JP2011216257A - Separator for nonaqueous secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は非水系二次電池に用いるセパレータに関する。具体的には非水系二次電池の安全性を高めるセパレータに関するものである。 The present invention relates to a separator used for a non-aqueous secondary battery. Specifically, the present invention relates to a separator that improves the safety of a non-aqueous secondary battery.
リチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池は、携帯電話・ノートパソコンといった携帯用電子機器の主電源として広範に普及している。リチウムイオン二次電池は高エネルギー密度化・高容量化・高出力化がなされ、今後もこの要求が強い。このような要求に応えていくという観点から安全性の確保は重要な技術要素となっている。 Non-aqueous secondary batteries represented by lithium ion secondary batteries are widely used as main power sources for portable electronic devices such as mobile phones and laptop computers. Lithium-ion secondary batteries have high energy density, high capacity, and high output, and this demand will continue to be strong. Ensuring safety is an important technical element from the viewpoint of meeting such demands.
従来、リチウムイオン二次電池のセパレータにはポリエチレンまたはポリプロピレンからなるポリオレフィン微多孔膜が用いられている。このようなセパレータはシャットダウン機能(電池の温度が上昇したときに微多孔膜の孔が閉塞し電流を遮断する機能)を有し、リチウムイオン二次電池の安全性確保の一翼を担っている。しかしながら、ポリオレフィン微多孔膜は、シャットダウン機能が発現した後、さらに電池温度が上昇した場合に、セパレータの溶融(いわゆるメルトダウン)が進行してしまう。その結果、電池内部で正負極間の短絡が生じ、電池は発煙・発火・爆発といった危険に曝されることになる。このため、セパレータにはシャットダウン機能に加えて、シャットダウン機能が作動する温度近傍でメルトダウンが生じない程度の、十分な耐熱性が要求されている。 Conventionally, a polyolefin microporous film made of polyethylene or polypropylene has been used for a separator of a lithium ion secondary battery. Such a separator has a shutdown function (function of blocking the current by blocking the pores of the microporous membrane when the temperature of the battery rises), and plays a role in ensuring the safety of the lithium ion secondary battery. However, in the polyolefin microporous membrane, when the battery temperature further rises after the shutdown function is exhibited, the separator is melted (so-called meltdown). As a result, a short circuit occurs between the positive and negative electrodes inside the battery, and the battery is exposed to dangers such as smoke, ignition, and explosion. For this reason, in addition to the shutdown function, the separator is required to have sufficient heat resistance so that meltdown does not occur near the temperature at which the shutdown function operates.
この観点において、従来、例えばアラミド樹脂のような耐熱性樹脂とα−アルミナ等のセラミック粉末とからなる多孔質層を、ポリオレフィン微多孔膜上に積層した構成のセパレータが知られている(例えば特許文献1参照)。このようなセパレータを適用したリチウムイオン二次電池は、セパレータの耐熱性向上の寄与により、高温環境下における安全性の向上は認められるが、一方で、サイクル特性や保存特性といった電池の耐久性が低下してしまうおそれがある。 In this respect, a separator having a structure in which a porous layer made of a heat-resistant resin such as an aramid resin and ceramic powder such as α-alumina is laminated on a polyolefin microporous film has been known (for example, patents). Reference 1). Lithium ion secondary batteries using such separators have improved safety in high-temperature environments due to the contribution of improving the heat resistance of the separators, but on the other hand, the durability of the batteries such as cycle characteristics and storage characteristics is improved. May decrease.
その耐久性低下の要因の1つとして、電池内に微量に存在するフッ化水素(以下、HFと適宜称す)とセラミック粉末が反応し、セラミック粉末の表面がフッ化され、その際に水が生成され、この水分が電解液や電極表面に形成されたSEI(Solid Electrolyte Interface)皮膜を分解することが挙げられる。このように電解液やSEI皮膜が分解すると、電池の内部抵抗が上昇したり、充放電に必要なリチウムが失活したりすることで、電池の耐久性が低下してしまう。また、このような分解反応が起こるとガスが発生するため、このことによっても電池の耐久性が低下する。また、アラミド樹脂のような耐熱性樹脂は一般的に水分を吸着しやすい物質であるため、水分に起因する電解液等の分解反応の問題はより発生しやすいと言える。 As one of the causes of the decrease in the durability, hydrogen fluoride (hereinafter referred to as HF as appropriate) present in a trace amount in the battery reacts with the ceramic powder, and the surface of the ceramic powder is fluorinated, and water is absorbed at that time. For example, the generated SEI (Solid Electrolyte Interface) film formed on the surface of the electrolyte or electrode may be decomposed by the water. When the electrolytic solution and the SEI film are decomposed in this manner, the internal resistance of the battery is increased, or lithium necessary for charging and discharging is deactivated, so that the durability of the battery is lowered. Further, when such a decomposition reaction occurs, gas is generated, which also reduces the durability of the battery. In addition, since a heat-resistant resin such as an aramid resin is generally a substance that easily adsorbs moisture, it can be said that the problem of decomposition reaction such as an electrolytic solution caused by moisture is more likely to occur.
一方で、特許文献2では電池内のガス発生を無機フィラーにより改善する技術が提案されている。この技術はセパレータ中に無機粉末のガス吸収剤を混ぜ込み、発生したガスをガス吸収剤でトラップするというものである。その構成は、ポリオレフィン微多孔膜とガス吸収剤からなるセパレータとなっている。 On the other hand, Patent Document 2 proposes a technique for improving gas generation in a battery with an inorganic filler. This technique mixes an inorganic powder gas absorbent in a separator and traps the generated gas with the gas absorbent. The structure is a separator made of a polyolefin microporous membrane and a gas absorbent.
しかしながら、このようなセパレータは耐熱性が十分でなく、またシャットダウン機能を担うポリオレフィン微多孔膜中にガス吸収剤である無機フィラーを混ぜ込んでいるため、シャットダウン機能が著しく低下してしまう。そのため、ガス発生は見かけ上抑制されるものの、従来のポリオレフィン微多孔膜を適用する場合に比べ、安全性は低下してしまうおそれがある。 However, such a separator does not have sufficient heat resistance, and an inorganic filler that is a gas absorbent is mixed in a polyolefin microporous film that has a shutdown function, so that the shutdown function is significantly lowered. Therefore, although gas generation is apparently suppressed, there is a risk that safety may be reduced as compared with the case where a conventional polyolefin microporous membrane is applied.
本発明は、シャットダウン機能および耐熱性に加えて、電池の耐久性を向上可能な非水系二次電池用セパレータを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the separator for non-aqueous secondary batteries which can improve the durability of a battery in addition to a shutdown function and heat resistance.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の構成により解決可能である事を見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の構成を採用する。
1. ポリオレフィン多孔質基材と、耐熱性樹脂および無機フィラーを含んで形成され、前記多孔質基材の片面または両面に積層された耐熱性多孔質層と、備えた非水系二次電池用セパレータであって、前記無機フィラーとして純度99.9%以上のα―アルミナを含むことを特徴とする非水系二次電池用セパレータ。
2. 前記耐熱性樹脂がメタ型全芳香族ポリアミドまたはパラ型全芳香族ポリアミドであることを特徴とする上記1に記載の非水系二次電池用セパレータ。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the problem can be solved by the following configuration, and have reached the present invention. That is, the present invention adopts the following configuration.
1. A separator for a non-aqueous secondary battery comprising a polyolefin porous substrate, a heat-resistant porous layer formed by including a heat-resistant resin and an inorganic filler, and laminated on one or both surfaces of the porous substrate. A non-aqueous secondary battery separator comprising α-alumina having a purity of 99.9% or more as the inorganic filler.
2. 2. The separator for a non-aqueous secondary battery according to 1 above, wherein the heat resistant resin is a meta-type wholly aromatic polyamide or para-type wholly aromatic polyamide.
本発明によれば、シャットダウン機能および耐熱性に加えて、電池の耐久性を向上可能な非水系二次電池用セパレータを提供することができる。かかるセパレータを用いることで、安全性および耐久性に優れた非水系二次電池を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in addition to a shutdown function and heat resistance, the separator for non-aqueous secondary batteries which can improve battery durability can be provided. By using such a separator, a non-aqueous secondary battery excellent in safety and durability can be obtained.
以下に、本発明の実施の形態について順次説明する。なお、これらの説明及び実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be sequentially described. In addition, these description and Examples illustrate this invention, and do not restrict | limit the scope of the present invention.
[非水系二次電池用セパレータ]
本発明の非水系二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質基材と、耐熱性樹脂および無機フィラーを含んで形成され、前記多孔質基材の片面または両面に積層された耐熱性多孔質層と、備えた非水系二次電池用セパレータであって、前記無機フィラーとして純度99.9%以上のα―アルミナを含むことを特徴とする。
[Separator for non-aqueous secondary battery]
The separator for a non-aqueous secondary battery according to the present invention includes a polyolefin porous substrate, a heat resistant porous layer formed by including a heat resistant resin and an inorganic filler, and laminated on one or both surfaces of the porous substrate. The non-aqueous secondary battery separator includes α-alumina having a purity of 99.9% or more as the inorganic filler.
このような本発明の非水系二次電池用セパレータによれば、ポリオレフィン多孔質基材によりシャットダウン機能が得られると共に、耐熱性多孔質層によりシャットダウン温度以上の温度においてもポリオレフィンが保持されるため、メルトダウンが生じ難く、高温時の安全性を確保できる。特に、無機フィラーとして純度99.9%以上のα―アルミナを含むため、優れた耐熱性が得られると共に、フッ化水素とアルミナ表面との副反応による水の生成を防ぎ、ガス発生を抑制して耐久性に優れた非水系二次電池を得ることができる。 According to such a separator for a non-aqueous secondary battery of the present invention, the polyolefin porous substrate can provide a shutdown function, and the heat-resistant porous layer holds the polyolefin even at a temperature higher than the shutdown temperature. Melt down hardly occurs, and safety at high temperatures can be secured. In particular, since α-alumina with a purity of 99.9% or more is included as an inorganic filler, excellent heat resistance is obtained, and generation of water due to side reaction between hydrogen fluoride and the alumina surface is prevented, and gas generation is suppressed. In addition, a non-aqueous secondary battery having excellent durability can be obtained.
本発明の非水系二次電池用セパレータは、非水系二次電池のエネルギー密度の観点から、全体の膜厚が30μm以下であることが好ましい。セパレータのガーレ値(JIS・P8117)は、機械強度と膜抵抗のバランスが良くなるという観点から、100〜500sec/100ccであることが好ましい。セパレータの膜抵抗は、非水系二次電池の負荷特性の観点から、1.5〜10ohm・cm2であることが好ましい。 The separator for a non-aqueous secondary battery of the present invention preferably has a total film thickness of 30 μm or less from the viewpoint of the energy density of the non-aqueous secondary battery. The Gurley value (JIS P8117) of the separator is preferably 100 to 500 sec / 100 cc from the viewpoint of improving the balance between mechanical strength and membrane resistance. The membrane resistance of the separator is preferably 1.5 to 10 ohm · cm 2 from the viewpoint of load characteristics of the non-aqueous secondary battery.
[ポリオレフィン多孔質基材]
本発明のセパレータに用いるポリオレフィン多孔質基材は、内部に多数の空孔ないし空隙を有し、かつ、これら空孔等が互いに連結された多孔質構造を有したものであれば特に限定されるものではない。このような基材としては、例えば微多孔膜、不織布、紙状シート、その他三次元ネットーワーク構造を有するシート等が挙げられる。このうちハンドリング性や強度の観点から微多孔膜が好ましい。また、当該ポリオレフィン多孔質基材は、所定の温度まで加熱されることにより、微多孔膜内の微細孔が閉塞し、シャットダウン機能が発現されるようになっている。
[Polyolefin porous substrate]
The polyolefin porous substrate used in the separator of the present invention is particularly limited as long as it has a large number of pores or voids inside and has a porous structure in which these pores are connected to each other. It is not a thing. Examples of such a substrate include a microporous film, a nonwoven fabric, a paper-like sheet, and other sheets having a three-dimensional network structure. Among these, a microporous membrane is preferable from the viewpoint of handling properties and strength. In addition, the polyolefin porous substrate is heated to a predetermined temperature, so that the micropores in the microporous membrane are closed, and a shutdown function is exhibited.
ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。中でも良好なシャットダウン特性が得られるという観点で、ポリエチレンを90重量%以上含むものが好適である。ポリエチレンは、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどが好適に用いられ、特に、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンが好適である。さらに、高密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンの混合物からなるポリエチレンは、強度と成形性の観点から好ましい。 Examples of the polyolefin include polyethylene, polypropylene, and polymethylpentene. Among them, those containing 90% by weight or more of polyethylene are preferable from the viewpoint of obtaining good shutdown characteristics. As the polyethylene, for example, low density polyethylene, high density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene and the like are preferably used, and particularly, high density polyethylene and ultra high molecular weight polyethylene are suitable. Furthermore, polyethylene comprising a mixture of high density polyethylene and ultra high molecular weight polyethylene is preferred from the viewpoint of strength and moldability.
ポリオレフィン多孔質基材の膜厚は、非水系二次電池のエネルギー密度、負荷特性、機械強度およびハンドリング性の観点から、5〜25μmであることが好ましい。ポリオレフィン多孔質基材の空孔率は、透過性、機械強度およびハンドリング性の観点から、30〜60%であることが好ましい。ポリオレフィン多孔質基材のガーレ値(JIS・P8117)は、機械強度と膜抵抗をバランス良く得るという観点から、50〜500sec/100ccであることが好ましい。 The film thickness of the polyolefin porous substrate is preferably 5 to 25 μm from the viewpoint of the energy density, load characteristics, mechanical strength, and handling properties of the non-aqueous secondary battery. The porosity of the polyolefin porous substrate is preferably 30 to 60% from the viewpoints of permeability, mechanical strength, and handling properties. The Gurley value (JIS P8117) of the polyolefin porous substrate is preferably 50 to 500 sec / 100 cc from the viewpoint of obtaining a good balance between mechanical strength and membrane resistance.
[耐熱性多孔質層]
本発明において、耐熱性多孔質層としては、微多孔膜状、不織布状、紙状、その他三次元ネットーワーク状の多孔質構造を有した層を挙げることができるが、より優れた耐熱性が得られる点で、微多孔膜状の層であることが好ましい。ここで、微多孔膜状の層とは、内部に多数の微細孔を有し、これら微細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となった層のことを言う。
[Heat-resistant porous layer]
In the present invention, examples of the heat-resistant porous layer include microporous film-like, non-woven fabric, paper-like, and other layers having a three-dimensional network-like porous structure. From the viewpoint of being obtained, the layer is preferably a microporous film. Here, the microporous film-like layer has a large number of micropores inside, and has a structure in which these micropores are connected. Gas or liquid can pass from one surface to the other. It says the layer that became.
本発明で用いられる耐熱性樹脂は、融点200℃以上のポリマー、あるいは融点を有しないが分解温度が200℃以上のポリマーが適当である。このような耐熱性樹脂の好ましい例としては、全芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミドおよびセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂が挙げられる。特に、耐久性の観点から、メタ型全芳香族ポリアミドあるいはパラ型全芳香族ポリアミドが好適である。 The heat-resistant resin used in the present invention is suitably a polymer having a melting point of 200 ° C. or higher, or a polymer having no melting point but having a decomposition temperature of 200 ° C. or higher. Preferable examples of such heat-resistant resins include at least one resin selected from the group consisting of wholly aromatic polyamides, polyimides, polyamideimides, polysulfones, polyketones, polyether ketones, polyether imides, and celluloses. In particular, from the viewpoint of durability, meta-type wholly aromatic polyamide or para-type wholly aromatic polyamide is preferable.
本発明において、耐熱性多孔質層はポリオレフィン微多孔膜の両面または片面に形成すればよいが、ハンドリング性、耐久性および熱収縮の抑制効果の観点から、基材の表裏両面に形成した方が好ましい。なお、耐熱性多孔質層を基材上に固定するためには、耐熱性多孔質層を塗工法により基材上に直接形成する手法が好ましいが、これに限らず、別途製造した耐熱性多孔質層のシートを基材上に接着剤等を用いて接着する手法や、熱融着や圧着などの手法も採用することができる。 In the present invention, the heat-resistant porous layer may be formed on both surfaces or one surface of the polyolefin microporous membrane. However, from the viewpoint of handling properties, durability, and the effect of suppressing heat shrinkage, it is preferable to form the heat-resistant porous layer on both surfaces of the substrate. preferable. In order to fix the heat-resistant porous layer on the substrate, a method in which the heat-resistant porous layer is directly formed on the substrate by a coating method is preferable. A technique of adhering the quality layer sheet on the base material using an adhesive or the like, a technique such as heat fusion or pressure bonding can also be employed.
本発明において、耐熱性多孔質層の厚みについては、耐熱性多孔質層が基材の両面に形成されている場合は、耐熱性多孔質層の厚みの合計が3μm以上12μm以下であることが好ましく、耐熱性多孔質層が基材の片面にのみ形成されている場合は耐熱性多孔質層の厚みが3μm以上12μm以下であることが好ましい。耐熱性多孔質層の空孔率は30〜80%の範囲が好適である。耐熱性多孔質層の目付けは、使用材料により異なるものであるため一概には言えないが、概ね2〜10g/m2であることが好適である。 In the present invention, regarding the thickness of the heat resistant porous layer, when the heat resistant porous layer is formed on both surfaces of the substrate, the total thickness of the heat resistant porous layer may be 3 μm or more and 12 μm or less. Preferably, when the heat resistant porous layer is formed only on one side of the substrate, the thickness of the heat resistant porous layer is preferably 3 μm or more and 12 μm or less. The porosity of the heat resistant porous layer is preferably in the range of 30 to 80%. Since the basis weight of the heat-resistant porous layer varies depending on the material used, it cannot be generally stated, but it is preferably approximately 2 to 10 g / m 2 .
[無機フィラー]
本発明において、上述したように、耐熱性多孔質層中の無機フィラーには、純度99.9%以上のα―アルミナが含まれている。なお、無機フィラーは、純度99.9%以上のα―アルミナがフィラー全体の90重量%以上含まれていればよく、残部としては純度99.9%未満のα―アルミナ以外の無機フィラー、例えばチタニア、シリカ、ジルコニアなどの金属酸化物、炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩、硫酸バリウムなどの金属硫酸塩、リン酸カルシウムなどの金属リン酸塩、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物等の他の無機フィラーが含まれていても良い。
[Inorganic filler]
In the present invention, as described above, the inorganic filler in the heat-resistant porous layer contains α-alumina having a purity of 99.9% or more. The inorganic filler only needs to contain 90% by weight or more of α-alumina having a purity of 99.9% or more, and the balance is an inorganic filler other than α-alumina having a purity of less than 99.9%, for example, Metal oxides such as titania, silica and zirconia, metal carbonates such as calcium carbonate, metal sulfates such as barium sulfate, metal phosphates such as calcium phosphate, metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, etc. Other inorganic fillers may be included.
本発明において、純度99.9%以上のα−アルミナとは、アルミナ成分が重量換算で99.9%であり、かつアルミナのα結晶を含むアルミナである。かかるアルミナとしては、形状に特に限定はなく、球状、扁平形状、不定形などであっても構わない。 In the present invention, α-alumina having a purity of 99.9% or more is alumina containing 99.9% of an alumina component by weight and containing α crystals of alumina. Such alumina is not particularly limited in shape, and may be spherical, flat, indeterminate, or the like.
一般に、α−アルミナはボーキサイトを原料とし、苛性ソーダを加えアルミン酸ソーダを得て、これを分解して水酸化アルミニウムを析出させ、さらに高温焼成する方法(いわゆるバイヤー法)によって得ることが出来る。このバイヤー法アルミナには、通常Na成分がNa2O換算で0.35〜0.7%程度含まれる。このNa成分は結晶格子内や結晶粒界中に含まれていることが多いので、水洗または酸洗で除去することは困難である。Na成分を除去するためには、酸類や塩類、フェノール類で水酸化アルミニウムを洗浄して焼成する方法、塩類やシリカを添加焼成しNa成分をアルミナから遊離した状態として揮散させるか、可溶性のNa化合物にして洗浄する方法等によって得ることが出来る(例えば特開平8−12322号公報参照)。このようなα−アルミナは高純度アルミナとして一般的に入手可能である。 In general, α-alumina can be obtained by a method (so-called Bayer method) in which bauxite is used as a raw material, caustic soda is added to obtain sodium aluminate, this is decomposed to precipitate aluminum hydroxide, and further calcined at a high temperature. This Bayer alumina usually contains about 0.35 to 0.7% of Na component in terms of Na 2 O. Since this Na component is often contained in the crystal lattice or in the crystal grain boundary, it is difficult to remove it by washing with water or pickling. In order to remove the Na component, a method of washing and baking aluminum hydroxide with acids, salts and phenols, adding and baking salts and silica to volatilize the Na component free from alumina, or soluble Na It can be obtained by a method of washing with a compound (see, for example, JP-A-8-12322). Such α-alumina is generally available as high purity alumina.
本発明において、耐熱性多孔質層におけるα−アルミナの含有量は、耐熱性、イオン透過性およびハンドリング性の観点から、50〜95重量%であることが好ましい。α−アルミナの平均粒子径は、高温時の耐短絡性や成形性等の観点から、0.1〜2μmの範囲が好ましい。 In the present invention, the content of α-alumina in the heat resistant porous layer is preferably 50 to 95% by weight from the viewpoints of heat resistance, ion permeability and handling properties. The average particle diameter of α-alumina is preferably in the range of 0.1 to 2 μm from the viewpoint of short circuit resistance at high temperature, moldability, and the like.
[非水系二次電池用セパレータの製造法]
本発明において、非水系二次電池用セパレータの製造法は、上述した構成の本発明のセパレータが製造できれば特に限定されないが、例えば下記(1)〜(5)の工程を経て製造することが可能である。
[Method of manufacturing separator for non-aqueous secondary battery]
In the present invention, the method for producing a separator for a non-aqueous secondary battery is not particularly limited as long as the separator of the present invention having the above-described configuration can be produced. For example, it can be produced through the following steps (1) to (5). It is.
(1)塗工用スラリーの作製
耐熱性樹脂を溶剤に溶かし、これに無機フィラーを分散させて塗工用スラリーを作製する。溶剤は耐熱性樹脂を溶解するものであればよく、特に限定は無いが、具体的には極性溶剤が好ましく、例えばN−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。また、当該溶剤はこれらの極性溶剤に加えて耐熱性樹脂に対して貧溶剤となる溶剤も加えることができる。このような貧溶剤を適用することでミクロ相分離構造が誘発され、耐熱性多孔質層を形成する上で多孔化が容易となる。貧溶剤としては、アルコールの類が好適であり、特にグリコールのような多価アルコールが好適である。塗工用スラリー中の耐熱性樹脂の濃度は4〜9重量%が好ましい。塗工用スラリー中に無機フィラーを分散させるに当たって、無機フィラーの分散性が好ましくないときは、無機フィラーをシランカップリング剤などで表面処理し、分散性を改善する手法も適用可能である。
(1) Preparation of coating slurry A heat-resistant resin is dissolved in a solvent, and an inorganic filler is dispersed therein to prepare a coating slurry. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the heat-resistant resin, but specifically, a polar solvent is preferable, and examples thereof include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, and dimethylsulfoxide. Moreover, the said solvent can add the solvent used as a poor solvent with respect to heat resistant resin in addition to these polar solvents. By applying such a poor solvent, a microphase separation structure is induced and the formation of a heat-resistant porous layer is facilitated. As the poor solvent, alcohols are preferable, and polyhydric alcohols such as glycol are particularly preferable. The concentration of the heat resistant resin in the coating slurry is preferably 4 to 9% by weight. In dispersing the inorganic filler in the coating slurry, when the dispersibility of the inorganic filler is not preferable, a method of improving the dispersibility by surface-treating the inorganic filler with a silane coupling agent or the like is also applicable.
(2)スラリーの塗工
スラリーをポリオレフィン多孔質基材の少なくとも一方の表面に塗工する。ポリオレフィン多孔質基材の両面に耐熱性多孔質層を形成する場合は、基材の両面に同時に塗工することが、工程の短縮という観点で好ましい。塗工用スラリーを塗工する方法としては、ナイフコーター法、グラビアコーター法、スクリーン印刷法、マイヤーバー法、ダイコーター法、リバースロールコーター法、インクジェット法、スプレー法、ロールコーター法などが挙げられる。この中でも、塗膜を均一に形成するという観点において、リバースロールコーター法が好適である。基材の両面に同時に塗工する場合は、例えば、基材を一対のマイヤーバーの間に通すことで基材の両面に過剰な塗工用スラリーを塗布し、これを一対のリバースロールコーターの間に通して過剰なスラリーを掻き落すことで精密計量するという方法が挙げられる。
(2) Coating of slurry The slurry is coated on at least one surface of the polyolefin porous substrate. When forming a heat resistant porous layer on both surfaces of a polyolefin porous substrate, it is preferable from a viewpoint of shortening of a process to apply simultaneously on both surfaces of a substrate. Examples of the method for coating the slurry for coating include a knife coater method, a gravure coater method, a screen printing method, a Meyer bar method, a die coater method, a reverse roll coater method, an ink jet method, a spray method, and a roll coater method. . Among these, the reverse roll coater method is preferable from the viewpoint of uniformly forming a coating film. When applying simultaneously to both sides of the base material, for example, by passing the base material between a pair of Meyer bars, an excess coating slurry is applied to both sides of the base material, and this is applied to a pair of reverse roll coaters. There is a method of precise measurement by scraping off excess slurry in between.
(3)スラリーの凝固
スラリーが塗工された基材を、前記耐熱性樹脂を凝固させることが可能な凝固液で処理する。塗工用スラリーを塗工した基材を、当該耐熱性樹脂を凝固させることが可能な凝固液、あるいは湿熱雰囲気下で処理することにより、耐熱性樹脂を凝固させて、耐熱性多孔質層を形成する。凝固液で処理する方法としては、塗工用スラリーを塗工した基材に対して凝固液をスプレーで吹き付ける方法や、当該基材を凝固液の入った浴(凝固浴)中に浸漬する方法や、所定の湿度と温度の雰囲気下で析出させ、続いて凝固浴に浸漬して凝固させる方法などが挙げられる。ここで、凝固浴を設置する場合は、塗工装置の下方に設置することが好ましい。凝固液としては、当該耐熱性樹脂を凝固できるものであれば特に限定されないが、水、または、スラリーに用いた溶剤に水を適当量混合させたものが好ましい。ここで、水の混合量は凝固液に対して40〜80重量%が好適である。水の量が40重量%より少ないと、耐熱性樹脂を凝固するのに必要な時間が長くなったり、凝固が不十分になる場合がある。また、水の量が80重量%より多いと、溶剤回収においてコスト高となったり、凝固液と接触する表面の凝固が速くなりすぎて表面が十分に多孔化されない場合がある。
(3) Solidification of slurry The base material on which the slurry is applied is treated with a coagulating liquid capable of coagulating the heat-resistant resin. By treating the substrate coated with the coating slurry in a coagulating liquid capable of coagulating the heat resistant resin or in a moist heat atmosphere, the heat resistant resin is coagulated to form a heat resistant porous layer. Form. As a method of treating with the coagulating liquid, a method of spraying the coagulating liquid on the substrate coated with the coating slurry, or a method of immersing the substrate in a bath (coagulating bath) containing the coagulating liquid. Alternatively, it may be deposited in an atmosphere of a predetermined humidity and temperature and then immersed in a coagulation bath to coagulate. Here, when installing a coagulation bath, it is preferable to install it below the coating apparatus. The coagulation liquid is not particularly limited as long as it can coagulate the heat-resistant resin, but water or a solution obtained by mixing an appropriate amount of water with the solvent used in the slurry is preferable. Here, the mixing amount of water is preferably 40 to 80% by weight with respect to the coagulation liquid. If the amount of water is less than 40% by weight, the time required for solidifying the heat-resistant resin may become long, or solidification may be insufficient. On the other hand, if the amount of water is more than 80% by weight, the cost for solvent recovery may increase, or the surface that contacts the coagulation liquid may become too solidified and the surface may not be sufficiently porous.
(4)凝固液の除去
凝固液を水洗することによって除去する。
(4) Removal of coagulating liquid The coagulating liquid is removed by washing with water.
(5)乾燥
シートから水を乾燥して除去する。乾燥方法は特に限定は無いが、乾燥温度は50〜80℃が好適であり、高い乾燥温度を適用する場合は熱収縮による寸法変化が起こらないようにするためにロールに接触させるような方法を適用することが好ましい。
(5) Drying Dry and remove water from the sheet. Although there is no particular limitation on the drying method, the drying temperature is preferably 50 to 80 ° C. When a high drying temperature is applied, a method of contacting with a roll to prevent dimensional change due to heat shrinkage. It is preferable to apply.
[非水系二次電池]
本発明において、非水系二次電池は、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水系二次電池であって、上述したセパレータを用いたことを特徴とする。本発明のセパレータが適用される非水系二次電池の種類や構成は、何ら限定されるものではないが、正極とセパレータと負極が順に積層された電池要素に電解液が含浸され、これが外装に封入された構造となった構成であれば、いずれにも適用可能である。
[Non-aqueous secondary battery]
In the present invention, the non-aqueous secondary battery is a non-aqueous secondary battery that obtains an electromotive force by doping or dedoping lithium, and is characterized by using the separator described above. The type and configuration of the non-aqueous secondary battery to which the separator of the present invention is applied are not limited in any way, but an electrolytic solution is impregnated into a battery element in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are sequentially laminated, and this is applied to the exterior. Any configuration can be applied as long as it has a sealed structure.
負極は、負極活物質、導電助剤およびバインダーからなる負極合剤が、集電体上に成形された構造となっている。負極活物質としては、リチウムを電気化学的にドープすることが可能な材料が挙げられ、例えば炭素材料、シリコン、アルミニウム、スズ、ウッド合金などが挙げられる。導電助剤は、アセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料が挙げられる。バインダーは有機高分子からなり、例えばポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。集電体には銅箔、ステンレス箔、ニッケル箔などを用いることが可能である。 The negative electrode has a structure in which a negative electrode mixture composed of a negative electrode active material, a conductive additive and a binder is formed on a current collector. Examples of the negative electrode active material include materials capable of electrochemically doping lithium, and examples thereof include carbon materials, silicon, aluminum, tin, and wood alloys. Examples of the conductive assistant include carbon materials such as acetylene black and ketjen black. The binder is made of an organic polymer, and examples thereof include polyvinylidene fluoride and carboxymethyl cellulose. As the current collector, a copper foil, a stainless steel foil, a nickel foil, or the like can be used.
正極は、正極活物質、導電助剤およびバインダーからなる正極合剤が、集電体上に成形された構造となっている。正極活物質としては、リチウム含有遷移金属酸化物等が挙げられ、具体的にはLiCoO2、LiNiO2、LiMn0.5Ni0.5O2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiMn2O4、LiFePO4、LiCo0.5Ni0.5O2、LiAl0.25Ni0.75O2等が挙げられる。導電助剤はアセチレンブラック、ケッチェンブラックといった炭素材料が挙げられる。バインダーは有機高分子からなり、例えばポリフッ化ビニリデンなどが挙げられる。集電体にはアルミ箔、ステンレス箔、チタン箔などを用いることが可能である。 The positive electrode has a structure in which a positive electrode mixture composed of a positive electrode active material, a conductive additive and a binder is formed on a current collector. Examples of the positive electrode active material include lithium-containing transition metal oxides. Specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 Examples include O 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiCo 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiAl 0.25 Ni 0.75 O 2, and the like. Examples of the conductive assistant include carbon materials such as acetylene black and ketjen black. The binder is made of an organic polymer, and examples thereof include polyvinylidene fluoride. As the current collector, aluminum foil, stainless steel foil, titanium foil, or the like can be used.
電解液は、リチウム塩を非水系溶媒に溶解した構成である。リチウム塩としては、LiPF6、LiBF4、LiClO4などが挙げられる。非水系溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ビニレンカーボネートなどが挙げられ、これらは単独で用いても混合して用いてもよい。 The electrolytic solution has a structure in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 and the like. Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, γ-butyrolactone, vinylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination.
外装材は、金属缶またはアルミラミネートパック等が挙げられる。電池の形状は角型、円筒型、コイン型などがあるが、本発明のセパレータはいずれの形状においても好適に適用することが可能である。 Examples of the exterior material include a metal can or an aluminum laminate pack. The shape of the battery includes a square shape, a cylindrical shape, a coin shape, and the like, but the separator of the present invention can be suitably applied to any shape.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
本実施例における各値は、以下の方法に従って求めた。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
Each value in this example was determined according to the following method.
[膜厚]
ポリオレフィン微多孔膜及び非水系二次電池用セパレータの膜厚は、接触式の膜厚計(ミツトヨ社製)にて20点測定し、これを平均することで求めた。ここで接触端子は底面が直径0.5cmの円柱状のものを用いた。
[Film thickness]
The film thickness of the polyolefin microporous membrane and the separator for a non-aqueous secondary battery was determined by measuring 20 points with a contact-type film thickness meter (manufactured by Mitutoyo Corporation) and averaging them. Here, the contact terminal used was a cylindrical one having a bottom surface of 0.5 cm in diameter.
[目付け]
非水系二次電池用セパレータの目付は、サンプルを10cm×10cmに切り出し重量を測定する。この重量を面積で割ることで1m2当たりの重量である目付を求めた。
[Weighing]
The basis weight of the non-aqueous secondary battery separator is obtained by cutting a sample into 10 cm × 10 cm and measuring the weight. By dividing this weight by the area, the basis weight which is the weight per 1 m 2 was obtained.
[空孔率]
構成材料がa、b、c…、nからなり、構成材料の重量がWa、Wb、Wc…、Wn(g・cm2)であり、それぞれの真密度がda、db、dc…、dn(g/cm3)で、着目する層の膜厚をt(cm)としたとき、空孔率ε(%)は以下の式より求めた。
ε={1−(Wa/da+Wb/db+Wc/dc+…+Wn/dn)/t}×100
[Porosity]
The constituent materials are a, b, c..., N, and the weights of the constituent materials are Wa, Wb, Wc..., Wn (g · cm 2 ), and their true densities are da, db, dc. g / cm 3 ), where the film thickness of the layer of interest is t (cm), the porosity ε (%) was obtained from the following equation.
ε = {1− (Wa / da + Wb / db + Wc / dc +... + Wn / dn) / t} × 100
[α−アルミナの同定]
α−アルミナの同定はX線回折測定(理学電器株式会社製:RAD−C)により行った。
[Identification of α-alumina]
Identification of α-alumina was performed by X-ray diffraction measurement (manufactured by Rigaku Corporation: RAD-C).
[α−アルミナの純度測定]
α−アルミナ0.3gを230℃で60時間硫酸中で加熱処理し、得られた溶液を誘導結合プラズマ発光分析法(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Thermo iCAP 6500)により分析することで不純物の定量を行った。不純物は金属酸化物として重量換算し、それらを除いた重量比率をα−アルミナの純度とした。
[Purity measurement of α-alumina]
0.3 g of α-alumina was heat-treated in sulfuric acid at 230 ° C. for 60 hours, and the resulting solution was analyzed by inductively coupled plasma emission spectrometry (Thermo Fisher Scientific, Thermo iCAP 6500). Quantification was performed. Impurities were converted to weight as metal oxides, and the weight ratio excluding them was defined as the purity of α-alumina.
[α−アルミナの平均粒子径]
レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定を行った。分散媒としては水を用い、分散剤として非イオン性界面活性剤「Triton X−100」を微量用いた。体積粒度分布における中心粒子径(D50)を平均粒子径とした。
[Average particle diameter of α-alumina]
Measurement was performed using a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus. Water was used as a dispersion medium, and a small amount of nonionic surfactant “Triton X-100” was used as a dispersant. The central particle size (D50) in the volume particle size distribution was taken as the average particle size.
[ガス発生]
セパレータサンプルを110cm2切り出し、これを85℃で16時間真空乾燥した。これを露点−60℃以下の環境でアルミパックに入れ、さらに電解液を注入し、アルミパックを真空シーラーで封止し、測定セルを作製した。ここで電解液は1M LiPF6 エチレンカーボネート(EC)/エチルメチルカーボネート(EMC)=3/7(重量比)(キシダ化学社製)とした。測定セルを85℃にて3日間保存し、保存後の測定セルの概観を目視により観察した。膨れが観察されなかったセルはガスの発生が無かったものとし(○)、膨れが観察されたセル中にはガスが発生した(×)と判断した。
[Gas generation]
A separator sample was cut out of 110 cm 2 and vacuum-dried at 85 ° C. for 16 hours. This was put in an aluminum pack in an environment with a dew point of −60 ° C. or less, an electrolyte was further injected, the aluminum pack was sealed with a vacuum sealer, and a measurement cell was produced. Here, the electrolytic solution was 1M LiPF 6 ethylene carbonate (EC) / ethyl methyl carbonate (EMC) = 3/7 (weight ratio) (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.). The measurement cell was stored at 85 ° C. for 3 days, and the appearance of the measurement cell after storage was visually observed. The cells in which no blistering was observed were assumed to have no gas generation (◯), and it was determined that gas was generated in the cells in which blistering was observed (×).
[サイクル特性]
実施例および比較例で作製したセパレータを用いて、以下のようにして非水系二次電池を作製した。
コバルト酸リチウム(LiCoO2;日本化学工業社製)粉末89.5重量部、アセチレンブラック(電気化学工業社製;商品名デンカブラック)4.5重量部、ポリフッ化ビニリデン(クレハ化学社製)6重量部となるようにN−メチル−2ピロリドン溶媒を用いてこれらを混練し、スラリーを作製した。得られたスラリーを厚さが20μmのアルミ箔上に塗布乾燥後プレスし、100μmの正極を得た。
メソフェーズカーボンマイクロビーズ(MCMB:大阪瓦斯化学社製)粉末87重量部、アセチレンブラック(電気化学工業社製;商品名デンカブラック)3重量部、ポリフッ化ビニリデン(クレハ化学社製)10重量部となるようにN−メチル−2ピロリドン溶媒を用いてこれらを混練し、スラリーを作製した。得られたスラリーを厚さが18μmの銅箔上に塗布乾燥後プレスし、90μmの負極を得た。
上記正極及び負極を、以下の実施例および比較例で作製したセパレータを介して対向させた。これに電解液を含浸させアルミラミネートフィルムからなる外装に封入して非水系二次電池を作製した。ここで、電解液には1M LiPF6 エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート(3/7重量比)(キシダ化学社製)を用いた。
このようにして作製した各電池について、1C 4.2V 2時間の定電流・定電圧充電、1C、2.75Vカットオフの定電流放電にて充放電を行い、1サイクル目の容量を基準としたときの100サイクル目の容量維持率を求め、これを電池の耐久性としてのサイクル特性の指標とした。なお、測定時の温度は30℃とした。
[Cycle characteristics]
Using the separators produced in the examples and comparative examples, non-aqueous secondary batteries were produced as follows.
89.5 parts by weight of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ; manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.), 4.5 parts by weight of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Co., Ltd .; trade name Denka Black), 6 polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) 6 These were kneaded using an N-methyl-2pyrrolidone solvent so as to be parts by weight to prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto an aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried and pressed to obtain a positive electrode having a thickness of 100 μm.
87 parts by weight of mesophase carbon microbeads (MCMB: Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) powder, 3 parts by weight of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo; trade name Denka Black), 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) Thus, these were knead | mixed using the N-methyl-2 pyrrolidone solvent, and the slurry was produced. The obtained slurry was applied onto a copper foil having a thickness of 18 μm, dried and pressed to obtain a negative electrode having a thickness of 90 μm.
The positive electrode and the negative electrode were opposed to each other through the separators prepared in the following examples and comparative examples. This was impregnated with an electrolytic solution and sealed in an exterior made of an aluminum laminate film to produce a non-aqueous secondary battery. Here, 1M LiPF 6 ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate (3/7 weight ratio) (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was used as the electrolytic solution.
Each battery produced in this manner was charged and discharged by constant current / constant voltage charge of 1C 4.2V for 2 hours, constant current discharge of 1C and 2.75V cut-off, and the capacity at the first cycle was used as a reference. The capacity retention rate at the 100th cycle was determined, and this was used as an index of cycle characteristics as battery durability. The temperature at the time of measurement was 30 ° C.
[実施例1]
ポリエチレンパウダーとしてTicona社製のGUR2126(重量平均分子量415万、融点141℃)とGURX143(重量平均分子量56万、融点135℃)を用いた。GUR2126とGURX143を1:9(重量比)となるようにして、ポリエチレン濃度が30重量%となるように流動パラフィンとデカリンの混合溶媒中に溶解させ、ポリエチレン溶液を作製した。該ポリエチレン溶液の組成はポリエチレン:流動パラフィン:デカリン=30:45:25(重量比)である。このポリエチレン溶液を148℃でダイから押し出し、水浴中で冷却して、60℃で8分、95℃で15分乾燥し、ゲル状テープ(ベーステープ)を作製した。該ベーステープを縦延伸、横延伸と逐次行う2軸延伸にて延伸した。ここで、縦延伸は5.5倍、延伸温度は90℃、横延伸は延伸倍率11.0倍、延伸温度は105℃とした。横延伸の後に125℃で熱固定を行った。次にこれを塩化メチレン浴に浸漬し、流動パラフィンとデカリンを抽出した。その後、50℃で乾燥し、120℃でアニール処理することでポリエチレン微多孔膜を得た。
[Example 1]
As polyethylene powder, GUR2126 (weight average molecular weight 41.50 million, melting point 141 ° C.) and GRX143 (weight average molecular weight 560,000, melting point 135 ° C.) manufactured by Ticona were used. A polyethylene solution was prepared by dissolving GUR2126 and GURX143 in a mixed solvent of liquid paraffin and decalin such that the polyethylene concentration was 30% by weight so that the ratio was 1: 9 (weight ratio). The composition of the polyethylene solution is polyethylene: liquid paraffin: decalin = 30: 45: 25 (weight ratio). This polyethylene solution was extruded from a die at 148 ° C., cooled in a water bath, and dried at 60 ° C. for 8 minutes and at 95 ° C. for 15 minutes to produce a gel tape (base tape). The base tape was stretched by biaxial stretching, which was sequentially performed with longitudinal stretching and lateral stretching. Here, the longitudinal stretching was 5.5 times, the stretching temperature was 90 ° C., the transverse stretching was 11.0 times the stretching ratio, and the stretching temperature was 105 ° C. After transverse stretching, heat setting was performed at 125 ° C. Next, this was immersed in a methylene chloride bath to extract liquid paraffin and decalin. Then, it dried at 50 degreeC and obtained the polyethylene microporous film by annealing at 120 degreeC.
次に、メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製)と平均粒子径0.3μmのα−アルミナ(高純度化学研究所製、ALO12PB)が重量比で25:75となるように調整し、これらをメタ型全芳香族ポリアミド濃度が5.5重量%となるようにジメチルアセトアミド(DMAc)とトリプロピレングリコール(TPG)が重量比50:50となっている混合溶媒に混合し塗工用スラリーを得た。
一対のマイヤーバー(番手#6)を20μmのクリアランスで対峙させた。マイヤーバーに上記塗工用スラリーを適量のせ、一対のマイヤーバー間にポリエチレン微多孔膜を通すことでポリエチレン微多孔膜の両面に塗工用スラリーを塗工した。これを重量比で水:DMAc:TPG=50:25:25で40℃となっている凝固液中に浸漬した。次いで水洗・乾燥を行い、該ポリエチレン微多孔膜の表裏に耐熱性多孔質層を形成し、本発明の非水系二次電池用セパレータを得た。得られたセパレータの特性(膜厚、目付け、空孔率、α−アルミナの各種物性、ガス膨れ)を表1に示した。なお、以下の実施例2および比較例1の結果についても同様に表1に示した。
Next, Conex (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products), which is a meta-type wholly aromatic polyamide, and α-alumina (manufactured by High Purity Chemical Laboratory, ALO12PB) having an average particle diameter of 0.3 μm in a weight ratio of 25: A mixture of dimethylacetamide (DMAc) and tripropylene glycol (TPG) in a weight ratio of 50:50 so that the meta-type wholly aromatic polyamide concentration is 5.5% by weight. A slurry for coating was obtained by mixing with a solvent.
A pair of Meyer bars (count # 6) was confronted with a clearance of 20 μm. An appropriate amount of the above slurry for coating was placed on a Mayer bar, and the coating slurry was applied to both sides of the polyethylene microporous membrane by passing the polyethylene microporous membrane between a pair of Meyer bars. This was immersed in a coagulating liquid having a weight ratio of water: DMAc: TPG = 50: 25: 25 and 40 ° C. Next, washing with water and drying were performed to form heat-resistant porous layers on the front and back of the polyethylene microporous membrane, thereby obtaining a separator for a non-aqueous secondary battery of the present invention. Table 1 shows the properties (film thickness, basis weight, porosity, various physical properties of α-alumina, and gas expansion) of the obtained separator. The results of Example 2 and Comparative Example 1 below are also shown in Table 1.
[実施例2]
5Lのセパラブルフラスコに窒素気流下、NMP1000g中に塩化カルシウム68.7gを加え100℃で溶解させ、室温まで冷却した後にパラフェニレンジアミン31.01gを加えて溶解させた。ここにテレフタル酸ジクロライド56.80gを液温が20℃以上に上がらないように少しずつ添加し撹拌した。この溶液を脱泡し、6重量%のポリパラフェニレンテレフタルアミド(以下、PPTAと適宜称す)のNMP溶液を得た。
これにNMPを加えて1.5重量%のPPTA溶液に調整した。この溶液100重量部に対しα−アルミナ0.3μm(高純度化学研究所製、ALO12PB)を1.05重量部添加し、撹拌して分散させた。
このスラリーを0.3mmドクターナイフで実施例1で得られたポリエチレン微多孔膜上に塗布した。これを30℃、湿度60%の雰囲気下で10分間静置後、25℃の流水で6時間洗浄した。真空下、40℃で12時間乾燥させセパレータを得た。
[Example 2]
Under a nitrogen stream, 68.7 g of calcium chloride was added to 1000 g of NMP in a 5 L separable flask and dissolved at 100 ° C. After cooling to room temperature, 31.01 g of paraphenylenediamine was added and dissolved. To this, 56.80 g of terephthalic acid dichloride was added little by little and stirred so that the liquid temperature did not rise above 20 ° C. This solution was degassed to obtain an NMP solution of 6% by weight of polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter referred to as PPTA as appropriate).
NMP was added thereto to prepare a 1.5 wt% PPTA solution. To 100 parts by weight of this solution, 1.05 parts by weight of α-alumina 0.3 μm (manufactured by High-Purity Chemical Laboratory, ALO12PB) was added and dispersed by stirring.
This slurry was applied on the polyethylene microporous film obtained in Example 1 with a 0.3 mm doctor knife. This was allowed to stand for 10 minutes in an atmosphere of 30 ° C. and 60% humidity, and then washed with running water at 25 ° C. for 6 hours. The separator was obtained by drying at 40 ° C. for 12 hours under vacuum.
[比較例1]
純度99.7%、平均粒子径1μmのα−アルミナ(住友化学社製;AM27)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして非水系二次電池用セパレータを得た。
[Comparative Example 1]
A separator for a non-aqueous secondary battery was obtained in the same manner as in Example 2 except that α-alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .; AM27) having a purity of 99.7% and an average particle diameter of 1 μm was used.
Claims (2)
前記無機フィラーとして純度99.9%以上のα―アルミナを含むことを特徴とする非水系二次電池用セパレータ。 A separator for a non-aqueous secondary battery comprising a polyolefin porous substrate, a heat-resistant porous layer formed by including a heat-resistant resin and an inorganic filler, and laminated on one or both surfaces of the porous substrate. And
A non-aqueous secondary battery separator comprising α-alumina having a purity of 99.9% or more as the inorganic filler.
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