JP2016051600A - Nonaqueous electrolytic solution for power storage device - Google Patents

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Hiromichi Nei
太陸 寧
佐藤 正昭
Masaaki Sato
正昭 佐藤
和行 清水
Kazuyuki Shimizu
和行 清水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a nonaqueous electrolytic solution for a power storage device which enables the reduction in the electrical resistance of a nonaqueous electrolytic solution, and which enables the enhancement in characteristic enough to maintain a high capacity even after the repetition of charge and discharge; and a power storage device.SOLUTION: A nonaqueous electrolytic solution for a power storage device comprises: a nonaqueous solvent; and an electrolyte dissolved in the solvent. The electrolyte is a lithium salt which can dissolve in the nonaqueous solvent, and it includes a boric acid compound consisting of tetraboric acid or its salt, or metaboric acid or its salt.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、リチウム二次電池などの蓄電デバイス用非水電解液に関する。   The present invention relates to a nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device such as a lithium secondary battery.

近年、携帯電話、ノートパソコンなどに代表される携帯用電子端末等の種々の携帯電子機器の普及に伴い、それらの電源として二次電池は重要な役割を果たしている。これらの二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム電池等の水溶液系電池、非水電解液電池が挙げられるが、なかでも、リチウム等を吸蔵、放出できる正極及び負極と非水電解液とからなる非水電解液二次電池は、高電圧で高エネルギー密度を有し、安全性に優れ、環境問題などの点で、他の二次電池と比較して様々な利点を有している。   In recent years, with the widespread use of various portable electronic devices such as portable electronic terminals typified by mobile phones and notebook computers, secondary batteries play an important role as their power source. These secondary batteries include aqueous batteries such as lead-acid batteries and nickel / cadmium batteries, and non-aqueous electrolyte batteries. Among these, positive and negative electrodes that can occlude and release lithium, non-aqueous electrolytes, and the like. Non-aqueous electrolyte secondary battery consisting of has various advantages compared to other secondary batteries in terms of high voltage, high energy density, excellent safety, environmental issues, etc. .

現在実用化されている非水電解液二次電池としては、例えば、正極活物質としてリチウムと遷移金属との複合酸化物を用い、負極活物質としてリチウムをドープ・脱ドープ可能な材料を用いたリチウム二次電池が挙げられる。リチウム二次電池の負極活物質では、優れたサイクル特性を有する材料としては、炭素材料が挙げられる。炭素材料のなかでも、黒鉛材料は単位体積あたりのエネルギー密度を向上できる材料として期待されている。   As non-aqueous electrolyte secondary batteries currently in practical use, for example, a composite oxide of lithium and a transition metal is used as a positive electrode active material, and a material capable of doping and dedoping lithium is used as a negative electrode active material. A lithium secondary battery is mentioned. In the negative electrode active material of a lithium secondary battery, a carbon material is an example of a material having excellent cycle characteristics. Among carbon materials, graphite material is expected as a material that can improve the energy density per unit volume.

また、リチウム二次電池の特性向上のため、負極/正極の特性のみならず、リチウムイオンの移送を担う非水電解液の特性の向上が求められている。かかる非水電解液としては、非プロトン性有機溶媒に、LiBF、LiPF、LiClO、LiN(SOCF)、LiN(SOCFCF)などのリチウム塩を混合した非水溶液が用いられている(非特許文献1)。非プロトン性有機溶媒の代表例として、カーボネート類が知られており、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなどの各種のカーボネート化合物の使用が提案されている(特許文献1、特許文献2)。 Further, in order to improve the characteristics of the lithium secondary battery, not only the characteristics of the negative electrode / positive electrode but also the characteristics of the non-aqueous electrolyte responsible for transferring lithium ions are required. As such a non-aqueous electrolyte, a lithium salt such as LiBF 4 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 CF 2 CF 3 ) 2 was mixed in an aprotic organic solvent. A non-aqueous solution is used (Non-Patent Document 1). Carbonates are known as typical examples of aprotic organic solvents, and the use of various carbonate compounds such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and dimethyl carbonate has been proposed (Patent Documents 1 and 2).

一方、非水電解液の電解質としては、前記LiBF、LiPFが溶解された非水電解液は、リチウムイオンの移送を表す導電率が高く、かつLiBF、LiPFの酸化分解電圧が高いために高電圧において安定であることが知られており、リチウム二次電池の有する高電圧、高エネルギー密度という特性を引き出すことに寄与している。 On the other hand, as the electrolyte of the non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte in which LiBF 4 and LiPF 6 are dissolved has high conductivity indicating the transfer of lithium ions, and the oxidative decomposition voltage of LiBF 4 and LiPF 6 is high. Therefore, it is known to be stable at a high voltage, and contributes to drawing out the characteristics of the high voltage and high energy density of the lithium secondary battery.

一方、リチウム二次電池などの非水電解液二次電池を各電源として使用するに当たっては、非水電解液に対しては、その電気抵抗を低下させてリチウムイオンの伝導性を高め、また、充電、放電を繰り返した後も、電池容量の低下を抑制し、高容量を維持する、所謂サイクル特性を高める高寿命化が求められている。   On the other hand, when using a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium secondary battery as each power source, for non-aqueous electrolyte, the electrical resistance is lowered to increase the conductivity of lithium ions, Even after repeated charging and discharging, there is a demand for a long life span that suppresses a decrease in battery capacity and maintains a high capacity, so-called cycle characteristics.

かかる目的を達成するため、非水電解液について、従来から、電解質であるリチウム塩の構造を特定化することや、特定の化合物を添加することが種々提案されている。例えば、特許文献3には、非水電解液中に、特定構造を有するビニルスルホン誘導体を添加することや、特許文献4には、特定の構造を有する二官能酸リチウム塩以外のリチウム塩であって、ホウ素原子を有さないリチウム塩を添加することが知られている。
しかし、従来の非水電解液は、コストの点も含めて必ずしも十分に満足できものではなく、蓄電デバイス用の非水電解液には、そのためのさらなる技術が求められている。
In order to achieve such an object, various proposals have conventionally been made for non-aqueous electrolytes to specify the structure of a lithium salt that is an electrolyte or to add a specific compound. For example, Patent Document 3 includes the addition of a vinylsulfone derivative having a specific structure in a non-aqueous electrolyte, and Patent Document 4 includes lithium salts other than a bifunctional lithium salt having a specific structure. It is known to add a lithium salt having no boron atom.
However, conventional non-aqueous electrolytes are not always satisfactory, including the cost, and further techniques are required for non-aqueous electrolytes for power storage devices.

特開平4−184872号公報JP-A-4-184872 特開平10−27625号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-27625 特開平11−329494号公報JP 11-329494 A 特開平2014−22334号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-22334

本発明は、非水電解液中における電解質の溶解性を高めて、非水電解液の電気抵抗を低下させるとともに、多数回の充電、放電を繰り返した後も、高容量を維持する、所謂サイクル特性を高めたリチウム二次電池などの蓄電デバイス用の非水電解液、及び、該非水電解液を使用した蓄電デバイスの提供を目的にする。   The present invention improves the solubility of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte, lowers the electrical resistance of the non-aqueous electrolyte, and maintains a high capacity even after repeated many times of charging and discharging, so-called cycle It aims at providing the nonaqueous electrolyte for electrical storage devices, such as a lithium secondary battery which improved the characteristic, and the electrical storage device using this nonaqueous electrolytic solution.

本発明者らは、種々研究を重ねたところ、予想外なことに、従来、その目的のためには知られておらず、構造も単純である、四ホウ酸若しくはその塩、又はメタホウ酸若しくはその塩からなる特定のホウ酸化合物が、上記の目的を達成のために効果的であることを見出した。すなわち、上記の特定のホウ酸化合物は、非水電解液におけるリチウム電解質の溶解性を高めて、非水電解液の電気抵抗を低下させるだけでなく、充電、放電を繰り返した後も、高容量を維持し所謂サイクル特性を高めることを見出した。
一方、かかる効果は、ホウ酸化合物でも特定のホウ酸化合物について見られる特異のものであり、例えば、オルトホウ酸やその塩などの典型的なホウ酸化合物ではほとんど見られない。
As a result of various studies, the present inventors have unexpectedly found that tetraboric acid or a salt thereof, or metaboric acid or a salt that has not been conventionally known for the purpose and has a simple structure. It has been found that a specific boric acid compound consisting of the salt is effective for achieving the above object. That is, the specific boric acid compound not only increases the solubility of the lithium electrolyte in the non-aqueous electrolyte and decreases the electric resistance of the non-aqueous electrolyte, but also has a high capacity even after repeated charging and discharging. And so-called cycle characteristics were improved.
On the other hand, such an effect is a peculiar thing seen also about a specific boric acid compound also with a boric acid compound, for example, it is hardly seen with typical boric acid compounds, such as orthoboric acid and its salt.

本発明は、上記の新たな知見に基づくものであり、下記の要旨を有する。
(1)非水溶媒に電解質を溶解してなる蓄電デバイス用非水電解液であって、前記電解質が前記非水溶媒に溶解するリチウム塩であり、かつ、四ホウ酸若しくはその塩、又はメタホウ若しくはその塩からなるホウ酸化合物を含有することを特徴とする蓄電デバイス用非水電解液。
(2)前記四ホウ酸の塩又はメタホウ酸の塩が、非水溶媒に溶解可能な、アルカリ金属塩、多価金属塩、アンモニウム塩、四級アンモニム塩、イミダゾリウム塩、又はピリジニウム塩である上記(1)に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
(3)前記四ホウ酸の塩又はメタホウ酸の塩が、アルカリ金属塩である上記(1)に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
(4)前記四ホウ酸化合物を0.0001〜10重量%含有する上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
The present invention is based on the above new findings and has the following gist.
(1) A nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device obtained by dissolving an electrolyte in a nonaqueous solvent, wherein the electrolyte is a lithium salt dissolved in the nonaqueous solvent, and tetraboric acid or a salt thereof, or metaboro Alternatively, a nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device, comprising a boric acid compound composed of a salt thereof.
(2) The tetraboric acid salt or metaboric acid salt is an alkali metal salt, polyvalent metal salt, ammonium salt, quaternary ammonium salt, imidazolium salt, or pyridinium salt that is soluble in a non-aqueous solvent. The non-aqueous electrolyte for electrical storage devices as described in said (1).
(3) The nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to (1), wherein the tetraboric acid salt or metaboric acid salt is an alkali metal salt.
(4) The nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to any one of (1) to (3), wherein the tetraboric acid compound is contained in an amount of 0.0001 to 10% by weight.

(5)前記非水溶媒が、鎖状炭酸エステル、飽和環状炭酸エステル、及び不飽和環状炭酸エステルを含有する上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
(6)前記非水溶媒が、鎖状炭酸エステル、飽和環状炭酸エステル、及び不飽和環状炭酸エステルが、それぞれ、30〜80重量%、10〜50重量%、及び0.01〜5重量%を含有する上記(5)に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
(5) The nonaqueous electrolysis for an electricity storage device according to any one of (1) to (4), wherein the nonaqueous solvent contains a chain carbonate ester, a saturated cyclic carbonate ester, and an unsaturated cyclic carbonate ester. liquid.
(6) The non-aqueous solvent contains 30 to 80% by weight, 10 to 50% by weight, and 0.01 to 5% by weight of the chain carbonate, saturated cyclic carbonate, and unsaturated cyclic carbonate, respectively. The non-aqueous electrolyte for electrical storage devices as described in said (5) containing.

(7)さらに、カルボン酸無水物、カルボン酸塩、スルホン酸塩、含硫黄化合物、ホウソからなる第2の添加物を含有する上記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
(8)前記リチウム塩が、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)、及びLiN(CFSO)(CSO)の群より選ばれる少なくとも1種のリチウム塩である上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。
(9)上記(1)〜(8)のいずれか1項に記載の非水電解液を使用する蓄電デバイス。
(10)蓄電デバイスがリチウム二次電池である上記(9)に記載の畜電デバイス。
(7) The electricity storage according to any one of (1) to (6), further including a second additive composed of a carboxylic acid anhydride, a carboxylate salt, a sulfonate salt, a sulfur-containing compound, and boron. Non-aqueous electrolyte for devices.
(8) The lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 2 F 5 SO 2 ), and LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), which is at least one lithium salt selected from the group described in any one of (1) to (7) above Nonaqueous electrolyte for electricity storage devices.
(9) An electricity storage device using the nonaqueous electrolytic solution according to any one of (1) to (8) above.
(10) The livestock device according to (9), wherein the electricity storage device is a lithium secondary battery.

本発明による非水電解液は、非水電解液におけるリチウム電解質の溶解性を高めて、非水電解液の電気抵抗を低下させるだけでなく、充電、放電を繰り返した後も、高容量を維持し所謂サイクル特性を高める。このため、良好な初期特性、サイクル特性に優れたリチウム二次電池などの蓄電デバイス用の非水電解液が提供される。   The non-aqueous electrolyte according to the present invention not only lowers the electric resistance of the non-aqueous electrolyte by increasing the solubility of the lithium electrolyte in the non-aqueous electrolyte, but also maintains a high capacity even after repeated charging and discharging. However, so-called cycle characteristics are improved. For this reason, the non-aqueous electrolyte for electrical storage devices, such as a lithium secondary battery excellent in the favorable initial characteristic and cycling characteristics, is provided.

以下、本発明の非水電解液及びこれを使用した蓄電デバイスについて詳細に説明する。
<非水溶媒>
本発明の非水電解液で使用する非水溶媒は、種々のものを用いることができる。例えば、非プロトン性極性溶媒が好ましい。その具体例は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、2,3−ペン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、フルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートになどの環状カーボネート;γープチロラクトン及びγーバレロラクトンなどのラクトン;スルホランなどの環状スルホン;テトラヒドロフラン及びジオキサンなどの環状エーテル;エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロビルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート及びメチルトリフルオロエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート;アセトニトリルなどのニトリル;ジメチルエーテルなどの鎖状エーテル;プロピオン酸メチルなどの鎖状カルボン酸エステル;ジメトキシエタンなどの鎖状グリコールエーテル;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(CFHCFCHOCFCFH)、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルエーテル(CFCFCHOCFCFH)、エトキシ−2,2,2−トリフルオロエトキシ−エタン(CFCHOCHCHOCHCH)等のフッ素置換エーテルが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Hereinafter, the nonaqueous electrolytic solution of the present invention and the electricity storage device using the same will be described in detail.
<Nonaqueous solvent>
As the nonaqueous solvent used in the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, various solvents can be used. For example, an aprotic polar solvent is preferable. Specific examples thereof are ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, fluoroethylene carbonate. And cyclic carbonates such as 4,5-difluoroethylene carbonate; lactones such as γ-ptilolactone and γ-valerolactone; cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate , Methyl isopropyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, ethyl Chain carbonates such as propyl carbonate and methyl trifluoroethyl carbonate; nitriles such as acetonitrile; chain ethers such as dimethyl ether; chain carboxylic acid esters such as methyl propionate; chain glycol ethers such as dimethoxyethane; , 2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether (CF 2 HCF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H), 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2 , 3,3,3-pentafluoro-propyl ether (CF 3 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H), ethoxy-2,2,2-trifluoro-ethoxy - ethane (CF 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH And fluorine-substituted ethers such as 3 ). These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

非水溶媒としては、イオン伝導性の観点から、環状カーボネート、鎖状カーボネートなどのカーボネート系溶媒を用いることがより好ましい。カーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートを組合せて用いることがさらに好ましい。環状カーボネートとしては、上記のなかでも、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好ましい。鎖状カーボネートとしては、上記のなかでも、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートが好ましい。カーボネート系溶媒を用いる場合、電池物性改善の点から、必要に応じて、ニトリル系化合物、スルホン系等の別の非水溶媒をさらに添加することができる。   As the non-aqueous solvent, it is more preferable to use a carbonate-based solvent such as cyclic carbonate and chain carbonate from the viewpoint of ion conductivity. It is more preferable to use a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate as the carbonate solvent. Among the above, as the cyclic carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, and fluoroethylene carbonate are preferable. Among the above-mentioned chain carbonates, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate are preferable. In the case of using a carbonate-based solvent, another non-aqueous solvent such as a nitrile compound or a sulfone-based solvent can be further added as necessary from the viewpoint of improving battery physical properties.

非水溶媒として、本発明では、特に、鎖状炭酸エステル、飽和環状炭酸エステル、及び不飽和環状炭酸エステルを含有するのが好ましい。かかる3種の炭酸エステルを含有する場合には、本発明の効果を発揮する以上特に好ましい。本発明で使用される非水溶媒は、非水電解液中で、鎖状炭酸エステル、飽和環状炭酸エステル、及び不飽和環状炭酸エステルが、それぞれ、30〜80重量%、10〜50重量%、及び0.01〜5重量%含まれることが好ましく、なかでも、それぞれ、50〜70重量%、20〜30重量%、及び0.1〜2重量%含まれることがより好ましい。   As the nonaqueous solvent, in the present invention, it is particularly preferable to contain a chain carbonate ester, a saturated cyclic carbonate ester, and an unsaturated cyclic carbonate ester. In the case of containing these three kinds of carbonates, it is particularly preferable since the effects of the present invention are exhibited. In the nonaqueous solvent used in the present invention, the chain carbonate ester, the saturated cyclic carbonate ester, and the unsaturated cyclic carbonate ester are 30 to 80% by weight, 10 to 50% by weight, respectively, in the nonaqueous electrolytic solution. And 0.01 to 5% by weight, and more preferably 50 to 70% by weight, 20 to 30% by weight, and 0.1 to 2% by weight, respectively.

上記鎖状炭酸エステルが30重量%よりも小さい場合には、電解液の粘度が上昇し、加えて、低温で凝固してしまうため、充分な特性が得られなくなり、逆に80重量%よりの大きい場合には、リチウム塩の解離度/溶解度が低下し電解液のイオン電導度が低下してしまう。飽和環状炭酸エステルが10重量%よりも小さい場合には、リチウム塩の解離度/溶解度が低下し、電解液のイオン電導度が低下し、逆に50重量%よりの大きい場合には、電解液の粘度が上昇し、加えて、低温で凝固してしまうため、充分な特性が得られなくなる。
また、不飽和環状炭酸エステルが0.01重量%よりも小さい場合には、負極表面に良好な被膜が形成されなくなるためサイクル特性が低下し、逆に5重量%より大きい場合には、例えば、高温保存時に電解液がガス発生しやすい状態となり、電池内の圧力が上昇するなど実用上好ましくない状態になる。
When the chain carbonate ester is smaller than 30% by weight, the viscosity of the electrolytic solution is increased, and in addition, it solidifies at a low temperature, so that sufficient characteristics cannot be obtained. If it is large, the dissociation / solubility of the lithium salt will decrease, and the ionic conductivity of the electrolyte will decrease. When the saturated cyclic carbonate is less than 10% by weight, the dissociation / solubility of the lithium salt is lowered, and the ionic conductivity of the electrolyte is lowered. Conversely, when the saturated cyclic carbonate is more than 50% by weight, the electrolyte In addition, the viscosity of the resin increases and, at the same time, solidifies at a low temperature, so that sufficient characteristics cannot be obtained.
In addition, when the unsaturated cyclic carbonate is smaller than 0.01% by weight, a good film is not formed on the negative electrode surface, so that the cycle characteristics are deteriorated. Conversely, when the unsaturated cyclic carbonate is larger than 5% by weight, for example, When stored at a high temperature, the electrolyte solution is likely to generate gas, and the pressure in the battery is increased, which is undesirable in practice.

本発明で使用される鎖状炭酸エステルとしては、例えば、総炭素数が3〜9の鎖状カーボネートが挙げられる。具体的にはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、ジ−n−ブチルカーボネート、ジ−t−ブチルカーボネート、n−ブチルイソブチルカーボネート、n−ブチル−t−ブチルカーボネート、イソブチル−t−ブチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルメチルカーボネート、イソブチルメチルカーボネート、t−ブチルメチルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチルカーボネート、t−ブチルエチルカーボネート、n−ブチル−n−プロピルカーボネート、イソブチル−n−プロピルカーボネート、t−ブチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルイソプロピルカーボネート、イソブチルイソプロピルカーボネート、t−ブチルイソプロピルカーボネート等を挙げることができる。これらのなかで、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネートが好ましいが、特に限定されるものではない。またこれら鎖状炭酸エステルは2種類以上混合してもよい。   Examples of the chain carbonate used in the present invention include a chain carbonate having 3 to 9 carbon atoms in total. Specifically, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propyl isopropyl carbonate, di-n-butyl carbonate, di-t-butyl carbonate, n-butyl isobutyl carbonate, n-butyl-t-butyl carbonate, isobutyl-t-butyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-butyl methyl carbonate, isobutyl methyl carbonate, t-butyl methyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butyl ethyl carbonate, isobutyl ethyl carbonate, t-butyl ethyl carbonate, n-butyl-n-propyl carbonate, isobutyl-n- B pills carbonate, t- butyl -n- propyl carbonate, n- butyl isopropyl carbonate, isobutyl isopropyl carbonate, and t-butyl isopropyl carbonate. Among these, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate are preferable, but are not particularly limited. Two or more of these chain carbonates may be mixed.

本発明で使用される飽和環状炭酸エステルとしては、例えば、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、フルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。このなかで、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より好ましく、プロピレンカーボネートを使用することにより、幅広い温度範囲にて安定した非水電解液を提供することができる。これら飽和環状炭酸エステルは2種類以上混合してもよい。   Examples of the saturated cyclic carbonate used in the present invention include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and fluoroethylene carbonate. Among these, ethylene carbonate, propylene carbonate, and fluoroethylene carbonate are more preferable. By using propylene carbonate, a stable nonaqueous electrolytic solution can be provided in a wide temperature range. Two or more of these saturated cyclic carbonates may be mixed.

また、本発明で使用される不飽和環状炭酸エステルとしては、下記の一般式(I)で表されるビニレンカーボネート誘導体が挙げられる。

Figure 2016051600
Examples of the unsaturated cyclic carbonate used in the present invention include vinylene carbonate derivatives represented by the following general formula (I).
Figure 2016051600

上記一般式(I)において、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数が1〜12のハロゲン原子を含んでいてもよいアルキル基である。なかでも、R及びRが水素((I)の化合物がビニレンカーボネートである)が好ましい。 In the above general formula (I), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl group that may contain a halogen atom having 1 to 12 carbon atoms. Of these, R 1 and R 2 are preferably hydrogen (the compound of (I) is vinylene carbonate).

上記ビニレンカーボネート誘導体の具体例として、以下の化合物を挙げられる。ビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、フルオロ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、プロピルビニレンカーボネート、ブチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ジプロピルビニレンカーボネートなどであるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the vinylene carbonate derivative include the following compounds. Vinylene carbonate, fluorovinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, fluoromethyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, propyl vinylene carbonate, butyl vinylene carbonate, dimethyl vinylene carbonate, diethyl vinylene carbonate, dipropyl vinylene carbonate, etc. are limited thereto. It is not a thing.

これらの化合物のなかでも、ビニレンカーボネートが効果的であり、かつコスト的にも有利である。なお、上記ビニレンカーボネート誘導体に関しては、少なくとも1種であり、単独又は、混合していることも可能である。
また、本発明で使用される別の不飽和環状炭酸エステルとしては、下記の一般式(II)で表されるアルケニルエチレンカーボネートが挙げられる。
Among these compounds, vinylene carbonate is effective and advantageous in terms of cost. In addition, regarding the said vinylene carbonate derivative, it is at least 1 type, and it is also possible to be independent or to mix.
Moreover, as another unsaturated cyclic carbonate used by this invention, the alkenyl ethylene carbonate represented by the following general formula (II) is mentioned.

Figure 2016051600
Figure 2016051600

上記式(II)において、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数が1〜12のハロゲン原子を含んでいてもよい炭化水素基、又は炭素数が2〜12のアルケニル基であり、その内少なくとも一つは炭素数が2〜12のアルケニル基である。なかでも、R〜Rのうちの一つがビニル基であり、残りが水素である場合((II)の化合物が4−ビニルエチレンカーボネート)が好ましい。 In the above formula (II), R 3 to R 6 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group that may contain a halogen atom having 1 to 12 carbon atoms, or a carbon number of 2 to 2. 12 alkenyl groups, at least one of which is an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms. Especially, when one of R < 3 > -R < 6 > is a vinyl group and the remainder is hydrogen (the compound of (II) is 4-vinyl ethylene carbonate), it is preferable.

上記アルケニルエチレンカーボネートの具体例としては、4−ビニルエチレンカーボネート、4−ビニル−4−メチルエチレンカーボネート、4−ビニル−4−エチルエチレンカーボネート、4−ビニル−4−n−プロピルエチレンカーボネートなどの化合物を挙げられる。   Specific examples of the alkenylethylene carbonate include compounds such as 4-vinylethylene carbonate, 4-vinyl-4-methylethylene carbonate, 4-vinyl-4-ethylethylene carbonate, 4-vinyl-4-n-propylethylene carbonate, and the like. Can be mentioned.

本発明で使用される非水溶媒には、上記の成分のほかに他の各種溶媒が含まれていてもよい。これらの他の各種溶媒として、例えば、環状カルボン酸エステル、総炭素数3〜9の鎖状エステル、総炭素数3〜6の鎖状エーテルなどが挙げられる。これらの他の各種溶媒は、非水電解液中、好ましくは0.2〜10重量%、特に好ましくは0.5〜5重量%含有される。   The nonaqueous solvent used in the present invention may contain other various solvents in addition to the above components. Examples of these other various solvents include cyclic carboxylic acid esters, chain esters having 3 to 9 carbon atoms, and chain ethers having 3 to 6 carbon atoms. These various other solvents are preferably contained in the nonaqueous electrolytic solution in an amount of 0.2 to 10% by weight, particularly preferably 0.5 to 5% by weight.

環状カルボン酸エステル(総炭素数が3〜9のラクトン化合物)としては、例えばγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン等を挙げることができる。これらのなかで、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンがより好ましいが、特に限定されるものではない。またこれら環状カルボン酸エステルは2種類以上混合してもよい。   Examples of the cyclic carboxylic acid ester (lactone compound having 3 to 9 total carbon atoms) include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, and the like. Among these, γ-butyrolactone and γ-valerolactone are more preferable, but not particularly limited. Two or more of these cyclic carboxylic acid esters may be mixed.

また、総炭素数3〜9の鎖状エステルとしては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸−イソプロピル、酢酸−n−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−n−プロピル、プロピオン酸−イソプロピル、プロピオン酸−n−ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸−t−ブチルを挙げることができる。これらのなかで、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルが好ましい。   Examples of the chain ester having 3 to 9 carbon atoms include methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl, acetic acid-isopropyl, acetic acid-n-butyl, acetic acid isobutyl, acetic acid-t-butyl, propionic acid. Mention may be made of methyl, ethyl propionate, propionate-n-propyl, propionate-isopropyl, propionate-n-butyl, propionate isobutyl, propionate-t-butyl. Of these, ethyl acetate, methyl propionate, and ethyl propionate are preferred.

また、総炭素数3〜6の鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシメタン、ジエトキシエタン、エトキシメトキシメタン、エトキシメトキシエタン等を挙げることができる。これらのなかで、ジメトキシエタン、ジエトキシエタンがより好ましいができる。   Examples of the chain ether having 3 to 6 carbon atoms include dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxymethane, diethoxyethane, ethoxymethoxymethane, and ethoxymethoxyethane. Of these, dimethoxyethane and diethoxyethane are more preferable.

さらに、ベンゾニトリル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキソラン、4−メチルジオキソラン、N、N−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、スルホラン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ニトロベンゼンなどを使用することができる。   Further, benzonitrile, acetonitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dioxolane, 4-methyldioxolane, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, sulfolane, dichloroethane, chlorobenzene, nitrobenzene and the like can be used. .

<リチウム塩>
本発明の非水電解液の溶質としては、リチウム塩が用いられる。リチウム塩については、上記非水溶媒に溶解しうるものであれば特に限定はされない。その具体例として例えば、以下の通りである。
(A)無機リチウム塩:
LiPF、LiAsF、LiBF等の無機フッ化物塩、LiClO、LiBrO、LiIO、等の過ハロゲン酸塩など。
(B)有機リチウム塩:
LiCFSO等の有機スルホン酸塩、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)等のパーフルオロアルキルスルホン酸イミド塩、LiC(CFSO等のパーフルオロアルキルスルホン酸メチド塩、LiPF(CF、LiPF(CF、LiPF(CF、LiPF(C、LiPF(C、LiPF(n−C、LiPF(n−C、LiPF(n−C、LiPF(iso−C、LiPF(iso−C、LiPF(iso−C、LiB(CF、LiBF(CF、LiBF(CF、LiBF(CF)、LiB(C、LiBF(C、LiBF(C、LiBF(C)、LiB(n−C、LiBF(n−C、LiBF(n−C、LiBF(n−C)、LiB(iso−C、LiBF(iso−C、LiBF(iso−C、LiBF(iso−C)等の一部のフッ素をパーフルオロアルキル基で置換した無機フッ化物塩フルオロホスフェート、パーフルオロアルキルの含フッ素有機リチウム塩が挙げられる。
<Lithium salt>
A lithium salt is used as the solute of the nonaqueous electrolytic solution of the present invention. The lithium salt is not particularly limited as long as it can be dissolved in the non-aqueous solvent. Specific examples thereof are as follows.
(A) Inorganic lithium salt:
LiPF 6, LiAsF 6, inorganic fluoride salts LiBF 4 or the like, LiClO 4, LiBrO 4, LiIO 4, perhalogenate etc. like.
(B) Organic lithium salt:
Organic sulfonates such as LiCF 3 SO 3 , perfluoro such as LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) Alkylsulfonic acid imide salts, perfluoroalkylsulfonic acid methide salts such as LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiPF (CF 3 ) 5 , LiPF 2 (CF 3 ) 4 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 2 ( C 2 F 5) 4, LiPF 3 (C 2 F 5) 3, LiPF (n-C 3 F 7) 5, LiPF 2 (n-C 3 F 7) 4, LiPF 3 (n-C 3 F 7) 3, LiPF (iso-C 3 F 7) 5, LiPF 2 (iso-C 3 F 7) 4, LiPF 3 (iso-C 3 F 7) 3, LiB (CF 3) 4, LiBF (CF 3 3, LiBF 2 (CF 3) 2, LiBF 3 (CF 3), LiB (C 2 F 5) 4, LiBF (C 2 F 5) 3, LiBF 2 (C 2 F 5) 2, LiBF 3 (C 2 F 5), LiB (n- C 3 F 7) 4, LiBF (n-C 3 F 7) 3, LiBF 2 (n-C 3 F 7) 2, LiBF 3 (n-C 3 F 7), LiB Some fluorine such as (iso-C 3 F 7 ) 4 , LiBF (iso-C 3 F 7 ) 3 , LiBF 2 (iso-C 3 F 7 ) 2 , LiBF 3 (iso-C 3 F 7 ) Examples thereof include inorganic fluoride salt fluorophosphate substituted with a perfluoroalkyl group and fluorine-containing organic lithium salt of perfluoroalkyl.

本発明では、上記のなかでも、LiPF、LiBF、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)、LiN(CFSO)(CSO)がより好ましい。またこれらリチウム塩は2種類以上混合してもよい。 In the present invention, among the above, LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 2 F 5 SO 2 ) LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) is more preferable. Two or more of these lithium salts may be mixed.

本発明の非水電解液の溶質である、リチウム塩の濃度は、好ましくは0.5〜3モル/リットル、特には、0.7〜2モル/リットルが好適である。この濃度が低すぎると、絶対的な濃度不足により非水電解液のイオン伝導率で不十分であり、濃度が濃すぎると、粘度上昇のためイオン伝導率が低下し、また低温での析出が起こりやすくなるなども問題も生じるため、非水電解液電池の性能が低下し好ましくない。   The concentration of the lithium salt, which is the solute of the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, is preferably 0.5 to 3 mol / liter, particularly 0.7 to 2 mol / liter. If this concentration is too low, the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte is insufficient due to an absolute concentration shortage. If the concentration is too high, the ionic conductivity decreases due to an increase in viscosity, and precipitation at a low temperature occurs. Since it is likely to occur and causes problems, the performance of the nonaqueous electrolyte battery is undesirably lowered.

<ホウ酸化合物>
本発明の非水電解液には、四ホウ酸若しくはその塩、又はメタホウ酸若しくはその塩からなるホウ酸化合物が含有される。
四ホウ酸の塩及びメタホウ酸の塩としては、非水溶媒に溶解な化合物が好ましい。溶解する限り、その塩の種類は問われず、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩;カルシウム、マグネシウム、マンガン、鉄等の多価金属塩;テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム塩;ジメチルイミダゾリウム、ジメチルイミダゾリウム、エチルメチルイミダゾリウム等のイミダゾリウム塩;メチルピリジウム、エチルピリジウム等のピリジウム塩などが使用できる。上記のなかでも、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩が好ましい。
<Boric acid compound>
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains a boric acid compound composed of tetraboric acid or a salt thereof, or metaboric acid or a salt thereof.
As the salt of tetraboric acid and the salt of metaboric acid, a compound soluble in a non-aqueous solvent is preferable. As long as it dissolves, the type of the salt is not limited. For example, alkali metal salts such as lithium, sodium and potassium; polyvalent metal salts such as calcium, magnesium, manganese and iron; tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, Ammonium salts such as tetrabutylammonium; imidazolium salts such as dimethylimidazolium, dimethylimidazolium, and ethylmethylimidazolium; pyrididium salts such as methylpyridium and ethylpyridium can be used. Among the above, alkali metal salts such as lithium, sodium and potassium are preferable.

本発明の非水電解液におけるホウ酸化合物が含有量は、好ましくは0.0001〜10重量%、さらに好ましくは0.001〜2重量%、特に好ましくは0.01〜1重量%が好適である。濃度が0.0001重量%未満では、抵抗低減効果が少なくなってしまう。一方、10重量%を超えた場合では、被膜抵抗が高くなり、寿命性能が悪くなり、好ましくない。   The content of the boric acid compound in the nonaqueous electrolytic solution of the present invention is preferably 0.0001 to 10% by weight, more preferably 0.001 to 2% by weight, particularly preferably 0.01 to 1% by weight. is there. If the concentration is less than 0.0001% by weight, the resistance reduction effect is reduced. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the film resistance becomes high and the life performance deteriorates, which is not preferable.

<第2の添加物質>
本発明の非水電解液中に、蓄電デバイスの寿命性能や抵抗性能を改善する目的に、ホウ酸化合物以外に第2の添加物質との混合使用ができる。第2の添加物質は前記目的を発揮できれば、特に限定するものではない。例えば、以下のものが挙げられる。
無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸若しく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、フェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物;
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、プロペンスルトン、メタンスルホン酸メチル、メチレンメタンジスルホン酸、エチレンメタンジスルホン酸、ブスルファン、スルホラン、スルホレン、ジメチルスルホン、ジフェニルスルホン、メチルフェニルスルホン、ジブチルジスルフィド、ジシクロヘキシルジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、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等の含硫黄化合物;酢酸リチウム、プロピン酸リチウムシュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、ジフルオロマロン酸リチウム、コハク酸リチウム、テトラフルオロコハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、グルタル酸リチウム等のカルボン酸塩類;メタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメンタンスルホン酸リチウム等のスルホン酸塩類;LiBF2(C24)、LiB(C242、LiBF2(CO2CH2CO2)、LiB(CO2CH2CO22、LiBF3(CO2CH3)、LiBF3(CO2CF3)、LiBF2(CO2CH32、LiBF2(CO2CF32、LiBF(CO2CH33、LiBF(CO2CF33、LiB(CO2CH34、LiB(CO2CF34等のホウ素塩類;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、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、シクロヘプタン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、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド等の含フッ素芳香族化合物などが使用できる。なかでも、カルボン酸無水物、含硫黄化合物、カルボン酸塩類、スルホン酸塩類、又はホウ素塩類が好ましい。
<Second additive substance>
In the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, for the purpose of improving the life performance and resistance performance of the electricity storage device, it can be used in combination with a second additive substance in addition to the boric acid compound. The second additive substance is not particularly limited as long as the purpose can be exhibited. For example, the following are mentioned.
Succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride or rhohexanedicarboxylic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, phenylsuccinic anhydride Carboxylic acid anhydrides such as
Ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, propene sultone, methyl methanesulfonate, methylene methane disulfonic acid, ethylene methane disulfonic acid, busulfan, sulfolane, sulfolene, dimethyl sulfone, diphenyl sulfone, methyl phenyl sulfone , Sulfur-containing compounds such as dibutyl disulfide, dicyclohexyl disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, N, N-dimethylmethanesulfonamide, N, N-diethylmethanesulfonamide; lithium acetate, lithium propinate lithium oxalate, lithium malonate, Carboxylates such as lithium difluoromalonate, lithium succinate, lithium tetrafluorosuccinate, lithium adipate, lithium glutarate; methanesulfo Lithium, sulfonic acid salts of lithium trifluoromethane menthane sulfonic acid; LiBF 2 (C 2 O 4 ), LiB (C 2 O 4) 2, LiBF 2 (CO 2 CH 2 CO 2), LiB (CO 2 CH 2 CO 2 ) 2 , LiBF 3 (CO 2 CH 3 ), LiBF 3 (CO 2 CF 3 ), LiBF 2 (CO 2 CH 3 ) 2 , LiBF 2 (CO 2 CF 3 ) 2 , LiBF (CO 2 CH 3 ) 3 , boron salts such as LiBF (CO 2 CF 3 ) 3 , LiB (CO 2 CH 3 ) 4 , LiB (CO 2 CF 3 ) 4 ; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3 -Nitrogen-containing compounds such as methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylsuccinimide; hydrocarbon compounds such as heptane, octane, cycloheptane; fluorobenzene, di Fluorine-containing aromatic compounds such as fluorobenzene, hexafluorobenzene and benzotrifluoride can be used. Of these, carboxylic acid anhydrides, sulfur-containing compounds, carboxylates, sulfonates, or boron salts are preferred.

上記の第2の添加物質は、それぞれの1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、水電解液が第2の添加物質を添加する場合、第2の添加物質によっても異なるが、非水電解液における第2の添加物質の含有量は、0.01〜5質量%が、好ましくは、0.1〜2質量%であることが好ましい。   As said 2nd additive substance, each 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together. In addition, when the water electrolyte adds the second additive substance, the content of the second additive substance in the non-aqueous electrolyte is 0.01 to 5% by mass, although it varies depending on the second additive substance. Preferably, it is 0.1-2 mass%.

本発明の蓄電デバイス用非水電解液は、非水溶媒、前記非水溶媒に溶解するリチウム塩、四ホウ酸若しくはその塩、又はメタホウ酸若しくはその塩からなるホウ酸化合物を必須とする。かかる本発明の非水電解液を製造する場合、(1)非水溶媒中に電解質となるリチウム塩を先に溶解させ、後に上記ホウ酸化合物を加える方法、(2)非水溶媒中に上記ホウ酸化合物を先に溶解させ、後に電解質となるリチウム塩を加える方法、(3)非水溶媒中に電解質となるリチウム塩と前記ホウ酸化合物を同時に加える方法がある。上記(1)〜(3)のいずれでもよいが、なかでも、ホウ酸化合物が非水溶媒への溶解性及び非水電解液の安定性からの点から(1)が好ましい。   The nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device of the present invention essentially comprises a nonaqueous solvent, a lithium salt dissolved in the nonaqueous solvent, tetraboric acid or a salt thereof, or a boric acid compound composed of metaboric acid or a salt thereof. When producing such a nonaqueous electrolytic solution of the present invention, (1) a method of first dissolving a lithium salt as an electrolyte in a nonaqueous solvent and adding the boric acid compound later, (2) the above method in a nonaqueous solvent There are a method in which a boric acid compound is first dissolved and a lithium salt that becomes an electrolyte later is added, and (3) a method in which a lithium salt that becomes an electrolyte and the boric acid compound are simultaneously added to a non-aqueous solvent. Any of the above (1) to (3) may be used, and among these, (1) is preferable from the viewpoint of the solubility of the boric acid compound in the nonaqueous solvent and the stability of the nonaqueous electrolytic solution.

本発明の蓄電デバイス用非水電解液には、さらに、第2の添加物質を加えることがある。第2の添加物質を添加することができる。その添加順序は特に限定されないが、カルボン酸塩類、スルホン酸塩類、ホウ素塩類等を添加するときは、上記のホウ酸化合物より後に添加することが好ましい。   A second additive substance may be further added to the nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device of the present invention. A second additive material can be added. The order of addition is not particularly limited, but when adding carboxylates, sulfonates, boron salts and the like, it is preferable to add them after the boric acid compound.

<蓄電デバイス>
本発明の非水電解液は、リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ、正極又は負極の一方が電池で他方が二重層であるハイブリッド型電池などの種々の蓄電デバイスにて使用できるが、以下は、その代表例のリチウムイオン二次電池について説明する。
<Power storage device>
The non-aqueous electrolyte of the present invention can be used in various power storage devices such as a lithium ion secondary battery, an electric double layer capacitor, a hybrid battery in which one of a positive electrode and a negative electrode is a battery and the other is a double layer. Will describe a typical lithium ion secondary battery.

負極を構成する負極活物質としては、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能な炭素材料、金属リチウム、リチウム含有合金、又はリチウムとの合金化が可能なシリコン、シリコン合金、スズ、スズ合金、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能な酸化スズ、酸化シリコン、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能な遷移金属酸化物、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能な遷移金属窒素化合物、あるいはこれらの混合物のいずれをも用いることができる。なお、負極は、銅製の箔やエキスパンドメタルなどの集電体上に、負極活物質が形成された構成が一般的である。負極活物質の集電体への接着性を向上させるために例えば、ポリフッ化ビニリデン系バインダー、及びラテックス系のバインダーなどを含有してもよく、導電助剤としてカーボンブラック、アモルファスウイスカーカーボンなどを加えて使用してもよい。   As the negative electrode active material constituting the negative electrode, carbon materials capable of doping / de-doping lithium ions, metallic lithium, lithium-containing alloys, silicon capable of being alloyed with lithium, silicon alloys, tin, Tin alloy, tin oxide capable of doping / de-doping lithium ions, silicon oxide, transition metal oxide capable of doping / de-doping lithium ions, doping / desorption of lithium ions Any of the transition metal nitrogen compounds which can be doped, or a mixture thereof can be used. The negative electrode generally has a configuration in which a negative electrode active material is formed on a current collector such as a copper foil or expanded metal. In order to improve the adhesion of the negative electrode active material to the current collector, for example, it may contain a polyvinylidene fluoride binder, a latex binder, etc., and carbon black, amorphous whisker carbon, etc. are added as a conductive aid. May be used.

負極活物質を構成する炭素材料としては、例えば、熱分解炭素類、コークス類(ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等)、グラファイト類、有機高分子化合物焼成体(フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭等が挙げられる。炭素材料は、黒鉛化したものでもよい。炭素材料としては、特にX線回折法で測定した(002)面の面間隔(d002)が0.340nm以下の炭素材料が好ましく、真密度が1.70g/cm以上である黒鉛又はそれに近い性質を有する高結晶性炭素材料が望ましい。このような炭素材料を使用すると、非水電解液電池のエネルギー密度を高くすることができる。 As the carbon material constituting the negative electrode active material, for example, pyrolytic carbons, cokes (pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.), graphites, organic polymer compound fired bodies (phenol resin, furan resin, etc.) are suitable. And carbonized by firing at a suitable temperature), carbon fiber, activated carbon and the like. The carbon material may be graphitized. As the carbon material, a carbon material having a (002) plane spacing (d002) of 0.340 nm or less, particularly measured by X-ray diffraction, is preferable, or a graphite having a true density of 1.70 g / cm 3 or more or close thereto. A highly crystalline carbon material having properties is desirable. When such a carbon material is used, the energy density of the nonaqueous electrolyte battery can be increased.

さらに、上記炭素材料中にホウ素を含有するものや、金、白金、銀、銅、Sn、Si等金属で被覆したもの、あるいは非晶質炭素で被覆したもの等を使用することができる。これらの炭素材料は、1種類を使用してもよいし、2種類以上を適宜組み合わせ混合使用してもよい。
また、リチウムとの合金化が可能なシリコン、シリコン合金、スズ、スズ合金、リチウムイオンのド−プ・脱ドープが可能な酸化スズ、酸化シリコン、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属酸化物を用いた場合は、いずれも上述の炭素質材料よりも重量あたりの理論容量が高く、好適な材料である。
Further, those containing boron in the carbon material, those coated with a metal such as gold, platinum, silver, copper, Sn, Si, or those coated with amorphous carbon can be used. One type of these carbon materials may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate.
Silicon, silicon alloy, tin, tin alloy that can be alloyed with lithium, tin oxide that can be doped / undoped with lithium ions, silicon oxide, transition metals that can be doped / undoped with lithium ions In the case of using an oxide, any of the above-described carbonaceous materials has a higher theoretical capacity per weight and is a suitable material.

一方、正極を構成する正極活物質は、充放電が可能な種々の材料から形成できる。例えば、リチウム含有遷移金属酸化物、1種類以上の遷移金属を用いたリチウム含有遷移金属複合酸化物、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、金属酸化物、オリビン型金属リチウム塩等が挙げられる。例えば、LiCoO、LiNiO、LiMn、LiMnOなどのLixMO(ここで、Mは1種以上の遷移金属であり、xは電池の充放電状態によって異なり、通常0.05≦x≦1.20である)で表される、リチウムと一種以上の遷移金属との複合酸化物(リチウム遷移金属複合酸化物)や、これらの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Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Yb等の他の金属で置換した複合酸化物、FeS、TiS、V、MoO、MoSなどの遷移元素のカルコゲナイドあるいはポリアセチレン、ポリピロール等のポリマー等を使用することができるが、Liのドープ及び脱ドープが可能なリチウム遷移金属複合酸化物及び遷移金属原子の一部置換された金属複合酸化物材料が好ましい。 On the other hand, the positive electrode active material constituting the positive electrode can be formed from various materials that can be charged and discharged. Examples thereof include lithium-containing transition metal oxides, lithium-containing transition metal composite oxides using one or more transition metals, transition metal oxides, transition metal sulfides, metal oxides, and olivine-type metal lithium salts. For example, in LiCoO 2, LiNiO 2, LiMn 2 O 4, LixMO 2 such as LiMnO 2 (where, M is one or more transition metals, x is different according to the charge and discharge state of the battery, usually 0.05 ≦ x ≦ 1.20), a composite oxide of lithium and one or more transition metals (lithium transition metal composite oxide), or a transition metal atom that is a main component of these lithium transition metal composite oxides. Composite oxides partially substituted with other metals such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Yb, FeS 2 , TiS 2 , chalcogenide of transition elements such as V 2 0 5 , MoO 3 , MoS 2 or polymers such as polyacetylene and polypyrrole can be used. Possible lithium transition metal composite oxides and metal composite oxide materials in which transition metal atoms are partially substituted are preferred.

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。   In addition, a material in which a substance having a composition different from that of the substance constituting the main cathode active material is attached to the surface of the cathode active material can be used. Surface adhering substances include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, bismuth oxide, etc .; lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate; carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate, and magnesium carbonate.

また、正極は、アルミニウム、チタン、若しくはステンレス製の箔、又はエキスパンドメタルなどの集電体上に、正極活物質が形成された構成が一般的である。正極活物質の集電体への接着性を向上させるために、例えば、ポリフッ化ビニリデン系バインダー、及びラテックス系のバインダー、正極内の電子伝導性を向上させるためにカーボンブラック、アモルファスウィスカー、グラファイトなどを含有してもよい。   The positive electrode generally has a configuration in which a positive electrode active material is formed on a current collector such as an aluminum, titanium, or stainless steel foil, or an expanded metal. In order to improve the adhesion of the positive electrode active material to the current collector, for example, polyvinylidene fluoride binder and latex binder, carbon black, amorphous whisker, graphite etc. to improve the electron conductivity in the positive electrode It may contain.

セパレ−タは、正極と負極とを電気的に絶縁し、かつリチウムイオンが透過可能な膜が好ましく、例えば、微多孔性高分子フィルムなどの多孔性膜が使用される。微多孔性高分子フィルムとしては、特に、多孔性ポリオレフィンフィルムが好ましく、さらに具体的には多孔性ポリエチレンフィルム、多孔性ポリプロピレンフィルム、又は多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとの多層フィルムなどが好ましい。さらにセパレ−タとして、高分子電解質を使用することもできる。高分子電解質としては、例えばリチウム塩を溶解した高分子物質や、電解液で膨潤させた高分子物質なども使用できるが、これらに限定されるものではない。   The separator is preferably a membrane that electrically insulates the positive electrode from the negative electrode and is permeable to lithium ions. For example, a porous membrane such as a microporous polymer film is used. As the microporous polymer film, a porous polyolefin film is particularly preferable, and more specifically, a porous polyethylene film, a porous polypropylene film, or a multilayer film of a porous polyethylene film and a polypropylene film is preferable. Furthermore, a polymer electrolyte can also be used as a separator. As the polymer electrolyte, for example, a polymer material in which a lithium salt is dissolved, a polymer material swollen with an electrolytic solution, and the like can be used, but the polymer electrolyte is not limited thereto.

本発明の非水電解液は、該非水電解液により高分子物質を膨潤させて高分子電解質を得る目的で使用してもよく、また、多孔性ポリオレフィンフィルムと高分子電解質を併用した形のセパレータに非水電解液をしみこませてもよい。
本発明の非水電解液を使用したリチウムイオン二次電池の形状については特に限定されることはなく、円筒型、角型、アルミラミネート型、コイン型、ボタン型など種々の形状にすることができる。
The non-aqueous electrolyte of the present invention may be used for the purpose of obtaining a polymer electrolyte by swelling a polymer substance with the non-aqueous electrolyte, or a separator having a combination of a porous polyolefin film and a polymer electrolyte. A non-aqueous electrolyte may be soaked in the liquid.
The shape of the lithium ion secondary battery using the non-aqueous electrolyte of the present invention is not particularly limited, and may be various shapes such as a cylindrical shape, a square shape, an aluminum laminate type, a coin shape, and a button shape. it can.

以下、実施例により、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内での変更が可能である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples, and can be modified within the scope of the present invention.

<電解液1−1〜1−8の調製>
基準電解液1−1として、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とフルオロエチレンカーボネート(FEC)の混合溶媒(体積混合比が30:65:5)に、リチウム塩としてLiPF6を1mol/リットルの濃度にて含有、溶解させて調製した。
次に、この基準電解液1−1に、表1に示す化合物を所定量添加し、電解液1−2〜1−8を調製した。
<Preparation of electrolytes 1-1 to 1-8>
As a reference electrolyte 1-1, a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and fluoroethylene carbonate (FEC) (volume mixing ratio is 30: 65: 5), LiPF6 as a lithium salt is 1 mol / liter. It was prepared by containing and dissolving at a concentration of 1 liter.
Next, a predetermined amount of the compound shown in Table 1 was added to the reference electrolyte solution 1-1 to prepare electrolyte solutions 1-2 to 1-8.

Figure 2016051600
Figure 2016051600

<電解液2−1〜2−10の調製>
基準電解液2−1として、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とフルオロエチレンカーボネート(FEC)の混合溶媒(体積混合比が30:65:5)に、リチウム塩としてLiPFを1mol/リットルの濃度になるように加えた後、ビニレンカーボネート(VC)を0.5%加え、溶解させて調製した。
次に、この基準電解液2−1に、表2に示した化合物を所定量添加し、電解液2−2〜2−10を調製した。
<Preparation of electrolytic solutions 2-1 to 2-10>
As a reference electrolyte solution 2-1, a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and fluoroethylene carbonate (FEC) (volume mixing ratio is 30: 65: 5), and 1 mol of LiPF 6 as a lithium salt After adding to a concentration of 1 / liter, 0.5% vinylene carbonate (VC) was added and dissolved.
Next, a predetermined amount of the compounds shown in Table 2 was added to this reference electrolyte solution 2-1, to prepare electrolyte solutions 2-2 to 2-10.

Figure 2016051600
Figure 2016051600

<電池の作製>
アルミニウム集電体に正極合材を塗布してなる正極と、銅集電体に負極合材を塗布してなる負極とがセパレータを介して巻回された扁平巻状電極群と、非水電解液とをケースに収納した幅30mm×高さ30mm×厚さ2.0mmの形状を有する電池セルを作製した。
正極は、結着剤であるポリフッ化ビニリデン5重量%と、導電剤であるアセチレンブラック4重量%と、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物粉末である正極活物質LiNi0.5Mn0.3Co0.2 91重量%と、を混合してなる正極合材に、N−メチルピロリドンを加えてペースト状に調製し、これを厚さ18μmのアルミニウム箔集電体両面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延することによって作製した。
<Production of battery>
A flat wound electrode group in which a positive electrode formed by applying a positive electrode mixture to an aluminum current collector and a negative electrode formed by applying a negative electrode mixture to a copper current collector through a separator, and non-aqueous electrolysis A battery cell having a shape of width 30 mm × height 30 mm × thickness 2.0 mm in which the liquid was housed in a case was produced.
The positive electrode is composed of 5% by weight of polyvinylidene fluoride as a binder, 4% by weight of acetylene black as a conductive agent, and positive electrode active material LiNi 0.5 Mn 0. 0 as a lithium-nickel-manganese-cobalt composite oxide powder . N-methylpyrrolidone was added to a positive electrode mixture obtained by mixing 3 Co 0.2 O 2 91% by weight with N-methylpyrrolidone, and this was applied to both sides of an aluminum foil current collector having a thickness of 18 μm. After removing the solvent by drying, it was produced by rolling with a roll press.

負極は、人造黒鉛化性炭素粉末95.8重量%、バインダーであるスチレンブタジエンゴム(SBR)2.0重量%及びカルボキシメチルセルロース2.2重量%水溶液を混合し、分散媒に水を用いてスラリーを調製し、このスラリーを厚さ12μmの銅箔の両面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延することによって作製した。セパレータには、ポリエチレン微多孔膜を用いた。   The negative electrode is a slurry prepared by mixing 95.8% by weight of artificial graphitizable carbon powder, 2.0% by weight of styrene butadiene rubber (SBR) as a binder and 2.2% by weight of carboxymethyl cellulose and using water as a dispersion medium. The slurry was applied to both sides of a copper foil having a thickness of 12 μm, and the solvent was dried and removed, followed by rolling with a roll press. A polyethylene microporous membrane was used for the separator.

上記で作製した電池セルを用いて、以下のような手順で電池を作製した。
a.各種電解液を0.55g量り採り、電池セルの注液口に注液し、減圧したのち注液口を封口した。
b.封口した電池セルを45℃雰囲気下に保った状態で、4.4Vまで8mAで充電した後、3.0Vまで8mAで放電した。
c.3.0Vまで放電した電池セルの内部ガスを減圧除去し電池を作製した。
Using the battery cell produced above, a battery was produced in the following procedure.
a. 0.55 g of various electrolytes were weighed, poured into a liquid cell inlet, and after reducing the pressure, the inlet was sealed.
b. In the state which kept the sealed battery cell in 45 degreeC atmosphere, after charging at 4.4 mA to 4.4V, it discharged at 8 mA to 3.0V.
c. The internal gas of the battery cell discharged to 3.0 V was removed under reduced pressure to produce a battery.

<電池評価>
上記で作製した電池について、以下のように充放電特性を測定した。
a.抵抗評価
25℃にて、SOC50%まで充電し、其々の環境下にて、それぞれ0.2C、0.5C、1.0C、2.0Cで10秒間放電して、直流抵抗値を求めた。
b.抵抗上昇率(%)
上記の抵抗評価方法で得られる初期直流抵抗値及び所定条件下でサイクル評価を行った後の直流抵抗値より、下記式(1)により抵抗上昇率を求めた。
抵抗上昇率(%)=((サイクル試験後直流抵抗値−初期直流抵抗値)
/初期直流抵抗値)×100 (1)
c.容量維持率
45℃雰囲気下にて1Cレートで充電した後、同雰囲気下で1Cレートで放電し、その放電容量値を初期容量値とした。次いで、同条件で、300回を繰り返し、300回目の放電容量値をサイクル後容量値とした。この初期容量値及びサイクル後容量値より下記式を用いて容量維持率を求めた。
容量維持率(%)=(サイクル後容量値/初期容量値)×100 (2)
<Battery evaluation>
About the battery produced above, the charge / discharge characteristic was measured as follows.
a. Resistance evaluation At 25 ° C., the battery was charged to 50% SOC, and discharged in each environment at 0.2 C, 0.5 C, 1.0 C, and 2.0 C for 10 seconds to obtain a DC resistance value. .
b. Resistance increase rate (%)
From the initial DC resistance value obtained by the above resistance evaluation method and the DC resistance value after performing cycle evaluation under a predetermined condition, the rate of increase in resistance was determined by the following formula (1).
Resistance increase rate (%) = ((DC resistance value after cycle test-initial DC resistance value)
/ Initial DC resistance value) x 100 (1)
c. Capacity retention rate After charging at a 1C rate in a 45 ° C atmosphere, discharging was performed at a 1C rate in the same atmosphere, and the discharge capacity value was taken as the initial capacity value. Next, 300 times were repeated under the same conditions, and the discharge capacity value at the 300th time was taken as the post-cycle capacity value. The capacity retention rate was determined from the initial capacity value and the post-cycle capacity value using the following formula.
Capacity retention rate (%) = (Capacity value after cycle / Initial capacity value) × 100 (2)

<実施例1〜5>
上述の表1に示した1−1〜1−8の非水電解液を用いて、上記の電池作製手順を用いて、実施例1〜6及び比較例1、2のラミネート電池を作製し、25℃、−20℃の雰囲気下で其々の直流抵抗値を求めた結果を表3に示す。
<Examples 1-5>
Using the non-aqueous electrolytes 1-1 to 1-8 shown in Table 1 above, using the above battery production procedure, the laminated batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were produced. Table 3 shows the results obtained for the respective DC resistance values in an atmosphere of 25 ° C. and −20 ° C.

Figure 2016051600
Figure 2016051600

表3に示すように、四ホウ酸リチウム及びメタホウ酸リチウムを添加することで直流抵抗の低減に効果がある。特に低温環境下に置いて抵抗低減効果が顕著である。   As shown in Table 3, the addition of lithium tetraborate and lithium metaborate is effective in reducing DC resistance. Particularly, the resistance reduction effect is remarkable in a low temperature environment.

<実施例7〜14>
表2に示した2−1〜10の非水電解液を用いて、上記の電池作製手順を用いて、実施例7〜14及び比較例3のラミネート電池を作製し、25℃、雰囲気下で初期抵抗値を求めた。
次に、45℃の雰囲気で1Cレートで充電と放電を300回繰り返し、初期容量値と300回後のサイクル後放電容量値を求めた後、同様の方法でサイクル試験後の直流抵抗値を求め、それぞれ、抵抗上昇率及び容量維持率を求め、その結果を表4に示す。
<Examples 7 to 14>
Using the non-aqueous electrolytes of 2-1 to 10 shown in Table 2, the laminated batteries of Examples 7 to 14 and Comparative Example 3 were produced by using the above battery production procedure, and at 25 ° C. in an atmosphere. The initial resistance value was determined.
Next, charging and discharging were repeated 300 times at a 1C rate in an atmosphere of 45 ° C., and after obtaining an initial capacity value and a post-cycle discharge capacity value after 300 times, a DC resistance value after a cycle test was obtained in the same manner. The resistance increase rate and the capacity maintenance rate were obtained, respectively, and the results are shown in Table 4.

Figure 2016051600
Figure 2016051600

表4に示すように、比較例3と比べて、実施例7〜15では、抵抗低減効果及び抵抗上昇抑制効果がある。また、四ホウ酸リチウムを添加することで、サイクル維持率の向上も効果がある。さらに、別の添加剤との複合使用では更なる容量維持率の改善がある。   As shown in Table 4, compared with Comparative Example 3, Examples 7 to 15 have a resistance reduction effect and a resistance increase suppression effect. In addition, the addition of lithium tetraborate is effective in improving the cycle retention rate. Furthermore, there is a further improvement in capacity retention when combined with other additives.

本発明の蓄電デバイス用非水電解液は、携帯電話、ノートパソコなどの各種民生用機器用電源、産業機器用電源、蓄電池、自動車用電源などの蓄電デバイス用に広く使用される。   The non-aqueous electrolyte for power storage devices of the present invention is widely used for power storage devices such as power supplies for various consumer devices such as mobile phones and laptop computers, power supplies for industrial equipment, storage batteries, and power supplies for automobiles.

Claims (10)

非水溶媒に電解質を溶解してなる蓄電デバイス用非水電解液であって、前記電解質が前記非水溶媒に溶解するリチウム塩であり、かつ、四ホウ酸若しくはその塩、又はメタホウ酸若しくはその塩からなるホウ酸化合物を含有することを特徴とする蓄電デバイス用非水電解液。   A nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device obtained by dissolving an electrolyte in a nonaqueous solvent, wherein the electrolyte is a lithium salt dissolved in the nonaqueous solvent, and tetraboric acid or a salt thereof, or metaboric acid or a salt thereof A nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device, comprising a boric acid compound comprising a salt. 前記四ホウ酸の塩又はメタホウ酸の塩が、非水溶媒に溶解可能な、アルカリ金属塩、多価金属塩、アンモニウム塩、四級アンモニム塩、イミダゾリウム塩、又はピリジニウム塩である請求項1に記載の蓄電デバイス用非水電解液。   2. The tetraboric acid salt or metaboric acid salt is an alkali metal salt, polyvalent metal salt, ammonium salt, quaternary ammonium salt, imidazolium salt, or pyridinium salt that is soluble in a non-aqueous solvent. A nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to 1. 前記四ホウ酸の塩又はメタホウ酸の塩が、アルカリ金属塩である請求項1に記載の蓄電デバイス用非水電解液。   The nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to claim 1, wherein the salt of tetraboric acid or the salt of metaboric acid is an alkali metal salt. 前記四ホウ酸化合物を0.0001〜10重量%含有する請求項1〜3のいずれかに1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。   The nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the tetraboric acid compound is contained in an amount of 0.0001 to 10% by weight. 前記非水溶媒が、鎖状炭酸エステル、飽和環状炭酸エステル、及び不飽和環状炭酸エステルを含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。   The nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the nonaqueous solvent contains a chain carbonate ester, a saturated cyclic carbonate ester, and an unsaturated cyclic carbonate ester. 前記非水溶媒が、鎖状炭酸エステル、飽和環状炭酸エステル、及び不飽和環状炭酸エステルが、それぞれ、30〜80重量%、10〜50重量%、及び0.01〜5重量%を含有する請求項5に記載の蓄電デバイス用非水電解液。   The non-aqueous solvent contains 30 to 80% by weight, 10 to 50% by weight, and 0.01 to 5% by weight of chain carbonate, saturated cyclic carbonate, and unsaturated cyclic carbonate, respectively. Item 6. A nonaqueous electrolytic solution for an electricity storage device according to Item 5. さらに、カルボン酸無水物、カルボン酸塩、スルホン酸塩、含硫黄化合物、又はホウ素塩からなる第2の添加物を含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。   Furthermore, the nonaqueous water for electrical storage devices of any one of Claims 1-6 containing the 2nd additive consisting of a carboxylic anhydride, carboxylate, a sulfonate, a sulfur-containing compound, or a boron salt. Electrolytic solution. 前記リチウム塩が、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)、及びLiN(CFSO)(CSO)の群より選ばれる少なくとも1種のリチウム塩である請求項1〜7のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用非水電解液。 The lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 2 F 5 SO 2 ), And at least one lithium salt selected from the group of LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) 8. Nonaqueous electrolysis for an electricity storage device according to claim 1. liquid. 請求項1〜8のいずれかに記載の非水電解液を使用する蓄電デバイス。   The electrical storage device which uses the nonaqueous electrolyte solution in any one of Claims 1-8. 蓄電デバイスがリチウム二次電池である請求項9に記載の畜電デバイス。   The livestock device according to claim 9, wherein the electricity storage device is a lithium secondary battery.
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