０ｇ／ｃｍ３ 以上、より好ましくは２．５ｇ／ｃｍ３ 以上、更に好ましくは３．０ｇ／ｃｍ３ 以上である。
集電体としては各種のものが用いることができるが、通常は金属や合金が用いられる。負極の集電体としては、銅、ニッケル、ステンレス等が挙げられ、好ましいのは銅である。また、正極の集電体としては、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属又はその合金が挙げられ、好ましいのはアルミニウム又はその合金である。
【００９７】
（セパレータ、外装体）
正極と負極の間には、短絡を防止するために多孔膜（セパレータ）を介在させる。この場合、電解液は多孔膜に含浸させて用いる。多孔膜の材質や形状は、電解液に安定であり、かつ保液性に優れていれば、特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等が好ましい。
本発明に係る電池に使用する電池の外装体の材質も任意であり、ニッケルメッキを施した鉄、ステンレス、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン、ラミネートフィルム等が用いられる。
上記した本発明の非水系電解液二次電池の作動電圧は通常２Ｖ〜４．９Ｖの範囲である。
【実施例】
【００９８】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、下記実施例および比較例で得られた電池の各評価方法を以下に示す。
［容量評価］
シート状非水系電解液二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、２５℃において、０．２Ｃに相当する定電流で４．２Ｖまで充電した後、０．２Ｃの定電流で３Ｖまで放電した。これを３サイクル行って電池を安定させ、４サイクル目は、０．５Ｃの定電流で４．２Ｖまで充電後、４．２Ｖの定電圧で電流値が０．０５Ｃになるまで充電を実施し、０．２Ｃの定電流で３Ｖまで放電して、初期放電容量を求めた。
ここで、１Ｃとは電池の基準容量を１時間で放電する電流値を表し、例えば、０．２Ｃとはその１／５の電流値を表す。
【００９９】
［過充電特性評価］
容量評価試験の終了した電池を、エタノール浴中に浸して体積を測定した後、４５℃において、０．２Ｃの定電流で４．９Ｖまで定電流充電を行い、４．９Ｖに達した時点で電流をカットして、過充電試験後の電池の開回路電圧（ＯＣＶ）を測定した。
次にエタノール浴中に浸して体積を測定し、過充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
過充電試験後の電池のＯＣＶが低い方が、過充電深度が低く、過充電時の安全性が高い。
また、過充電後のガス発生量が多いほど、過充電等の異常により内圧が異常に上昇したときにこれを感知して安全弁を作動させる電池では、安全弁を早めに作動させることができるので好ましい。
【０１００】
また、過充電後のガス発生量と、高温連続充電時等に発生するガス量の差が大きい方が、過充電時に安全弁を確実に作動させながら、高温連続充電時等における安全弁の誤作動を防ぐことができるので好ましい。
【０１０１】
［高温連続充電特性の評価］
容量評価試験の終了した電池を、エタノール浴中に浸して体積を測定した後、６０℃において、０．５Ｃの定電流で定電流充電を行い、４．２５Ｖに到達した後、定電圧充電に切り替え、１週間連続充電を行った。
連続充電試験後、電池を２５℃まで冷却させた後、エタノール浴中に浸して体積を測定し、連続充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
発生ガス量の測定後、２５℃において０．２Ｃの定電流で３Ｖまで放電させ、連続充電試験後の残存容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の放電容量の割合を求め、これを連続充電試験後の残存容量（％）とした。
【０１０２】
次に、２５℃において、０．５Ｃの定電流で４．２Ｖまで充電後、４．２Ｖの定電圧で電流値が０．０５Ｃになるまで充電を実施し、１Ｃの定電流で３Ｖまで放電して、連続充電試験後の１Ｃ放電容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の１Ｃ放電容量の割合を求め、これを連続充電試験後の１Ｃ容量（％）とした。
【０１０３】
（実施例１）
［負極の製造］
Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３３６ｎｍ、結晶子サイズ（Ｌｃ）が６５２ｎｍ、灰分が０．０７質量部、レーザー回折・散乱法によるメジアン径が１２μｍ、ＢＥＴ法による比表面積が７．５ｍ２ ／ｇ、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分析から求めたＲ値（＝ＩＢ ／ＩＡ ）が０．１２、１５７０〜１６２０ｃｍ−１の範囲にあるピークの半値幅が１９．９ｃｍ−１である天然黒鉛粉末９４質量部とポリフッ化ビニリデン（呉羽化学社製、商品名「ＫＦ−１０００」）６質量部とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えスラリー状にした。このスラリーを厚さ１２μｍの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、負極活物質層の密度が１．６７ｇ／ｃｍ３ になるようにプレスして負極とした。
【０１０４】
［正極の製造］
ＬｉＣｏＯ２ ９０質量部、カーボンブラック４質量部及びポリフッ化ビニリデン（呉羽化学社製、商品名「ＫＦ−１０００」）６質量部を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えスラリー状にし、これを厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、正極活物質層の密度が３．２ｇ／ｃｍ３ になるようにプレスして正極とした。
【０１０５】
［電解液の製造］
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とジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート２質量％とメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）１質量％を混合し、次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して電解液とした。
【０１０６】
［非水系電解液二次電池の製造］
上記の正極、負極、及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム（厚さ４０μｍ）の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に正極負極の端子を突設させながら挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、シート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０７】
（実施例２）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０８】
（実施例３）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート２質量％、ジフルオロリン酸リチウム０．５質量％及びメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）１質量％を混合した。次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０９】
（実施例４）
実施例３の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）を使用した以外、実施例３と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１０】
（実施例５）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート１質量％、フルオロエチレンカーボネート１質量％及びメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）１質量％を混合した。次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１１】
（実施例６）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、エタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１２】
（比較例１）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート２質量％を混合した。次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１３】
（比較例２）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、フェニルシクロへキサンを使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１４】
（比較例３）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸フェニルを使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１５】
（比較例４）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸（４−メチルフェニル）を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
表２から明らかなように、比較例１，３，４の電池は高温連続充電後の発生ガス量、残存容量および１Ｃ放電容量には優れているが、過充電後の発生ガス量が少なく、過充電時の安全性が低い。比較例２の電池は、過充電後の発生ガス量が多く、過充電時の安全性は高いが、高温連続充電後の発生ガス量、残存容量および１Ｃ放電容量に劣る。これに対して、実施例１〜６の電池は、過充電後のガス発生量が多く、過充電時の安全性が高く、高温連続充電後のガス発生量、残存容量および１Ｃ放電容量に優れる。従って、本発明に係る非水系電解液を用いた電池は、過充電時の安全性が高く、高温連続充電特性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液電池は、過充電時の安全性を高めながら、高容量で、高温連続充電特性に優れているため、公知の各種の用途に用いることが可能である。具体例としては、例えば、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、自動車、バイク、原動機付自転車、自転車、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源等を挙げることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水系電解液、及びそれを用いた非水系電解液電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコンなどのいわゆる民生用の電源から自動車用などの駆動用車載電源まで広範な用途に、リチウム二次電池などの非水系電解液電池が実用化されつつある。しかしながら、近年の非水系電解液電池に対する高性能化の要求はますます高くなっており、特に、高容量、高温保存特性、サイクル特性等の種々の電池特性の改善が要望されている。
【０００３】
非水系電解液電池に用いる電解液は、通常、主として電解質と非水溶媒とから構成されている。非水溶媒の主成分としては、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート等の環状カーボネート；ジメチルカーボネートやジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状カルボン酸エステルなどが用いられている。
【０００４】
また、こうした非水系電解液電池の負荷特性、サイクル特性、保存特性等の電池特性を改良したり、過充電時の電池の安全性を高めるために、非水溶媒や電解質について種々の検討がなされている。
特許文献１には、電解液中に電池の最大動作電圧以上の電池電圧で重合する添加剤を混合することによって電池の内部抵抗を高くして電池を保護することが提案されており、特許文献２には、電解液中に電池の最大動作電圧以上の電池電圧で重合することによって気体及び圧力を発生させる添加剤を混合することにより、過充電保護のために設けた内部電気切断装置を確実に動作させることが提案されている。また、それらの添加剤としてビフェニル、チオフェン、フラン等の芳香族化合物が開示されている。さらに、特許文献３には、ビフェニルやチオフェンを用いた場合の、電池特性の低下を抑制するために、非水系電解液中にフェニルシクロヘキサンを０．１〜２０重量部の範囲で添加した非水系電解液二次電池と、電池温度の上昇を感知して、充電の回路を切断する充電制御システムとを含む非水系電解液二次電池システムが提案されている。
【０００５】
特許文献４には、Ｓｉ原子、Ｓｎ原子及びＰｂ原子よりなる群から選ばれる少なくとも一種の原子を有する負極活物質を含む非水系電解液二次電池のサイクル特性を向上させるために、非水系電解液に不飽和結合及びハロゲン原子のうち少なくとも一方を有するカーボネートと、特定の構造で表わされる含硫黄官能基を有する鎖状化合物を含有させることが提案されている。
【０００６】
高容量化する方法として、例えば、電極の活物質層を加圧して高密度化して、電池内部の活物質以外の占める体積を極力少なくする方法や、正極の利用範囲を広げて高電位まで使用する方法が検討されている。しかし、電極の活物質層を加圧して高密度化すると、活物質を均一に使用することができにくくなり、不均一な反応により一部リチウムが析出したり、活物質の劣化が促進されたりして、十分な特性が得られないという問題が発生しやすくなる。また、正極の利用範囲を広げて高電位まで使用すると、正極の活性は更に高くなり、正極と電解液との反応により劣化が促進される問題が発生しやすくなる。
【０００７】
更に高容量化によって電池内部の空隙が減少することにより、電解液の分解で少量のガスが発生した場合でも電池内圧は顕著に上昇してしまうという問題も発生してくる。
特に、非水系電解液二電池において、停電時のバックアップ電源や、ポータブル機器の電源として用いるほとんどの場合、電池の自己放電を補うために常に微弱電流を供給して、絶えず充電状態にしている。こうした連続充電状態では、電極活物質の活性が常に高い状態であるのと同時に、機器の発熱により、電池の容量低下が促進されたり、電解液が分解してガスが発生しやすくなる。多量のガスが発生すると、過充電等の異常により内圧が異常に上昇したときにこれを感知して安全弁を作動させる電池では、安全弁が作動してしまうことがある。また、安全弁のない電池では、発生したガスの圧力により電池が膨張して、電池自体が使用不能になる場合がある。
【０００８】
特許文献１〜３に記載されている電解液を用いた非水系電解液二次電池では、上記のように高温保存特性が低下してしまい未だ満足しうるものではなかった。
また、特許文献４に記載されている電解液を用いた非水系電解液二次電池では、過充電時の安全性向上の点で、満足しうるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１０６８３５号公報
【特許文献２】特開平９−１７１８４０号公報
【特許文献３】特開２００２−５０３９８号公報
【特許文献４】特開２００７−３１７６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、過充電時の安全性および高温連続充電特性に優れる非水系電解液電池、及びそれを与える非水系電解液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、特定の構造を有する化合物を、電解液中に含有させることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨は、下記に示すとおりである。
（１）電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有していることを特徴とする非水系電解液。
【００１２】
【化１】
【００１３】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
（２）一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はメチル基、エチル基、ビニル基、フェニル基およびトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜６のアルキル基を表すことを特徴とする上記（１）に記載の非水系電解液。
（３）一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表すことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の非水系電解液。
（４）非水系電解液に占める一般式（Ｉ）で表される化合物の割合が、０．００１〜１０質量％であることを特徴とする上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の非水系電解液。
（５）更に、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含有していることを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の非水系電解液。
（６）リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、過充電時の安全性を高めながら、高容量で、高温保存特性、特に高温連続充電特性に優れた非水系電解液電池を提供することができ、非水系電解液電池の小型化、高性能化を達成することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
＜非水系電解液＞
本発明の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様に、通常はその主成分として、電解質及びこれを溶解する非水溶媒を有し、更に一般式（Ｉ）で表される化合物を含有している。
【００１６】
【化２】
【００１７】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
【００１８】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１ で表されるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数６〜１２のアリール基、又は炭素数７〜１２のアラルキル基等が挙げられる。
炭素数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１〜６、特に好ましくは１〜４の鎖状又は環状アルキル基が挙げられるが、鎖状アルキル基であるのが好ましい。
【００１９】
炭素数２〜１２のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基等が挙げられ、好ましくは２〜８、特に好ましくは２〜４のものが挙げられる。
炭素数６〜１２のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、シクロヘキシルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基等が挙げられ、なかでもフェニル基、シクロヘキシルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基が好ましい。
【００２０】
炭素数７〜１２のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられ、なかでもベンジル基が好ましい。
また、上記アルキル基、アルケニル基、アリール基およびアラルキル基はフッ素原子で置換されていてもよく、フッ素置換されている基としては、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等のフッ化アルキル基、２−フルオロビニル基、３−フルオロ−２−プロペニル基等のフッ化アルケニル基、２−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基等のフッ化アリール基、２−フルオロベンジル基、３−フルオロベンジル基、４−フルオロベンジル基等のフッ化アラルキル基が挙げられる。
【００２１】
Ｒ１ は、メチル基、エチル基、ビニル基、フェニル基およびトリフルオロメチル基よりなる群から選ばれる基であることがより好ましい。更に、メチル基、エチル基およびトリフルオロメチル基よりなる群から選ばれる基であることが好ましい。
一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ で表されるフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔ−アミル基、ｎ−ヘキシル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基等が挙げられ、好ましくは炭素数１〜６の鎖状又は環状アルキル基が挙げられる。フッ素置換されている基としては、トリフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等が挙げられる。
【００２２】
一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜６のアルキル基であることがより好ましい。
一般式（Ｉ）中、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つは炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つは炭素数５以上のアルキル基を表す。過充電時の安全性の向上および電池特性向上の点から、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つは炭素数３以上のアルキル基が好ましく、炭素数４以上のアルキル基であるのがより好ましく、炭素数５以上のアルキル基であるのが更に好ましい。前記アルキル基はフッ素原子で置換されていてもよい。
【００２３】
炭素数４以上のアルキル基としては、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔ−アミル基、ｎ−ヘキシル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素数４以上のアルキル基は、２級アルキル基または３級アルキル基であるものが好ましく、中でも、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基がより好ましく、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基が更に好ましく、炭素数５以上の２級アルキル基または３級アルキル基であるｔ−アミル基、１，１−ジメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−メチルシクロヘキシル基、１−エチルシクロヘキシル基が特に好ましい。
【００２４】
一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
（ｎ＝１の化合物）
メタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（２，４−ジ−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）、メタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、メタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、メタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、エタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、エタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、エタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、エタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、エタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、エタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、エタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、プロパンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、プロパンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、プロパンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数１〜１２のアルキル基である化合物；
ビニルスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ビニルスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ビニルスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ビニルスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ビニルスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、アリルスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、アリルスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、アリルスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、アリルスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、アリルスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、アリルスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、アリルスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数２〜１２のアルケニル基である化合物；
ベンゼンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−ｎ−ぺンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ベンゼンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ｐ−トルエンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数６〜１２のアリール基である化合物；
ベンジルスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、ベンジルスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、ベンジルスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、ベンジルスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ が炭素数７〜１２のアラルキル基である化合物；
トリフルオロメタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−ｎ−ぺンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２，４−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３，５−ジ−ｎ−ペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−シクロペンチルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（２−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（３−シクロヘキシルフェニル）、トリフルオロエタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）等のＲ１ がフッ素置換されている炭素数１〜１２のアルキル基である化合物。
【００２５】
（ｎ＝０の化合物）
メチル（２−エチルフェニル）スルホン、メチル（３−エチルフェニル）スルホン、メチル（４−エチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、メチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、メチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（２，４−ジ−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）スルホン、メチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、メチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、メチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、メチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、メチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、メチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、エチル（２−エチルフェニル）スルホン、エチル（３−エチルフェニル）スルホン、エチル（４−エチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、エチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、エチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、エチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、エチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、エチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、エチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、エチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、エチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、エチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、エチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１
が炭素数１〜１２のアルキル基である化合物；
ビニル（２−エチルフェニル）スルホン、ビニル（３−エチルフェニル）スルホン、ビニル（４−エチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビニル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビニル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビニル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビニル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビニル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビニル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビニル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビニル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビニル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、アリル（２−エチルフェニル）スルホン、アリル（３−エチルフェニル）スルホン、アリル（４−エチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、アリル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、アリル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、アリル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、アリル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、アリル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、アリル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、アリル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、アリル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、アリル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、アリル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ が炭素数２〜１２のアルケニル基である化合物；
フェニル（２−エチルフェニル）スルホン、フェニル（３−エチルフェニル）スルホン、フェニル（４−エチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、フェニル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、フェニル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、フェニル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、フェニル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、フェニル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、フェニル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、フェニル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、フェニル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、フェニル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビス（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビス（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ビス（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビス（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビス（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ビス（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビス（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビス（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、ビス（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビス（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ビス（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ が炭素数６〜１２のアリール基である化合物；
ベンジル（２−エチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−エチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−エチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ベンジル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ベンジル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、ベンジル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、ベンジル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、ベンジル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、ベンジル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ベンジル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、ベンジル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ が炭素数７〜１２のアラルキル基である化合物；
トリフルオロメチル（２−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロメチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−エチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｎ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｉ−プロピルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｎ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｉ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−ｔ−アミルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−シクロペンチルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（２−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（３−シクロヘキシルフェニル）スルホン、トリフルオロエチル（４−シクロヘキシルフェニル）スルホン等のＲ１ がフッ素置換されている炭素数１〜１２のアルキル基である化合物。
【００２６】
上記化合物の中で、過充電時の安全性の向上および高温連続充電特性向上の点から、一般式（１）におけるＲ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つが炭素数４以上の２級アルキル基または３級アルキル基である化合物が好ましく、一般式（Ｉ）におけるＲ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つがｔ−ブチル基、ｔ−アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のいずれかである化合物がより好ましく、一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つがｔ−アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のいずれかである化合物が更に好ましく、一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ４ がｔ−アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基のいずれかである化合物が特に好ましい。
【００２７】
一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ１ がメチル基、Ｒ２ 、Ｒ３ 、Ｒ５ およびＲ６ が水素原子であり、Ｒ４ がシクロヘキシル基またはｔ−アミル基である化合物がより特に好ましい。中でも、一般式（Ｉ）におけるｎが１で、Ｒ１ がメチル基、Ｒ２ 、Ｒ３ 、Ｒ５ およびＲ６ が水素原子であり、Ｒ４ がシクロヘキシル基である化合物が最も好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物は単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
非水系電解液に占める一般式（Ｉ）で表される化合物の割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．０５質量％以上、特に好ましくは０．１質量％以上である。これより低濃度では、本発明の効果が発現しにくい場合がある。逆に濃度が高すぎると、電池の容量が低下する場合があるので、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、特に好ましくは２質量％以下、最も好ましくは１．５質量％以下である。
【００２８】
本発明に係る非水系電解液が、過充電時の安全性に優れ、高温連続充電特性にも優れる理由は明らかではなく、また、本発明は下記作用原理に限定されるものではないが、次のように推察される。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、分子内に特定の含硫黄官能基と、ｎが０の場合、炭素数２以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有し、ｎが１の場合、炭素数５以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有する。
【００２９】
一般にアルキル基の電子供与性は、アルキル基の炭素数が大きくなるほど大きくなる。また、１級アルキル基よりも２級アルキル基、３級アルキル基の方が電子供与性は高い。よってアルキル基で置換されていないフェニル基を有する化合物に比べ、炭素数２以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有する化合物は酸化電位が低くなり、過充電時により早い段階で反応して、過充電時の安全性を高めることができる。通常、酸化電位が低い化合物は、高温連続充電時においても電極の活性の高い部位で反応して、高温連続充電後の電池特性を低下させてしまうが、特定の含硫黄官能基が正極表面上に吸着することにより、活性の高い正極との副反応を抑制することができ、過充電時の安全性を高めながら、高温連続充電後の電池特性の低下を抑制できると考えられる。
【００３０】
特に炭素数５以上のアルキル基で置換されたフェニル基を有する場合は、アルキル基の立体障害により、活性の高い正極との副反応を更に抑制することができ、過充電時の安全性を高めながら、高温連続充電後の電池特性の低下を抑制する効果が高いと考えられる。
【００３１】
（電解質）
本発明の非水系電解液に用いる電解質に制限は無く、目的とする非水系電解液二次電池に電解質として用いられるものであれば公知のものを任意に用いることができる。
本発明の非水系電解液をリチウム二次電池に用いる場合には、通常は、電解質としてリチウム塩を用いる。
電解質の具体例としては、ＬｉＣｌＯ４ 、ＬｉＡｓＦ６ 、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 、ＬｉＦＳＯ３ 等の無機リチウム塩； ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２ ）（Ｃ４ Ｆ９ ＳＯ２ ）、ＬｉＣ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）３ 、ＬｉＰＦ４ （ＣＦ３ ）２ 、ＬｉＰＦ４ （Ｃ２ Ｆ５ ）２ 、ＬｉＰＦ４ （ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＰＦ４ （Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２）２ 、ＬｉＢＦ２ （ＣＦ３ ）２ 、ＬｉＢＦ２ （Ｃ２ Ｆ５ ）２ 、ＬｉＢＦ２ （ＣＦ３ ＳＯ２）２ 、ＬｉＢＦ２ （Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 等の含フッ素有機リチウム塩；リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート等のジカルボン酸錯体リチウム塩；等が挙げられる。
【００３２】
これらのうち、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 、ＬｉＦＳＯ３ 、ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェートが好ましく、特にＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ が好ましい。
【００３３】
また、これらのリチウム塩は、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。中でも、特定の無機リチウム塩の併用や、無機リチウム塩と含フッ素有機リチウム塩やカルボン酸錯体リチウム塩との併用により、高温保存時のガス発生が抑制され、若しくは高温保存後の劣化が抑制されるので好ましい。
特に、ＬｉＰＦ６ とＬｉＢＦ４ との併用や、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 等の無機リチウム塩と、ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、及びリチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド等の含フッ素有機リチウム塩や、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート等のジカルボン酸錯体リチウム塩とを併用することが好ましい。
【００３４】
ＬｉＰＦ６ とＬｉＢＦ４ を併用する場合には、ＬｉＰＦ６ とＬｉＢＦ４ の合計に占めるＬｉＢＦ４ の含有割合は、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０５質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上であり、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは５質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
この範囲未満の場合には所望する効果が得られないことがあり、この範囲を超える場合は高負荷放電特性等の電池の特性が低下することがある。
【００３５】
一方、ＬｉＰＦ６ 、ＬｉＢＦ４ 等の無機リチウム塩と、ＬｉＣＦ３ ＳＯ３ 、ＬｉＮ（ＣＦ３ ＳＯ２ ）２ 、ＬｉＮ（Ｃ２ Ｆ５ ＳＯ２ ）２ 、リチウム環状１，２−テトラフルオロエタンジスルホニルイミド、及びリチウム環状１，３−ヘキサフルオロプロパンジスルホニルイミド等の含フッ素有機リチウム塩や、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート等のジカルボン酸錯体リチウム塩とを併用する場合、両者の合計に占める無機リチウム塩の含有割合は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは８５質量％以上であり、好ましくは９９質量％以下、より好ましく９５質量％以下である。
【００３６】
非水系電解液中のこれらの電解質の濃度は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、好ましくは０．５モル／リットル以上、より好ましくは０．８モル／リットル以上、更に好ましくは１．０モル／リットル以上である。また、好ましくは３モル／リットル以下、より好ましくは２モル／リットル以下、更に好ましくは１．８モル／リットル以下、特に好ましくは１．６モル／リットル以下である。濃度が低すぎると、電解液の電気伝導度が不十分の場合があり、一方、濃度が高すぎると、粘度上昇のため電気伝導度が低下する場合があり、電池性能が低下する場合がある。
【００３７】
（非水溶媒）
非水溶媒も、従来から非水系電解液の溶媒として公知のものの中から適宜選択して用いることができる。例えば、環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒、芳香族含フッ素溶媒等が挙げられる。
【００３８】
環状カーボネート類としては、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の炭素数２〜４のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート類が挙げられ、これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが電池特性向上の点から好ましく、特に、エチレンカーボネートが好ましい。また、これらの化合物の水素の一部をフッ素で置換していてもよい。
フッ素で置換した環状カーボネート類としては、フルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロエチレンカーボネート、テトラフルオロエチレンカーボネート、１−フルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、１−フルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等の炭素数２〜４のフッ素で置換したアルキレン基を有するアルキレンカーボネート類が挙げられ、これらの中でもフルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネートが好ましい。
【００３９】
鎖状カーボネート類としては、ジアルキルカーボネートが好ましく、構成するアルキル基の炭素数は、それぞれ、１〜５が好ましく、特に好ましくは１〜４である。具体的には例えば、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等の対称鎖状アルキルカーボネート類；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、エチル−ｎ−プロピルカーボネート等の非対称鎖状アルキルカーボネート類が挙げられ、中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが電池特性向上の点から好ましい。また、アルキル基の水素の一部をフッ素で置換していてもよい。フッ素で置換した鎖状カーボネート類としては、ビス（フルオロメチル）カーボネート、ビス（ジフルオロメチル）カーボネート、ビス（トリフルオロメチル）カーボネート、ビス（２−フルオロエチル）カーボネート、ビス（２，２−ジフルオロエチル）カーボネート、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）カーボネート、２−フルオロエチルメチルカーボネート、２，２−ジフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
【００４０】
環状カルボン酸エステル類としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物が挙げられる。
鎖状カルボン酸エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｔ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、吉草酸メチル、吉草酸エチル等及びトリフルオロ酢酸プロピル、トリフルオロ酢酸ブチル等のこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物等が挙げられ、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、吉草酸メチルがより好ましい。
【００４１】
環状エーテル類としては、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物等が挙げられる。
鎖状エーテル類としては、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン等及び、これらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物として、ビス トリフルオロエトキシ エタン、エトキシトリフルオロエトキシエタン、メトキシトリフルオロエトキシエタン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロ―３―メトキシ―４―トリフルオロメチル−ペンタン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロ―３―エトキシ―４―トリフルオロメチル−ペンタン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロ―３―プロポキシ―４―トリフルオロメチル−ペンタン、１，１，２，２−テトラフルオロエチル−２，２，３，３−テトラフルオロプロピルエーテル、２，２−ジフルオロエチル−２，２，３，３−テトラフルオロプロピルエーテル等が挙げられる。
【００４２】
含硫黄有機溶媒としては、スルホラン、２−メチルスルホラン、３−メチルスルホラン、ジエチルスルホン、エチルメチルスルホン、メチルプロピルスルホン等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物が挙げられる。
含リン有機溶媒としては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸ジメチルエチル、リン酸メチルジエチル、リン酸エチレンメチル、リン酸エチレンエチル等及びこれらの化合物の水素の一部をフッ素で置換した化合物が挙げられる。
【００４３】
芳香族含フッ素溶媒としては、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、トリフルオロベンゼン、テトラフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド等が挙げられる。
これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよいが、２種以上の化合物を併用するのが好ましい。例えば、環状カーボネート類や環状カルボン酸エステル類等の高誘電率溶媒と、鎖状カーボネート類や鎖状カルボン酸エステル類等の低粘度溶媒とを併用するのが好ましい。
【００４４】
非水溶媒の好ましい組合せの一つは、アルキレンカーボネートとジアルキルカーボネートを主体とする組合せである。なかでも、非水溶媒に占めるアルキレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計が、好ましくは７０容量％以上、より好ましくは８０容量％以上、更に好ましくは９０容量％以上であり、かつアルキレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの合計に対するアルキレンカーボネートの割合が好ましくは５容量％以上、より好ましくは１０容量％以上、更に好ましくは１５容量％以上であり、好ましくは５０容量％以下、より好ましくは３５容量％以下、更に好ましくは３０容量％以下、特に好ましくは２５容量％以下のものである。これらの非水溶媒の組み合わせを用いると、これを用いて作製された電池のサイクル特性と高温保存特性（特に、高温保存後の残存容量及び高負荷放電容量）のバランスが良くなることがある。
【００４５】
アルキレンカーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートが電池のサイクル特性と高温保存特性向上の点から好ましい。
エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
【００４６】
これらのエチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせに、更にプロピレンカーボネートを加えた組み合わせも、好ましい組み合わせとして挙げられる。
プロピレンカーボネートを含有する場合には、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの容量比は、９９：１〜４０：６０が好ましく、特に好ましくは９５：５〜５０：５０である。更に、非水溶媒全体に占めるプロピレンカーボネートの割合は、好ましくは０．１容量％以上、より好ましくは１容量％以上、更に好ましくは２容量％以上、また、好ましくは２０容量％以下、より好ましくは８容量％以下、更に好ましくは５容量％以下である。この濃度範囲でプロピレンカーボネートを含有すると、エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの組み合わせの特性を維持したまま、更に低温特性が優れることがあるので好ましい。
【００４７】
エチレンカーボネートとジアルキルカーボネートとの組み合わせの中で、ジアルキルカーボネートとして非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが更に好ましく、特に、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネートといったエチレンカーボネートと対称鎖状アルキルカーボネート類と非対称鎖状アルキルカーボネート類を含有するものが、サイクル特性と大電流放電特性のバランスが良いので好ましい。中でも、非対称鎖状アルキルカーボネート類がエチルメチルカーボネートであるのが好ましく、又、アルキルカーボネートのアルキル基は炭素数１〜２が好ましい。
【００４８】
フルオロエチレンカーボネートとジアルキルカーボネートの好ましい組み合わせの具体例としては、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとエチルメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート、フルオロエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとエチルメチルカーボネート等が挙げられる。
【００４９】
これらのフルオロエチレンカーボネートとジアルキルカーボネート類との組み合わせに、更にエチレンカーボネートおよび／またはプロピレンカーボネートを加えた組み合わせも、好ましい組み合わせとして挙げられる。
また、非水溶媒中にジエチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジエチルカーボネートの割合が、好ましくは１０容量％以上、より好ましくは２０容量％以上、更に好ましくは２５容量％以上、特に好ましくは３０容量％以上であり、また、好ましくは９０容量％以下、より好ましくは８０容量％以下、更に好ましくは７５容量％以下、特に好ましくは、７０容量％以下となる範囲で含有させると、高温保存時におけるガス発生が抑制されることがある。
【００５０】
また、非水溶媒中にジメチルカーボネートを含有する場合は、全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートの割合が、好ましくは１０容量％以上、より好ましくは２０容量％以上、更に好ましくは２５容量％以上、特に好ましくは３０容量％以上であり、また、好ましくは９０容量％以下、より好ましくは８０容量％以下、更に好ましくは７５容量％以下、特に好ましくは、７０容量％以下となる範囲で含有させると、電池の負荷特性が向上することがある。
【００５１】
中でも、ジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを含有し、ジメチルカーボネートの含有割合をエチルメチルカーボネートの含有割合よりも多くすることにより、電解液の電気伝導度を確保しながら、高温保存後の電池特性が向上することがあり好ましい。
全非水溶媒中に占めるジメチルカーボネートのエチルメチルカーボネートに対する容量比（ジメチルカーボネート／エチルメチルカーボネート）は、電解液の電気伝導度の向上と保存後の電池特性を向上の点で、１．１以上が好ましく、１．５以上がより好ましく、２．５以上が更に好ましい。上記容量比（ジメチルカーボネート／エチルメチルカーボネート）は、低温での電池特性を向上の点で、４０以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１０以下が更に好ましく、８以下が特に好ましい。
【００５２】
また、上記アルキレンカーボネート類とジアルキルカーボネート類を主体とする組合せにおいては、上記アルキレンカーボネート類およびジアルキルカーボネート類以外の環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、環状カルボン酸エステル類、鎖状カルボン酸エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、含硫黄有機溶媒、含燐有機溶媒、芳香族含フッ素溶媒等、他の溶媒を混合してもよい。
【００５３】
好ましい非水溶媒の他の例は、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よりなる群から選ばれた１種の有機溶媒、又は該群から選ばれた２以上の有機溶媒からなる混合溶媒を全体の６０容量％以上を占めるものである。この混合溶媒を用いた非水系電解液は、高温で使用しても溶媒の蒸発や液漏れが少なくなることがある。中でも、非水溶媒に占めるエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの合計が、好ましくは７０容量％以上、より好ましくは８０容量％以上、更に好ましくは９０容量％以上であり、かつエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの容量比が好ましくは３０：７０〜６０：４０であるものを用いると、サイクル特性と高温保存特性等のバランスがよくなることがある。
なお、本明細書において、非水溶媒の容量は２５℃での測定値であるが、エチレンカーボネートのように２５℃で固体のものは融点での測定値を用いる。
【００５４】
（他の化合物）
本発明に係る非水系電解液は、本発明の効果を損ねない範囲で、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物や従来公知の過充電防止剤などの種々の他の化合物を助剤として含有していてもよい。
【００５５】
これらの中でも、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩、ジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含有する場合、負極に安定な皮膜を形成するため、サイクル特性や高温保存後の電池特性が向上することがあり好ましい。
【００５６】
（（炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物））
炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、１，２−ジメチルビニレンカーボネート、１，２−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネート等のビニレンカーボネート化合物；ビニルエチレンカーボネート、１−メチル−２−ビニルエチレンカーボネート、１−エチル−２−ビニルエチレンカーボネート、１−ｎ−プロピル−２−ビニルエチレンカーボネート、１−メチル−２−ビニルエチレンカーボネート、１，１−ジビニルエチレンカーボネート、１，２−ジビニルエチレンカーボネート等のビニルエチレンカーボネート化合物；１，１−ジメチル−２−メチレンエチレンカーボネート、１，１−ジエチル−２−メチレンエチレンカーボネート等のメチレンエチレンカーボネート化合物等が挙げられる。これらのうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、１，２−ジビニルエチレンカーボネートがサイクル特性や高温保存後の容量維持特性向上の点から好ましく、中でもビニレンカーボネート又はビニルエチレンカーボネートがより好ましく、特にビニレンカーボネートが好ましい。これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
２種以上を併用する場合は、ビニレンカーボネートとビニルエチレンカーボネートとを併用するのが好ましい。
【００５７】
（（フッ素原子を有する環状カーボネート化合物））
フッ素原子を有する環状カーボネート化合物としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１−ジフルオロエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロエチレンカーボネート、テトラフルオロエチレンカーボネート、１−フルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、１−フルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロ−１−メチルエチレンカーボネート、１，１，２−トリフルオロ−２−メチルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。これらのうち、フルオロエチレンカーボネート、１，２−ジフルオロエチレンカーボネート、１−フルオロ−２−メチルエチレンカーボネートがサイクル特性向上や高温保存特性向上の点から好ましい。これらは単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
また、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物や次に記載するモノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩と併用しても良く、サイクル特性向上や高温保存特性向上の点から、併用するのが好ましい。
【００５８】
（（モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩））
モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩のカウンターカチオンとしては特に限定はないが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、及び、ＮＲ１ Ｒ２ Ｒ３ Ｒ４ （式中、Ｒ１ 〜Ｒ４ は、各々独立に、水素原子又は炭素数１〜１２の有機基を表わす。）で表されるアンモニウム等が例示として挙げられる。
【００５９】
上記アンモニウムのＲ１ 〜Ｒ４ で表わされる炭素数１〜１２の有機基としては特に限定はないが、例えば、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基、置換基を有していてもよい窒素原子含有複素環基等が挙げられる。中でもＲ１ 〜Ｒ４ として、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、又は窒素原子含有複素環基等が好ましい。
【００６０】
モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩の具体例としては、モノフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、モノフルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、モノフルオロリン酸テトラエチルアンモニウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム、ジフルオロリン酸テトラメチルアンモニウム、ジフルオロリン酸テトラエチルアンモニウム等が挙げられ、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムが好ましく、ジフルオロリン酸リチウムがより好ましい。
【００６１】
これらは単独で用いても、２種類以上を併用してもよい。
また、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物やフッ素原子を有する環状カーボネート化合物と併用して用いても良く、サイクル特性向上や高温保存後の特性向上の点から併用するのが好ましい。
非水系電解液が炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．３質量％以上である。炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物の割合が小さすぎると、電池のサイクル特性や高温保存後の容量維持特性を向上させるという効果を十分に発揮できない場合がある。しかし、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物の割合が大きすぎると、高温保存時にガス発生量が増大したり、低温での放電特性が低下する場合があるので、好ましくは８質量％以下、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは３質量％以下である。
【００６２】
非水系電解液がフッ素原子を有する環状カーボネート化合物を助剤として含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上、特に好ましくは０．５質量％以上であり、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは４質量％以下、特に好ましくは３質量％以下である。
【００６３】
割合が上記範囲未満では、電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させるという効果を十分に発揮できない可能性があり、上記範囲を超える場合は、高温保存時にガス発生量が増大したり、低温での放電特性が低下することがある。
非水系電解液がモノフルオロリン酸塩および／またはジフルオロリン酸塩を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．２質量％以上であり、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは２質量％以下である。
【００６４】
上記割合が上記範囲未満では、電池のサイクル特性や高温保存特性を向上させるという効果を十分に発揮できない可能性があり、上記範囲を超える場合は、電解液に溶解しにくくなり、効果が飽和する傾向がある。
従来公知の過充電防止剤としては、ビフェニル、２−メチルビフェニル、２−エチルビフェニル等のアルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、シス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、シス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、メチルフェニルカーボネート、エチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート、トリフェニルホスフェート、トリス（２−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（３−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（２−ｔ−アミルフェニル）ホスフェート、トリス（３−ｔ−アミルフェニル）ホスフェート、トリス（４−ｔ−アミルフェニル）ホスフェート、トリス（２−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート、トリス（３−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート、トリス（４−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート等の芳香族化合物；２−フルオロビフェニル、３−フルオロビフェニル、４−フルオロビフェニル、４，４’−ジフルオロビフェニル、２，４−ジフルオロビフェニル、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物；２，４−ジフルオロアニソール、２，５−ジフルオロアニソール、２，６−ジフルオロアニソール、３，５−ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物等が挙げられる。
【００６５】
これらの中でもビフェニル、２−メチルビフェニル等のアルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、シス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、シス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、メチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート、トリフェニルホスフェート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（４−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート等の芳香族化合物；２−フルオロビフェニル、３−フルオロビフェニル、４−フルオロビフェニル、４，４’−ジフルオロビフェニル、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物が好ましく、ターフェニルの部分水素化体、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、シス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−プロピル−４−フェニルシクロヘキサン、シス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、トランス−１−ブチル−４−フェニルシクロヘキサン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン、メチルフェニルカーボネート、ジフェニルカーボネート、トリフェニルホスフェート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、トリス（４−シクロヘキシルフェニル）ホスフェート、ｏ−シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ−シクロヘキシルフルオロベンゼンがより好ましく、ターフェニルの部分水素化体及びシクロヘキシルベンゼンが特に好ましい。
【００６６】
これらは２種以上併用して用いてもよい。２種以上併用する場合は、特に、ターフェニルの部分水素化体やシクロヘキシルベンゼンとｔ−ブチルベンゼンやｔ−アミルベンゼンとの組み合わせや、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ−ブチルベンゼン、ｔ−アミルベンゼン等の酸素を含有しない芳香族化合物から選ばれるものと、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の含酸素芳香族化合物から選ばれるものとを併用するのが過充電防止特性と高温保存特性のバランスの点から好ましい。
【００６７】
非水系電解液中におけるこれらの過充電防止剤の含有割合は、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．２質量％以上、更に好ましくは０．３質量％以上、特に好ましくは０．５質量％以上であり、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは２質量％以下である。濃度が低すぎると所望する過充電防止剤の効果がほとんど発現しない場合がある。逆に濃度が高すぎると高温保存特性等の電池の特性が低下する傾向がある。
【００６８】
他の助剤としては、エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート、メトキシエチル−エチルカーボネート、エトキシエチル−メチルカーボネート、エトキシエチル−エチルカーボネート等のカーボネート化合物；無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物及びフェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物；コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジアリル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジアリル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ビス（トリフルオロメチル）、マレイン酸ビス（ペンタフルオロエチル）、マレイン酸ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）等のジカルボン酸ジエステル化合物；２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ジビニル−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン等のスピロ化合物；エチレンサルファイト、プロピレンサルファイト、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、１，３−プロペンスルトン、１，４−ブテンスルトン、メチルメタンスルホネート、エチルメタンスルホネート、メチル−メトキシメタンスルホネート、メチル−２−メトキシエタンスルホネート、ブスルファン、ジエチレングリコールジメタンスルホネート、１，２−エタンジオールビス（２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート）、１，４−ブタンジオールビス（２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート）、スルホラン、３−スルホレン、２−スルホレン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジビニルスルホン、ジフェニルスルホン、ビス（メチルスルホニル）メタン、ビス（メチルスルホニル）エタン、ビス（エチルスルホニル）メタン、ビス（エチルスルホニル）エタン、ビス（ビニルスルホニル）メタン、ビス（ビニルスルホニル）エタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルトリフルオロメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルトリフルオロメタンスルホンアミド等の含硫黄化合物；１−メチル−２−ピロリジノン、１−メチル−２−ピペリドン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン及びＮ−メチルスクシイミド等の含窒素化合物；ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、ｎ−ブチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルシクロヘキサン、ジシクロヘキシル等の炭化水素化合物；フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン等のフッ化ベンゼン；２−フルオロトルエン、３−フルオロトルエン、４−フルオロトルエン、ベンゾトリフルオライド等のフッ化トルエン；アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル等のニトリル化合物；メチルジメチルホスフィネート、エチルジメチルホスフィネート、エチルジエチルホスフィネート、トリメチルホスホノフォルメート、トリエチルホスホノフォルメート、トリメチルホスホノアセテート、トリエチルホスホノアセテート、トリメチル−３−ホスホノプロピオネート、トリエチル−３−ホスホノプロピオネート等の含リン化合物等が挙げられる。これらの中で、高温保存後の電池特性向上の点からエチレンサルファイト、１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、１，３−プロペンスルトン、１，４−ブテンスルトン、ブスルファン、１，４−ブタンジオールビス（２，２，２−トリフルオロエタンスルホネート）等の含硫黄化合物；アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル等のニトリル化合物が好ましい。
【００６９】
これらは２種以上併用して用いてもよい。
非水系電解液中におけるこれらの助剤の含有割合は、特に制限はないが、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．２質量％以上であり、好ましくは８質量％以下、より好ましくは５質量％以下、更に好ましくは３質量％以下、特に好ましくは１質量％以下である。これらの助剤を添加することは、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させる点で好ましい。この下限より低濃度では助剤の効果がほとんど発現しない場合がある。また、逆に濃度が高すぎると高負荷放電特性等の電池の特性が低下する場合がある。
【００７０】
（電解液の調製）
本発明に係る非水系電解液は、非水溶媒に、電解質、一般式（Ｉ）で表される化合物、必要に応じて他の化合物を溶解することにより調製することができる。非水系電解液の調製に際しては、各原料は、電解液とした場合の水分を低減させるため予め脱水しておくのが好ましい。好ましくは５０ｐｐｍ以下、より好ましくは３０ｐｐｍ以下、更に好ましくは１０ｐｐｍ以下までそれぞれ脱水するのがよい。また、電解液調製後に、脱水、脱酸処理等を実施してもよい。
【００７１】
本発明の非水系電解液は、非水系電解液電池の中でも二次電池用、即ち非水系電解液二次電池、例えばリチウム二次電池用の非水系電解液として用いるのに好適である。以下、本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液二次電池について説明する。
【００７２】
＜非水系電解液二次電池＞
本発明の非水系電解液二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が上記本発明の非水系電解液であることを特徴とするものである。
（電池構成）
本発明に係る非水系電解液二次電池は、上記本発明の非水系電解液を用いて作製される以外は従来公知の非水系電解液二次電池と同様、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であり、通常、正極と負極とを上記本発明の非水系電解液が含浸されている多孔膜を介してケースに収納することで得られる。従って、本発明の非水系電解液二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
【００７３】
（負極活物質）
負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。
これらの負極活物質は、単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。中でも好ましいものは炭素質材料、合金系材料である。
炭素質材料のなかでは、非晶質炭素材料、黒鉛、黒鉛の表面を黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆したものが好ましく、特に、黒鉛や黒鉛の表面を黒鉛に比べて非晶質の炭素で被覆したものが、一般にエネルギー密度が高く、好ましい。
【００７４】
黒鉛は、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）が０．３３５〜０．３３８ｎｍ、特に０．３３５〜０．３３７ｎｍであるものが好ましい。また、学振法によるＸ線回折で求めた結晶子サイズ（Ｌｃ）は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、更に好ましくは１００ｎｍ以上である。灰分は、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下、更に好ましくは０．１質量％以下である。
【００７５】
黒鉛の表面を非晶質の炭素で被覆したものとして好ましいのは、Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３３５〜０．３３８ｎｍである黒鉛を核材とし、その表面に該核材よりもＸ線回折における格子面（００２面）のｄ値が大きい炭素質材料が付着しており、かつ核材と核材よりもＸ線回折における格子面（００２面）のｄ値が大きい炭素質材料との割合が質量比で９９／１〜８０／２０であるものである。これを用いると、高い容量で、かつ電解液と反応しにくい負極を製造することができる。
【００７６】
炭素質材料の粒径は、レーザー回折・散乱法によるメジアン径で、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは５μｍ以上、特に好ましくは７μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは４０μｍ以下、特に好ましくは３０μｍ以下である。
炭素質材料のＢＥＴ法による比表面積は、好ましくは０．３ｍ２ ／ｇ以上、より好ましくは０．５ｍ２ ／ｇ以上、更に好ましくは０．７ｍ２ ／ｇ以上、特に好ましくは０．８ｍ２ ／ｇ以上であり、好ましくは２５．０ｍ２ ／ｇ以下、より好ましくは２０．０ｍ２ ／ｇ以下、更に好ましくは１５．０ｍ２ ／ｇ以下、特に好ましくは１０．０ｍ２ ／ｇ以下である。
【００７７】
また、炭素質材料は、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトルで分析し、１５７０〜１６２０ｃｍ−１の範囲にあるピークＰＡ のピーク強度をＩＡ 、１３００〜１４０ｃｍ−１の範囲にあるピークＰＢ のピーク強度をＩＢ とした場合、ＩＢ とＩＡ の比で表されるＲ値（＝ＩＢ ／ＩＡ ）が、０．０１〜０．７の範囲であるものが好ましい。また、１５７０〜１６２０ｃｍ−１の範囲にあるピークの半値幅が、２６ｃｍ−１以下、特に２５ｃｍ−１以下であるものが好ましい。
【００７８】
合金系材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば特に限定はされず、リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、リン化物等の化合物のいずれであってもよい。好ましくはリチウム合金を形成する単体金属及び合金を含む材料であり、１３族及び１４族の金属・半金属元素（即ち炭素を除く）を含む材料あることがより好ましく、更にはアルミニウム、ケイ素、及びスズ（これらを以下「特定金属元素」という場合がある）の単体金属、及びこれらの元素を含む合金又は化合物である事が好ましい。
【００７９】
特定金属元素から選ばれる少なくとも１種の元素を有する負極活物質の例としては、何れか１種の特定金属元素の金属単体、２種以上の特定金属元素からなる合金、１種又は２種以上の特定金属元素とその他の１種又は２種以上の金属元素とからなる合金、並びに、１種又は２種以上の特定金属元素を含有する化合物、及びその化合物の酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、リン化物等の複合化合物が挙げられる。負極活物質としてこれらの金属単体、合金又は金属化合物を用いることで、電池の高容量化が可能である。
【００８０】
また、これらの複合化合物が、金属単体、合金、又は非金属元素等の数種の元素と複雑に結合した化合物も例として挙げることができる。より具体的には、例えばケイ素やスズでは、これらの元素と負極として動作しない金属との合金を用いることができる。また例えばスズでは、スズとケイ素以外で負極として作用する金属と、更に負極として動作しない金属と、非金属元素との組み合わせで５〜６種の元素を含むような複雑な化合物も用いることができる。
【００８１】
これらの負極活物質の中でも、電池にしたときに単位質量当りの容量が大きいことから、何れか１種の特定金属元素の金属単体、２種以上の特定金属元素の合金、特定金属元素の酸化物や炭化物、窒化物等が好ましく、特に、ケイ素及び／又はスズの金属単体、合金、酸化物や炭化物、窒化物等が、単位質量当りの容量が大きく好ましい。
また、金属単体又は合金を用いるよりは単位質量当りの容量には劣るものの、サイクル特性に優れることから、ケイ素及び／又はスズを含有する以下の化合物も好ましい。
【００８２】
・ケイ素及び／又はスズと酸素との元素比が好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．９以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．１以下であるケイ素及び／又はスズの酸化物。
・ケイ素及び／又はスズと窒素との元素比が好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．９以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．１以下であるケイ素及び／又はスズの窒化物。
【００８３】
・ケイ素及び／又はスズと炭素との元素比が好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、更に好ましくは０．９以上であり、また、好ましくは１．５以下、より好ましくは１．３以下、更に好ましくは１．１以下であるケイ素及び／又はスズの炭化物。
また、これらの合金系材料は粉末のものでも薄膜状のものでもよく、結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。
【００８４】
合金系材料の平均粒径は、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、更に好ましくは２μｍ以上である。粒径が大きすぎる場合、電極の膨張が大きくなり、サイクル特性が低下してしまう可能性がある。また、小さ過ぎる場合、集電が取りにくくなり、容量が十分に発現しない可能性がある。
【００８５】
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、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、特に限定はされないが、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）が好ましい。
また、リチウムチタン複合酸化物のリチウムやチタンの一部が、他の金属元素、例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＮｂ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るものも好ましい。
【００８６】
更に、Ｌｉｘ Ｔｉｙ Ｍｚ Ｏ４ で表されるリチウムチタン複合酸化物であり、０．７≦ｘ≦１．５、１．５≦ｙ≦２．３、０≦ｚ≦１．６であることが、リチウムイオンの吸蔵・放出の際の構造が安定であることから好ましい（Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＮｂからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表わす）。
【００８７】
中でも、Ｌｉｘ Ｔｉｙ Ｍｚ Ｏ４ で表されるリチウムチタン複合酸化物のＺ＝０の場合、ｘ、ｙが以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかを満足する場合の構造が、電池性能のバランスが良好なために好ましい。
（ａ）１．２≦ｘ≦１．４、１．５≦ｙ≦１．７、ｚ＝０
（ｂ）０．９≦ｘ≦１．１、１．９≦ｙ≦２．１、ｚ＝０
（ｃ）０．７≦ｘ≦０．９、２．１≦ｙ≦２．３、ｚ＝０
より好ましい代表的な組成は、（ａ）ではＬｉ４／３ Ｔｉ５／３ Ｏ４ 、（ｂ）ではＬｉ１ Ｔｉ２ Ｏ４ 、（ｃ）ではＬｉ４／５ Ｔｉ１１／５Ｏ４ である。
また、Ｚ≠０の場合の構造については、例えば、Ｌｉ４／３ Ｔｉ４／３ Ａｌ１／３ Ｏ４ が好ましいものとして挙げられる。
【００８８】
（正極活物質）
正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はない。リチウムと少なくとも１種の遷移金属を含有する物質が好ましく、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物が挙げられる。
リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはＶ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましく、具体例としては、ＬｉＣｏＯ２ 等のリチウム・コバルト複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２ 等のリチウム・ニッケル複合酸化物、ＬｉＭｎＯ２ 、ＬｉＭｎ２ Ｏ４、Ｌｉ２ ＭｎＯ３ 等のリチウム・マンガン複合酸化物が挙げられる。また、上記リチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を他の金属で置換したもの、即ち、リチウム・コバルト複合酸化物のＣｏの一部を、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、リチウム・ニッケル複合酸化物のＮｉの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、リチウム・マンガン複合酸化物のＭｎの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、等が挙げられる。リチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を他の金属で置換したものの中では、ＬｉＮｉ１−ａ−ｂ Ｍｎａ Ｃｏｂ Ｏ２ （ａ，ｂは０以上１未満の数字を表すが、ａ，ｂが共に０の場合を除く）、ＬｉＮｉ１−ｃ−ｄ−ｅ Ｃｏｃ Ａｌｄ Ｍｇｅ Ｏ２ （ｃ，ｄ，ｅは０以上１未満の数字を表すが、ｃ，ｄ，ｅが共に０の場合を除く）が好ましく、更にはＬｉＮｉ１−ａ−ｂ Ｍｎａ Ｃｏｂ Ｏ２ （０≦ａ＜０．４、０≦ｂ＜０．４）、ＬｉＮｉ１−ｃ−ｄ−ｅ Ｃｏｃ Ａｌｄ Ｍｇｅ Ｏ２ （０≦ｃ＜０．３、０≦ｄ＜０．１、０≦ｅ＜０．０５）が好ましく、特に、ＬｉＮｉ１／３ Ｃｏ１／３ Ｍｎ１／３ Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．５ Ｃｏ０．３ Ｍｎ０．２ Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．５
Ｍｎ０．５ Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２ 、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０３Ｍｇ０．０２Ｏ２ が好ましい。
【００８９】
リチウム含有遷移金属リン酸化合物の遷移金属としては、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましく、具体例としては、例えば、ＬｉＦｅＰＯ４ 、Ｌｉ３ Ｆ２ （ＰＯ４ ）３ 、ＬｉＦｅＰ２ Ｏ７ 等のリン酸鉄類、ＬｉＣｏＰＯ４ 等のリン酸コバルト類が挙げられる。また、上記リチウム遷移金属リン酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部を他の金属で置換したもの、即ち、リン酸鉄類のＦｅの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、リン酸コバルト類のＣｏの一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｉ等の他の金属で置換したもの、等が挙げられる。
【００９０】
これらの正極活物質は単独で用いても、複数を併用しても良い。
また、これら正極活物質の表面に、主体となる正極活物質を構成する物質とは異なる組成の物質（表面付着物質）が付着したものを用いることもできる。表面付着物質としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩等が挙げられる。
【００９１】
表面付着物質の量としては、本願発明の効果を発現するためには、特に制限はないが、正極活物質に対して質量で、好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、更に好ましくは１０ｐｐｍ以上、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下で用いられる。表面付着物質により、正極活物質表面での非水系電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができるが、その付着量が少なすぎる場合その効果は十分に発現せず、多すぎる場合には、リチウムイオンの出入りを阻害するため抵抗が増加する場合がある。
【００９２】
（電極の製造）
活物質を結着する結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安定な材料であれば、任意のものを使用することができる。例えば、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等の不飽和結合を有するポリマー、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等のアクリル酸系ポリマー等が挙げられる。
【００９３】
電極中には、機械的強度や電気伝導度を高めるために増粘剤、導電材、充填剤等を含有させてもよい。
増粘剤としては、カルボキシルメチルセルロース、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、酸化スターチ、リン酸化スターチ、ガゼイン等が挙げられる。
【００９４】
導電材としては、銅又はニッケル等の金属材料、グラファイト又はカーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。
電極の製造は、常法によればよい。例えば、負極又は正極活物質に、結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー化し、これを集電体に塗布、乾燥した後に、プレスすることによって形成することができる。
【００９５】
また、活物質に結着剤や導電材等を加えたものをそのままロール成形してシート電極としたり、圧縮成型によりペレット電極としたり、蒸着・スパッタ・メッキ等の手法で集電体上に電極材料の薄膜を形成することもできる。
負極活物質に黒鉛を用いた場合、負極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、好ましくは１．４５ｇ／ｃｍ３ 以上、より好ましくは１．５５ｇ／ｃｍ３ 以上、更に好ましくは１．６０ｇ／ｃｍ３ 以上、特に好ましくは１．６５ｇ／ｃｍ３ 以上、である。
【００９６】
また、正極活物質層の乾燥、プレス後の密度は、好ましくは２．０ｇ／ｃｍ３ 以上、より好ましくは２．５ｇ／ｃｍ３ 以上、更に好ましくは３．０ｇ／ｃｍ３ 以上である。
集電体としては各種のものが用いることができるが、通常は金属や合金が用いられる。負極の集電体としては、銅、ニッケル、ステンレス等が挙げられ、好ましいのは銅である。また、正極の集電体としては、アルミニウム、チタン、タンタル等の金属又はその合金が挙げられ、好ましいのはアルミニウム又はその合金である。
【００９７】
（セパレータ、外装体）
正極と負極の間には、短絡を防止するために多孔膜（セパレータ）を介在させる。この場合、電解液は多孔膜に含浸させて用いる。多孔膜の材質や形状は、電解液に安定であり、かつ保液性に優れていれば、特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等が好ましい。
本発明に係る電池に使用する電池の外装体の材質も任意であり、ニッケルメッキを施した鉄、ステンレス、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン、ラミネートフィルム等が用いられる。
上記した本発明の非水系電解液二次電池の作動電圧は通常２Ｖ〜４．９Ｖの範囲である。
【実施例】
【００９８】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。
尚、下記実施例および比較例で得られた電池の各評価方法を以下に示す。
［容量評価］
シート状非水系電解液二次電池を、電極間の密着性を高めるためにガラス板で挟んだ状態で、２５℃において、０．２Ｃに相当する定電流で４．２Ｖまで充電した後、０．２Ｃの定電流で３Ｖまで放電した。これを３サイクル行って電池を安定させ、４サイクル目は、０．５Ｃの定電流で４．２Ｖまで充電後、４．２Ｖの定電圧で電流値が０．０５Ｃになるまで充電を実施し、０．２Ｃの定電流で３Ｖまで放電して、初期放電容量を求めた。
ここで、１Ｃとは電池の基準容量を１時間で放電する電流値を表し、例えば、０．２Ｃとはその１／５の電流値を表す。
【００９９】
［過充電特性評価］
容量評価試験の終了した電池を、エタノール浴中に浸して体積を測定した後、４５℃において、０．２Ｃの定電流で４．９Ｖまで定電流充電を行い、４．９Ｖに達した時点で電流をカットして、過充電試験後の電池の開回路電圧（ＯＣＶ）を測定した。
次にエタノール浴中に浸して体積を測定し、過充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
過充電試験後の電池のＯＣＶが低い方が、過充電深度が低く、過充電時の安全性が高い。
また、過充電後のガス発生量が多いほど、過充電等の異常により内圧が異常に上昇したときにこれを感知して安全弁を作動させる電池では、安全弁を早めに作動させることができるので好ましい。
【０１００】
また、過充電後のガス発生量と、高温連続充電時等に発生するガス量の差が大きい方が、過充電時に安全弁を確実に作動させながら、高温連続充電時等における安全弁の誤作動を防ぐことができるので好ましい。
【０１０１】
［高温連続充電特性の評価］
容量評価試験の終了した電池を、エタノール浴中に浸して体積を測定した後、６０℃において、０．５Ｃの定電流で定電流充電を行い、４．２５Ｖに到達した後、定電圧充電に切り替え、１週間連続充電を行った。
連続充電試験後、電池を２５℃まで冷却させた後、エタノール浴中に浸して体積を測定し、連続充電の前後の体積変化から発生したガス量を求めた。
発生ガス量の測定後、２５℃において０．２Ｃの定電流で３Ｖまで放電させ、連続充電試験後の残存容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の放電容量の割合を求め、これを連続充電試験後の残存容量（％）とした。
【０１０２】
次に、２５℃において、０．５Ｃの定電流で４．２Ｖまで充電後、４．２Ｖの定電圧で電流値が０．０５Ｃになるまで充電を実施し、１Ｃの定電流で３Ｖまで放電して、連続充電試験後の１Ｃ放電容量を測定し、初期放電容量に対する連続充電試験後の１Ｃ放電容量の割合を求め、これを連続充電試験後の１Ｃ容量（％）とした。
【０１０３】
（実施例１）
［負極の製造］
Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３３６ｎｍ、結晶子サイズ（Ｌｃ）が６５２ｎｍ、灰分が０．０７質量部、レーザー回折・散乱法によるメジアン径が１２μｍ、ＢＥＴ法による比表面積が７．５ｍ２ ／ｇ、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分析から求めたＲ値（＝ＩＢ ／ＩＡ ）が０．１２、１５７０〜１６２０ｃｍ−１の範囲にあるピークの半値幅が１９．９ｃｍ−１である天然黒鉛粉末９４質量部とポリフッ化ビニリデン（呉羽化学社製、商品名「ＫＦ−１０００」）６質量部とを混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えスラリー状にした。このスラリーを厚さ１２μｍの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、負極活物質層の密度が１．６７ｇ／ｃｍ３ になるようにプレスして負極とした。
【０１０４】
［正極の製造］
ＬｉＣｏＯ２ ９０質量部、カーボンブラック４質量部及びポリフッ化ビニリデン（呉羽化学社製、商品名「ＫＦ−１０００」）６質量部を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えスラリー状にし、これを厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、正極活物質層の密度が３．２ｇ／ｃｍ３ になるようにプレスして正極とした。
【０１０５】
［電解液の製造］
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とジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート２質量％とメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）１質量％を混合し、次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して電解液とした。
【０１０６】
［非水系電解液二次電池の製造］
上記の正極、負極、及びポリエチレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム（厚さ４０μｍ）の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に正極負極の端子を突設させながら挿入した後、上記電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、シート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０７】
（実施例２）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０８】
（実施例３）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート２質量％、ジフルオロリン酸リチウム０．５質量％及びメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）１質量％を混合した。次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１０９】
（実施例４）
実施例３の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸（４−ｔ−アミルフェニル）を使用した以外、実施例３と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１０】
（実施例５）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート１質量％、フルオロエチレンカーボネート１質量％及びメタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）１質量％を混合した。次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１１】
（実施例６）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、エタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１２】
（比較例１）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネートの混合物（容量比２：３：３）に、表１に示すように、非水系電解液中の含有量としてビニレンカーボネート２質量％を混合した。次いで十分に乾燥したＬｉＰＦ６ を１．０モル／リットルの割合となるように溶解して調製した電解液を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１３】
（比較例２）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、フェニルシクロへキサンを使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１４】
（比較例３）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸フェニルを使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１５】
（比較例４）
実施例１の電解液において、メタンスルホン酸（４−シクロヘキシルフェニル）に代えて、表１に示すように、メタンスルホン酸（４−メチルフェニル）を使用した以外、実施例１と同様にしてシート状電池を作製し、過充電特性および高温連続充電特性の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
表２から明らかなように、比較例１，３，４の電池は高温連続充電後の発生ガス量、残存容量および１Ｃ放電容量には優れているが、過充電後の発生ガス量が少なく、過充電時の安全性が低い。比較例２の電池は、過充電後の発生ガス量が多く、過充電時の安全性は高いが、高温連続充電後の発生ガス量、残存容量および１Ｃ放電容量に劣る。これに対して、実施例１〜６の電池は、過充電後のガス発生量が多く、過充電時の安全性が高く、高温連続充電後のガス発生量、残存容量および１Ｃ放電容量に優れる。従って、本発明に係る非水系電解液を用いた電池は、過充電時の安全性が高く、高温連続充電特性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の非水系電解液を用いた非水系電解液電池は、過充電時の安全性を高めながら、高容量で、高温連続充電特性に優れているため、公知の各種の用途に用いることが可能である。具体例としては、例えば、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、自動車、バイク、原動機付自転車、自転車、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源等を挙げることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有していることを特徴とする非水系電解液。
【化１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
【請求項２】
一般式（１）中、Ｒ１ はメチル基、エチル基、ビニル基、フェニル基およびトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜６のアルキル基を表すことを特徴とする請求項１に記載の非水系電解液。
【請求項３】
一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の非水系電解液。
【請求項４】
非水系電解液に占める一般式（Ｉ）で表される化合物の割合が、０．００１〜１０質量％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の非水系電解液。
【請求項５】
更に、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の非水系電解液。
【請求項６】
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が請求項１乃至５のいずれかに記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。
【請求項１】
電解質及び非水溶媒を含む非水系電解液において、該非水系電解液が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有していることを特徴とする非水系電解液。
【化１】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１ はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ はそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ｎは０または１の整数を表す。但し、ｎが０の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２以上のアルキル基を表し、ｎが１の場合、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表す。）
【請求項２】
一般式（１）中、Ｒ１ はメチル基、エチル基、ビニル基、フェニル基およびトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ２ 〜Ｒ６ は、それぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数２〜６のアルキル基を表すことを特徴とする請求項１に記載の非水系電解液。
【請求項３】
一般式（Ｉ）中、Ｒ２ 〜Ｒ６ の少なくとも一つはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数５以上のアルキル基を表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の非水系電解液。
【請求項４】
非水系電解液に占める一般式（Ｉ）で表される化合物の割合が、０．００１〜１０質量％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の非水系電解液。
【請求項５】
更に、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート化合物、フッ素原子を有する環状カーボネート化合物、モノフルオロリン酸塩およびジフルオロリン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の非水系電解液。
【請求項６】
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極及び正極、並びに非水系電解液を含む非水系電解液電池であって、該非水系電解液が請求項１乃至５のいずれかに記載の非水系電解液であることを特徴とする非水系電解液電池。
【公開番号】特開２０１１−１７５９５９（Ｐ２０１１−１７５９５９Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０８５８（Ｐ２０１０−１９０８５８）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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