CN102341937B - 电池用隔膜、使用了该隔膜的电池及电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池用隔膜,其包含具有第1表面及与所述第1表面成相反侧的第2表面的多孔质聚合物薄膜,在第1表面上分布有与多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,第1表面中所占的开孔的总面积的比例为89%以上且96%以下。开孔径范围为0.8μm以上且40μm以下。多孔质聚合物薄膜的至少第1表面侧的规定厚度的区域中包含选自由聚丙烯、及丙烯与其它共聚性单体的共聚物组成的组中的至少一种。
Description
技术领域
本发明涉及电池用隔膜、使用了该隔膜的电池及电池的制造方法,特别是涉及隔膜的改良。
背景技术
以锂离子二次电池为代表的高容量的、且能量密度大的电池在各种用途中的需求正在提高。但是,若这种电池中流入过量的电流,则有时电池温度显著上升。正在推进以提高这种异常时的安全性为目标的电池的开发。
通常,电池具备正极、负极、夹在它们之间的隔膜和电解液。隔膜由于通常要求具有确保离子传导性并使正负极间电绝缘的功能,所以具有多孔质结构。此外,对于隔膜,有时还要求在如上所述的电池的异常时发生软化而堵塞空孔,从而使离子传导性消失并停止电池反应的性质(以下称为切断(shut down)性)。作为具有切断性的隔膜,多采用聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃制的隔膜。
但是,在即使切断后电池温度也上升的情况下,产生隔膜熔融的熔化(melt down),结果是在正负极间引起短路。因此,期望使用切断性与耐熔化性的平衡优异的隔膜。因此,专利文献1关注于使用了聚烯烃中熔点比较高、具有良好的热稳定性的聚丙烯的隔膜。例如提出了最外层为聚丙烯层、在内部具有聚乙烯层的多层结构的隔膜。
此外,伴随着电池的进一步高容量化,广泛采用使用了卷绕式电极组的电池。卷绕式电极组通过用卷芯将带状的正极与带状的负极和隔离它们之间的一对隔膜卷绕成螺旋状而形成。通常,用卷芯夹持一对隔膜的端部,按照在隔膜之间交替夹杂正极及负极的方式进行卷绕。卷绕后,将卷绕起始的隔膜部分的夹持松弛并拔出卷芯。
但是,若隔膜表面的滑动性低,则隔膜表面与卷芯之间的摩擦变大,当拔出卷芯时,隔膜与卷芯一起从电极组中抽出,或者隔膜损伤。此外, 隔膜的错位或损伤与伴随电流的漏电的制品不良有关。
为了抑制隔膜的错位,专利文献2提出了在隔膜的卷绕起始部分设置滑动性良好的含有聚乙烯或氟树脂等的树脂层。此外,专利文献3提出了在具有多层结构的多孔质隔膜的外层中使用含有50ppm以上硬脂酸钙的聚丙烯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-246000号公报
专利文献2:日本特开2008-108492号公报
专利文献3:日本特开2003-157824号公报
发明内容
本发明要解决的课题
但是,如专利文献1那样,在最外层中使用聚丙烯的话,则表面的滑动性低,所以,当通过卷绕来形成电极组时,无法顺利地拔出卷芯。因此,隔膜在卷绕起始部分损伤,或者在卷芯的拔出方向上发生错位,或者以卷绕起始部分为起点从电极组中飞出。这些故障即使其程度较小,有时也会产生电流的漏电,导致制品不良。
此外,如专利文献2那样仅在卷绕起始部分的层结构不同的隔膜,隔膜的制造工序增加,或变得繁杂。此外,由于仅对卷绕起始部分赋予滑动性,所以需要准确地进行隔膜彼此的定位、以及隔膜与正极和/或负极的定位。因此,电池的生产率及成品率降低,制造成本上升。
如专利文献3那样,仅通过添加少量的硬脂酸钙,难以充分改善卷芯从卷绕的电极组中的拔出性。此外,为了提高滑动性而增大硬脂酸钙的含量的话,有时薄膜成形性降低,有损隔膜的功能。此外,在卷绕时,用辊将隔膜供给于卷绕装置。但是,若隔膜表面的滑动性变得过高,则在辊与隔膜表面之间产生滑动,无法顺利地利用辊来进行隔膜的送出。其结果是,无法顺利地进行卷绕,发生在隔膜为错位的状态下被卷绕的卷取错位。因此,该情况下,电池的生产率及成品率也会降低。
用于解决课题的手段
本发明的目的之一在于,通过提高隔膜的表面的滑动性,从而在形成卷绕式电极组时,顺利地将卷芯从电极组中拔出,抑制隔膜的损伤和错位等,降低电流的漏电等的不良率。
本发明的一个方面涉及一种电池用隔膜,其包含具有第1表面及与第1表面成相反侧的第2表面的多孔质聚合物薄膜,在第1表面中分布有与多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,第1表面中所占的开孔的总面积(即开孔区域的面积的总和)的比例为89%以上且96%以下。
本发明的另一方面涉及一种电池,其具备将第1电极、第2电极和隔离第1电极与第2电极之间的一对上述隔膜卷绕成螺旋状的电极组、以及非水电解质,第1电极及第2电极分别包含带状的集电体和附着于上述集电体的表面的活性物质层,电极组的最内周的内表面为上述隔膜的上述第1表面。
本发明的又一方面涉及一种电池的制造方法,其包含以下工序:
准备包含带状的第1集电体及附着于第1集电体的表面的第1活性物质层的第1电极、和包含带状的第2集电体及附着于第2集电体的表面的第2活性物质层的第2电极的工序;
准备一对带状的上述隔膜的工序;
在将第1电极与第2电极之间以隔膜隔离、并且将隔膜的长度方向上的端部用卷芯夹持、同时使一个隔膜的上述第1表面与卷芯的周面抵接的状态下,将第1电极、第2电极、隔膜卷绕成螺旋状而形成电极组的工序;
将卷芯从电极组中拔出的工序;
以及将电极组与非水电解质一起收纳到电池壳中的工序。
在所附的权利要求书中记述了本发明的新型特征,但本发明涉及构成及内容这两方面,与本发明的其它目的及特征一起,通过参照附图的以下的详细说明可以更好地理解。
发明的效果
根据本发明,由于在多孔质聚合物薄膜的一个表面中,与空孔连通的开孔的总面积的比例较大,所以即使在形成卷绕式电极组的情况下,也能够降低隔膜与卷芯的摩擦。从而,能够顺利地将卷芯从电极组中拔出。
附图说明
图1是表示本发明的电池的一个例子的局部切口立体图。
图2是表示本发明的一个实施方式中的三层结构的隔膜与正极及负极的配置的剖面示意图。
图3是表示本发明的一个实施方式中的二层结构的隔膜与正极及负极的配置的剖面示意图。
具体实施方式
(隔膜)
本发明的电池用隔膜包含具有第1表面及与第1表面成相反侧的第2表面的多孔质聚合物薄膜。在第1表面中分布有与多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔。第1表面中所占的开孔的总面积的比例(开孔率)为89%以上且96%以下。通常,在第2表面中也与第1表面同样地分布有与空孔连通的开孔。此外,第2表面可以具有这样的开孔率,也可以脱离上述范围。
以下,主要对第1表面进行说明,但第2表面也可以与第1表面相同。
这种隔膜例如即使在由滑动性差的材料形成时,也能够减小表面(第1表面)上的摩擦阻力。因此,在形成卷绕式电极组的情况下,通过按照第1表面与卷芯的周面抵接的方式、即电极组的最内周的内表面成为第1表面的方式配置隔膜并进行卷绕,从而在卷绕后能够顺利地从电极组中拔出卷芯。因此,能够有效地抑制伴随着卷芯的拔出而抽出隔膜或使其损伤。从而,能够抑制伴随着隔膜的错位或损伤而产生的电流的漏电,能够提供安全性优异、可靠性高的电池。
此外,当开孔率为上述范围时,能够保持第1表面相对于卷芯的滑动性,并且在用辊将隔膜供给于卷绕装置时,能够抑制相对于辊产生过度的滑动。因此,能够顺利地将隔膜供给于卷绕装置,并且在卷绕时有效地防止隔膜的卷取错位。
如上所述,隔膜在第1表面上相对于卷芯的适度的滑动性与相对于辊的适度的耐滑动性(或摩擦)取得平衡,具有电极组的制作中所要求的适度的滑动性。因此,从电极组中拔出卷芯时,能够抑制产生隔膜的错位或 损伤、或者在卷绕时产生隔膜的卷取错位。其结果是,能够大幅度降低电池的不良率(不良电池的发生率),能够提高电池的生产率和成品率。
隔膜表面的开孔率并非根据多孔质聚合物薄膜的空隙率(例如第1表面侧的规定厚度的区域中的空隙率)而一概决定。即,即使空隙率相同,开孔率也依赖于空孔的形状、空孔孔径和/或空孔孔径分布等而大不相同。因此,即使空隙率相同,隔膜表面的滑动性也因隔膜表面的状态的不同而大不相同。
第1表面中的开孔率小于89%时,表面的滑动性不充分,将卷芯拔出时,在电极组的卷绕起始部分,隔膜沿着卷芯的拔出方向被抽出或发生错位,或产生损伤。此外,开孔率超过96%时,表面的滑动性变得过高,与将隔膜供给于卷绕装置的辊之间产生过度的滑动,无法顺利地将隔膜供给于卷绕装置。其结果是,在卷绕时产生隔膜的卷取错位。
第1表面中的开孔率优选为90%以上,进一步优选为91%以上。在这样的范围内时,能够更有效地抑制伴随着卷芯的拔出而产生的隔膜的错位或损伤。此外,开孔率优选为95%以下,进一步优选为94%以下。在这样的范围内时,能够更有效地抑制隔膜相对于辊的滑动。这些上限的数值与下限的数值也可以任意地组合。
通过使用扫描型电子显微镜(SEM)对第1表面的规定区域进行拍摄,对所得到的图像数据进行二值化处理,从而能够算出开孔率。具体而言,在图像数据中,利用二值化处理将与多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔A和除此以外的非开孔区域B区分开,能够作为规定区域的面积中所占的、开孔A的总面积的比例的百分率而算出。
开孔率可以通过调节多孔质聚合物薄膜的制作条件、例如薄膜的拉伸比(TD/MD比)、拉伸倍率、双轴拉伸中的拉伸倍率之比、拉伸处理的温度、造孔剂的粒径和比例等来控制。作为多孔质聚合物薄膜,可以使用未拉伸薄膜,但多使用拉伸薄膜。因此,通过调节拉伸倍率或双轴拉伸中的拉伸倍率比等拉伸条件来控制开孔率是有利的。通过调节拉伸条件等简便的方法,能够将隔膜的表面状态最优化,所以,能够抑制隔膜制造中的成本的增加。
在第1表面中,开孔径的分布幅度优选较小。例如,开孔径范围优选 为例如0.8μm以上且40μm以下。这意味着在第1表面的规定区域中任意抽出的开孔的全部开孔径在上述范围内。
在第1表面中,若开孔径的分布幅度(即开孔径范围)变小,则非开孔区域的分布也变得均匀,由此,能够更有效地防止在部分表面上形成大的非开孔区域,能够更顺利地从电极组中拔出卷芯。开孔径范围优选为1μm以上,进一步优选为2μm以上,特别优选为3μm以上。上述开孔径范围优选为30μm以下,进一步优选为20μm以下,特别优选为15μm以下。这些上限的数值与下限的数值可以任意地组合。开孔径范围与上述开孔率同样地可以通过调节上述的多孔质聚合物薄膜的制作条件等来控制。
例如使用SEM对第1表面的规定区域进行拍摄,根据所得到的SEM图像,可以测量开孔径范围。具体而言,例如可以通过如下所述的方法或依照其的方法来测量。首先,在分辨率为0.5μm~5μm的SEM视野中,选择能够确认200个以上开孔的视野来记录照片图像。在所记录的照片中,随机抽出200个或200个以上的开孔,测量各开孔径。然后,分类成小于0.5μm、0.5μm以上且小于1μm、1μm以上且小于3μm、3μm以上且小于10μm、10μm以上且小于15μm、15μm以上且小于30μm、30μm以上且小于45μm、45μm以上且小于60μm、及60μm以上的开孔径的范围,对于各范围,算出具有该范围的开孔径的开孔的个数。然后,求出抽取的全部开孔所分布的范围,将该范围作为开孔径范围。
多孔质聚合物薄膜的第1表面的动摩擦系数例如为0.05~0.4,优选为0.1~0.3,进一步优选为0.15~0.28。使用具有这种范围的动摩擦系数的多孔质聚合物薄膜时,能够更顺利地拔出卷芯。但是,隔膜表面的滑动性并不仅依赖于动摩擦系数,也依赖于上述开孔率和开孔径范围。动摩擦系数例如可以通过依据JIS K7125的方法来测定。
另外,除了隔膜的第1表面以外,多孔质聚合物薄膜的第2表面中也可以具有如上所述的开孔径范围和/或动摩擦系数。
多孔质聚合物薄膜的材质没有特别限制。至少第1表面侧的规定厚度的区域的材质可以为烯烃树脂、丙烯酸类树脂、乙烯基树脂(苯乙烯树脂、氯乙烯树脂等)、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、硅酮树脂等合成聚合物。这些合成聚合物可以单独使用一种或组合二种以上使用。第1表 面侧的规定厚度的区域意味着包括第1表面的、多孔质聚合物薄膜中的从第1表面到规定厚度的位置为止的区域。
在优选的方式中,多孔质聚合物薄膜的、至少第1表面侧的规定厚度的区域的材质是具有丙烯作为构成单元的聚合物。作为这种聚合物,可例示出例如聚丙烯、丙烯与其它共聚性单体的共聚物。这些聚合物可以单独使用一种或组合二种以上使用。共聚物可以是无规共聚物、嵌段共聚物中的任一种。若使用包含丙烯作为构成单元的聚合物,则能够更确实地达成适当的切断效果和高的热稳定性。
作为其它的共聚性单体,可例示出乙烯、丁烯、甲基戊烯等丙烯以外的α-烯烃;乙烯基单体(苯乙烯等芳香族乙烯基单体、丙烯腈等氰化乙烯基单体等);(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸类单体等。这些共聚性单体可以单独使用一种或组合二种以上使用。这些共聚性单体中,通常优选α-烯烃(乙烯、α-C4-6烯烃等),特别优选乙烯。另外,本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是丙烯酸及甲基丙烯酸的总称,“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的总称。关于其它共聚性单体的比例,相对于共聚物,例如可以从0.1~40mol%左右的范围内选择,可以为1~30mol%左右。
多孔质聚合物薄膜可以是单层薄膜。此外,也可以是在至少第1表面侧的规定厚度的区域中包含由上述例示的合成聚合物形成的多孔质层的多层薄膜。
优选的多孔质聚合物薄膜是包含多孔质聚丙烯层的多层薄膜。多孔质聚丙烯层是指由具有丙烯作为构成单元的上述例示的聚合物形成的多孔质层。
多层薄膜的层结构没有特别限制,可以是二层结构,也可以是包含一对最外层和介于它们之间的1或2个以上的内层的三层以上的结构。多层薄膜可以是仅具有材料的组成(共聚性单体的种类、共聚比等)或空隙率等不同的二层或三层以上的多孔质聚丙烯层的多层薄膜,也可以是具有多孔质聚丙烯层和由其它聚合物形成的多孔质层的多层薄膜。在多层薄膜中,具有第1表面的层优选为多孔质聚丙烯层。也可以是具有第1表面的层及具有第2表面的层这两者为多孔质聚丙烯层。多层薄膜优选具有2~5层的 层结构,进一步优选具有2~4层的层结构,特别优选具有2或3层的层结构。
在多层薄膜中,作为上述其它聚合物,除了例如主要构成单体为丙烯以外的α-烯烃(乙烯、α-C4-6烯烃等)的烯烃树脂或氟树脂以外,可以使用上述例示的合成聚合物等。由其它聚合物形成的多孔质层优选具有切断性。因此,其它聚合物中,优选熔点或软化点为例如100~200℃、优选为110~170℃的聚合物。
从切断性及隔膜的性能等观点出发,上述其它聚合物中,优选烯烃树脂、特别是包含乙烯单元作为基础的聚合物,例如聚乙烯、包含乙烯单元作为基础的共聚物等。这种聚合物的乙烯单元的含量例如为70mol%以上。作为共聚物,可例示出乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、包含乙烯单元作为基础的乙烯-丙烯共聚物(乙烯单元的含量为70~99.9mol%的共聚物等)等。作为包含乙烯单元作为基础的聚合物的具体例,可例示出例如低密度聚乙烯(LDPE)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(重均分子量为100万以上的聚乙烯等)等。
优选的多层薄膜具有多孔质聚丙烯层和多孔质聚乙烯层。多孔质聚乙烯层是指由具有乙烯作为构成单元的上述例示的聚合物形成的多孔质层。具体而言,作为二层结构的薄膜,优选包含多孔质聚丙烯层和层叠于该层上的多孔质聚乙烯层的薄膜。此外,在三层以上的多层薄膜中,内层的至少1层可以为多孔质聚乙烯层。此外,作为一对最外层,也可以组合多孔质聚丙烯层与多孔质聚乙烯层。
单层的多孔质聚合物薄膜的空隙率例如为30~80%,优选为35~70%。多孔质聚丙烯层的空隙率也可以从同样的范围内选择。
此外,由多孔质聚乙烯层等其它聚合物形成的多孔质层的空隙率例如为40~90%,优选为45~85%。此外,该多孔质层的平均孔径例如可以从0.01~10μm的范围内选择,优选为0.05~5μm。
从抑制短路和机械强度等观点出发,隔膜的厚度例如为5μm以上,优选为10μm以上,进一步优选为12μm以上。此外,从确保电池容量等观点出发,隔膜的上述厚度例如为35μm以下,优选为30μm以下,进一步优选 为25μm以下。隔膜为多层薄膜时,调整各层的厚度,使得多层薄膜的厚度达到上述范围。这些厚度的下限的数值与上限的数值可以任意地组合。
本发明的隔膜中,由于第1表面的开孔率较高,所以为了获得充分的切断效果,包含第1表面的规定厚度的区域的厚度较小是有利的。这样的区域的厚度相对于隔膜的厚度为40%以下,优选为35%以下,进一步优选为30%以下。从确保滑动性和薄膜成形性等观点出发,上述区域的厚度相对于隔膜的厚度例如为10%以上,优选为15%以上,进一步优选为20%以上。这些上限的数值与下限的数值可以任意地组合。多层薄膜中,上述区域与多孔质聚丙烯层等包含第1表面的多孔质层相当。例如在三层以上的多层薄膜中,一对最外层均为多孔质聚丙烯层时,各最外层的厚度可以从上述的范围内选择,但内层的厚度的总计相对于隔膜的厚度为40%以上,特别优选为45%以上或50%以上。
多层薄膜中的每1层聚丙烯层的厚度具体而言例如为7μm以下,优选为6μm以下,进一步优选为5μm以下。此外,从确保薄膜成形性和滑动性等观点出发,上述区域的厚度例如为1μm以上,优选为2μm以上,进一步优选为3μm以上。这些上限的数值与下限的数值可以任意地组合。
多孔质聚合物薄膜可以根据层结构或材料等,通过惯用的方法来制作。例如使用构成聚合物及造孔剂等,通过挤出成形、涂覆等进行薄膜成形,利用水洗等除去造孔剂,从而能够制造。为了形成空孔,也可以使用成核剂(β晶核剂等)来代替造孔剂,或与造孔剂组合。在薄膜成形时,也可以适当进行拉伸处理。此外,通过使用构成聚合物来制作未拉伸薄膜,对未拉伸薄膜进行低温拉伸和/或高温拉伸,也可以获得多孔质聚合物薄膜。多层薄膜也可以通过利用共挤出成形或挤出成形与涂覆来制作。此外,多层薄膜也可以通过分别形成各层并重合,利用公知的熔合方法(热熔合等)等将各层贴合来制作。为了兼顾第1表面上的滑动性和作为隔膜的切断性,优选精确地控制第1表面的开孔率和隔膜的空隙结构。
多孔质聚合物薄膜也可以含有惯用的添加剂(抗氧化剂等)。在多层薄膜的情况下,添加剂可以在任意层中含有。为三层以上的多层薄膜时,可以在最外层中含有抗氧化剂。这种情况下,能够提高隔膜的耐氧化性。作为这种抗氧化剂,可列举出选自由酚系抗氧化剂、磷酸系抗氧化剂及硫系 抗氧化剂组成的组中的至少一种。也可以将酚系抗氧化剂与磷酸系抗氧化剂和/或硫系抗氧化剂并用。硫系抗氧化剂与烯烃树脂的相容性高。因此,优选在多孔质聚丙烯层或多孔质聚乙烯层等包含烯烃树脂的层中含有抗氧化剂。
作为酚系抗氧化剂,可例示出例如2,6-二叔丁基-对甲酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等受阻酚化合物。作为硫系抗氧化剂,可例示出硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二硬脂酯、硫代二丙酸二肉豆蔻酯等。作为磷酸系抗氧化剂,优选三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等。
以下,参照附图对本发明的隔膜及电池进行说明。
图1是表示作为本发明的一个实施方式的圆筒型锂离子二次电池的构成的局部切除立体图。图1的电池具备将第1电极5、第2电极6和隔离它们之间的一对隔膜7卷绕成螺旋状而成的电极组14。电极组14与非水电解质(未图示)一起被收纳在有底圆筒型的金属制电池壳1中。
图1中,第1电极5为正极,第2电极6为负极。
第1电极(正极)5上电连接有正极引线端子5a,第2电极(负极)6上电连接有负极引线端子6a。电极组14在导出正极引线端子5a的状态下与下部绝缘板9一起被收纳在电池壳1中,正极引线端子5a的端部通过激光焊接等焊接在封口板2上。封口板2具备正极端子12和PTC元件及防爆阀(未图示)的安全机构。
下部绝缘板9配置在电极组14的底面与从电极组14向下方导出的负极引线端子6a之间,负极引线端子6a通过电阻焊接等焊接在电池壳1的内底面。在电极组14的上表面放置上部绝缘环(未图示),上部绝缘环的上方的电池壳1的上部侧面形成有向内突出的台阶部8。由此,将电极组14保持在电池壳1内。接着,将规定量的非水电解质注入到电池壳1内。在台阶部8上放置在周缘部具备垫圈13的封口板2。然后,将电池壳1的开口端部向内敛缝并封口,从而制作圆筒型锂离子二次电池。
在将一对隔膜7的长度方向上的端部(卷绕起始端部)用卷芯夹持、并且使一个隔膜的第1表面与卷芯的周面抵接的状态下,将第1电极5、第 2电极6和隔离它们的一对隔膜7卷绕,接着拔出卷芯,从而制作电极组14。在电极组14的制作之前,准备具备带状的第1集电体和附着于其表面的第1活性物质层的第1电极5、及具备带状的第2集电体和附着于其表面的第2活性物质层的第2电极6。
图2中示出了表示隔膜7的一个实施方式的剖面示意图。图2中,介于第1电极(正极)5与第2电极(负极)6之间的隔膜7是具有一对作为最外层的多孔质聚丙烯层7a和它们之间夹持的作为内层的多孔质聚乙烯层7b的三层结构的多孔质聚合物薄膜。多孔质聚合物薄膜具有与正极5相对的第1表面7c和与负极6相对的第2表面7d。第1表面7c及第2表面7d均为多孔质聚丙烯层7a的表面。因此,第1表面7c及第2表面7d上分布有与多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,具有上述的开孔率。
在电极组的制作之前,准备本发明的隔膜。准备隔膜的工序的顺序没有特别限制,可以在准备第1电极及第2电极的工序之后,也可以在之前。此外,也可以同时准备隔膜和第1电极和/或第2电极。
图2中,一对隔膜7的端部(卷绕起始端部)从第1电极5及第2电极6的长度方向的端部突出。若将卷绕起始端部以1个或一对卷芯夹持而卷绕,则在电极组的卷绕轴侧形成由一对隔膜7的卷绕起始端部形成的部分,且不包含第1电极5及第2电极6中的任一者。图1中示出作为隔膜部分16的由该隔膜7的卷绕起始端部形成的部分。隔膜部分16包含卷绕的至少1周的部分。
卷绕时,按照一对隔膜7的各自的第1表面7c与卷芯接触的方式,将卷绕起始端部用卷芯夹持。接着,以卷芯为轴进行卷绕时,变成卷芯的周面仅与滑动性高的第1表面7c接触的状态,电极组的最内周的内表面成为第1表面7c。在电极组的卷绕后,将隔膜7的夹持松弛并拔出卷芯。由于为卷芯的周面仅与第1表面7c接触的状态,所以能够非常顺利地拔出卷芯。从而,能够有效地抑制在卷芯的拔出方向上隔膜发生错位、或被抽出。其结果是,能够抑制电流的漏电,能够抑制成品率的降低。
图2所示的多孔质聚合物薄膜由于最外层为多孔质聚丙烯层,所以能够获得较高的热稳定性,并且能够获得适当的切断效果。此外,由于在内层具有多孔质聚乙烯层,所以能够获得更优异的切断效果。通过使两最外 层为多孔质聚丙烯层,从而使得即使内层的多孔质聚乙烯层发生软化或熔融,也能够维持隔膜的形状。进而,通过使多孔质聚丙烯层与正极相对,从而能够抑制隔膜表面的氧化。
当电极组中通过卷绕而形成的隔膜部分为多个周时,特别是对隔膜部分负荷的应力变大,隔膜表面彼此的摩擦阻力增加。即使是这种情况下,通过使用本发明的隔膜,也能够防止隔膜错位、或被抽出,能够从电极组中拔出卷芯。隔膜部分优选为2~6周,进一步优选为3~5周。电极组的卷绕次数也依赖于电池的种类等,例如为15~40次,优选为20~35次。
从电极组中拔出卷芯时,通过使卷芯沿着与卷绕方向相反的方向稍微旋转,也可以松弛由卷芯产生的夹持。卷芯可以具有形成有夹持部分(切口等)的1个部件,以便能够夹持隔膜。此外,卷芯也可以具有夹持隔膜的一对部件。卷芯的夹持隔膜的部分是平坦的,以便能够保持隔膜。
卷芯的材质没有特别限制,例如除了不锈钢等金属制以外,也可以是塑料制等。卷芯的表面(特别是周面)根据需要可以实施镀覆处理,也可以用涂覆剂等进行表面处理。
本发明的隔膜在使用活性物质的填充量较多的电极(正极和/或负极)、或者以较高的张力进行卷绕来制作电极组的情况下也是有用的。这是由于,在这样的电极组中,卷芯与隔膜的粘合增强,难以拔出卷芯。
图1中,对圆筒型的电极组进行了说明,但卷绕的电极组也可以是与卷绕轴垂直的端面为长圆形的扁平形状的电极组。
电极组14在被收纳于电池壳1中之前或在被收纳之后供于干燥。
图3是表示隔膜7的其它实施方式的剖面示意图。图3中,介于第1电极(正极)5与第2电极(负极)6之间的隔膜7具备具有多孔质聚丙烯层7a和层叠于其上的多孔质聚乙烯层7b的二层结构的多孔质聚合物薄膜。多孔质聚合物薄膜具有与正极5相对的第1表面7c、及与负极6相对的第2表面7d。图3中,第1表面7c为多孔质聚丙烯层7a的表面,第2表面7d为多孔质聚乙烯层7b的表面。第1表面7c上分布有与多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,具有上述的开孔率。按照一对隔膜7的各自的第1表面7c与卷芯接触的方式,将卷绕起始端部用卷芯夹持,以卷芯为轴将正极5、负极6及一对隔膜7进行卷绕,接着,拔出卷芯,由此能够形成电极 组。
在使用这样的隔膜7的情况下,由于其第1表面与卷芯的周面接触,所以与图2的情况同样地能够顺利地从卷绕的电极组中拔出卷芯。此外,由于使用具有多孔质聚丙烯层和多孔质聚乙烯层的二层结构的薄膜,所以能够兼顾适当的切断效果和高的热稳定性。
本发明的隔膜能够利用于使用卷绕式电极组的各种电池。作为这样的电池,例如可列举出氟化石墨锂电池、二氧化锰锂电池等锂一次电池;碱性二次电池、锂离子二次电池等二次电池等。在作为隔膜的材质而使用具有丙烯作为构成单元的聚合物或包含乙烯单元作为基础的聚合物时,由于热稳定性和切断性优异,所以特别适合于在反复进行充放电的二次电池中使用。此外,上述聚合物由于与水系电解质相比对非水电解质的亲和性较高,所以在二次电池中,适合于在锂离子二次电池中使用。
以下,对本发明的电池的各构成要素进一步详细进行说明。
(第1电极及第2电极)
第1电极可以是正极及负极中的任一者。第2电极是具有与第1电极相反的极性的电极。
(正极)
正极至少具有正极活性物质层。根据电池的种类,正极可以包含正极集电体和附着于正极集电体的表面的正极活性物质层。正极为带状。在优选的方式中,正极包含带状的正极集电体、和附着于正极集电体的表面的正极活性物质层。
作为正极集电体,可以根据电池的种类等使用惯用的金属箔等。例如,在锂离子二次电池中,从加工性、实用强度等观点出发,优选铝或其合金。
正极活性物质层可以含有正极活性物质、以及导电剂、粘结剂、增稠剂等。作为正极活性物质,根据电池的种类,可以利用惯用的活性物质。例如在锂离子二次电池中,可以使用接受锂离子作为客体的含锂过渡金属化合物等。作为这样的化合物,可例示出例如选自由钴、锰、镍、铬、铁及钒组成的组中的至少一种金属与锂的复合金属氧化物、例如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiCoxNi(1-x)O2(0<x<1)、LiCoyM1-yO2(0.6≤y<1)、LiNizM1-zO2(0.6≤z<1)、LiCrO2、αLiFeO2、LiVO2等。在上述组成式中, M表示选自由Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb及B组成的组中的至少1种元素(特别是Mg和/或Al)。正极活性物质可以单独使用一种或组合二种以上使用。
粘结剂只要可以通过混炼而溶解或分散于分散介质中,且对电池特性的影响较小,则没有特别限定。作为粘结剂,可例示出例如氟树脂、橡胶类、丙烯酸类聚合物或乙烯基聚合物(丙烯酸甲酯、丙烯腈等丙烯酸类单体、醋酸乙烯酯等乙烯基单体等单体的均聚物或共聚物等)等。作为氟树脂,可例示出例如聚偏氟乙烯、偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物、聚四氟乙烯等。作为橡胶类,可例示出丙烯酸类橡胶、改性丙烯腈橡胶、丁苯橡胶等。粘结剂可以单独使用一种或组合二种以上使用。粘结剂也可以以分散于分散介质中而得到的分散液(dispersion)的形态使用。
作为导电剂,可以使用乙炔黑、科琴黑、槽炭黑、炉黑、灯黑、热裂炭黑等炭黑;天然石墨、人造石墨等各种石墨;碳纤维、金属纤维等导电性纤维等。
作为增稠剂,可例示出乙烯-乙烯基醇共聚物、纤维素衍生物(羧甲基纤维素、甲基纤维素等)等。
作为分散介质,只要能够溶解或分散粘结剂,则没有特别限制,根据粘结剂对分散介质的亲和性,有机溶剂及水(包括温水)均可以使用。作为有机溶剂,可例示出N-甲基-2-吡咯烷酮;四氢呋喃等醚;丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮;N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺;二甲基亚砜等亚砜;四甲基脲等。分散介质可以单独使用一种或组合二种以上使用。
通过调制将正极活性物质、根据需要而使用的粘结剂、导电剂和/或增稠剂与分散介质一起混炼而得到的浆料状的合剂,使该合剂附着于正极集电体或基材上,由此能够形成正极活性物质层。具体而言,利用公知的涂覆方法在正极集电体或基材的表面涂布合剂并进行干燥,根据需要进行压延,由此能够形成正极活性物质层。在正极集电体的一部分上形成集电体的表面露出的部位,而不形成正极活性物质层,在该露出部焊接正极引线。正极优选柔软性优异。
在浆料状的合剂的混炼时,可以根据需要添加各种分散剂、表面活性 剂、稳定剂等。
正极活性物质层可以形成于正极集电体(或基材)的单面或两面上。
正极的厚度例如为70~250μm,优选为100~200μm。
(负极)
负极至少具有负极活性物质层。根据电池的种类,负极可以具有负极集电体和附着于其表面的负极活性物质层。此外,也可以仅由负极活性物质层形成负极。负极可以为带状。在优选的方式中,负极包含带状的负极集电体和附着于负极集电体的表面的负极活性物质层。
作为负极集电体,可以根据电池的种类等使用惯用的金属箔。例如在锂离子二次电池中,从加工性、实用强度等观点出发,优选铜箔、铜合金箔等。集电体也可以是压延箔、电解箔等。此外,集电体也可以是开孔箔、拉网(expand)材、板条材等。
负极活性物质层也可以含有负极活性物质、以及导电剂、粘结剂、增稠剂等。作为负极活性物质,根据电池的种类,可以利用惯用的活性物质。例如在锂离子二次电池中,可例示出具有能可逆地嵌入及脱嵌锂离子的石墨型晶体结构的材料,例如天然石墨和球状或纤维状的人造石墨、难石墨化性碳(硬碳)、易石墨化性碳(软碳)等碳材料。特别优选具有晶格面(002)的面间隔(d002)为0.3350~0.3400nm的石墨型晶体结构的碳材料。进而,也可以使用硅、硅氧化物、硅化物等含硅化合物、含有选自由锡、铝、锌及镁组成的组中的至少一种金属的锂合金及各种合金组成材料。
作为粘结剂、导电剂、增稠剂及分散介质,可以分别使用在正极中例示的物质等。
负极活性物质层可以通过公知的方法来形成。例如,根据负极活性物质的种类,利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等气相法使负极活性物质沉积在集电体表面上,由此可以形成负极活性物质层。此外,也可以通过与正极活性物质层同样的方法,使用包含负极活性物质、粘结剂及根据需要而使用的导电剂等的浆料状的合剂来形成。负极优选柔软性优异。
负极活性物质层可以形成于负极集电体的单面上,也可以形成于两面上。
负极的厚度例如为100~250μm,优选为110~210μm。
作为与电极组一起收纳在电池壳中的电解质,根据电池的种类,可以使用惯用的液体或固体的电解质。液体的电解质含有溶剂和溶解于其中的盐类。根据电池的种类,液体的电解质可以是水系电解质,也可以是非水电解质。例如,在锂一次电池或锂离子二次电池中,可以使用非水电解质。
在锂一次电池或锂二次电池中,非水电解质通过在非水溶剂中溶解锂盐来调制。作为非水溶剂,可例示出例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯等环状碳酸酯;碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯等链状碳酸酯;γ-丁内酯等内酯;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃;1,2-二甲氧基乙烷等烷氧基烷烃;4-甲基-2-戊酮等酮;1,4-二噁烷、四氢呋喃等醚;乙腈等腈;环丁砜、3-甲基-环丁砜;二甲基甲酰胺;二甲基亚砜;磷酸三甲酯等磷酸烷基酯等。非水溶剂可以单独使用一种或组合二种以上使用。
作为锂盐,可列举出吸电子性强的锂盐,例如LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3等。锂盐可以单独使用一种或组合二种以上使用。非水电解质中的锂盐的浓度例如为0.5~1.5M。
电解质中可以适当含有惯用的添加剂。例如在锂离子二次电池中,为了在正负极上形成良好的皮膜,可以使用碳酸亚乙烯酯、环己基苯及它们的改性体等。作为锂离子二次电池达到过充电状态时发挥作用的添加剂,例如也可以使用三联苯、环己基苯、二苯基醚等。添加剂可以单独使用一种或组合二种以上使用。这些添加剂的比例没有特别限制,例如为非水电解质整体的0.05~10重量%左右。
电池壳可以根据电池的种类来选择材质和形状。电池壳通常为金属制。从耐压强度的观点出发,作为电池壳的材料,优选含有微量锰、铜等金属的铝合金、廉价的实施了镀镍的钢板等。电池壳的形状根据电极组的形状可以为圆筒型、方型等。本发明的隔膜例如适合于18650型的高容量的圆筒型锂离子二次电池等。该18650型电池的标称容量为1800mA以上,优选为2000mA以上。
实施例
以下,根据实施例及比较例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于以下的实施例。
实施例1
制作图1所示的具备卷绕式电极组的圆筒型锂离子二次电池(电池A)。该电池为直径18.1mm、高度65.0mm的18650型,标称容量为2600mAh。作为电池壳1,使用通过对镀镍钢板(壁厚为0.20mm)进行压制成型而获得的金属制壳(直径为17.8mm、总高为64.8mm)。
非水电解质如下调制:在碳酸亚乙酯与碳酸甲乙酯的混合溶剂(容积比2∶1)中以1.0M的浓度溶解LiPF6,并以0.5重量%的浓度添加环己苯,由此来调制。
另外,卷绕式电极组如下述(1)~(4)这样来制作。
(1)隔膜的制作
形成图2所示那样的具有内层的多孔质聚乙烯层7b和夹持该内层的最外层的一对多孔质聚丙烯层7a的3层结构的隔膜7(厚度为20μm)。
具体而言,边调节拉伸条件边在加热下对聚丙烯的未拉伸片材进行拉伸,使得所得到的多孔质聚丙烯薄膜的表面中的开孔的总面积的比例(开孔率)达到90%,由此制作了多孔质聚丙烯薄膜。所得到的多孔质聚丙烯薄膜具有开孔径范围3~15μm、空隙率38%、厚度5μm。准备2张该多孔质聚丙烯薄膜,在这些薄膜间夹持多孔质聚乙烯薄膜(空隙率为38%、厚度为10μm),并进行热熔合,由此得到层叠薄膜。将所得到的层叠薄膜进一步切割成宽度为61mm的尺寸,由此得到上述隔膜7的长条窄带。所得到的隔膜的表面上的动摩擦系数为0.27。
另外,如下所述测定多孔质聚丙烯薄膜的表面上的开孔率及开孔径范围、以及动摩擦系数。
(开孔率)
使用扫描型电子显微镜(SEM)对隔膜表面(多孔质聚丙烯薄膜的层的表面)进行拍摄。对于规定区域(0.12mm×0.12mm),对所得到的图像数据进行二值化处理,将隔膜表面上的开孔A与除此以外的非开孔区域B区分开。根据所得到的数据,以百分率算出规定区域的面积中所占的开孔A的总面积的比例。
(开孔径范围)
使用SEM对隔膜表面(多孔质聚丙烯薄膜的层的表面)的规定区域进 行拍摄,根据所得到的SEM图像,通过上述的方法,求出开孔径范围。
(动摩擦系数)
通过依据JIS K7125的方法,测定隔膜7的表面上的动摩擦系数。
(2)正极5的制作
在适量的N-甲基-2-吡咯烷酮中加入100重量份作为正极活性物质的钴酸锂、2重量份作为导电剂的乙炔黑、及3重量份作为粘结剂的聚偏氟乙烯进行混炼,从而调制了分散有这些成分的浆料状的合剂。将该浆料涂布到带状的铝箔(厚度为15μm)的两面,进行干燥。接着,以线压为1000kgf/cm(9.8kN/cm)进行2~3次压延,将厚度调整为180μm。通过裁断成宽度为57mm、长度为620mm的尺寸,从而制作了在两表面上具有正极活性物质层的正极5。
在未涂布合剂的铝箔的露出部超声波焊接铝制的正极引线端子5a。在该超音波焊接的部分,按照覆盖正极引线端子5a的方式粘贴聚丙烯树脂制的绝缘带。
(3)负极6的制作
在适量的水中加入100重量份作为负极活性物质的能嵌入及脱嵌锂的鳞片状石墨、以固体成分计为1重量份的作为粘结剂的丁苯橡胶的水性分散液、1重量份作为增稠剂的羧甲基纤维素的钠盐进行混炼,使这些成分分散,从而调制了浆料状的合剂。将该浆料涂布到带状的铜箔(厚度为10μm)的两面上,在110℃下干燥30分钟。接着,以线压为110kgf/cm(1.08kN/cm)进行2~3次压延,将厚度调整为174μm。通过裁断成宽度为59mm、长度为645mm的尺寸,从而制作了在两表面上具有负极活性物质层的负极6。
在未涂布合剂的铜箔的露出部电阻焊接镍制的负极引线端子6a。在该电阻焊接的部分,按照覆盖负极引线端子6a的方式粘贴聚丙烯树脂制的绝缘带。
(4)电极组14的制作
将正极5、负极6和隔离它们的隔膜7卷绕成螺旋状,从而构成电极组14。隔膜的长度方向上的端部处于与正极5及负极6的端部相比突出35~40mm的状态。在卷绕时,将突出的隔膜的端部用卷芯(材质:SUS)夹持,边以辊送出隔膜,边以卷芯作为卷绕轴进行卷绕,从而形成螺旋状的电极 组14。在卷绕后,将隔膜的另一端部裁断,将由卷芯产生的夹持松弛,从电极组中拔出卷芯。另外,从电极组14的最内周至第3周为止,作为仅由在隔膜间未夹杂正极及负极的隔膜构成的隔膜部分16。此外,隔膜的长度为820~850mm。制作300个电极组14,供于锂离子二次电池的制作。
实施例2及比较例1
除了将多孔质聚丙烯薄膜的表面上的开孔率及开孔径范围变更为表1所示的值以外,与实施例1同样地制作了具有三层结构的隔膜。除了使用所得到的隔膜以外,与实施例1同样地对各例制作300个电极组。除去在卷绕时隔膜的利用辊的送出无法良好地进行、因隔膜的卷取不良而产生卷取错位的电极组以外,使用剩余的电极组,制作了电池B~电池L。表1中,以“卷绕不良”表示300个电极组中的发生了卷取不良的电极组的个数。
另外,开孔率及开孔径范围通过调节多孔质聚丙烯薄膜的拉伸条件来调整。隔膜7的厚度均设定为20μm。电池G~L均为比较例。
(漏电检查)
对于实施例及比较例的锂离子二次电池,检查电流的漏电。
漏电检查通过以下方法来进行:在二次电池的制作中,在注入非水电解质之前,对正极引线端子与作为负极端子的电池壳之间施加高电压(250V),利用此时的电流波形,检测电流的漏电。仅在检查时的电流波形脱离规定的良品设定范围的情况下,判断为漏电不良。
将评价结果示于表1中。漏电检查的不良率以相对于锂离子二次电池整体的个数的发生了漏电不良的电池的个数表示。
表1
如表1所示,在实施例的电池A~F中,卷绕不良及漏电不良显著变少。可以认为,实施例中漏电不良变少是由于适度减小了隔膜表面的摩擦系数。因此推测,在电极组的卷绕后,能够顺利地拔出卷芯,能够抑制卷绕起始的隔膜部分16沿着拔出卷芯的方向发生错位或损伤。另外,在漏电检查后,将未见到电流的漏电的电池分解,目视观察卷绕起始的隔膜部分16,结果未见到隔膜部分16沿着拔出卷芯的方向发生错位的痕迹或损伤的痕迹。
此外,实施例中,隔膜的表面未相对于辊产生过度的滑动,完全未见到卷绕不良。即,实施例的隔膜在表面上相对于卷芯的适度的滑动性与相对于辊的适度的耐滑动性取得平衡,可以说具有电极组的制作中所要求的适度的滑动性。
与实施例的结果相对照,比较例的电池G~I中,隔膜表面的开孔率为85%,漏电不良的发生率较大。认为这是由于,隔膜表面的开孔率小,所以摩擦系数变大,在卷绕后,无法顺利地将隔膜从电极组中拔出。在漏电检查后,将确认到电流的漏电的电池分解,目视观察卷绕起始的隔膜部分16,结果发现隔膜部分16沿着拔出卷芯的方向发生错位或损伤。由该结果可以认为,在卷绕起始部分,电流发生漏电。
在比较例的电池J~L中,由于隔膜表面的开孔率为98%,摩擦系数小,所以虽然漏电不良的发生率比较低,但在卷绕时,电极组的构成要素(隔膜、正极和/或负极)产生卷取错位,卷绕不良的发生率显著增加。认为卷绕不良的发生率增加的理由是,隔膜表面的滑动性过高,辊与隔膜表面之间产生滑动,隔膜的利用辊的送出无法顺利地进行,与此相伴,隔膜的卷取也无法顺利地进行。
在实施例及比较例中,若开孔径范围变小,则漏电不良的发生率变低。认为这是由于,开孔径的分布变得越均匀,则在隔膜的表面上,非开孔部分的分布也变得越均匀,由此表面的滑动性变得越均匀。即,由于能够抑制相对于卷芯而言滑动性低的部分和高的部分不均匀地形成,能够顺利地进行卷芯的拔出,所以能够抑制隔膜部分16沿着拔出方向发生错位。
上述结果表示,隔膜的表面状态对卷芯的拔出性和电极组的卷绕性有很大影响,成为卷绕式电极组的不良要因。因此,通过控制隔膜的表面状态,能够降低电极组或电池的制造不良的发生率。即,本发明中,控制隔膜的表面状态很重要,在上述实施例中,示出了使用三层结构的隔膜的例子,但对于具有单层结构、以及二层或四层以上的多层结构的隔膜,也可获得同样的结果。
此外,上述实施例中,使用了圆筒型锂离子二次电池,但具备卷绕式电极组的各种电池例如方型电池、以及一次电池、碱性蓄电池等其它二次电池等也可获得同样的结果。
关于现在优选的实施方式对本发明进行了说明,但并非限定性解释这样的公开内容。通过阅读上述公开内容,属于本发明的技术领域的技术人员一定可以知道各种变形及改变。因此,应当解释为,所附的权利要求书在不脱离本发明的真正精神及范围的情况下包含全部变形及改变。
产业上的可利用性
本发明的电池用隔膜在具备卷绕式电极组的电池(例如锂离子二次电池)中使用是有用的。
符号说明
1电池壳
2封口板
5第1电极(或正极)
5a正极引线端子
6第2电极(或负极)
6a负极引线端子
7隔膜
7a多孔质聚丙烯层
7b多孔质聚乙烯层
8台阶部
9下部绝缘板
12正极端子
13垫圈
14电极组
16隔膜部分
Claims (14)
1.一种电池用隔膜,其被用于具备第1电极和第2电极的电池中,将所述第1电极与所述第2电极之间隔离,
包含具有第1表面及与所述第1表面成相反侧的第2表面的多孔质聚合物薄膜,
在所述第1表面中分布有与所述多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,
所述第1表面中所述开孔的总面积所占的比例为89%以上且96%以下,
所述第1表面的动摩擦系数为0.05~0.4,
在将从所述第1电极及所述第2电极突出的长度方向上的端部用卷芯夹持、并且使所述第1表面与所述卷芯的周面抵接的状态下,所述隔膜被卷绕成螺旋状。
2.根据权利要求1所述的电池用隔膜,其中,所述动摩擦系数为0.15~0.28。
3.根据权利要求1所述的电池用隔膜,其中,所述开孔的开孔径范围为0.8μm以上且40μm以下。
4.根据权利要求3所述的电池用隔膜,其中,所述开孔的开孔径范围为1μm以上且30μm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电池用隔膜,其中,所述多孔质聚合物薄膜的至少所述第1表面侧的规定厚度的区域中包含选自由聚丙烯、及丙烯与其它共聚性单体的共聚物组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的电池用隔膜,其中,所述多孔质聚合物薄膜是包含多孔质聚丙烯层的多层薄膜,具有所述第1表面的层是所述多孔质聚丙烯层。
7.根据权利要求6所述的电池用隔膜,其中,所述多层薄膜进一步包含层叠于所述多孔质聚丙烯层上的多孔质聚乙烯层。
8.根据权利要求6所述的电池用隔膜,其中,所述多层薄膜具有包含一对最外层和介于所述一对最外层间的1个或2个以上内层的三层以上,具有所述第1表面的层是所述多孔质聚丙烯层。
9.根据权利要求8所述的电池用隔膜,其中,所述内层中的至少1个是多孔质聚乙烯层。
10.根据权利要求6所述的电池用隔膜,其中,所述多孔质聚丙烯层中包含选自由聚丙烯、及丙烯与其它共聚性单体的共聚物组成的组中的至少一种。
11.根据权利要求6所述的电池用隔膜,其中,所述多层薄膜的厚度为10μm以上且35μm以下,所述多孔质聚丙烯层的厚度相对于所述多层薄膜的厚度为10%以上且40%以下。
12.一种电池,其具备电极组、以及非水电解质,所述电极组是将第1电极、第2电极和隔离所述第1电极与所述第2电极之间的一对隔膜在将从所述第1电极及所述第2电极突出的所述隔膜的长度方向上的端部用卷芯夹持、并且使所述隔膜的第1表面与所述卷芯的周面抵接的状态下卷绕成螺旋状、并拔出所述卷芯而得到的电极组,
所述第1电极及所述第2电极分别包含带状的集电体和附着于所述集电体的表面上的活性物质层,
所述隔膜包含具有与所述第1电极相对的所述第1表面、及与所述第2电极相对并且在所述第1表面的相反侧的第2表面的多孔质聚合物薄膜,
所述第1表面中分布有与所述多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,
所述第1表面中所述开孔的总面积所占的比例为89%以上且96%以下,
所述第1表面的动摩擦系数为0.05~0.4,
所述电极组的最内周的内表面是所述隔膜的所述第1表面。
13.根据权利要求12所述的电池,其中,所述电极组在卷绕轴侧不包含所述第1电极及所述第2电极中的任一者,并且具有由所述一对隔膜形成的数周。
14.一种电池的制造方法,其包含以下工序:
准备包含带状的第1集电体及附着于所述第1集电体的表面的第1活性物质层的第1电极、和包含带状的第2集电体及附着于所述第2集电体的表面的第2活性物质层的第2电极的工序;
准备一对带状的隔膜的工序,所述隔膜包含具有与所述第1电极相对的第1表面、及与所述第2电极相对并且在所述第1表面的相反侧的第2表面的多孔质聚合物薄膜,所述第1表面中分布有与所述多孔质聚合物薄膜的空孔连通的开孔,所述第1表面中所述开孔的总面积所占的比例为89%以上且96%以下,所述第1表面的动摩擦系数为0.05~0.4;
在将所述第1电极与所述第2电极之间以所述隔膜隔离、并且将从所述第1电极及所述第2电极突出的所述隔膜的长度方向上的端部用卷芯夹持、同时使一个隔膜的所述第1表面与所述卷芯的周面抵接的状态下,将所述第1电极、所述第2电极和所述隔膜卷绕成螺旋状而形成电极组的工序;
将所述卷芯从所述电极组中拔出的工序;
以及将所述电极组与非水电解质一起收纳到电池壳中的工序。
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