CN104603981B - 锂离子二次电池用隔膜 - Google Patents

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Abstract

提供一种锂离子二次电池用隔膜，其解决不适于在锂离子二次电池中使用的无纺布隔膜的缺点，尽管薄也不短路，并且具有优良的电解液保持性和倍率特性。所述锂离子二次电池用隔膜由复合体形成，所述复合体由下述物质形成：无纺布，其具有基重2‑20g/m2，由具有5‑40μm平均纤维直径的热塑性材料形成的纤维形成；以及极细纤维，其具有平均纤维直径1μm以下，量为无纺布质量的1/5‑3倍，所述复合体在以下条件下进行加热压缩处理后具有10‑40μm的厚度：其中如果将无纺布单独进行加热压缩处理，所述无纺布在60°下根据JIS Z 8741测量的光泽度在3‑30的范围内，其厚度为10‑40μm。

Description

锂离子二次电池用隔膜
技术领域
本发明涉及锂离子二次电池用隔膜，所述隔膜具有优良的电解液保持性、倍率特性、和安全性，以及能降低电化学装置的内阻和延长其工作寿命。
背景技术
用于各种电池的隔膜最重要性质是电解液保持性。如果隔膜的电解液保持性低，它将导致如下问题：增加电化学装置的内阻，导致容量降低、电压下降、缩短其工作寿命。
例如，日本专利申请特许公开第3-105851号(专利文献1)公开了：“一种电池如锂一次或二次电池用隔膜，该隔膜为微多孔膜，具有10至300的重均分子量/数均分子量，并且具有0.1至25μm的厚度，40至95％的孔隙率，0.001至0.1μm的平均贯通孔径，10mm的宽度和0.5kg以上的断裂强度，由聚乙烯组合物形成，该聚乙烯组合物含有1质量％以上的具有7×105以上的重均分子量的超高分子量聚乙烯。
然而，这种类型的隔膜具有非常小的孔径，即亚微米级以下，因此，当电解液粘度高时，具有电解液不易渗透进入隔膜和电池组件效率变差的问题。此外，由于隔膜具有在厚度方向上线性形成的细孔，因此电解液保持性相当差，电极的膨胀和收缩进程伴随着反复充电放电，引起如下问题：隔膜被压缩以推出保持在其中的电解液，由此逐渐减少容量。
最近，由于无纺布具有优良的液体保持性等，因而已提出使用其作为隔膜。无纺布具有优良的电解液保持性，因为其由在厚度方向上彼此相互随机堆叠的纤维形成，因此不线性地形成细孔。
然而，如果常规的无纺布制得太薄，则其可引起正负极短路。反过来，如该织物制得厚，则其防止正负极短路，但具有能量密度低的缺点。因此，该无纺布对于用于锂离子二次电池来说不是足够的。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特许公开第3-105851号
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供解决常规技术即无纺布的问题的，薄但不短路的，且电解液保持性、倍率特性和安全性优良的锂离子二次电池用隔膜。
用于解决问题的方案
作为广泛研究以实现上述目的的结果，已经完成本发明。
即，本发明涉及锂离子二次电池用隔膜，其包括下述物质的复合体：无纺布，其具有基重2至20g/m2，由具有5至40μm平均纤维直径的热塑性材料的纤维形成；以及极细纤维，具有平均纤维直径1μm以下，量为无纺布质量的1/5至3倍，所述复合体在以下条件下进行加热压缩处理后具有10至40μm的厚度，所述条件使得如果仅将无纺布进行加热压缩处理，则所述无纺布具有3至30范围内的在60°下根据JIS标准(JIS Z 8741)测量的光泽度，以及10至40μm的厚度。
发明的效果
本发明的锂离子二次电池用隔膜薄且安全，因为其由极细纤维组成，以及尽管孔隙率高也不短路，并且在电解液保持性和倍率特性方面优良。
附图说明
[图1]是显示没有极细纤维的单独无纺布的光泽度与电池的短路率及初始放电容量之间的关系的图，所述光泽度在60°根据JIS标准(JIS Z 8741)测量。
[图2]是显示没有极细纤维的单独无纺布的光泽度，无纺布和极细纤维的复合体的短路率及电池的初始充放电容量之间的关系的图，所述光泽度在60°根据JIS标准(JIS Z8741)测量。
具体实施方式
下文将更详细地描述本发明。
本发明的锂离子二次电池用隔膜包括以下复合体：无纺布，具有基重2至20g/m2，由具有5至40μm平均纤维直径的热塑性材料的纤维形成；以及极细纤维，具有平均纤维直径1μm以下，量为无纺布质量的1/5至3倍，所述复合体在以下条件下进行加热压缩处理后具有10至40μm的厚度，所述条件使得如果仅将无纺布进行加热压缩处理，则所述无纺布具有3至30范围内的在60°下根据JIS标准(JIS Z 8741)测量的光泽度，以及10至40μm的厚度。
进行加热压缩处理前的无纺布由具有5至40μm的平均纤维直径的热塑性材料纤维制得。如果纤维直径大于40μm，则所得无纺布变厚由此不适合用于隔膜。无纺布厚和体积大时将具有以下问题：当加热压缩时其产生膜部分，并因此劣化电池特性。然而，如果纤维直径低于5μm，无纺布将在强度方面劣化。
用于本发明的无纺布优选具有基重2至20g/m2，更优选4至10g/m2。如果该基重低于2g/m2，所得无纺布会变薄以及当将其用作隔膜时引起使电池短路的问题。如果基重超过20g/m2，该无纺布会厚，且不适合用于隔膜。
如果形成无纺布的纤维由具有5至40μm平均纤维直径的热塑性材料形成，则没有特定的限制施加于其上。实例包括各种热塑性材料，例如聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸丁二醇酯；聚酰胺；聚酰亚胺；聚丙烯腈和聚乙烯醇。这些可以是共聚物。它们可以单独或组合使用。所述热塑性材料优选具有等于或低于构成用于本发明的极细纤维的材料的熔点。如果构成极细纤维的材料比热塑性材料具有更低的熔点，则所述超细纤维将在热塑性材料熔化之前熔化。然而，也可以使用具有较高熔点的热塑性材料，只要将其与具有较低熔点的热塑性材料组合使用以致具有较低熔点的热塑性材料变为主要组分即可。
在本发明中，优选使用聚烯烃如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等，特别优选使用复合纤维，如聚烯烃的芯-鞘型复合纤维(芯：PP，鞘：PE)。在芯鞘型复合纤维中，纤维容易通过加热压缩处理如热压或热层压彼此熔融，从而提高无纺布的强度。聚烯烃的芯鞘型复合纤维优选与由上述示例的非聚烯烃的热塑性材料形成的各种纤维组合使用。
复合纤维不限于该芯鞘型，还优选使用并排侧型和分段型复合纤维。可选地，可以使用形成复合纤维的组分的混合纤维。例如，以无纺布形式使用的PP纤维与PE纤维的混合物能够获得与芯(PP)和鞘(PE)型复合纤维获得的效果类似的效果。
无纺布可以包含除上述例举的热塑性材料的纤维外的各种其它纤维。没有特别的限制施加于这样的各种纤维的类型，其可以是，例如，纤维素或各种氟树脂。当无纺布包含各种其它纤维时，热塑性材料纤维和各种其它纤维的重量比优选为60:40至100:0。如果热塑性材料的重量比低于60％，其导致加热压缩处理时难以使无纺布变薄。
在本发明中，无纺布优选由含有热塑性材料作为鞘组分的芯鞘型复合纤维形成，或由芯鞘型复合纤维和热塑性材料的其它纤维形成。
无纺布的孔隙率可用要使用的纤维的类型或用于加热压缩处理的条件来任意调整。孔隙率优选为30至80％，更优选为50至80％，更优选为60至80％。
薄且因不容易引起电极间的短路而增强了安全性的锂离子二次电池用隔膜还可以通过以下制造：通过加热压缩不与具有1μm以下平均纤维直径的极细纤维结合的无纺布，以致其具有在60°根据JIS标准(JIS Z 8741)测量的15至30的光泽度和10至40μm的厚度，由此使得其同样能够制造。然而，由于如图1所示，具有15的光泽度的无纺布具有约50％的短路率，其很容易具有相对大的孔，因此必须改善。
在本发明中，将上述无纺布与具有平均纤维直径1μm以下的极细纤维(下文中，简单表示为“极细纤维”)复合，以关闭这些相对大的孔，结果改善所得隔膜不引起短路。此外，本发明通过组合即使具有15以下的光泽度和100％的短路率的无纺布和极细纤维，使得短路率为0％。
用于本发明中的极细纤维可通过各种方法来制造，如熔喷法、电纺丝法和熔融电纺丝法。
如果用于本发明中的极细纤维能够被极细化，其可以是任何类型，如各种聚烯烃、聚酯、聚乙烯醇、各种氟树脂、聚酰亚胺、聚苯硫醚。这些材料可以是共聚物。在这些材料当中、优选使用含聚丙烯作为主要组分的那些。如果能够通过加热压缩将极细纤维熔融固定成无纺布纤维，该极细纤维可以是连续纤维或短纤维。该极细纤维可具有芯鞘结构。
当将所述无纺布和极细纤维复合时，在先前生产它们时，就可将该极细纤维包括于无纺布中，然后可进行加热压缩处理以制成单片无纺布。可选地，可将经热处理或未经热处理的无纺布和极细纤维层压并通过加热压缩一体化成任何结构，例如：极细纤维/无纺布、无纺布/极细纤维/无纺布，以及极细纤维/无纺布/极细纤维。当将无纺布和极细纤维层压并一体化成无纺布/极细纤维/无纺布结构时，无纺布的厚度增加，由此，无论极细纤维/无纺布还是极细纤维/无纺布/极细纤维都是更加期望的。
当将无纺布和极细纤维复合时，要用于无纺布的极细纤维的比例不必须确定，因为其依赖于无纺布的厚度、基重或孔隙率而变化，但如此使用极细纤维，以致其与无纺布复合并加热压缩至具有落入10至40μm范围内的厚度，并以无纺布质量的1/5至3倍，优选1/2至2倍的量使用。如果极细纤维对无纺布质量的量太少，则短路率不会得到改善。如果使用太多极细纤维，它们会影响复合无纺布的基重或厚度。
在本发明中，用于加热压缩无纺布(所述无纺布具有基重2至20g/m2，由具有平均纤维直径5至40μm的热塑性材料的纤维形成，以便该无纺布具有在60°下根据JIS标准(JISZ 8741)测量的3至30的光泽度和10至40μm的厚度)的条件与后述用于加热压缩无纺布和极细纤维的复合体的条件相同。
对于用于加热压缩所述复合品的方法的类型，没有特别的限制，只要该方法是施加压力至待变薄的产品上同时将热施加至产品上以软化纤维和熔化其一部分即可。所述方法的实例包括热压、热层压等。
图1示出不含极细纤维的无纺布单独的光泽度与电池的短路率以及初始放电容量之间的关系，所述光泽度在60°下根据JIS标准测量。如图1所示，可以确认，当60°JIS标准光泽度为15至23时，初始放电容量保持在高水平，但当光泽度升至高于23时，初始放电容量降低。这是因为由于通过较高的热处理熔化纤维的数量增加使所述无纺布作为整体具有较大的膜部分。膜部分的数量和光泽度成比例关系。膜部分不渗透离子，由此降低初始放电容量。
另一方面，从短路率的方面来看，60° JIS标准光泽度为27以上时，所述短路率为0％，但当光泽度低于27时，所述短路率增加，且当所述光泽度变得低于15时，短路率显著增加。
在本发明中，即使是短路率超过50％的无纺布，也可将其与具有1μm以下平均纤维直径的聚烯烃极细纤维复合并加热压缩，使得可生产出薄且安全性增强的锂离子二次电池用隔膜，这是因为不容易在电极之间引起短路。
图2示出不含极细纤维的无纺布的60° JIS标准光泽度，与极细纤维和无纺布的复合体的初始充放电容量以及短路率之间的关系。使用不含极细纤维的无纺布单独的光泽度的原因如之前所述，当含极细纤维时，它们散射光由此不能测量原始无纺布纤维的光泽度。含极细纤维的复合无纺布的初始放电容量由复合之前的无纺布的光泽度确定。通过与极细纤维复合，短路率是50％的光泽度15的无纺布的短路率能够是0％。通过与极细纤维复合，短路率是100％的光泽度10以下的无纺布的短路率也能够是0％，且能够被用作隔膜。
因此，在将极细纤维和无纺布复合的情况下，最适光泽度的范围不受短路率的影响，而是由初始充放电容量决定。虽然能够使用光泽度30的无纺布，但最优选的光泽度范围是不减少初始充放电容量的20以下，且考虑到强度为3以上。
在本发明中，进行无纺布和极细纤维复合品的加热压缩处理，以便如果将无纺布单独加热压缩，60° JIS标准(JIS Z 8741)光泽度在3至30的范围内，但重要的是使光泽度为30以下，优选25以下，更优选20以下。考虑到光泽度的下限，即使在加热压缩之后仍是低的光泽度表明纤维通过加热压缩不熔融，由此该无纺布具有强度方面的问题。因此，期望光泽度是3以上。在这里，将光泽度定义为不含极细纤维的单独无纺布的光泽度，这是因为当测量含极细纤维的无纺布光泽度时，该极细纤维散射光由此不能测量原始无纺布纤维的光泽度(影响初始充放电特性)。
能够通过进行加热压缩时的温度和压力来任意地调整光泽度。总体上，所述光泽度是通过当加热压缩温度上升时降低压力和当加热压缩温度降低时增加压力来调整的。例如，当热塑性材料的熔点低时，降低加热压缩温度以获得预定的光泽度。
在本发明中，加热压缩温度依赖于构成无纺布的热塑性材料的类型而任意地确定，但通常优选在100至300℃的范围内，当热塑性材料是聚烯烃时，优选在100至150℃的范围内。当使用复合纤维时，优选这样的温度范围：仅应该热熔解的组分熔化，而其它组分不熔化。所述压力为0.5至3MPa，优选1至1.5MPa，且重要的是在如下范围内：当加热压缩时，所述无纺布的厚度不脱离10至40μm的范围。因此，应考虑无纺布和极细纤维的熔点之差，以便所述极细纤维不熔融。
用作本发明的隔膜的加热压缩处理后的复合无纺布的厚度依赖加热压缩处理前的复合无纺布的纤维直径或厚度或者对其的处理条件而变化，但必须为40μm以下。如果复合无纺布具有大于40μm的厚度，则其太厚不能用作隔膜。该厚度优选30μm以下，更优选25μm以下。另一方面，当加热压缩处理后的复合体太薄时，将引起强度或可操作性方面的问题，由此该厚度必须为10μm以上，优选15μm以上。
加热压缩处理后复合无纺布的孔隙度可用要使用的纤维的类型或加热压缩条件任意地调节，但优选为30至80％，更优选50至80％，最优选60至80％。具有较高孔隙度的隔膜提供具有较好特性的电池。
如上所述生产的本发明的复合无纺布增强了层压强度，以及因纤维部分地彼此熔融，而使纤维间孔径小。通过复合无纺布和极细纤维，由本发明的复合无纺布形成的锂离子二次电池用隔膜具有较小的纤维间孔径，尽管厚度较小，其也难以导致电极间的短路且孔隙率高，由此能够增强安全性。
下面，将描述包括本发明的隔膜的锂离子二次电池。
锂离子二次电池包括负极、正极、隔膜、溶剂和非水系电解质。除了使用本发明的隔膜作为隔膜以外，这些组件可以是通常能够在锂离子二次电池中使用的那些。
正极和负极各自包括活性物质、粘结该活性物质和集电体的粘结剂聚合物，为了增强电极导电性的目的可添加导电剂。
正极活性物质的实例包括各种含锂过渡金属氧化物，但不限于此。可以用在所谓的4V级锂离子二次电池中的任何活性物质。活性物质的实例包括主要由含锂过渡金属氧化物组成的那些。所述含锂过渡金属氧化物的实例包括LiCoO2、LiNiO2、LiNiCoO2和LiMn2O4。
附极活性物质可以是任何主要由能够掺杂或不掺杂锂离子的碳系材料组成的那些。碳系材料的实例包括通过烧结有机聚合物如聚丙烯腈、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、纤维素、人造石墨和天然石墨而制备的那些。
正极优选包含导电剂。适当地使用人造石墨、碳黑(乙炔黑)和镍粉作为这样的导电剂。与此相反，负极不需要导电剂，但可含有相同的导电剂。
粘合剂聚合物可以是聚偏二氟乙烯(PVdF)，PVdF类共聚物树脂，如偏二氟乙烯、六氟丙烯(HFP)或全氟甲基乙烯基醚(PFMV)及四氟乙烯的共聚物，聚四氟乙烯，氟树脂如氟橡胶，烃类聚合物，如苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈共聚物，羧甲基纤维素，或聚酰亚胺树脂，但不限于此。这些聚合物可以单独使用或组合使用。
作为集电体，具有优异的抗氧化性的材料被用于正极，具有优异的抗还原性的材料被用于负极。具体地，正极集电体的实例包括铝和不锈钢等，负极集电体的实例包括铜、镍和不锈钢等。该集电体可以是箔或网状的形状。特别地，正极集电体优选为铝箔，负极集电体优选铜箔。
活性物质、粘结剂聚合物和导电剂的共混比优选为：3至30质量份粘结剂聚合物，基于100质量份的活性物质以及如果含有的10质量份或更少的导电剂。
在锂离子二次电池中使用的非水系电解质可以是通过在溶剂中溶解锂盐产生的电解液。对所用溶剂没有特别的限制，只要它是通常用于锂离子二次电池的具有10或更少个碳原子的极性有机溶剂即可。所述溶剂的实例包括碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯(methyethyl carbonate)、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、γ-丁内酯、环丁砜、乙腈及其混合物。
溶解在该溶剂的锂盐的实例包括高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、三氟硫酸锂、全氟甲磺酰亚胺锂(lithium perfluoromethylsulfonylimide)和全氟乙磺酰亚胺锂(lithium perfluoroethylsulfonylimide)。可将这些化合物混合。溶解在溶剂中的锂盐浓度优选在0.2至2M/L的范围内。
对于制造包括本发明的隔膜的锂离子电池的方法没有特别的限制。用于制造锂离子二次电池的任何常规方法都可以使用。
具体地，通常使用如下方法：其中将通过本发明的隔膜接合在一起的正极和负极的接合体放入外包装中，将非水系电解质注入其中，随后密封该注入口。非水系电解质的注入适于使用真空注入法，但并不限于此。可选地，所述接合体可以在被放入外部包装中之前浸渍于非水系电解质中。
对于具有外包装的膜包装式电池(film-armored battery)，该外包装为铝层压膜的包装，优选将电极和隔膜彼此接着成一体化。
隔膜和电极的接着主要用热压接着法进行，其可在其中不包含非水系电解质溶液的干燥状态中或其中包含非水系电解质溶液的湿状态中进行。可选地，在隔膜和电极接着良好的情况下，电池可以不通过热压着工艺来制备。
这样生产的锂离子二次电池的形状没有特别的限制，其可以是扁平或钮扣形的形状，如圆筒形或方形形状。
外包装可以是钢罐、铝罐或铝层压膜，但不限于此。
实施例
将用以下实施例更详细地描述本发明，但不限于此。实施例中的每个值用下列方法测定。
(1)纤维的平均直径：
这样生产的纤维集合体的表面照片用电子扫描显微镜(SU-1500。由Hitachi.Ltd.制造)(7000倍放大率)拍摄。随机地，从所拍摄的照片中选择10张照片，测量10张照片中所有纤维的直径，计算直径的平均值，从而获得所述纤维的平均直径。
(2)光泽度计：
使用光泽度计(PG-IIM，由NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO.,LTD.制造)测定无纺布的60°光泽度。在无纺布的每个TD方向和MD方向上，随机地在5个位点进行测量。将在总共10个位点的测量结果的平均值定义为该无纺布的光泽度。
[正极的制作]
正极材料的糊剂通过以下制备：将25.5g钴酸锂(LiCoO2的)粉末、1.5g乙炔黑、3gPVdF和27g N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合均匀。将所得的糊剂涂布在厚度为20μm的铝箔上并干燥。将该箔片冲切成15mm的直径并加压，由此制造负极。
[负极的制作]
将15g人造石墨、0.16g乙炔黑、0.8gPVdF和11.2g N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合物涂布在厚度为20μm的铜箔上，并干燥。将该箔片冲切成15mm的直径，然后加压，由此制造负极。
[非水系电解质的制备]
电解液通过以下制备：添加并溶解六氟磷酸锂(LiPF6)至碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)以体积比为3:7的混合溶剂中，使得电解质浓度为1.2M/L。
[实施例1]
(层压隔膜A1的制作)
将平均纤维直径为15μm的芯鞘型纤维(芯：聚丙烯，鞘：聚乙烯)和平均纤维直径为5μm的纤维素纤维，以90:10的重量比通过湿式造纸法造纸，从而生产厚度为20μm和基重为4g/m2的无纺布a。将平均纤维直径1μm的聚丙烯极细纤维以与无纺布a的质量相等的量层压在无纺布a上，接着在135℃和1MPa下加热压缩(热层压法)，由此生产层压隔膜A1。隔膜A1具有厚度22μm和基重8g/m2。当将无纺布单独在135℃和1MPa下加热压缩时，其在60°的JIS标准(JIS Z 8741)的光泽度为4。
含隔膜A1的锂离子二次电池具有短路率0％，和初始放电容量140mAh/g，这是极高的。
[实施例2]
(层压隔膜A2的制作)
将平均纤维直径1μm的聚丙烯极细纤维以无纺布a质量的1/2的量层压在无纺布a上，接着通过在135℃和1MPa下加热压缩(热层压法)，由此生产层压隔膜A2。隔膜A2具有厚度22μm和基重6g/m2。
含隔膜A2的锂离子二次电池具有短路率0％，和初始放电容量140mAh/g，这是极高的。
[实施例3]
(层压隔膜B1的制作)
将平均纤维直径为15μm的芯鞘型纤维(芯：聚丙烯，鞘：聚乙烯)和平均纤维直径为5μm的纤维素纤维，以85:15的重量比通过湿式造纸法造纸，从而生产厚度为30μm和基重为6g/m2的无纺布b。将平均纤维直径1μm的聚丙烯极细纤维以无纺布b质量的1/3倍的量层压在无纺布b上，接着在135℃和1.5MPa下加热压缩(热层压法)，由此生产层压隔膜B1。隔膜B1具有厚度24μm和基重8g/m2。当将无纺布b单独在135℃和1Mpa下加热压缩时，其60°的JIS标准(JIS Z 8741)的光泽度为11。
含隔膜B1的锂离子二次电池具有短路率0％，和初始放电容量140mAh/g，这是极高的。
[实施例4]
(层压隔膜C1的制作)
将平均纤维直径为15μm的芯鞘型纤维(芯：聚丙烯，鞘：聚乙烯)和平均纤维直径为5μm的纤维素纤维，以85:15的重量比通过湿式造纸法造纸，从而生产厚度为34μm和基重为8g/m2的无纺布c。将平均纤维直径1μm的聚丙烯极细纤维以无纺布c质量的1/3倍的量层压在无纺布c上，接着在135℃和1.5MPa下加热压缩(热层压法)，由此生产层压隔膜C1。隔膜C1具有厚度25μm和基重11g/m2。当将无纺布c单独在135℃和1.5MPa下加热压缩时，60°的JIS标准(JIS Z 8741)的光泽度为15。
含隔膜C1的锂离子二次电池具有短路率0％，和初始放电容量140mAh/g，这是极高的。
[比较例1]
(单层隔膜a1的制作)
将无纺布a在135℃和1MPa下加热压缩(热层压法)，从而生产单层隔膜a1，具有厚度18μm，基重4g/m2，60°的JIS标准(JIS Z 8741)光泽度为4。
含隔膜a1的锂离子二次电池具有短路率100％，隔膜a1不足以作为隔膜。
[比较例2]
(单层隔膜b1的制作)
将无纺布b在135℃和1.5MPa下加热压缩(热层压法)，从而生产单层隔膜b1，具有厚度22μm，基重6g/m2，60°的JIS标准(JIS Z 8741)光泽度为11。
含隔膜b1的锂离子二次电池具有短路率100％，隔膜b1不足以作为隔膜。
[比较例3]
(单层隔膜c1的制作)
将无纺布c在135℃和1.5MPa下加热压缩(热层压法)，从而生产单层隔膜c1，具有厚度23μm，基重8g/m2，60°的JIS标准(JIS Z 8741)光泽度为15。
含隔膜c1的锂离子二次电池具有短路率50％。
[比较例4]
(层压隔膜A3的制作)
将平均纤维直径1μm的聚丙烯极细纤维以无纺布a质量的1/6倍的量层压在无纺布a上，接着在135℃和1MPa下加热压缩(热层压法)，由此生产层压隔膜A3。隔膜A3具有厚度22μm和基重5g/m2。
含隔膜A3的锂离子二次电池具有短路率100％，隔膜A3不足以作为隔膜。
[电池的制作，电池试验]
将在加热压缩后具有彼此不同的60°JIS标准(JIS Z 8741)光泽度的无纺布用作隔膜，以生产2032硬币型电池(每个N＝5)。将所述电池通过以下来评价：在截止电压4.15V下通过恒定电流(0.1C)/恒定电压进行充电。图1示出了不含极细纤维的单独无纺布的60°JIS标准(JIS Z 8741)光泽度和含有该无纺布的电池的短路率及初始放电容量之间的关系。图2示出了不含极细纤维的单独无纺布的60°JIS标准(JIS Z 8741)光泽度和复合无纺布的短路率及电池初始放电容量之间的关系。

Claims (5)

1.一种锂离子二次电池用隔膜，其包括下述物质的复合体：无纺布，其具有基重2至20g/m2，由具有5至40μm平均纤维直径的热塑性材料的纤维形成；以及极细纤维，其具有平均纤维直径1μm以下，量为所述无纺布质量的1/5至3倍，所述复合体在以下条件下进行加热压缩处理后具有10至40μm的厚度，所述条件使得如果仅将所述无纺布进行加热压缩处理，则所述无纺布具有3至30范围内的在60°下根据JIS标准JIS Z 8741测量的光泽度，以及10至40μm的厚度。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用隔膜，其中所述热塑性材料为选自由以下组成的组的至少一种热塑性材料：聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈和聚乙烯醇。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜，其中所述无纺布由含有热塑性材料作为鞘组分的芯鞘型复合纤维形成，或由所述芯鞘型复合纤维和热塑性材料的其它纤维形成。
4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池用隔膜，其中所述芯鞘型复合纤维的芯组分和鞘组分分别是聚丙烯和聚乙烯。
5.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用隔膜，其中所述加热压缩处理在100至300℃的温度下和0.5至3MPa的压力下进行。
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