CN110383531A - 非水系二次电池用功能层和非水系二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种水分量降低，且耐热性和粘接性优异的非水系二次电池用功能层。本发明的非水系二次电池用功能层包含耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物，通过燃烧离子色谱法测定的氯原子的含有比例为0.001质量％以上且2.000质量％以下。

Description

非水系二次电池用功能层和非水系二次电池
技术领域
本发明涉及非水系二次电池用功能层和非水系二次电池。
背景技术
锂离子二次电池等非水系二次电池(以下有时简称为“二次电池”。)具有小型轻质，且能量密度高，进而能够反复充放电的特性，因此被用于广泛的用途。而且，非水系二次电池通常具有正极、负极以及将正极和负极隔离来防止正极和负极之间短路的间隔件等电池构件。
在此，一直以来在锂离子二次电池等二次电池中，为了提高耐热性、强度以及粘接性等，使用了设置有功能层的电池构件。作为具有功能层的电池构件，可举出在层叠集流体和电极复合材料层而形成的电极基材的电极复合材料层上设置了功能层的电极、在聚烯烃制等的间隔件基材上设置了功能层的间隔件。
作为这样的功能层，一直以来使用着由芳族聚酰胺树脂等耐热性树脂形成的多孔膜(参考例如专利文献1～3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5072242号；
专利文献2：日本特开2009-123483号公报；
专利文献3：日本特开2009-123484号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在此，由上述耐热性树脂形成的功能层耐热性优异，能够抑制具有该功能层的电池构件的热收缩，有助于提高电池的安全性。但另一方面也推测，通过耐热性树脂和/或其他成分(以下有时简称为“耐热性树脂等”。)而带入功能层中的氯离子形成金属氯化物，该金属氯化物潮解，因此在现有的功能层中存在水分量增高的倾向。而且，当像这样使用水分量高的功能层时，存在具有该功能层的电池构件产生卷曲以及二次电池的电池特性受损这些问题。此外，芳族聚酰胺树脂等耐热性树脂通常由于其耐热性而缺乏热塑性，难以充分显现粘结能力。因此，由耐热性树脂形成的功能层还有难以牢固地粘接相邻的电池构件彼此的问题。
因此，本发明目的在于，提供有利地解决上述改善点的手段。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究。然后，本发明人发现，对于包含耐热性树脂、氯原子的含有比例为规定范围内的功能层，通过使其包含具有酸性基团的聚合物，能够使功能层保持优异的耐热性，并且降低功能层的水分量，进而提高该功能层的粘接性，从而完成了本发明。
即，本发明以有利地解决上述问题为目的，本发明的非水系二次电池用功能层的特征在于，包含耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物，通过燃烧离子色谱法测定的氯原子的含有比例为0.001质量％以上且2.000质量％以下。像这样包含耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物、氯原子的含有比例为上述范围内的功能层水分量小，且耐热性和粘接性优异。
另外，在本发明中，功能层的“氯原子的含有比例”为通过燃烧离子色谱法测定的值，具体而言，能够使用本说明书的实施例所记载的方法进行测定。
在此，本发明的非水系二次电池用功能层优选上述耐热性树脂为芳族聚酰胺树脂。如果使用芳族聚酰胺树脂作为耐热性树脂，则能够充分确保功能层的耐热性。
此外，本发明的非水系二次电池用功能层优选上述聚合物的酸性基团含量为0.01mol/g以上且3.00mol/g以下。如果使用酸性基团含量为上述的范围内的聚合物，则能够更进一步降低功能层的水分量。
另外，在本发明中，聚合物的“酸性基团含量”为通过热解气相色谱法测定的值，具体而言，能够使用本说明书的实施例中记载的方法进行测定。
而且，本发明的非水系二次电池用功能层优选进一步包含非导电性颗粒。如果使功能层包含非导电性颗粒，则能够进一步提高功能层的耐热性且提高强度，确保二次电池的高度安全性。
此外，本发明以有利地解决上述课题为目的，本发明的非水系二次电池的特征在于，具有上述非水系二次电池用功能层。具有上述功能层的二次电池，其安全性被充分确保，并具有优异的电池特性。
发明效果
根据本发明，能够提供水分量降低且耐热性和粘接性优异的非水系二次电池用功能层，以及具有该非水系二次电池用功能层的非水系二次电池。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
在此，本发明的非水系二次电池用功能层构成例如电池、间隔件优选间隔件的一部分。此外，本发明的非水系二次电池至少具有本发明的非水系二次电池用功能层。
(非水系二次电池用功能层)
本发明的功能层包含耐热性树脂、具有酸性基团的聚合物，任意地进一步含有非导电性颗粒和其他成分。在此，本发明的非水系二次电池用功能层通过燃烧离子色谱法测定的氯原子的含有比例为0.001质量％以上且2.000质量％以下。
而且，本发明的功能层由于包含耐热性树脂，因此耐热性优异，包含具有本发明功能层的电池构件的二次电池，其安全性被充分确保。
另外，本发明的功能层由于包含具有酸性基团的聚合物，因此具有优异的粘接性，此外无论氯原子的含有比例是否为上述的范围内，水分量都小。另外，本发明的功能层的粘接性优异，此外无论氯原子的含有比例是否为上述的范围内水分量都降低的原因推测是由于具有酸性基团的聚合物的以下贡献。具体而言，首先，具有酸性集团的聚合物具有作为粘结材料的性质。因此本发明的功能层相比于仅由耐热性树脂形成的功能层，粘接性高。其次，具有酸性基团的聚合物能够通过其酸性基团在例如功能层的形成过程中捕捉锂离子、钙离子等金属离子。然后，通过具有酸性基团的聚合物捕捉这些金属离子，从而功能层中的金属氯化物(氯化钙、氯化锂等)的实质上的存在量降低，由于金属氯化物的潮解导致的水分量的上升被抑制。可以认为通过具有酸性基团的聚合物的这样的性质，从而能够提高功能层的粘接性，并且即使在通过耐热性树脂等带入氯离子的情况下，也能够得到水分量小的功能层。
<氯原子的含有比例>
对于本发明的功能层，通过燃烧离子色谱法测定的氯原子的含有比例需要为0.001质量％以上且2.000质量％以下，优选为1.500质量％以下，更优选为1.000质量％以下，进一步优选为0.700质量％以下，特别优选为0.600质量％以下。氯离子例如在耐热性树脂等的制造过程中混入耐热性树脂等，通过使用该耐热性树脂等来形成功能层，从而被带入功能层中。在此，本发明的功能层由于包含具有酸性基团的聚合物，因此即使氯原子的含有比例为上述范围内，也可以抑制水分量的上升。
另外，当氯原子的含有比例超过2.000质量％时，不能够充分地抑制功能层的水分量上升。而且，不能够抑制具有功能层的电池构件的卷曲，此外由水分引起产生气体而导致高温保存特性等电池特性受损。
此外，氯离子成为功能层的水分量上升的一个原因，但另一方面，也存在以下优点：通过使用氯原子的含有比例为0.001质量％以上的功能层而在二次电池内适量地带入氯离子，从而在负极表面形成适度的SEI(Solid Electrolyte Interphase)膜，高温保存特性、充放电循环特性等电池特性提高。
功能层中的氯原子的含有比例能够通过例如对使用耐热性树脂等得到的功能层实施利用了水等的清洗处理来降低。
<耐热性树脂>
作为耐热性树脂，能够使用软化温度和分解温度两者为250℃以上的树脂。通过功能层包含耐热性树脂，从而耐热性提高，能够抑制具有该功能层的电池构件的热收缩，充分确保二次电池的安全性。作为这样的耐热性树脂，没有特别限定，可举出芳族聚酰胺树脂(芳香族聚酰胺树脂)、交联树脂。
作为芳族聚酰胺树脂，可举出对位系芳族聚酰胺树脂、间位系芳族聚酰胺树脂。
作为交联树脂，可举出如下树脂：由将总单体单元的量设为100质量％、包含50质量％以上且100质量％以下、优选75质量％以上且100质量％以下的交联性单体单元的聚合物形成的树脂。
另外，在本发明中“包含单体单元”是指“在使用该单体得到的聚合物中包含来自单体的重复单元”的意思。
在此，作为可形成交联树脂的交联性单体单元的交联性单体，没有特别限定，可举出可形成交联结构的单体。作为交联性单体的例子，通常可举出具有热交联性的单体。更具体而言，可举出：具有热交联性的交联性基团和每1分子具有1个烯属双键的交联性单体；每1分子具有2个以上烯属双键的交联性单体(但是，后述脂肪族共轭二烯单体除外)。
作为热交联性的交联性基团的例子，可举出环氧基、N-羟甲基酰胺基、氧杂环丁烷基、唑啉基和它们的组合。其中，从容易交联和容易调节交联密度方面出发，更优选环氧基。
而且，作为具有环氧基作为热交联性的交联基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子，可举出乙烯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、丁烯基缩水甘油醚、邻-烯丙基苯基缩水甘油醚等不饱和缩水甘油醚；丁二烯单环氧化物、氯丁二烯单环氧化物、4,5-环氧基-2-戊烯、3,4-环氧基-1-乙烯基环己烯、1,2-环氧基-5,9-环十二碳二烯等二烯或多烯的单环氧化物；3,4-环氧基-1-丁烯、1,2-环氧基-5-己烯、1,2-环氧基-9-癸烯等烯基环氧化物；以及缩水甘油丙烯酸酯、缩水甘油甲基丙烯酸酯、缩水甘油巴豆酸酯、缩水甘油基-4-庚酸酯、缩水甘油山梨酸酯、缩水甘油亚油酸酯、缩水甘油-4-甲基-3-戊酸酯、3-环己烯羧酸的缩水甘油酯、4-甲基-3-环己烯羧酸的缩水甘油酯等不饱和羧酸的缩水甘油酯类。
此外，作为具有N-羟甲基酰胺基作为热交联性的交联性基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子，可举出N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等具有羟甲基的(甲基)丙烯酰胺类。
进而，作为具有氧杂环丁烷基作为热交联性的交联性基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子，可举出3-((甲基)丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-((甲基)丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-((甲基)丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-((甲基)丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷和2-((甲基)丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷。
此外，作为具有唑啉基作为热交联性的交联基团、且具有烯属双键的交联性单体的例子，可举出例如2-乙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-唑啉、2-异丙烯基-2-唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-异丙烯基-5-甲基-2-唑啉和2-异丙烯基-5-乙基-2-唑啉。
进而，作为每1分子具有2个以上烯属双键的交联性单体的例子，可举出(甲基)丙烯酸烯丙酯，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙烷-三(甲基)丙烯酸酯，二丙二醇二烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚、三乙二醇二乙烯基醚、氢醌二烯丙基醚、四烯丙氧基乙烷；三羟甲基丙烷-二烯丙基醚、除了上述以外的多官能性醇的烯丙基或乙烯基醚、三烯丙基胺、亚甲基二丙烯酰胺和二乙烯基苯。
这些能够单独使用1种，或将2种以上组合使用。在这些中，优选乙二醇二甲基丙烯酸酯。即，作为交联树脂，优选由将总单体单元的量设为100质量％、包含50质量％以上且100质量％以下的乙二醇二甲基丙烯酸酯单元的聚合物形成的树脂。
耐热性树脂能够单独使用1种，或将2种以上组合使用。而且在这些中，从充分提高功能层的耐热性的观点出发，优选芳族聚酰胺树脂，更优选对位系芳族聚酰胺树脂。
另外，上述耐热性树脂的制备方法没有特别限定。芳族聚酰胺树脂能够通过例如将芳香族二胺和芳香族二酰氯通过已知的方法进行缩合聚合而得到。此外，交联树脂能够通过例如将包含上述交联性单体的单体组合物通过已知的方法进行加成聚合从而得到。
<具有酸性基团的聚合物>
具有酸性基团的聚合物为如下成分：通过捕捉金属离子从而抑制功能层中的金属氯化物的潮解，并且保持构成功能层的成分不从功能层脱离，且能够使隔着功能层的电池构件彼此粘接(即，可作为粘结材料而起作用)。
另外，具有酸性基团的聚合物的软化温度小于250℃。
作为聚合物所包含的酸性基团，没有特别限定，可举出羧酸基、磺酸基、磷酸基。聚合物可以具有1种这些酸性基团，也可以具有2种以上。在这些中，从进一步降低功能层的水分量且进一步提高功能层的粘接性的观点出发，优选羧酸基。
在此，聚合物的酸性基团含量优选为0.01mol/g以上，更优选为0.10mol/g以上，进一步优选为0.40mol/g以上，优选为3.00mol/g以下，更优选为2.00mol/g以下，进一步优选为1.00mol/g以下。如果聚合物的酸性基团含量为0.01mol/g以上，则能够进一步降低功能层的水分量。另一方面如果聚合物的酸性基团含量为3.00mol/g以下，则在形成功能层时使用的功能层用组合物中，可确保某种程度的不被酸性基团捕捉的金属离子的量。推测由这样的金属离子带来的贡献是能够提高耐热性树脂在溶剂中的溶解性，确保功能层用组合物的粘度稳定性。此外，如果聚合物的酸性基团含量为3.00mol/g以下，则能够确保功能层的柔软性，进一步提高该功能层的粘接性。
在此，对聚合物导入酸性基团的方法没有特别限定，可以使用含有上述酸性基团的单体(含酸性基团单体)来制备聚合物，得到包含含酸性基团单体单元的聚合物，也可以通过将任意的聚合物进行末端改性，得到在末端具有上述酸性基团的聚合物，优选前者。即，具有酸性基团的聚合物优选为包含含酸性基团单体单元的聚合物。
<<组成>>
而且，包含含酸性基团单体单元的聚合物没有特别限定，优选包含含酸性基团单体单元、且包含(甲基)丙烯酸酯单体单元和交联性单体单元。另外，聚合物可以包含除了含酸性基团单体单元、(甲基)丙烯酸酯单体单元和交联性单体单元以外的单体单元(其他单体单元)。
另外，在本发明中，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸的意思。
[含酸性基团单体单元]
作为可形成含酸性基团单体单元的含酸性基团单体，能够举出含羧酸基单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体等。
作为含羧酸基单体，可举出烯属不饱和单羧酸及其衍生物、烯属不饱和二羧酸及其酸酐，以及这些的衍生物。
作为烯属不饱和单羧酸的例子，可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。而且，作为烯属不饱和单羧酸衍生物的例子，可举出2-乙基丙烯酸、异巴豆酸、α-乙酰氧基丙烯酸、β-反式-芳氧基丙烯酸、α-氯-β-E-甲氧基丙烯酸、β-二氨基丙烯酸等。
作为烯属不饱和二羧酸的例子，可举出马来酸、富马酸、衣康酸、中康酸等。而且，作为烯属不饱和二羧酸的酸酐的例子，可举出马来酸酐、丙烯酸酐、甲基马来酸酐、二甲基马来酸酐等。进而，作为烯属不饱和二羧酸的衍生物的例子，可举出甲基马来酸，二甲基马来酸，苯基马来酸，氯代马来酸、二氯代马来酸、氟代马来酸、马来酸二苯基酯、马来酸壬酯、马来酸癸酯、马来酸十二烷基酯、马来酸十八烷基酯、马来酸氟烷基酯等。
作为含磺酸基单体，可举出乙烯基磺酸、甲基乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、(甲基)丙烯酸-2-磺酸乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-芳氧基-2-羟基丙磺酸等。
另外，在本发明中，“(甲基)烯丙基”是指烯丙基和/或甲基烯丙基的意思。
作为含磷酸基单体，可举出乙烯基膦酸、磷酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、磷酸甲基-2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、磷酸乙基-(甲基)丙烯酰氧基乙酯等。
另外，在本发明中，“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基的意思。
这些能够单独使用1种，或将2种以上组合使用。在这些中，从进一步降低功能层的水分量，且进一步提高功能层的粘接性的观点出发，优选含羧酸基单体，更优选丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸。
而且，将总单体单元的量作为100质量％，聚合物中的含酸性基团单体单元的比例优选为1质量％以上，更优选为2质量％以上，进一步优选为3质量％以上，优选为15质量％以下，更优选为10质量％以下，进一步优选为8质量％以下。如果聚合物所包含的含酸性基团单体单元的比例为1质量％以上，则能够进一步降低功能层的水分量。另一方面，如果聚合物所包含的含酸性基团单体单元的比例为15质量％以下，则在形成功能层时使用的功能层用组合物中，可确保某种程度的不被酸性基团捕捉的金属离子的量。推测由这样的金属离子带来的贡献是能够提高耐热性树脂在溶剂中的溶解性，确保功能层用组合物的粘度稳定性。此外，如果聚合物所包含的含酸性基团单体单元的比例为15质量％以下，则能够确保功能层的柔软性，进一步提高该功能层的粘接性。
[(甲基)丙烯酸酯单体单元]
作为可形成(甲基)丙烯酸酯单体单元的(甲基)丙烯酸酯单体，可举出：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正十四烷基酯、丙烯酸硬脂酯等丙烯酸烷基酯；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正十四烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯等甲基丙烯酸烷基酯等。这些能够单独使用1种，或将2种以上组合使用。在这些中，优选甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯。
而且，将总单体单元的量作为100质量％，聚合物中的(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为40质量％以上，优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下，进一步优选为85质量％以下。如果聚合物所包含的(甲基)丙烯酸酯单体单元的比例为上述范围内，则能够合适地控制聚合物的玻璃化转变温度和在电解液中的溶胀性，进一步提高功能层的粘接性(特别是在电解液中的粘接性)，且提高二次电池的电池特性。
[交联性单体单元]
作为可形成交联性单体单元的交联性单体，可举出与“交联树脂”项中的所述的交联性单体相同的单体。这些能够单独使用1种，或将2种以上组合使用。在这些中，优选甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯，更优选甲基丙烯酸烯丙酯。
而且，将总单体单元的量作为100质量％，聚合物中的交联性单体单元的比例优选为0.01质量％以上，更优选为0.05质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上，优选为4质量％以下，更优选为3质量％以下，进一步优选为2质量％以下。如果聚合物所包含的交联性单体单元的比例为0.01质量％以上，则聚合物可保持良好的颗粒状，进一步提高功能层的粘接性，并且能够提高二次电池的电池特性(特别是输出特性)。另一方面，如果聚合物的交联性单体单元的比例为4质量％以下，则能够不损害聚合物的柔软性地充分确保功能层的粘接性。
[其他单体单元]
作为聚合物的其他单体单元，没有特别限定，可举出例如芳香族单乙烯基单体单元、脂肪族共轭二烯单体单元。
作为可形成芳香族单乙烯基单体单元的芳香族单乙烯基单体，可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对-叔丁氧基苯乙烯、乙烯基甲苯等。
作为可形成脂肪族共轭二烯单体单元的脂肪族共轭二烯单体，可举出1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、取代直链共轭戊二烯类、取代和侧链共轭己二烯类等。
而且，作为聚合物所包含的其他单体单元，优选芳香族单乙烯基单体单元。
将总单体单元的量作为100质量％，聚合物中的芳香族单乙烯基单体单元的比例优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步优选为15质量％以上，优选为30质量％以下，更优选为25质量％以下，进一步优选为20质量％以下。如果聚合物所包含的芳香族单乙烯基单体单元的比例为上述范围内，则能够合适地控制聚合物的玻璃化转变温度和在电解液中的溶胀性，进一步提高功能层的粘接性(特别是在电解液中的粘接性)，并且提高二次电池的电池特性。
另外，可形成聚合物的其他单体单元的上述脂肪族共轭二烯单体等其他单体能够单独使用1种，或组合2种以上使用。
<<结构>>
具有酸性基团的聚合物的结构没有特别限定，可以是由实质上单一的聚合物成分构成的非复合聚合物，也可以是由多个聚合物成分构成的复合聚合物。
在此，由复合聚合物构成的颗粒为在颗粒内部存在彼此不同的聚合物部分的异相结构体。
在此，异相结构体是指彼此不同的2个以上聚合物在物理上或化学上结合而形成的单一的颗粒，并不是由通过嵌段聚合物等单一的聚合物形成的单一相结构所形成的颗粒。而且，作为异相结构体的具体例子，可举出：具有核部和覆盖了核部外表面的至少一部分的壳部的核壳结构；2个以上聚合物并排放置的结构的并排(side by side)结构；在核壳结构中，中心部的聚合物的一部分露出外壳部的结构的雪人结构；在球状的聚合物颗粒的表面埋入其他种类聚合物颗粒而进行了一体化的结构的章鱼结构等。
在这些中，从进一步提高功能层的粘接性(特别是在电解液中的粘接性)的观点出发，聚合物优选为具有核壳结构的聚合物。以下对具有核壳结构的聚合物进行详述。
[具有核壳结构的聚合物]
在聚合物为具有核壳结构的复合聚合物的情况下，聚合物具有核部和覆盖核部外表面的至少一部分的壳部。在此，从提高二次电池的电池特性(特别是输出特性)的观点出发，优选在具有核壳结构的聚合物中，壳部并不覆盖核部的全部外表面而覆盖一部分。
构成聚合物核部的聚合物(以下称为“核部的聚合物”。)优选N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)不溶解成分量为60质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，特别优选为85质量％以上。如果核部的聚合物的NMP不溶解成分量为60质量％以上，则聚合物可保持良好的颗粒状，能够进一步提高功能层的粘接性(特别是在电解液中的粘接性)。另外，核部的聚合物的NMP不溶解成分量的上限为100质量％。
上述核部的聚合物的NMP不溶解成分量能够通过例如变更核部的聚合物的组成、分子量来调节。而且，核部的聚合物优选包含含酸性基团单体单元、(甲基)丙烯酸酯单体单元和交联性单体单元。
构成聚合物壳部的聚合物(以下称为“壳部的聚合物”。)优选NMP不溶解成分量为0.25质量％以上，更优选为0.5质量％以上，进一步优选为1质量％以上，特别优选为10质量％以上，优选为85质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为75质量％以下。如果壳部的聚合物的NMP不溶解成分量为0.25质量％以上，则能够抑制壳部的聚合物过度地向电解液中溶出，确保二次电池的电池特性(特别是输出特性)。另一方面，如果壳部的聚合物的NMP不溶解成分量为85质量％以下，则能够使聚合物良好地分散，进一步提高功能层的粘接性。
上述壳部的聚合物的NMP不溶解成分量能够通过例如变更壳部的聚合物的组成、分子量来调节。而且，壳部的聚合物优选包含芳香族单乙烯基单体单元和含酸性基团单体单元。
另外，具有核壳结构的聚合物优选核部占核部与壳部合计的质量比例(核壳比)为60质量％以上，更优选为70质量％以上，优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下。如果核壳比为上述范围内，则能够进一步提高功能层的粘接性，并且使二次电池的电池特性提高。
<<制备方法>>
具有酸性基团的聚合物的制备方法没有特别限定。例如，制备作为非复合聚合物的聚合物时的聚合方式可以使用溶液聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法、乳液聚合法等任一种方法。此外，作为聚合反应，能够使用离子聚合、自由基聚合、活性自由基聚合等加成聚合。而且，可用于聚合的乳化剂、分散剂、聚合引发剂、链转移剂等能够使用通常使用的乳化剂、分散剂、聚合引发剂、链转移剂，其使用量也能够设为通常使用的量。
此外，例如作为具有核壳结构的聚合物的聚合物，能够通过以下方法而制备，即，使用核部的聚合物的单体和壳部的聚合物的单体，随时间改变这些单体的比率，阶段性地进行聚合，由此来制备。具体而言，具有核壳结构的聚合物能够通过在后阶段的聚合物依次被覆在先阶段的聚合物这样的连续的多阶段乳液聚合法和多阶段悬浮聚合法来制备。
因此，以下对于通过多阶段乳液聚合法而得到具有上述核壳结构的聚合物的情况示出一个例子。
聚合时，能够按照常规方法使用例如十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯壬基苯基醚、山梨糖醇酐单月桂酸酯等非离子性表面活性剂、或者十八烷胺醋酸盐等阳离子性表面活性剂作为乳化剂。此外，作为聚合引发剂，能够使用例如：过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过硫酸钾、过氧化异丙基苯等过氧化物；2,2’-偶氮双(2-甲基-N-(2-羟基乙基)-丙酰胺)、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)盐酸盐等偶氮化合物。
然后，作为聚合步骤，首先，混合形成核部的单体和乳化剂，一次性地进行乳液聚合，由此得到构成核部的颗粒状的聚合物。进而，在该构成核部的颗粒状的聚合物的存在下，进行形成壳部的单体的聚合，由此能够得到具有上述的核壳结构的聚合物。
这时，从核部的外表面被壳部局部地覆盖的观点出发，优选将形成壳部的聚合物的单体分批多次或者连续地供给到聚合体系中。通过将形成壳部的聚合物的单体分批或者连续地供给到聚合体系中，从而将构成壳部的聚合物形成为颗粒状，通过该颗粒与核部结合，从而能够形成局部地覆盖核部的壳部。
<<耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物的含量比>>
在此，功能层中的耐热树脂和具有酸性基团的聚合物的含量比没有特别限定。例如，将耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物的含量的合计作为100质量％，具有酸性基团的聚合物的含量优选为10质量％以上，更优选为20质量％以上，进一步优选为30质量％以上，优选为60质量％以下，更优选为50质量％以下，进一步优选为40质量％以下。如果聚合物的含量占耐热性树脂和聚合物的合计含量为10质量％以上，则能够进一步提高功能层的粘接性，并更进一步降低功能层的水分量。另一方面，如果聚合物的含量占耐热性树脂和聚合物的合计含量为60质量％以下，则能够充分地确保功能层的耐热性。
另外，优选相对于功能层中的总固体成分100质量％，以10质量％以上且60质量％以下的比例包含耐热性树脂。
此外，优选相对于功能层中的总固体成分100质量％，以10质量％以上且60质量％以下的比例包含具有酸性基团的聚合物。
<非导电性颗粒>
非导电性颗粒是可提高功能层的耐热性、强度的成分。在此，作为非导电性颗粒，没有特别限定，能够举出可用于二次电池的已知的非导电性颗粒。
具体而言，作为非导电性颗粒，能够使用无机微粒、和除了上述耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物以外的有机微粒两者，但通常使用无机微粒。其中，作为非导电性颗粒的材料，优选在二次电池的使用环境下稳定地存在、电化学性稳定的材料。当从这样的观点出发举出非导电性颗粒的材料的优选的例子时，可举出：氧化铝(alumina)、水合铝氧化物(勃姆石)、氧化硅、氧化镁(magnesia)、氧化钙、氧化钛(titania)、BaTiO3、ZrO、氧化铝-二氧化硅复合氧化物等氧化物颗粒；氮化铝、氮化硼等氮化物颗粒；硅、金刚石等共价键性结晶颗粒；硫酸钡、氟化钙、氟化钡等难溶性离子结晶颗粒；滑石粉、蒙脱土等粘土微粒等。此外，这些颗粒可以根据需要实施元素置换、表面处理、固溶体化等。
另外，上述的非导电性颗粒可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
此外，优选相对于功能层中的总固体成分100质量％，以30质量％以上且80质量％以下的比例包含非导电性颗粒。
<其他成分>
本发明的功能层除了上述成分以外，也可以包含任意的其他成分。上述其他成分只要对电池反应没有影响则没有特别限定，能够使用公知的成分。此外，这些其他成分可以单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。
作为上述其他成分，可举出例如除了上述具有酸性基团的聚合物以外的已知的粘结材料。
<功能层的形成方法>
本发明的功能层的形成方法没有特别限定。本发明的功能层能够使用例如在溶液中将上述耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物、以及任意使用的导电性颗粒和其他成分进行溶解和/或分散而成的功能层用组合物来形成。例如，能够通过将功能层用组合物在适当的基材表面涂布形成涂膜后，将形成的涂膜干燥，从而形成功能层。
另外，用于功能层用组合物的溶剂只要能够将上述成分溶解或分散则没有特别限定，能够使用水或有机溶剂中的任一种。
作为功能层用组合物可包含的有机溶剂，可举出例如：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、新戊醇等醇类；丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类；二乙醚、二氧杂环己烷、四氢呋喃等醚类；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、NMP等酰胺系极性有机溶剂；N,N-二甲基磺酰胺；甲苯、二甲苯、氯苯、邻二氯苯、对二氯苯等芳香族烃类等。
另外，功能层用组合物的溶剂可以单独使用1种，也可以混合2种以上使用。
<<基材>>
在此，涂布功能层用组合物的基材没有限定，例如可以在脱模基材的表面形成功能层用组合物的涂膜，将该涂膜干燥形成功能层，从功能层剥离脱模基材。像这样从脱模基材剥离的功能层能够作为自支撑膜用于形成二次电池的电池构件。具体而言，可以将从脱模基材剥离的功能层层叠在间隔件基材上形成具有功能层的间隔件，也可以将从脱模基材剥离的功能层层叠在电极基材上形成具有功能层的电极。
但是，从省略剥离功能层的工序，提高电池构件的制造效率的观点出发，优选使用间隔件基材或电极基材作为基材。
<<间隔件基材>>
作为间隔件基材没有特别限定，可举出有机间隔件基材等已知的间隔件基材。有机间隔件基材是由有机材料形成的多孔性构件，当举出有机间隔件基材的例子时，可举出包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂、芳族聚酰胺树脂(芳香族聚酰胺树脂)等的微多孔膜或无纺布(但是，包含具有酸性基团的聚合物的本发明的功能层除外)等，从强度优异的方面出发，优选聚乙烯制的微多孔膜、无纺布。
<<电极基材>>
作为电极基材(正极基材和负极基材)没有特别限定，可举出电极复合材料层形成在集流体上的电极基材。
在此，集流体、电极复合材料层中的电极活性物质(正极活性物质、负极活性物质)和电极复合材料层用粘结材料(正极复合材料层用粘结材料、负极复合材料层用粘结材料)，以及电极复合材料层向集流体上的的形成方法能够使用已知的方法，能够使用例如日本特开2013-145763号公报中记载的方法。
<<功能层向基材上的形成>>
作为在上述间隔件基材、电极基材等基材上形成功能层的方法，可举出以下的方法。
1)将功能层用组合物涂布在间隔件基材或电极基材的表面(电极基材的情况下在电极复合材料层侧的表面，以下相同)，接下来进行干燥的方法；
2)将间隔件基材或电极基材浸渍在功能层用组合物中后，将其进行干燥的方法；和
3)将功能层用组合物涂布在脱模基材上并进行干燥而制造功能层，将得到的功能层转印到间隔件基材或电极基材的表面的方法。
在这些中，上述1)的方法因为容易控制功能层的层厚所以特别优选。上述1)的方法详细而言包含将功能层用组合物涂布在基材上而形成涂膜的工序(涂布工序)、和使基材上的涂膜干燥而形成功能层的工序(功能层形成工序)。另外，在上述1)的方法中，可以在功能层形成工序之前，任意地实施使涂膜中的耐热性树脂凝固的工序(凝固工序)、清洗涂膜而降低涂膜中的氯化物离子量的工序(清洗工序)。
[涂布工序]
在涂布工序中，作为将功能层用组合物涂布在间隔件基材上的方法没有特别限制，可举出例如刮刀法、逆转滚涂法、直接滚涂法、凹印法、挤压法、刷涂法等方法。
[凝固工序和清洗工序]
可以在涂布工序之后、功能层形成工序之前实施凝固工序和/或清洗工序。作为在凝固工序中使基材上的涂膜中所包含的耐热性树脂凝固的方法，没有特别限定，能够通过例如使形成有涂膜的基材浸渍在已知的凝固水中而使耐热性树脂凝固。此外，在清洗工序中将基材上的涂膜进行清洗的方法也没有特别限定，可举出例如将凝固工序后的基材进一步浸渍在水浴中的方法。
[功能层形成工序]
而且，作为在功能层形成工序中将基材上的功能层用组合物进行干燥的方法，没有特别限定，能够使用已知的方法。作为干燥方法，可举出例如利用温风、热风、低湿风的干燥、真空干燥、利用红外线、电子射线等的照射的干燥法。干燥条件没有特别限定，干燥温度优选为50～150℃、干燥时间优选为5～30分钟。
<<功能层的厚度>>
像上述那样进行而形成的功能层的厚度优选为0.5μm以上且5μm以下。如果功能层的厚度为0.5μm以上，则能够提高设置了功能层的电池构件的耐热性、强度。此外，如果功能层的厚度为5μm以下，则能够提高二次电池的输出特性。
(具有功能层的电池构件)
只要不明显损害本发明的效果，具有本发明的功能层的电池构件(间隔件和电极)可以除了具有间隔件基材或电极基材和本发明的功能层之外还具有除了上述本发明的功能层以外的结构元件。在此，作为除了本发明的功能层以外的结构元件，只要不属于本发明的功能层则没有特别限定。
(非水系二次电池)
本发明的二次电池具有上述本发明的功能层。更具体而言，本发明的二次电池具有正极、负极、间隔件和电解液，上述功能层被包含于作为电池构件的正极、负极和间隔件中的至少一个。而且，本发明的非水系二次电池由于具有本发明的功能层，因此充分确保安全性，且可以发挥优异的电池特性。
<正极、负极和间隔件>
用于本发明的二次电池的正极、负极和间隔件，它们中的至少一个包含本发明的功能层。具体而言，作为具有功能层的正极和负极，能够使用如下的电极：在将电极复合材料层形成在集流体上而成的电极基材上设置本发明的功能层而形成的电极。此外，作为具有功能层的间隔件，能够使用在间隔件基材上设置本发明的功能层而形成的间隔件。另外，作为电极基材和间隔件基材，能够使用与在“非水系二次电池用功能层”项中举出的基材相同的基材。
此外，作为不具有功能层的正极、负极和间隔件没有特别限定，能够使用由上述电极基材形成的电极和由上述间隔件基材形成的间隔件。
<电解液>
作为电解液，通常可使用在有机溶剂中溶解了支持电解质的有机电解液。作为支持电解质，例如在锂离子二次电池中可使用锂盐。作为锂盐，可举出例如LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiSbF6、LiAlCl4、LiClO4、CF3SO3Li、C4F9SO3Li、CF3COOLi、(CF3CO)2NLi、(CF3SO2)2NLi、(C2F5SO2)NLi等。其中，因为易于溶解于溶剂而显示高解离度，所以优选LiPF6、LiClO4、CF3SO3Li。另外，电解质可以单独使用1种，也可以组合2种以上使用。通常有使用解离度越高的支持电解质锂离子电导率越高的倾向，因此能够根据支持电解质的种类调节锂离子电导率。
作为在电解液中使用的有机溶剂，只要是能够溶解支持电解质的有机溶剂则没有特别限定，例如在锂离子二次电池中可优选使用：碳酸二甲酯(DMC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸亚乙烯酯(VC)等碳酸酯类；γ-丁内酯、甲酸甲酯等酯类；1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃等醚类；环丁砜、二甲基亚砜等含硫化合物类等。此外，也可以使用这些溶剂的混合溶液。其中，因为介电常数高、稳定的电位区域宽所以优选碳酸酯类。通常有使用的溶剂的粘度越低锂离子电导率越高的倾向，因此能够根据溶剂的种类调节锂离子电导率。
另外，电解液中的电解质的浓度能够适宜调节。此外，在电解液中也可以添加已知的添加剂。
<非水系二次电池的制造方法>
上述本发明的二次电池能够通过例如以下方法来制造：将正极和负极隔着间隔件重叠、根据需要将其卷绕、折叠等而放入到电池容器中，将电解液注入到电池容器，进行封口。另外，正极、负极、间隔件中的至少一个构件为带有功能层的构件。此外，也可以根据需要将多孔金属网、保险丝、PTC元件等防过电流元件、导板等放入到电池容器，防止电池内部的压力上升、过充放电。电池的形状可以是例如硬币型、纽扣型、片型、圆筒型、方形、扁平型等任一种。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行具体地说明，但本发明并不限定于这些实施例。另外，在以下说明中，表示量的“％”和“份”，只要没有特别说明，为质量基准。
此外，在将多种单体共聚而制造的聚合物中，将某单体聚合而形成的单体单元在上述聚合物中的比例只要没有另外说明，通常与该某单体在用于聚合该聚合物的全部单体中所占的比率(进料比)一致。
在实施例和比较例中，聚合物的NMP不溶解成分量和酸性基团含量、功能层的氯原子的含有比例和水分量、带功能层的间隔件的耐卷曲性、隔着功能层的电池构件间的粘接性、以及二次电池的针刺试验通过下述的方法进行测定和评价。结果均示于表1。
<聚合物的NMP不溶解成分量>
对于具有核壳结构的聚合物的核部的聚合物和壳部的聚合物，使用在核部和壳部的形成中使用的单体和各种添加剂等，在与该核部和壳部的聚合条件相同的聚合条件下，分别制备包含作为测定试样的聚合物(核部的聚合物和壳部的聚合物)的水分散液。用NMP对制备的水分散液进行溶液置换，准备在NMP中以8％的浓度包含聚合物的组合物，作为测定试样。
将25g得到的测定试样滴加到1L甲醇中，使聚合物析出。将析出的聚合物在25℃环境下真空干燥24小时，由此得到了干燥聚合物(质量：W1g)。将得到的干燥聚合物在60℃的NMP中放置72小时后，使用200目的金属网进行过滤，由此分离不溶解成分。使用甲醇清洗不溶解成分后，在25℃环境下干燥24小时，得到了干燥不溶解成分(质量：W2g)。根据上述W1和W2算出NMP不溶解成分量(＝W2/W1×100(质量％))。
<聚合物的酸性基团含量>
聚合物的酸性基团含量使用热解气相色谱，使用标准试样根据添加量作出标准曲线，由此进行定量。作为测定试样，使用了通过将得到的聚合物的水分散液使用真空干燥机在120℃干燥5小时而得到的干燥聚合物。测定使用“居里点热裂解仪(Curie PointPyrolyzer)-JHP-3(JAI)：GC-14A”(岛津公司制)，使用FFAP(长度30m、内径0.53mm、膜厚1μm)作为柱进行测定。测定试样的分解温度设为590℃，然后从50℃至220℃以15℃/分钟进行升温而测定。
<功能层的氯原子的含有比例>
从得到的带功能层的间隔件剥离功能层，取5mg置于20ml容量瓶，添加离子交换水制成20ml，在超声波浴中使其分散10分钟。然后，取约5mL于注射器，通过药筒(“ToyopakIC-SP”，Tosoh株式会社制)，导入离子色谱仪。另外，测定使用在离子色谱分析仪(“IC-100型”，横河电机公司制)中连接了阴离子交换分离柱(“TSKgel IC-Anion-PW”，Tosoh株式会社制)的装置。然后，以1.6ml/分钟的3mM NaHCO3-1.2mM Na2CO3进行测定。检出通过电导率进行。
<功能层的水分量>
从得到的带功能层的间隔件剥离功能层，将该功能层切成10cm×10cm，作为试验片。将该试验片在温度25℃、湿度50％放置24小时。然后，使用电量滴定式水分计，按照卡尔费休法(JIS K0068(2001)、水分气化法、气化温度150℃)，测定每单位质量的试验片的水分量(μg/g)。
<带功能层的间隔件的耐卷曲性>
将得到的带功能层的间隔件切成10cm×10cm的试验片。将该试验片在-60℃露点环境下放置24小时后，确认试验片的状态，按照以下的基准进行评价。
A：试验片的卷曲高度为0.5cm以下
B：试验片的卷曲高度超过0.5cm且为1.0cm以下
C：试验片的卷曲高度超过1.0cm
<隔着功能层的电极构件间的粘接性>
关于隔着功能层的电池构件间(负极和间隔件)的粘接性，如下述那样通过测定剥离强度而评价。
具体而言，将制作的带功能层的间隔件和负极分别切出为宽度10mm×长度50mm。接下来，将切出的带功能层的间隔件和负极以功能层与负极相对的方式进行重叠，在温度90℃下用荷重1MPa的平板压制机压制1分钟，由此得到负极与间隔件隔着功能层而一体化了的试验片。将得到的试验片的负极(集流体)侧朝下，在集流体表面粘贴玻璃纸胶带。此时，作为玻璃纸胶带使用了JIS Z1522规定的玻璃纸胶带，玻璃纸胶带固定在水平的试验台上。然后，测定将试验片中间隔件侧的一端以50mm/分钟的速度沿铅直方向进行拉伸而剥离时的应力。进行3次同样的测定，将测定结果的平均值作为剥离强度，按照以下的基准判定粘接性。剥离强度的值越大，表示隔着功能层的电池构件间的粘接性越优异。
A：剥离强度为10N/m以上
B：剥离强度为1N/m以上且小于10N/m
C：剥离强度小于1N/m
<二次电池的针刺试验>
将制造的800mAh层叠型锂离子二次电池在90℃、1MPa压制2分钟。然后，在室温环境下使用树脂制的针来刺层叠中央部，确认1分钟后的二次电池的情况，按照以下的基准进行评价。针刺试验的结果越好，表示功能层的耐热性和电解液中的隔着功能层的电池构件间的粘接性越优异。
A：没有发现电池电压的下降，没有发热。
B：电池电压下降，但是没有发热。
C：电池电压下降，还有发热。
(实施例1)
<具有酸性基团的聚合物的制备>
在带有搅拌机5MPa耐压容器中，加入作为(甲基)丙烯酸酯单体的40.4份的甲基丙烯酸甲酯和36份的丙烯酸正丁酯、3.2份的作为含酸性基团单体的甲基丙烯酸、0.4份的作为交联性单体的甲基丙烯酸烯丙酯、1份的作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠、150份的离子交换水以及0.5份的作为聚合引发剂的过硫酸钾，充分地搅拌后，加温至60℃由此引发核部的聚合体的聚合。在聚合转化率成为96％的时刻，一边继续加温一边添加19.8份的作为芳香族单乙烯基单体的苯乙烯、0.2份的作为含酸性基团单体的甲基丙烯酸而引发壳部的聚合物的聚合。然后，进行冷却，终止聚合反应，由此制备了具有酸性基团的聚合物(核壳结构)的水分散液。
对得到的水分散液添加NMP以使得固体成分浓度成为14％，添加后，一边搅拌一边加温、脱水，由此得到了具有酸性基团的聚合物的NMP分散液。
<对位系芳族聚酰胺树脂的制备>
使272.7g的氯化钙溶于4200g的NMP后，进一步添加132.9g的对苯二胺使其完全溶解。在得到的溶液中缓慢地添加243.3g的对苯二甲酰氯进行聚合，接下来使用NMP进行稀释，得到对位系芳族聚酰胺树脂的NMP溶液(对位系芳族聚酰胺树脂的浓度：2.0％)。
<功能层用组合物的制备>
在33份(固体成分相当量)上述得到的对位系芳族聚酰胺树脂的NMP溶液中添加67份的作为非导电性颗粒的氧化铝(住友化学公司制、产品名“AKP3000”)进行混合，使用NANOMIZER处理3次。在处理后的分散液中添加18份(固体成分相当量)上述得到的具有酸性基团的聚合物NMP分散液，通过三合一搅拌器(Three-One Motor)搅拌1小时。搅拌后，使用200目的金属网过滤，进而在减压下进行脱泡，由此得到了功能层用组合物。
<带功能层的间隔件的制作>
将上述得到的功能层用组合物涂布在聚烯烃制的间隔件基材上，在间隔件基材的单面形成涂膜。将在单面具有涂膜的间隔件基材浸渍在凝固水中，使涂膜中的对位系芳族聚酰胺树脂凝固。接下来，将使对位系芳族聚酰胺树脂凝固后的间隔件基材运送至水浴，进行水洗处理。然后，使水洗处理后的间隔件基材通过干燥装置而进行干燥，得到在间隔件基材上具有厚度为4μm的功能层的间隔件。
<正极的制作>
将94份作为正极活性物质的NMC(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)，3份作为导电材料的乙炔黑(电化株式会社制，产品名“HS-100”)、和以固体成分相当量计为3份的作为正极用粘结材料的聚偏氟乙烯(KUREHA公司制，产品名“#7208”)进行混合，在该混合物中加入作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮，得到总固体成分浓度调整至70％的混合液。然后，将该混合液通过行星式搅拌机混合。由此得到了正极用浆料组合物。
使用缺角轮涂布机，将得到的正极用浆料组合物以干燥后的膜厚成为150μm左右的方式涂布在作为正极用集流体的铝箔(厚度20μm)的一面上。接下来，将涂布了正极用浆料组合物的铝箔以0.5m/分的速度在温度60℃的烘箱内运送2分钟，由此使该正极用浆料组合物干燥。然后，在温度120℃下对涂布了正极用浆料组合物的铝箔进行2分钟的加热处理。由此在正极用集流体的一面形成了正极用复合材料层。接下来，通过对正极用集流体的另一面也进行同样的操作，得到了具有正极用集流体和在其两面上设置了正极复合材料层的正极原料。通过将该正极原料使用辊式压制机压延，得到各面的正极复合材料层的厚度为80μm的正极。
<负极的制作>
将97份作为负极活性物质的人造石墨(体积平均粒径：15.6μm)和以固体成分相当量计为1份的作为增粘剂的羧甲基纤维素(日本制纸公司制，产品名“MAC350HC”)的2％水溶液进行混合，添加离子交换水将固体成分浓度调节至68％。接下来，在温度25℃下搅拌60分钟，得到混合液。在得到的混合液中进一步添加离子交换水将固体成分浓度调整至62％，然后在温度25℃下进行15分钟搅拌。
在该混合液中添加以固体成分相当量计为2份的负极用粘结材料的水分散液(日本瑞翁公司制，产品名“BM-451B”，固体成分浓度40％)，添加离子交换水，使最终固体成分浓度为52％，继续搅拌10分钟，得到了聚合物混合液。将该聚合物混合液在减压下进行脱泡处理，得到负极用浆料组合物。
使用缺角轮涂布机，将得到的负极用浆料组合物以干燥后的膜厚成为150μm左右的方式涂布在作为负极用集流体的铜箔(厚度20μm)的一面上。接下来，将涂布了负极用浆料组合物的铜箔，以0.5m/分钟的速度在温度60℃的烘箱内运送2分钟，由此使该负极用浆料组合物干燥。然后，在温度120℃下对涂布了负极用浆料组合物的铜箔进行2分钟的加热处理。由此在负极用集流体的一面形成了负极用复合材料层。接下来，通过对负极用集流体的另一面也进行同样的操作，得到了具有负极用集流体和在其两面上设置了负极复合材料层的负极原料。通过将该负极原料使用辊式压制机压延，得到各面的负极复合材料层的厚度为80μm的负极。
<二次电池的制造>
切割上述得到的正极，得到了10片4.9cm×5.0cm的正极。此外，切割上述得到的带功能层的间隔件，得到了20片5.5cm×5.5cm的间隔件。此外，切割上述得到的负极，得到了11片5.0cm×5.2cm的负极。
将这些重叠，得到了具有(负极)/(间隔件)/(正极)/(间隔件)(负极)/(间隔件)/(正极)·····/(负极)的层构成的层叠体。另外，层叠时使间隔件的功能层侧的面对着负极。将得到的层叠体以温度70℃和压力1.0MPa的压制条件压制8秒。
然后，将压制后的层叠体使用作为非水系二次电池用的外包装材料的铝包装材料包起来。接下来，在铝包装材料形成的空间里，以空气不残留的方式注入电解液(电解质：浓度1M的LiPF6，溶剂：碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二乙酯(DEC)/碳酸亚乙烯酯(VC)＝68.5/30/1.5(体积比))。进而通过在150℃将铝包装材料的开口进行热封，将铝外包装密闭封口。由此，制造了容量为800mAh的层叠型锂离子二次电池。
(实施例2、9)
在制备具有酸性基团的聚合物时，将核部的聚合物的组成如表1所示那样进行了变更，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(实施例3～5)
在制备具有酸性基团的聚合物时，将核部的聚合物和壳部的聚合物的组成如表1所示那样进行了变更，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(实施例6)
在制备功能层用组合物时，代替对位系芳族聚酰胺树脂，使用如下述那样制备的间位系芳族聚酰胺树脂，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
<间位系芳族聚酰胺树脂的制备>
使272.7g的氯化钙溶于4200g的NMP后，进一步添加132.9g的间苯二胺使其完全溶解。在得到的溶液中缓慢添加243.3g的间苯二甲酰氯进行聚合，接下来使用NMP进行稀释，得到间位系芳族聚酰胺树脂的NMP溶液(间位系芳族聚酰胺树脂的浓度：2.0％)。
(实施例7)
与实施例1同样地进行，制备了具有酸性基团的聚合物(核壳结构)的水分散液。此外，如下述那样进行制备交联树脂和功能层用组合物。然后，使用得到的功能层用组合物，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。另外，可以认为从实施例7的功能层检测出的氯原子来自混入羧甲基纤维素的氯系杂质。
<交联树脂的制备>
在带搅拌机5MPa耐压容器中加入84.85份作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯、15份的作为(甲基)丙烯酸酯单体的丙烯酸正丁酯、0.15份的作为含酸性基团单体的甲基丙烯酸、1份的作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠、150份的离子交换水和0.5份的作为聚合引发剂的过硫酸钾，充分地搅拌后，加温至60℃，由此引发聚合物的聚合。在聚合转化率成为96％的时刻冷却而终止聚合反应，由此得到了交联树脂的水分散液(固体成分浓度：38.4％)。
<功能层用组合物的制备>
添加33份(固体成分相当量)上述得到的交联树脂的水分散液、5份(固体成分相当量)羧甲基纤维素的2％水溶液、67份(固体成分相当量)作为非导电性颗粒的氧化铝(住友化学公司制，产品名“AKP3000”)、18份(固体成分相当量)具有酸性基团的聚合物的水分散液，进行混合。在得到的混合液中添加离子交换水，得到固体成分浓度为15％的功能层用组合物。
(实施例8)
在制备带功能层的间隔件时，不进行使对位系芳族聚酰胺树脂凝固后的间隔件基材的水洗处理，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(实施例10)
在制备具有酸性基团的聚合物时，将壳部的聚合物的组成如表1所述那样进行变更，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(实施例11)
在制备具有酸性基团的聚合物时，将壳部的聚合物的组成如表1所述那样进行变更，并且添加0.06份的作为分子量调节剂的叔十二烷基硫醇，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(实施例12)
在制备功能层用组合物时，将对位系芳族聚酰胺树脂的量变更为18份，将具有酸性基团的聚合物的量变更为33份，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(实施例13)
在制备功能层用组合物时，作为具有酸性基团的聚合物，使用了如下述那样制备的聚合物，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
<具有酸性基团的聚合物的制备>
在具有搅拌机的反应器中，供给70份的离子交换水、0.15份的作为乳化剂的月桂基硫酸钠(Kao Corporation.制造、产品名“Emal 2F”)、和0.5份的作为聚合引发剂的过硫酸铵，用氮气置换气相部，升温至60℃。
另一方面，在另外的容器中，供给50份的离子交换水、0.5份的作为乳化剂的十二烷基苯磺酸钠、作为(甲基)丙烯酸酯单体的50.5份的甲基丙烯酸甲酯和45份的丙烯酸正丁酯、4份的作为含酸性基团单体的甲基丙烯酸、以及0.5份的作为交联性单体的甲基丙烯酸烯丙酯进行混合，由此得到单体组合物。将该单体组合物历经4小时连续地添加到上述反应器，进行聚合。另外，在单体组合物的添加中，在温度60℃下继续聚合反应。添加终止后，进而在温度70℃下搅拌3小时而终止反应，制备了包含具有酸性基团的聚合物(非复合聚合物)的水分散液。
对得到的水分散液添加NMP以使得固体成分浓度为14％，添加后，一边搅拌一边加温、脱水，由此得到了具有酸性基团的聚合物的NMP分散液。
(比较例1)
在制备功能层用组合物时，不添加具有酸性基团的聚合物，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(比较例2)
在制备功能层用组合物时，不添加对位系芳族聚酰胺树脂，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(比较例3)
在制备对位系芳族聚酰胺树脂时，将氯化钙的量变更为545.4g，且在制备带功能层的间隔件时，不进行使对位系芳族聚酰胺树脂凝固后的间隔件基材的水洗处理，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了具有酸性基团的聚合物、对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
(比较例4)
将核部和壳部的聚合物的组成如表1所述那样进行变更，除此以外，按照与实施例1的具有酸性基团的聚合物的制备步骤相同的步骤，制备了不具有酸性基团的聚合物。
然后，在制备功能层用组合物时，代替具有酸性基团的聚合物，使用了上述得到的不具有酸性基团的聚合物，除此以外，与实施例1同样地进行，制造了对位系芳族聚酰胺树脂、功能层用组合物、带功能层的间隔件、正极、负极和二次电池。然后，与实施例1同样地进行各种评价。
另外，在表1中，以下所示：
“核壳”表示具有核壳结构的聚合物，
“非复合”表示非复合聚合物，
“MMA”表示甲基丙烯酸烯甲酯单元，
“BA”指丙烯酸正丁酯，
“MAA”表示甲基丙烯酸单元，
“AA”表示丙烯酸单元，
“VSA”表示乙烯基磺酸单元、
“VPA”表示乙烯基膦酸单元、
“AMA”表示甲基丙烯酸烯丙酯单元，
“ST”表示苯乙烯单元，
“PARA”表示对位系芳族聚酰胺树脂，
“MARA”表示间位系芳族聚酰胺树脂。
[表1]
由表1可知，包含耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物、氯原子的含有比例为规定范围内的实施例1～13的功能层，其为低水分量，并且粘接性和耐热性优异，而且能够充分抑制具有该功能层的间隔件的卷曲。
此外，包含耐热性树脂且氯原子的含有比例为规定的范围内但不包含具有酸性基团的聚合物的比较例1的功能层，其水分量上升且粘接性差，此外不能够充分抑制具有该功能层的间隔件的卷曲。
而且可知，包含具有酸性基团的聚合物但不包含耐热性树脂，因此氯原子的含有比例小于0.001质量％的比较例2的功能层，不能够充分确保耐热性。
进而还可知，包含耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物但氯原子的含有比例超过2.000质量％的比较例3的功能层，由于氯原子的含有比例过多，因此即使包含具有酸性基团的聚合物，也不能够充分降低水分量。此外在比较例3中，不能够充分确保功能层的耐热性，此外不能够充分抑制具有该功能层的间隔件的卷曲。
另外也可知，包含耐热性树脂且氯原子的含有比例为规定的范围内但包含不具有酸性基团的聚合物的比较例4的功能层，水分量上升且粘接性和耐热性差，此外不能够充分抑制具有该功能层的间隔件的卷曲。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供水分量降低，且耐热性和粘接性优异的非水系二次电池用功能层，以及具有该非水系二次电池用功能层的非水系二次电池。

Claims (5)

1.一种非水系二次电池用功能层，其包含耐热性树脂和具有酸性基团的聚合物，
通过燃烧离子色谱法测定的氯原子的含有比例为0.001质量％以上且2.000质量％以下。
2.根据权利要求1所述的非水系二次电池用功能层，其中，所述耐热性树脂为芳族聚酰胺树脂。
3.根据权利要求1或2所述的非水系二次电池用功能层，其中，所述聚合物的酸性基团含量为0.01mol/g以上且3.00mol/g以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水系二次电池用功能层，其中，进一步包含非导电性颗粒。
5.一种非水系二次电池，其具有权利要求4所述的非水系二次电池用功能层。
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