本發(fā)明涉及非水電解液二次電池,詳細(xì)而言,涉及具有含有特定的化合物的非水電解液的非水電解液二次電池。
背景技術(shù):
:伴隨著近年的便攜用個人電腦、手提式攝像機(jī)、信息終端等便攜電子設(shè)備的普及,具有高電壓、高能量密度的非水電解液二次電池作為電源被廣泛采用。此外,從環(huán)境問題的觀點(diǎn)出發(fā),一直在進(jìn)行電池汽車或?qū)㈦娏τ糜趧恿Φ囊徊糠值幕旌蟿恿嚨膶?shí)用化。就非水電解液二次電池而言,為了提高非水電解液二次電池的穩(wěn)定性和電特性,提出了非水電解液用的各種添加劑。作為這樣的添加劑,提出了1,3-丙磺酸內(nèi)酯(例如參照專利文獻(xiàn)1)、碳酸乙烯基亞乙酯(例如參照專利文獻(xiàn)2)、碳酸亞乙烯酯(例如參照專利文獻(xiàn)3)、1,3-丙磺酸內(nèi)酯、丁磺酸內(nèi)酯(例如參照專利文獻(xiàn)4)、碳酸亞乙烯酯(例如參照專利文獻(xiàn)5)、碳酸乙烯基亞乙酯(例如參照專利文獻(xiàn)6)等,其中,碳酸亞乙烯酯由于效果大而被廣泛使用。認(rèn)為這些添加劑在陽極的表面形成被稱為SEI(SolidElectrolyteInterface:固體電解質(zhì)膜)的穩(wěn)定的被膜,通過該被膜覆蓋陽極的表面,從而抑制電解液的還原分解。非水電解液二次電池如果因誤操作等而供給過剩的電流,則有時超過規(guī)定的電壓進(jìn)行充電,這樣的現(xiàn)象被稱為過充電。過充電狀態(tài)有時使非水電解液二次電池的安全性顯著降低,因此逐漸具備若超過規(guī)定的電壓則切斷充電電流的機(jī)構(gòu)。作為切斷充電電流的機(jī)構(gòu)之一,使用環(huán)己基苯等防止過充電劑。防止過充電劑是通過在二次電池達(dá)到過充電區(qū)域的電壓時產(chǎn)生氣體,并使電池的壓力傳感器感知而切斷電流的結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開昭63-102173號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開平4-87156號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開平5-74486號公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開平10-50342號公報(bào)專利文獻(xiàn)5:美國專利第5626981號公報(bào)專利文獻(xiàn)6:美國專利第6919145號公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:發(fā)明所要解決的課題因此,本發(fā)明的目的在于:提供防止過充電能力優(yōu)異、即使經(jīng)過充放電也能夠維持小的內(nèi)部電阻和高電容量的非水電解液、及使用了其的非水電解液二次電池。用于解決課題的手段本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用含有特定結(jié)構(gòu)的化合物的非水電解液,能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的,從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明提供一種非水電解液,其特征在于,其是使鋰鹽溶解在有機(jī)溶劑中而得到的非水電解液,其含有至少1種下述通式(1)所表示的化合物。(式中,Ar表示苯環(huán)或萘環(huán),Z表示R1O-S(=O)2-、R12-S(=O)2-、R1O-S(=O)-或R12-S(=O)-,R1表示具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~20的烴基,R2表示鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;?、-SiR9R10R11、磷酸基、或者具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~20的烴基,R12表示鹵素原子或具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~20的烴基,取代R1、R2及R12所表示的烴基的基團(tuán)為鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲酰基、-SiR9R10R11或磷酸基,R1、R2及R12所表示的烴基中的亞烷基在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR-CO-或-CO-NR-不相鄰的條件下可以中斷1~3次,R表示碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,在R2表示烴基時,R2與Ar鍵合的部位可以被-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR-、-S-、-NR-CO-、-CO-NR-或-N=中斷,R9、R10及R11表示碳原子數(shù)為1~16的烴基,m及n分別表示1以上的整數(shù),在Ar表示苯環(huán)時,m+n為6以下,在Ar表示萘環(huán)時,m+n為10以下,m為2以上時,Z可以相同也可以不同,n為2以上時,R2可以相同也可以不同。其中,n個R2中的至少一個為下述通式(2)或(3)所表示的基團(tuán)。)(式中,R3、R4、R5及R6各自獨(dú)立地表示具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~18的烴基,取代R3、R4、R5及R6所表示的烴基的基團(tuán)為鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;⒒撬峄?、-SiR9R10R11或磷酸基,R3、R4、R5及R6所表示的烴基中的亞烷基在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR-CO-或-CO-NR-不相鄰的條件下可以中斷1~3次,R表示碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,R7及R8各自獨(dú)立地表示氫原子、鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;?、磺酸基、-SiR9R10R11或磷酸基,R9、R10及R11各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1~16的烴基,其中,通式(2)及(3)以全部基團(tuán)計(jì)碳原子數(shù)在3~20的范圍內(nèi)。)另外,本發(fā)明提供一種非水電解液二次電池,其特征在于,其具有可嵌入及脫嵌鋰的陽極、含有過渡金屬和鋰的陰極、及使鋰鹽溶解在有機(jī)溶劑中而得到的非水電解液,其中,非水電解液是前述記載的非水電解液。另外,本發(fā)明提供一種化合物,其由下述通式(1’)所表示。(式中,Ar’表示苯環(huán)或萘環(huán),Z’表示R1’O-S(=O)2-、R12’-S(=O)2-、R1’O-S(=O)-或R12’-S(=O)-,R1’表示具有取代基的碳原子數(shù)為1~20的烴基,R2’表示鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲酰基、-SiR9’R10’R11’、磷酸基、或者具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~20的烴基,R12’表示鹵素原子或具有取代基的碳原子數(shù)為1~20的烴基,取代R1’、R2’及R12’所表示的烴基的基團(tuán)為鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;?、-SiR9’R10’R11’或磷酸基,R1’、R2’及R12’所表示的烴基中的亞烷基在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR’-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR’-CO-或-CO-NR’-不相鄰的條件下可以中斷1~3次,R’表示碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,在R2’表示烴基時,R2’與Ar’鍵合的部位可以被-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR’-、-S-、-NR’-CO-、-CO-NR’-或-N=中斷,R9’、R10’及R11’表示碳原子數(shù)為1~16的烴基,m’及n’分別表示1以上的整數(shù),在Ar’表示苯環(huán)時,m’+n’為6以下,在Ar’表示萘環(huán)時,m’+n’為10以下,m’為2以上時,Z’可以相同也可以不同,n’為2以上時,R2’可以相同也可以不同。其中,n’個R2’中的至少一個為下述通式(2’)或(3’)所表示的基團(tuán)。)(式中,R3’、R4’、R5’及R6’各自獨(dú)立地表示具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~18的烴基,取代R3’、R4’、R5’及R6’所表示的烴基的基團(tuán)為鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲酰基、磺酸基、-SiR9’R10’R11’或磷酸基,R3’、R4’、R5’及R6’所表示的烴基中的亞烷基在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR’-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR’-CO-或-CO-NR’-不相鄰的條件下可以中斷1~3次,R’表示碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,R7’及R8’各自獨(dú)立地表示氫原子、鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;⒒撬峄?、-SiR9’R10’R11’或磷酸基,R9’、R10’及R11’各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1~16的烴基,其中,通式(2’)及(3’)以全部基團(tuán)計(jì)碳原子數(shù)在3~20的范圍內(nèi)。)發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,通過使用含有特定結(jié)構(gòu)的化合物的非水電解液,能夠提供防止過充電能力優(yōu)異、即使經(jīng)過充放電也能夠維持小的內(nèi)部電阻和高電容量的非水電解液二次電池。附圖說明圖1是概略地表示本發(fā)明的非水電解液二次電池的硬幣型電池的結(jié)構(gòu)的一例的縱向截面圖。圖2是表示本發(fā)明的非水電解液二次電池的圓筒型電池的基本構(gòu)成的概略圖。圖3是將本發(fā)明的非水電解液二次電池的圓筒型電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以截面的形式示出的立體圖。具體實(shí)施方式以下,基于優(yōu)選的實(shí)施方式,對本發(fā)明的非水電解液及非水電解液二次電池詳細(xì)地說明。<非水電解液>對本發(fā)明中所使用的使鋰鹽溶解于有機(jī)溶劑中而得到的非水電解液(以下,也稱為本發(fā)明的非水電解液)進(jìn)行說明。本發(fā)明的非水電解液含有上述通式(1)所表示的化合物。以下,對該化合物進(jìn)行說明。作為通式(1)中的R1、R2及R12所表示的碳原子數(shù)為1~20的烴基,可舉出碳原子數(shù)為1~20的飽和及不飽和的脂肪族烴基、碳原子數(shù)為6~20的芳香族烴基。作為碳原子數(shù)為1~20的飽和及不飽和的烴基,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、2-丙炔基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、仲戊基、己基、2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基等飽和烴基,或乙烯基、乙炔基、烯丙基、炔丙基、3-丁烯基、異丁烯基、3-丁炔基、4-戊烯基、5-己烯基等不飽和烴基。作為碳原子數(shù)為6~20的芳香族烴基,可列舉苯基、萘基、環(huán)己基苯基、聯(lián)苯基、芴基、2’-苯基-丙苯基、芐基、萘基甲基等。R1、R2及R12所表示的碳原子數(shù)為1~20的烴基中的亞烷基(R2的情況下也包含與Ar鍵合的部位)在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR-CO-、-CO-NR-或-N=不相鄰的條件下可以中斷1~3次,R是碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基。其中,在中斷的基團(tuán)包含碳原子的情況下,包含了中斷基團(tuán)的碳原子數(shù)在內(nèi)的碳原子數(shù)為1~20。作為表示R的碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,可列舉R1中說明的基團(tuán)中的碳原子數(shù)為1~5的飽和及不飽和的脂肪族烴基等。取代R1、R2及R12所表示的碳原子數(shù)為1~20的烴基的基團(tuán)是鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;?、-SiR9R10R11或磷酸基,R9、R10及R11是碳原子數(shù)為1~16的烴基。此外,當(dāng)取代基團(tuán)是包含碳原子的基團(tuán)時,包含了取代基團(tuán)的碳原子數(shù)在內(nèi)的碳原子數(shù)為1~20。作為鹵素原子,可列舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。此外,本說明書中的鹵素原子全部與此相同。作為R9、R10及R11所表示的碳原子數(shù)為1~16的脂肪族烴基,可列舉與R1中說明的基團(tuán)中碳原子數(shù)為1~16者相同的基團(tuán)。通式(1)中的n個R2中的至少1個為上述通式(2)或(3)所表示的基團(tuán)。關(guān)于通式(2)或(3)中的R3、R4、R5及R6所表示的碳原子數(shù)為1~18的烴基,可列舉與R1中說明的基團(tuán)中碳原子數(shù)為1~18者相同的基團(tuán)R3、R4、R5及R6所表示的碳原子數(shù)為1~18的烴基中的亞烷基在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NR-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR-CO-、-CO或-NR-不相鄰的條件下可以中斷1~3次,R是碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基。其中,在中斷的基團(tuán)包含碳原子的情況下,包含了中斷基團(tuán)的碳原子數(shù)在內(nèi)的碳原子數(shù)為1~18。取代R3、R4、R5及R6所表示的碳原子數(shù)為1~18的烴基的基團(tuán)是鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;⒒撬峄?、-SiR9R10R11或磷酸基,R9、R10及R11是碳原子數(shù)為1~16的烴基。此外,當(dāng)取代基團(tuán)是包含碳原子的基團(tuán)時,包含了取代基團(tuán)的碳原子數(shù)在內(nèi)的碳原子數(shù)為1~16。通式(1)中,當(dāng)列舉Z及R2對Ar的取代數(shù)及取代位置的一例時,為下述的#1~#7。另外,在#1~#7中,當(dāng)將R2中用通式(2)或(3)所表示的基團(tuán)設(shè)為R2A,將除此以外的基團(tuán)設(shè)為R2B,反映Z、R2A及R2B對Ar的取代數(shù)及取代位置時,可列舉下述的#8~#17作為一例。在上述通式(1)所表示的化合物中,n個R2中的至少1個為通式(2)所表示的基團(tuán)的化合物、特別是為異丙基、仲丁基、仲戊基的化合物作為防止過充電劑優(yōu)異,因此優(yōu)選。另外,作為R2中除通式(2)或(3)以外的基團(tuán)(R2B)中優(yōu)選的基團(tuán),可列舉鹵素原子、酯基、酰胺基等。另外,作為Z,在Z為R1O-S(=O)2-或R1O-S(=O)-時,優(yōu)選R1為被鹵素原子取代或未取代的碳原子數(shù)為1~6的飽和或不飽和的脂肪族烴基(甲基、乙基、丙基、異丙基、2-丙炔基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、仲戊基、己基、乙烯基、乙炔基、烯丙基、炔丙基、3-丁烯基、異丁烯基、3-丁炔基、4-戊烯基、5-己烯基或這些基團(tuán)的一部分被鹵素原子取代而得到的基團(tuán)等),另外,在Z為R12-S(=O)2-或R12-S(=O)-時,優(yōu)選R12為鹵素原子或被鹵素原子取代或未取代的碳原子數(shù)為1~6的飽和或不飽和的脂肪族烴基(甲基、乙基、丙基、異丙基、2-丙炔基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、仲戊基、己基、乙烯基、乙炔基、烯丙基、炔丙基、3-丁烯基、異丁烯基、3-丁炔基、4-戊烯基、5-己烯基或這些基團(tuán)的一部分被鹵素原子取代而得到的基團(tuán)等)。作為上述通式(1)所表示的化合物的具體例,可列舉化合物No.1~23,但本發(fā)明并不受這些化合物的任何限定。上述通式(1)所表示的化合物可通過將具有取代基的芳香族化合物進(jìn)行磺化及酯化而制造。在本發(fā)明的非水電解液中,上述通式(1)所表示的化合物可以僅使用1種,也可以將2種以上組合使用。另外,在本發(fā)明的非水電解液中,上述通式(1)所表示的化合物的含量過少時不能發(fā)揮充分的效果,另外過多時,不但得不到與配合量相應(yīng)的增量效果,反而有時對非水電解液的特性產(chǎn)生不良影響,因此通式(1)所表示的化合物的含量在非水電解液中優(yōu)選0.001~10質(zhì)量%,更優(yōu)選0.01~8質(zhì)量%,最優(yōu)選0.1~5質(zhì)量%。作為本發(fā)明的非水電解液中所使用的有機(jī)溶劑,可以使用1種在非水電解液中通常使用的有機(jī)溶劑或?qū)?種以上組合使用。具體而言,可列舉出飽和環(huán)狀碳酸酯化合物、飽和環(huán)狀酯化合物、亞砜化合物、砜化合物、酰胺化合物、飽和鏈狀碳酸酯化合物、鏈狀醚化合物、環(huán)狀醚化合物、飽和鏈狀酯化合物等。上述有機(jī)溶劑中,飽和環(huán)狀碳酸酯化合物、飽和環(huán)狀酯化合物、亞砜化合物、砜化合物及酰胺化合物由于相對介電常數(shù)高,所以發(fā)揮提高非水電解液的介電常數(shù)的作用,特別優(yōu)選飽和環(huán)狀碳酸酯化合物。作為該飽和環(huán)狀碳酸酯化合物,例如可列舉出碳酸亞乙酯、碳酸1-氟亞乙酯、碳酸1,2-亞丙酯、碳酸1,3-亞丙酯、碳酸1,2-亞丁酯、碳酸1,3-亞丁酯、碳酸1,1-二甲基亞乙酯等。作為上述飽和環(huán)狀酯化合物,可列舉出γ-丁內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯、γ-己內(nèi)酯、δ-己內(nèi)酯、δ-辛內(nèi)酯等。作為上述亞砜化合物,可列舉出二甲基亞砜、二乙基亞砜、二丙基亞砜、二苯基亞砜、噻吩等。作為上述砜化合物,可列舉出二甲基砜、二乙基砜、二丙基砜、二苯基砜、環(huán)丁砜(也稱為四亞甲基砜)、3-甲基環(huán)丁砜、3,4-二甲基環(huán)丁砜、3,4-二苯基甲基環(huán)丁砜、環(huán)丁烯砜、3-甲基環(huán)丁烯砜、3-乙基環(huán)丁烯砜、3-溴甲基環(huán)丁烯砜等,優(yōu)選為環(huán)丁砜、四甲基環(huán)丁砜。作為上述酰胺化合物,可列舉出N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。上述有機(jī)溶劑中,飽和鏈狀碳酸酯化合物、鏈狀醚化合物、環(huán)狀醚化合物及飽和鏈狀酯化合物能夠降低非水電解液的粘度,能夠提高電解質(zhì)離子的移動性等,能夠使輸出密度等電池特性優(yōu)異。此外,由于為低粘度,所以能夠提高低溫下的非水電解液的性能,其中,優(yōu)選飽和鏈狀碳酸酯化合物。作為該飽和鏈狀碳酸酯化合物,例如可列舉出碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙丁酯、碳酸甲基叔丁酯、碳酸二異丙酯、碳酸叔丁基丙酯等。作為上述的鏈狀醚化合物或環(huán)狀醚化合物,例如可列舉出二甲氧基乙烷(DME)、乙氧基甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、二氧雜環(huán)戊烷、二噁烷、1,2-雙(甲氧基羰基氧基)乙烷、1,2-雙(乙氧基羰基氧基)乙烷、1,2-雙(乙氧基羰基氧基)丙烷、乙二醇雙(三氟乙基)醚、丙二醇雙(三氟乙基)醚、乙二醇雙(三氟甲基)醚、二乙二醇雙(三氟乙基)醚等,它們中優(yōu)選二氧雜環(huán)戊烷。作為上述飽和鏈狀酯化合物,優(yōu)選分子中的碳原子數(shù)的合計(jì)為2~8的單酯化合物及二酯化合物,作為具體的化合物,可列舉出甲酸甲酯、甲酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸異丁酯、醋酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、異丁酸甲酯、三甲基醋酸甲酯、三甲基醋酸乙酯、丙二酸甲酯、丙二酸乙酯、琥珀酸甲酯、琥珀酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等,優(yōu)選甲酸甲酯、甲酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸異丁酯、醋酸丁酯、丙酸甲酯、及丙酸乙酯。除此以外,作為有機(jī)溶劑,也可以使用乙腈、丙腈、硝基甲烷或它們的衍生物。作為本發(fā)明的非水電解液中使用的鋰鹽,可以采用以往公知的鋰鹽,例如可列舉出LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiB(CF3SO3)4、LiB(C2O4)2、LiBF2(C2O4)、LiSbF6、LiSiF5、LiAlF4、LiSCN、LiClO4、LiCl、LiF、LiBr、LiI、LiAlF4、LiAlCl4及它們的衍生物等,它們中,使用選自由LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、及LiC(CF3SO2)3以及LiCF3SO3的衍生物、及LiC(CF3SO2)3的衍生物組成的組中的1種以上時,電特性優(yōu)異,因而優(yōu)選。上述鋰鹽優(yōu)選按照在本發(fā)明的非水電解液中的濃度達(dá)到0.1~3.0mol/L、特別是0.5~2.0mol/L的方式溶解于上述有機(jī)溶劑中。該鋰鹽的濃度小于0.1mol/L時,有時得不到充分的電流密度,大于3.0mol/L時,有可能損害非水電解液的穩(wěn)定性。上述鋰鹽可以將2種以上的鋰鹽組合使用。作為添加上述通式(1)所表示的化合物的效果,可列舉出防止過充電效果,但在本發(fā)明的非水電解液中也能夠進(jìn)一步添加其他防止過充電劑。作為防止過充電劑,可列舉聯(lián)苯、烷基聯(lián)苯、聯(lián)三苯、聯(lián)三苯的部分氫化物、環(huán)己基苯、叔丁基苯、叔戊基苯、二苯基醚、二苯并呋喃等芳香族化合物;2-氟聯(lián)苯、鄰環(huán)己基氟苯、對環(huán)己基氟苯等上述芳香族化合物的部分氟化物;2,4-二氟苯甲醚、2,5-二氟苯甲醚、2,6-二氟苯甲醚、3,5-二氟苯甲醚等含氟苯甲醚化合物等。其中,優(yōu)選聯(lián)苯、烷基聯(lián)苯、聯(lián)三苯、聯(lián)三苯的部分氫化物、環(huán)己基苯、叔丁基苯、叔戊基苯、二苯基醚、二苯并呋喃等芳香族化合物。另外,也可優(yōu)選使用下述通式(4)所表示的化合物。(式中,R21、R22、R23、R24及R25分別獨(dú)立地表示具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~20的脂肪族烴基、鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲?;?、磺酸基、-SiR29R30R31或磷酸基,碳原子數(shù)為1~20的脂肪族烴基的基團(tuán)中的亞烷基(也包含與苯環(huán)鍵合的部位)在-O-、-CO-、-OCO-、-COO-、-O-CO-O-、-NRa-、-S-、-SO-、-SO2-、-NRa-CO-或-CO-NRa-不相鄰的條件下可以中斷1~3次,Ra表示碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,R21、R22、R23、R24及R25中的至少一個表示被鹵素原子至少取代了一個的碳原子數(shù)為1~20的脂肪族烴基,R28表示p價的基團(tuán),R26、R27、R29、R30及R31分別獨(dú)立地表示具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為1~20的脂肪族烴基或具有取代基或未取代的碳原子數(shù)為6~20的芳香族烴基,p表示1~3的整數(shù)。)作為上述通式(4)中的R21~R27及R29~R31所表示的碳原子數(shù)為1~20的脂肪族烴基、碳原子數(shù)為6~20的芳香族烴基、Ra所表示的碳原子數(shù)為1~5的脂肪族烴基,可列舉與上述通式(1)中說明了的基團(tuán)同樣的基團(tuán)。另外,作為取代R21~R26及R29~R31所表示的碳原子數(shù)為1~20的脂肪族烴基以及R26、R27、R29、R30及R31所表示的碳原子數(shù)為6~20的芳香族烴基的基團(tuán),可列舉與上述通式(1)中說明了的基團(tuán)同樣的基團(tuán)。作為上述通式(4)所表示的化合物的具體例,可列舉下述4-1~4-4等,但并不限定于此。在添加其他防止過充電劑時,其添加量沒有特別限制,但相對于上述通式(1)所表示的化合物100質(zhì)量份,優(yōu)選設(shè)為1~500質(zhì)量份。此外,對于本發(fā)明的非水電解液,為了賦予阻燃性,可以適當(dāng)添加鹵素系、磷系、其它的阻燃劑。阻燃劑的添加量過少時,無法發(fā)揮充分的阻燃效果,此外過多時,不僅不能得到與配合量相應(yīng)的增量效果,相反有時會對非水電解液的特性造成不良影響,因此,相對于構(gòu)成本發(fā)明的非水電解液的有機(jī)溶劑,優(yōu)選為1~50質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為3~10質(zhì)量%。本發(fā)明的非水電解液能夠作為一次電池或二次電池的任意一種電池的非水電解液使用,但是通過用作構(gòu)成本發(fā)明這樣的非水電解液二次電池、特別是鋰離子二次電池的非水電解液,發(fā)揮上述效果。<非水電解液二次電池>本發(fā)明的非水電解液二次電池具有可嵌入及脫嵌鋰的陽極、含有過渡金屬和鋰的陰極、及使鋰鹽溶解在有機(jī)溶劑中而得到的非水電解液,作為非水電解液,使用本發(fā)明的非水電解液。<陽極>本發(fā)明中所使用的能脫嵌和嵌入鋰的陽極只要能夠脫嵌和嵌入鋰就沒有特別的限定,優(yōu)選如下所述。即,作為本發(fā)明的非水電解液二次電池的陽極,使用將陽極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑用有機(jī)溶劑或水進(jìn)行漿料化后涂布到集電體上、并進(jìn)行干燥形成片狀而得到的陽極,可根據(jù)需要配合導(dǎo)電材料。作為陽極活性物質(zhì),可使用天然石墨、人造石墨、難石墨化碳、易石墨化碳、鋰、鋰合金、錫合金、硅合金、氧化硅、鈦氧化物等,但并不限定于此。作為陽極的粘結(jié)劑,例如,可列舉出聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、EPDM、SBR、NBR、氟橡膠、聚丙烯酸等,但并不限定于這些。陽極的粘結(jié)劑的使用量相對于陽極活性物質(zhì)100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.001~5質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~3質(zhì)量份,最優(yōu)選為0.01~2質(zhì)量份。作為陽極的進(jìn)行漿料化的溶劑,例如,可列舉出N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲乙酮、環(huán)己酮、醋酸甲酯、丙烯酸甲酯、二乙基三胺、N,N-二甲基氨基丙胺、聚環(huán)氧乙烷、四氫呋喃等,但并不限定于此。溶劑的使用量相對于陽極活性物質(zhì)100質(zhì)量份,優(yōu)選為30~300質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為50~200質(zhì)量份。陽極的集電體通常使用銅、鎳、不銹鋼、鍍鎳鋼等。此外,作為根據(jù)需要配合的導(dǎo)電材料,可使用石墨烯、石墨的微粒、乙炔黑、科琴黑等碳黑、針狀焦等無定形碳的微粒等、碳納米纖維等,但并不限定于這些。<陰極>作為本發(fā)明中所使用的含有過渡金屬和鋰的陰極,與通常的二次電池同樣地,使用將陰極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑、導(dǎo)電材料等用有機(jī)溶劑或水進(jìn)行漿料化后涂布到集電體上、并干燥形成片狀而得到的陰極。陰極活性物質(zhì)為含有過渡金屬和鋰的物質(zhì),優(yōu)選為含有1種過渡金屬和鋰的物質(zhì),例如,可列舉出鋰過渡金屬復(fù)合氧化物、含鋰過渡金屬磷酸化合物等,可以將它們混合使用。作為上述鋰過渡金屬復(fù)合氧化物的過渡金屬,優(yōu)選為釩、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅等。作為鋰過渡金屬復(fù)合氧化物的具體例子,可列舉出LiCoO2等鋰鈷復(fù)合氧化物、LiNiO2等鋰鎳復(fù)合氧化物、LiMnO2、LiMn2O4、Li2MnO3等鋰錳復(fù)合氧化物、將這些鋰過渡金屬復(fù)合氧化物的作為主體的過渡金屬原子的一部分用鋁、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鋰、鎳、銅、鋅、鎂、鎵、鋯等其它金屬置換而得到的物質(zhì)等。作為置換后的物質(zhì)的具體例子,例如,可列舉出LiNi0.5Mn0.5O2、LiNi0.80Co0.17Al0.03O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiMn1.8Al0.2O4、LiMn1.5Ni0.5O4等。作為上述含鋰過渡金屬磷酸化合物的過渡金屬,優(yōu)選為釩、鈦、錳、鐵、鈷、鎳等,作為具體例子,例如,可列舉出LiFePO4等磷酸鐵類、LiCoPO4等磷酸鈷類、將這些鋰過渡金屬磷酸化合物的作為主體的過渡金屬原子的一部分用鋁、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鋰、鎳、銅、鋅、鎂、鎵、鋯、鈮等其它金屬置換而得到的物質(zhì)等。作為陰極的粘結(jié)劑及漿料化溶劑,與上述陽極中所使用的物質(zhì)相同。陰極的粘結(jié)劑的使用量相對于陰極活性物質(zhì)100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.001~20質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量份,最優(yōu)選為0.02~8質(zhì)量份。陰極的溶劑的使用量相對于陰極活性物質(zhì)100質(zhì)量份,優(yōu)選為30~300質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為50~200質(zhì)量份。作為陰極的導(dǎo)電材料,可使用石墨烯、石墨的微粒、乙炔黑、科琴黑等碳黑、針狀焦等無定形碳的微粒等、碳納米纖維等,但并不限定于這些。陰極的導(dǎo)電材料的使用量相對于陰極活性物質(zhì)100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.01~20質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量份。作為陰極的集電體,通常可使用鋁、不銹鋼、鍍鎳鋼等。本發(fā)明的非水電解液二次電池中,優(yōu)選在陰極與陽極之間使用隔膜,作為該隔膜,可以沒有特別限定地使用通常所采用的高分子的微多孔膜。作為該膜,例如可列舉出由以聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚環(huán)氧乙烷或聚環(huán)氧丙烷等聚醚類、羧甲基纖維素或羥丙基纖維素等各種纖維素類、聚(甲基)丙烯酸及其各種酯類等為主體的高分子化合物或其衍生物、它們的共聚物或混合物形成的膜等。這些膜可以單獨(dú)使用,也可以將這些膜重疊而制成多層膜使用。進(jìn)而,這些膜中,可以使用各種添加劑,其種類或含量沒有特別限制。這些膜中,本發(fā)明的非水電解液二次電池中,優(yōu)選使用由聚乙烯或聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜形成的膜。這些膜以電解液滲入而離子容易透過的方式進(jìn)行了微多孔化。作為該微多孔化的方法,可列舉出邊使高分子化合物與溶劑的溶液進(jìn)行微相分離邊進(jìn)行制膜、將溶劑提取除去而進(jìn)行多孔化的“相分離法”;和將熔融的高分子化合物通過高拉伸比擠出制膜后進(jìn)行熱處理,使晶體向一個方向排列,再通過拉伸在晶體間形成間隙而謀求多孔化的“拉伸法”等,可根據(jù)所使用的膜適當(dāng)選擇。本發(fā)明的非水電解液二次電池中,在陰極材料、非水電解液及隔膜中,出于進(jìn)一步提高安全性的目的,也可以添加酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、硫醚系抗氧化劑、受阻胺化合物等。包含上述構(gòu)成的本發(fā)明的非水電解液二次電池其形狀不受特別限制,可以制成硬幣型、圓筒型、方型等各種形狀。圖1表示本發(fā)明的非水電解液二次電池的硬幣型電池的一個例子,圖2及圖3表示圓筒型電池的一個例子。圖1所示的硬幣型的非水電解液二次電池10中,1為能脫嵌鋰離子的陰極,1a為陰極集電體,2為由能嵌入、脫嵌從陰極脫嵌的鋰離子的碳質(zhì)材料形成的陽極,2a為陽極集電體,3為本發(fā)明的非水電解液,4為不銹鋼制的陰極殼,5為不銹鋼制的陽極殼,6為聚丙烯制的墊圈,7為聚乙烯制的隔膜。此外,圖2及圖3所示的圓筒型的非水電解液二次電池10’中,11為陽極,12為陽極集電體,13為陰極,14為陰極集電體,15為本發(fā)明的非水電解液,16為隔膜,17為陰極端子,18為陽極端子,19為陽極板,20為陽極引線,21為陰極板,22為陰極引線,23為殼,24為絕緣板,25為墊圈,26為安全閥,27為PTC元件。<新型化合物>本發(fā)明的新型化合物由通式(1’)所表示,相當(dāng)于在上述<非水電解液>的項(xiàng)目中說明過的通式(1)所表示的化合物中,Z(Z’)為R1O-S(=O)2-、R12-S(=O)2-、R1O-S(=O)-或R12-S(=O)-,R1(R1’)為具有取代基的碳原子數(shù)為1~20的烴基者,或者R12(R12’)為鹵素原子或具有取代基的碳原子數(shù)為1~20的烴基。作為R1’及R12’所表示的碳原子數(shù)為1~20的烴基,可列舉作為R1及R12所表示的碳原子數(shù)為1~20的烴基而例示出的基團(tuán)。再者,取代R1’及R12’所表示的烴基的基團(tuán)為鹵素原子、腈基、硝基、氨基、羧基、羥基、硫醇基、甲酰基、-SiR9’R10’R11’或磷酸基。通式(1’)中的Ar’與通式(1)中的Ar相同,通式(1’)中的R1’與通式(1)中的R1相同,通式(1’)中的R’與通式(1)中的R相同,通式(1’)中的R9’、R10’及R11’分別與通式(1)中的R9、R10及R11相同,通式(1’)中的m’及n’分別與通式(1)中的m及n相同??赏ㄟ^與上述通式(1)所表示的化合物相同的方法進(jìn)行制造。另外,本發(fā)明的新型化合物除了上述作為非水電解液的添加劑的用途以外,能夠用于表面活性劑及其前體等用途。實(shí)施例以下,通過實(shí)施例及比較例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。但是,本發(fā)明不受以下的實(shí)施例等的任何限制。另外,實(shí)施例中的“份”或“%”只要沒有特別指明則基于質(zhì)量。下述合成例1~3為本發(fā)明的非水電解液中使用的通式(1)表示的化合物的合成例。[合成例1]化合物No.9的合成在燒瓶中添加氫氧化鈉(3.20g、80.0mmol),減壓干燥后進(jìn)行氬氣置換。添加四氫呋喃20.0mL,在冰浴冷卻下緩慢滴加2-丙醇(6.12mL、80.0mmol)、四氫呋喃5.00mL。其后,在冰浴冷卻下滴加2,4,6-三異丙基苯磺酰氯(9.692g、32.0mmol)、四氫呋喃20.0mL,在室溫下攪拌3小時。接著,添加40.0mL蒸餾水、40.0mL乙酸乙酯,進(jìn)行油水分離,進(jìn)而以40.0mL蒸餾水進(jìn)行2次水洗。在所獲得的有機(jī)層中添加無水硫酸鈉,過濾后進(jìn)行蒸發(fā)。通過中壓柱(展開溶劑,乙酸乙酯:己烷=19:1)將粗產(chǎn)物分離,獲得6.77g(收率67.7%)的白色固體目標(biāo)物。使用1H-NMR、IR確認(rèn)了所得到的固體是目標(biāo)物。將數(shù)據(jù)示于[表1]中。[合成例2]化合物No.22的合成在燒瓶中添加2,4,6-三異丙基苯磺酰氯(4.12g、13.6mmol),減壓干燥后進(jìn)行氬氣置換。添加四氫呋喃10.0mL、三乙胺(4.74mL、34.0mmol),在冰浴冷卻下緩慢滴加2,2,2-三氟乙醇(2.43mL、34.0mmol)。在40℃下攪拌1小時30分鐘后,添加20.0mL蒸餾水、20.0mL乙酸乙酯,進(jìn)行油水分離,進(jìn)而以20.0mL蒸餾水進(jìn)行2次水洗。在所獲得的有機(jī)層中添加無水硫酸鈉,過濾后進(jìn)行蒸發(fā)。將粗產(chǎn)物重結(jié)晶(不良溶劑,己烷)而獲得1.47g(收率29.3%)的白色固體目標(biāo)物。使用1H-NMR、IR確認(rèn)了所得到的固體是目標(biāo)物。將數(shù)據(jù)示于[表1]中。[合成例3]化合物No.23的合成在燒瓶中添加2,4,6-三異丙基苯磺酰氯(5.30g、17.5mmol)、氟化鉀(1.32g、22.8mmol)、1,4,7,10,13,16-六氧雜環(huán)十八烷(0.25g、0.95mmol),減壓干燥后進(jìn)行氬氣置換。添加40.0mL乙腈,在室溫下通宵攪拌。接著,添加40mL蒸餾水,使固體晶析。將所獲得的固體過濾分離,獲得4.05g(收率81.0%)的白色固體目標(biāo)物。使用1H-NMR、IR確認(rèn)了所得到的固體是目標(biāo)物。將數(shù)據(jù)示于[表1]中。[表1]下述實(shí)施例1以及比較例1及2是本發(fā)明的非水電解液二次電池的實(shí)施例以及其比較例。[實(shí)施例1~5以及比較例1及2]非水電解液二次電池的制作及評價實(shí)施例及比較例中,非水電解液二次電池(鋰二次電池)按照以下的制作步驟來制作。<制作步驟>[陰極的制作]將作為活性物質(zhì)的LiMn2O490質(zhì)量份、作為導(dǎo)電材料的乙炔黑5質(zhì)量份、及作為粘合劑的聚偏氟乙烯(PVDF)5質(zhì)量份混合后,分散到N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)140質(zhì)量份中形成漿料狀。將該漿料涂布到鋁制的集電體上并干燥后,進(jìn)行壓制成型。然后,將該陰極切割成規(guī)定的大小而制作圓盤狀陰極。[陽極的制作]將作為活性物質(zhì)的人造石墨97.0質(zhì)量份、及作為粘合劑的丁苯橡膠1.5質(zhì)量份、作為增稠劑的羧甲基纖維素1.5質(zhì)量份混合,分散到水120質(zhì)量份中形成漿料狀。將該漿料涂布到銅制的負(fù)極集電體上并干燥后,進(jìn)行壓制成型。然后,將該陽極切割成規(guī)定的大小,制作圓盤狀陽極。[電解質(zhì)溶液的調(diào)制]將LiPF6以1mol/L的濃度溶解于由碳酸亞乙酯30體積%、碳酸甲乙酯40體積%、碳酸二甲酯30體積%構(gòu)成的混合溶劑中,調(diào)制了電解質(zhì)溶液。[非水電解液的調(diào)制]作為電解液添加劑,將[表1]中所示的化合物以記載的比例溶解于電解質(zhì)溶液中,調(diào)制了本發(fā)明的非水電解液及比較的非水電解液。此外,比較化合物1是環(huán)己基苯,為東京化成工業(yè)公司制造。化合物No.4參考J.Chem.Soc.,Perkintrans.1,1980,(5),1076-1079而合成。此外,[表1]中的()內(nèi)的數(shù)字表示在非水電解液中的濃度(質(zhì)量%)。[電池的組裝]將所得到的圓盤狀正極和圓盤狀負(fù)極夾著厚度為25μm的聚乙烯制的微多孔膜而保持到殼內(nèi)。然后,將各個非水電解液注入到殼內(nèi),將殼密閉、密封,制作實(shí)施例1~5以及比較例1及2的鋰二次電池(φ20mm、厚度為3.2mm的硬幣型)。使用實(shí)施例1~5以及比較例1及2的鋰二次電池,通過下述試驗(yàn)法,進(jìn)行初期放電容量比及過充電耐性試驗(yàn)。將這些試驗(yàn)結(jié)果示于下述[表2]中。此外,放電容量比越高,則為初期特性越優(yōu)異的非水電解液二次電池,過充電耐性值越高,表示過充電耐性越優(yōu)異。<放電容量比試驗(yàn)方法>將鋰二次電池放入20℃的恒溫槽內(nèi),進(jìn)行5次以下操作:以充電電流0.3mA/cm2(相當(dāng)于0.2C的電流值)進(jìn)行恒電流恒電壓充電至4.2V,以放電電流0.3mA/cm2(相當(dāng)于0.2C的電流值)進(jìn)行恒電流放電至3.0V的操作。然后,以充電電流0.3mA/cm2進(jìn)行恒電流恒電壓充電至4.2V,以放電電流0.3mA/cm2進(jìn)行恒電流放電至3.0V。將在該第6次測定的放電容量作為電池的初期放電容量,如下述式子所示那樣,將比較例1(未添加電解液添加劑)的初期放電容量設(shè)定為100來算出放電容量比(%)。放電容量比(%)=[(初期放電容量)/(比較例1中的初期放電容量)]×100<過充電耐性試驗(yàn)>將鋰二次電池放入20℃的恒溫槽內(nèi),測定以充電電流0.3mA/cm2(相當(dāng)于0.2C的電流值)進(jìn)行恒電流恒電壓充電至過充電狀態(tài)(5.5V)時的容量(mAh/g)。將比較例1(未添加電解液添加劑)的容量設(shè)定為100來算出。[表2]電解液添加劑放電容量比過充電耐性實(shí)施例1No.4(4.1)100740實(shí)施例2No.4(2.0)100600實(shí)施例3No.9(6.1)99490實(shí)施例4No.22(6.9)99500實(shí)施例5No.23(5.4)98550比較例1-100100比較例2比較1(3.0)101250由上述結(jié)果明白,本發(fā)明的非水電解液中使用的上述通式(1)所表示的化合物能夠不降低電池特性(放電容量)而抑制過充電時的電壓上升。符號說明1陰極1a陰極集電體2陽極2a陽極集電體3電解液4陰極殼5陽極殼6墊圈7隔膜10硬幣型的非水電解液二次電池10’圓筒型的非水電解液二次電池11陽極12陽極集電體13陰極14陰極集電體15電解液16隔膜17陰極端子18陽極端子19陽極板20陽極引線21陰極22陰極引線23殼24絕緣板25墊圈26安全閥27PTC元件當(dāng)前第1頁1 2 3