JP2017117779A - Non-aqueous electrolyte secondary battery separator - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery separator Download PDF

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Akinobu Sakamoto
昭宣 坂本
琢哉 秋山
Takuya Akiyama
琢哉 秋山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolyte secondary battery separator with an excellent rate characteristic.SOLUTION: A non-aqueous electrolyte secondary battery separator is made of a porous membrane, and a value J of tensile creep compliance when the same is subjected to stress of 30 MPa for a period of t seconds satisfies one or more of the following three requirements: (i) J=4.5 to 14.0 GPawith t=300 seconds; (ii) J=9.0 to 25.0 GPawith t=1800 seconds; or (iii) J=12.0 to 32.0 GPawith t=3600 seconds.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、多孔質膜からなる非水電解液二次電池用セパレータ、および、当該多孔質膜の上に多孔質層が積層してなる非水電解液二次電池用積層セパレータに関する。   The present invention relates to a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a porous membrane, and a laminated separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a porous layer laminated on the porous membrane.

非水電解液二次電池、特にリチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いのでパーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末などに用いる電池として広く使用され、また最近では車載用の電池として開発が進められてきている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries, especially lithium ion secondary batteries, are widely used as batteries for personal computers, mobile phones, personal digital assistants, etc. due to their high energy density, and recently developed as in-vehicle batteries. It has been.

リチウムイオン二次電池においては、電極活物質の結晶格子内におけるリチウムイオンの挿入・脱離により充放電は進行するが、それに伴い、電極活物質およびそれを含む電極の膨張・収縮が引き起こされる。   In a lithium ion secondary battery, charging / discharging progresses due to insertion / extraction of lithium ions in the crystal lattice of the electrode active material, which causes expansion and contraction of the electrode active material and the electrode including the same.

最近の非水電解液二次電池、特にリチウムイオン二次電池は小型化、薄型化が進んでおり、併せて、電池容器の薄肉化やソフト化が進んでいる。従って、上述の電極の膨張・収縮によって、電池容器、即ち電池形状の変形が発生するおそれがある。その問題に対して、上記変形を防ぐために、一定範囲の引張クリープ量を有するセパレータを使用する非水電解液二次電池が提案されている(特許文献1)。   Recent non-aqueous electrolyte secondary batteries, particularly lithium ion secondary batteries, are becoming smaller and thinner, and battery containers are being made thinner and softer. Therefore, there is a possibility that deformation of the battery container, that is, the battery shape may occur due to the expansion / contraction of the electrode. In order to prevent such deformation, a non-aqueous electrolyte secondary battery that uses a separator having a tensile creep amount within a certain range has been proposed (Patent Document 1).

また、最近の非水電解液二次電池には、さらに高速で充放電を行えるようにすることが求められている。ところが、高速にて充放電を行った場合には、電池内部において、充放電に伴う電極の膨張・収縮によって、セパレータに対して短時間に高荷重の応力がかかるため、セパレータに特定量の応力がかかって電池のレート特性等が低下することがある。   Further, recent non-aqueous electrolyte secondary batteries are required to be able to charge and discharge at higher speed. However, when charging / discharging at high speed, a high load stress is applied to the separator in a short time due to the expansion / contraction of the electrode accompanying charging / discharging inside the battery. The rate characteristics and the like of the battery may deteriorate due to the battery.

特開2002−358944号公報(2002年12月13日公開)JP 2002-358944 A (released on December 13, 2002)

従って、最近は、高速での充放電に対応した、高速放電を行った場合の電池特性(レート特性)に優れる非水電解液二次電池を得ることができる非水電解液二次電池用セパレータが求められている。   Therefore, recently, a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of obtaining a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in battery characteristics (rate characteristics) when performing high-speed discharge, corresponding to high-speed charge / discharge. Is required.

しかしながら、特許文献1にて規定される引張クリープ量は、長時間(2時間)にて低荷重(10g)の応力をかけた場合に対応する引張クリープ量であり、短時間にて、高荷重の応力をかけた場合には対応していない。   However, the tensile creep amount specified in Patent Document 1 is a tensile creep amount corresponding to a case where a low load (10 g) is applied for a long time (2 hours), and a high load is obtained in a short time. It does not correspond to the case of applying the stress of.

本発明の発明者らは、高荷重の応力をかけた場合の、短時間の充放電に対応する特定の時間における、引張クリープコンプライアンスが特定の範囲内の値である多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として使用する非水電解液二次電池が、レート特性に優れていることを見出し、本発明に想到した。   The inventors of the present invention can separate a porous film having a tensile creep compliance value within a specific range at a specific time corresponding to short-time charge / discharge when a high load stress is applied. The present inventors have found that a non-aqueous electrolyte secondary battery used as a substrate is excellent in rate characteristics and arrived at the present invention.

本発明は、以下に示す非水電解液二次電池用セパレータ、非水電解液二次電池用積層セパレータ、非水電解液二次電池用部材および非水電解液二次電池を含み得る。   The present invention may include the following non-aqueous electrolyte secondary battery separator, non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator, non-aqueous electrolyte secondary battery member, and non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明の非水電解液二次電池用セパレータは、
ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質膜からなる非水電解液二次電池用セパレータであって、
上記多孔質膜は、30MPaの応力をTD方向にt秒間加えたときの引張クリープコンプライアンスの値Jが、以下の(i)〜(iii)の何れか1つ以上を充足していることを特徴とする:
(i)t=300秒のとき、Jが、4.5GPa−1以上、14.0GPa−1以下、
(ii)t=1800秒のとき、Jが、9.0GPa−1以上、25.0GPa−1以下、
(iii)t=3600秒のとき、Jが、12.0GPa−1以上、32.0GPa−1以下。
The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is
A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a porous film mainly composed of a polyolefin-based resin,
The porous membrane is characterized in that the tensile creep compliance value J when a stress of 30 MPa is applied in the TD direction for t seconds satisfies one or more of the following (i) to (iii): As:
(I) When t = 300 seconds, J is 4.5 GPa −1 or more, 14.0 GPa −1 or less,
(Ii) When t = 1800 seconds, J is 9.0 GPa −1 or more and 25.0 GPa −1 or less,
(Iii) When t = 3600 seconds, J is 12.0 GPa −1 or more and 32.0 GPa −1 or less.

本発明の非水電解液二次電池用セパレータは、上記(i)〜(iii)の全てを充足していることが好ましい。   It is preferable that the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention satisfies all of the above (i) to (iii).

本発明の非水電解液二次電池用積層セパレータは、本発明の非水電解液二次電池用セパレータの少なくとも一方の面に、多孔質層が積層していることを特徴とする。   The laminated separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention is characterized in that a porous layer is laminated on at least one surface of the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention.

本発明の非水電解液二次電池用部材は、正極、本発明の非水電解液二次電池用セパレータ、または、本発明の非水電解液二次電池用積層セパレータ、および負極がこの順で配置されていることを特徴とする。   The member for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a positive electrode, a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, or a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, and a negative electrode in this order. It is characterized by being arranged by.

本発明の非水電解液二次電池は、本発明の非水電解液二次電池用セパレータ、または、本発明の非水電解液二次電池用積層セパレータを含むことを特徴とする。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention or the multilayer separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention.

本発明の非水電解液二次電池用セパレータは、当該セパレータを備える非水電解液二次電池に、優れたレート特性を付与することができるという効果を奏する。   The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention has an effect that excellent rate characteristics can be imparted to a non-aqueous electrolyte secondary battery including the separator.

実施例および比較例にて製造された多孔質膜のレート特性(%)と、(空隙率/厚さ)の値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rate characteristic (%) of the porous film manufactured in the Example and the comparative example, and the value of (void ratio / thickness).

以下、本発明の一実施の形態について、詳細に説明する。尚、本出願において、「A〜B」とは、「A以上、B以下」であることを示している。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail. In the present application, “A to B” indicates “A or more and B or less”.

[実施形態1:非水電解液二次電池用セパレータ、実施形態2:非水電解液二次電池用積層セパレータ]
本発明の実施形態1に係る非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質膜からなる非水電解液二次電池用セパレータであって、上記多孔質膜は、30MPaの応力をTD方向にt秒間加えたときの引張クリープコンプライアンスの値Jが、以下の(i)〜(iii)の何れか1つ以上を充足していることを特徴とする:
(i)t=300秒のとき、Jが、4.5GPa−1以上、14.0GPa−1以下、
(ii)t=1800秒のとき、Jが、9.0GPa−1以上、25.0GPa−1以下、
(iii)t=3600秒のとき、Jが、12.0GPa−1以上、32.0GPa−1以下。
[Embodiment 1: Separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, Embodiment 2: Laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery]
The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention is a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery composed of a porous film mainly composed of a polyolefin-based resin, and the porous film includes: The tensile creep compliance value J when a stress of 30 MPa is applied for t seconds in the TD direction satisfies any one or more of the following (i) to (iii):
(I) When t = 300 seconds, J is 4.5 GPa −1 or more, 14.0 GPa −1 or less,
(Ii) When t = 1800 seconds, J is 9.0 GPa −1 or more and 25.0 GPa −1 or less,
(Iii) When t = 3600 seconds, J is 12.0 GPa −1 or more and 32.0 GPa −1 or less.

本発明の実施形態2に係る非水電解液二次電池用積層セパレータは、本発明の実施形態1に係る非水電解液二次電池用セパレータ(多孔質膜)の少なくとも一方の面に、多孔質層が積層していることを特徴とする。   The laminated separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 2 of the present invention is porous on at least one surface of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery (porous membrane) according to Embodiment 1 of the present invention. It is characterized in that the quality layers are laminated.

<多孔質膜>
本発明における多孔質膜は、非水電解液二次電池用セパレータ、または後述する非水電解液二次電池用積層セパレータの基材となり得、ポリオレフィンを主成分とし、その内部に連結した細孔を多数有しており、一方の面から他方の面に気体や液体を通過させることが可能となっている。多孔質膜は、1つの層から形成されるものであってもよいし、複数の層が積層されて形成されるものであってもよい。
<Porous membrane>
The porous membrane in the present invention can be a base material for a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery or a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, which will be described later. It is possible to pass gas or liquid from one surface to the other surface. The porous film may be formed from one layer, or may be formed by laminating a plurality of layers.

「ポリオレフィン系樹脂を主成分とする」とは、多孔質膜に占めるポリオレフィン系樹脂の割合が、多孔質膜全体の50体積%以上、好ましくは90体積%以上であり、より好ましくは95体積%以上であることを意味する。また、上記ポリオレフィン系樹脂には、重量平均分子量が5×10〜15×10の高分子量成分が含まれていることがより好ましい。特に、ポリオレフィンに重量平均分子量が100万以上の高分子量成分が含まれていると、当該多孔質膜である非水電解液二次電池用セパレータ、および当該多孔質膜を含む積層体である非水電解液二次電池用積層セパレータの強度が向上するのでより好ましい。 “The main component is a polyolefin-based resin” means that the proportion of the polyolefin-based resin in the porous membrane is 50% by volume or more, preferably 90% by volume or more, more preferably 95% by volume of the entire porous membrane. That means that. The polyolefin resin preferably contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5 × 10 5 to 15 × 10 6 . In particular, when the polyolefin contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more, the separator is a nonaqueous electrolyte secondary battery separator that is the porous membrane, and the laminate that includes the porous membrane. Since the intensity | strength of the laminated separator for water electrolyte secondary batteries improves, it is more preferable.

多孔質膜の主成分であるポリオレフィン系樹脂は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂である、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン等の単量体を(共)重合してなる単独重合体(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン)または共重合体(例えば、エチレン−プロピレン共重合体)が挙げられる。このうち、過大電流が流れることをより低温で阻止(シャットダウン)することができるため、ポリエチレンがより好ましい。当該ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン(エチレン−α−オレフィン共重合体)、重量平均分子量が100万以上の超高分子量ポリエチレン等が挙げられ、このうち、重量平均分子量が100万以上の超高分子量ポリエチレンがさらに好ましい。   The polyolefin-based resin that is the main component of the porous membrane is not particularly limited. For example, a monomer such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, which is a thermoplastic resin. Homopolymers (for example, polyethylene, polypropylene, polybutene) or copolymers (for example, ethylene-propylene copolymers) obtained by (co) polymerizing the above. Of these, polyethylene is more preferable because it can prevent (shut down) an excessive current from flowing at a lower temperature. Examples of the polyethylene include low density polyethylene, high density polyethylene, linear polyethylene (ethylene-α-olefin copolymer), ultrahigh molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more, and of these, weight average molecular weight. Is more preferably an ultrahigh molecular weight polyethylene having 1 million or more.

多孔質膜の膜厚は、上記多孔質膜が単独で非水電解液二次電池用セパレータとなる場合、4μm〜40μmであることが好ましく、5μm〜30μmであることがより好ましく、6μm〜15μmであることがさらに好ましい。また、多孔質膜を非水電解液二次電池用積層セパレータの基材として用い、多孔質膜の片面または両面に多孔質層を積層して非水電解液二次電池用積層セパレータ(積層体)を形成する場合においては、多孔質膜の膜厚は、当該積層体の膜厚を考慮して適宜決定すればよいものの、4〜40μmであることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。   The film thickness of the porous film is preferably 4 μm to 40 μm, more preferably 5 μm to 30 μm, and more preferably 6 μm to 15 μm when the porous film alone becomes a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery. More preferably. Further, a porous membrane is used as a base material for a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a porous layer is laminated on one side or both sides of the porous membrane to obtain a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery (laminated body). ), The thickness of the porous film may be appropriately determined in consideration of the thickness of the laminate, but is preferably 4 to 40 μm, more preferably 5 to 20 μm. preferable.

多孔質膜の膜厚が4μm以上であることが、当該多孔質膜を用いた、非水電解液二次電池セパレータおよび非水電解液二次電池用積層セパレータを備える非水電解液二次電池において、電池の破損等による内部短絡を充分に防止することができる面において好ましい。一方、多孔質膜の膜厚が40μm以下であることが、当該多孔質膜を用いた、非水電解液二次電池セパレータおよび非水電解液二次電池用積層セパレータ全域におけるリチウムイオンの透過抵抗の増加を抑制し、当該セパレータを備える非水電解液二次電池において、充放電サイクルを繰り返すことによる正極の劣化、レート特性やサイクル特性の低下を防ぐことができ、また、正極および負極間の距離の増加に伴う当該非水電解液二次電池自体の大型化を防ぐことができる面において好ましい。   A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a porous separator and a nonaqueous electrolyte secondary battery separator and a laminated separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery, the porous membrane having a thickness of 4 μm or more In the aspect which can fully prevent the internal short circuit by damage etc. of a battery. On the other hand, when the porous membrane has a thickness of 40 μm or less, the lithium ion permeation resistance of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator and the laminated separator for the nonaqueous electrolyte secondary battery using the porous membrane is the same. In a non-aqueous electrolyte secondary battery including the separator, it is possible to prevent deterioration of the positive electrode due to repeated charge / discharge cycles, deterioration of rate characteristics and cycle characteristics, and between the positive electrode and the negative electrode. This is preferable in terms of preventing an increase in the size of the non-aqueous electrolyte secondary battery itself accompanying an increase in distance.

多孔質膜の単位面積当たりの目付は、当該多孔質膜を備える、非水電解液二次電池セパレータまたは非水電解液二次電池用積層セパレータの強度、膜厚、重量、およびハンドリング性を考慮して適宜決定すればよい。具体的には、上記非水電解液二次電池用セパレータまたは上記非水電解液二次電池用積層セパレータを備える当該電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができるように、通常、4〜20g/mであることが好ましく、5〜12g/mであることがより好ましい。 The basis weight per unit area of the porous membrane takes into account the strength, film thickness, weight, and handling properties of the nonaqueous electrolyte secondary battery separator or the nonaqueous electrolyte secondary battery multilayer separator provided with the porous membrane. And may be determined as appropriate. Specifically, in order to increase the weight energy density and volume energy density of the battery including the separator for non-aqueous electrolyte secondary battery or the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, it is preferably 4~20g / m 2, and more preferably 5~12g / m 2.

多孔質膜の透気度は、ガーレ値で30〜500sec/100mLであることが好ましく、50〜300sec/100mLであることがより好ましい。多孔質膜が上記透気度を有することにより、当該多孔質膜を備える、非水電解液二次電池セパレータまたは非水電解液二次電池用積層セパレータが、充分なイオン透過性を得ることができる。   The air permeability of the porous membrane is preferably a Gurley value of 30 to 500 sec / 100 mL, and more preferably 50 to 300 sec / 100 mL. When the porous membrane has the above air permeability, the non-aqueous electrolyte secondary battery separator or the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries provided with the porous membrane can obtain sufficient ion permeability. it can.

多孔質膜の空隙率は、電解液の保持量を高めると共に、過大電流が流れることをより低温で確実に阻止(シャットダウン)する機能を得ることができるように、20〜80体積%であることが好ましく、30〜75体積%であることがより好ましい。   The porosity of the porous membrane is 20 to 80% by volume so as to increase the amount of electrolyte retained and to obtain a function of reliably blocking (shutdown) the flow of excessive current at a lower temperature. Is preferable, and it is more preferable that it is 30 to 75 volume%.

また、本発明における多孔質膜の「引張クリープコンプライアンス」を、後述する好適な範囲とするためには、多孔質膜の空隙率は、40〜75体積%であることが好ましく、50〜75体積%であることがより好ましい。   Further, in order to set the “tensile creep compliance” of the porous film in the present invention within a preferable range described later, the porosity of the porous film is preferably 40 to 75% by volume, and 50 to 75 volume. % Is more preferable.

多孔質膜の空隙率が20体積%を下回ると、当該多孔質膜の抵抗が増加する。また、多孔質膜の空隙率が80体積%を上回ると、当該多孔質膜の機械的強度が低下する。また、多孔質膜の空隙率が40体積%以上である場合、上記多孔質膜における、応力が加わる面積に占める樹脂の割合が少なくなるため、当該多孔質膜は、伸び易くなる。多孔質膜の空隙率が75体積%以下であることは、当該多孔質膜の機械的強度を保持する面において好ましい。   When the porosity of the porous film is less than 20% by volume, the resistance of the porous film increases. Moreover, when the porosity of a porous membrane exceeds 80 volume%, the mechanical strength of the said porous membrane will fall. In addition, when the porosity of the porous film is 40% by volume or more, the ratio of the resin in the area to which stress is applied in the porous film decreases, and thus the porous film is easily stretched. The porosity of the porous membrane is preferably 75% by volume or less in terms of maintaining the mechanical strength of the porous membrane.

また、多孔質膜が有する細孔の孔径は、当該多孔質膜を備える、非水電解液二次電池セパレータまたは非水電解液二次電池用積層セパレータが、充分なイオン透過性を得ることができ、かつ、正極や負極への粒子の入り込みを防止することができるように、0.3μm以下であることが好ましく、0.14μm以下であることがより好ましい。   In addition, the pore diameter of the porous membrane is such that the nonaqueous electrolyte secondary battery separator or the nonaqueous electrolyte secondary battery laminated separator provided with the porous membrane can obtain sufficient ion permeability. It is preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.14 μm or less so that particles can be prevented from entering the positive electrode and the negative electrode.

本明細書における「引張クリープコンプライアンス」とは、温度23℃、湿度50%にて、多孔質膜に対してTD方向に30MPaの応力を加える条件下にて、JIS K 7115に基づき測定した「引張クリープ弾性率」の逆数であり、GPa−1を単位とし、特定の時間(t)におけるひずみ(クリープ量)を、上記応力にて除した値である。また、「引張クリープコンプライアンス」は、多孔質膜の外力に対する伸びやすさを示す指標である。すなわち、上記「引張クリープコンプライアンス」が高い多孔質膜とは、外から応力が加えられたときに、上記応力に応じて伸びる(変形する)ことにより、当該多孔質膜の内部構造が破損し難い多孔質膜であることを示す。 The “tensile creep compliance” in this specification is a “tensile creep” measured according to JIS K 7115 under a condition in which a stress of 30 MPa is applied to the porous membrane in the TD direction at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. It is the reciprocal of "creep elastic modulus", and is a value obtained by dividing strain (creep amount) at a specific time (t) by the above stress with GPa -1 as a unit. Further, “tensile creep compliance” is an index indicating the easiness of elongation of the porous membrane with respect to the external force. That is, a porous film having a high “tensile creep compliance” means that when the stress is applied from the outside, the film expands (deforms) in response to the stress, so that the internal structure of the porous film is hardly damaged. Indicates a porous membrane.

本発明における多孔質膜は、「引張クリープコンプライアンス」の値:Jに関して、以下の(i)〜(iii)の要件のうちの何れか1つ以上の要件を充足し、好ましくは、以下の(i)〜(iii)の全ての要件を充足する:
(i)t=300秒のとき、Jが、4.5GPa−1以上、14.0GPa−1以下、
(ii)t=1800秒のとき、Jが、9.0GPa−1以上、25.0GPa−1以下、
(iii)t=3600秒のとき、Jが、12.0GPa−1以上、32.0GPa−1以下。
The porous membrane in the present invention satisfies one or more of the following requirements (i) to (iii) with respect to the value of “tensile creep compliance”: J, and preferably the following ( Satisfy all requirements of i) to (iii):
(I) When t = 300 seconds, J is 4.5 GPa −1 or more, 14.0 GPa −1 or less,
(Ii) When t = 1800 seconds, J is 9.0 GPa −1 or more and 25.0 GPa −1 or less,
(Iii) When t = 3600 seconds, J is 12.0 GPa −1 or more and 32.0 GPa −1 or less.

リチウムイオン二次電池において、充電に伴い、セパレータのTD方向に引張応力が発生し、その大きさは、通常、20〜200MPa程度であり、好ましくは30MPaである。すなわち、本願明細書にて規定される引張クリープコンプライアンスは、対象となる多孔質膜を非水電解液二次電池のセパレータまたセパレータ基材として実際に使用したときに、当該多孔質膜に加えられる応力と同程度の応力を加えた場合における、当該多孔質膜の伸びやすさを示す指標である。   In a lithium ion secondary battery, a tensile stress is generated in the TD direction of the separator along with charging, and the magnitude is usually about 20 to 200 MPa, preferably 30 MPa. That is, the tensile creep compliance specified in the specification of the present application is added to the porous membrane when the target porous membrane is actually used as a separator or a separator substrate of a non-aqueous electrolyte secondary battery. This is an index indicating the easiness of elongation of the porous film when a stress comparable to the stress is applied.

また、t=300秒とは、多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池が300秒=5分間かけて充放電した場合に相当する。t=300秒のとき、Jは、4.5GPa−1以上、14.0GPa−1以下であり、4.5GPa−1以上、12.0GPa−1以下であることが好ましく、5.0GPa−1以上、11.0GPa−1以下であることがより好ましい。 Further, t = 300 seconds corresponds to a case where a nonaqueous electrolyte secondary battery including a porous film as a separator or a separator base material is charged / discharged over 300 seconds = 5 minutes. When t = 300 seconds, J is, 4.5 GPa -1 or more and 14.0GPa -1 or less, 4.5 GPa -1 or more, preferably 12.0GPa -1 or less, 5.0 GPa -1 As described above, it is more preferably 11.0 GPa −1 or less.

同様に、t=1800秒、3600秒とは、多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池が1800秒=30分間、3600秒=1時間かけて充放電した場合に相当する。t=1800秒のとき、Jは、9.0GPa−1以上、25.0GPa−1以下であり、9.0GPa−1以上、22.0GPa−1以下であることが好ましく、10.0GPa−1以上、20.0GPa−1以下であることがより好ましい。t=3600秒のとき、Jは、12.0GPa−1以上、32.0GPa−1以下であり、12.0GPa−1以上、28.0GPa−1以下であることが好ましく、13.0GPa−1以上、26.0GPa−1以下であることがより好ましい。 Similarly, t = 1800 seconds and 3600 seconds means that a nonaqueous electrolyte secondary battery including a porous membrane as a separator or a separator base material is charged and discharged over 1800 seconds = 30 minutes, 3600 seconds = 1 hour. Equivalent to. When t = 1800 seconds, J is, 9.0GPa -1 or more and 25.0GPa -1 or less, 9.0GPa -1 or more, preferably 22.0GPa -1 or less, 10.0 GPa -1 As mentioned above, it is more preferable that it is 20.0 GPa- 1 or less. When t = 3600 seconds, J is, 12.0GPa -1 or more and 32.0GPa -1 or less, 12.0GPa -1 or more, preferably 28.0GPa -1 or less, 13.0GPa -1 As mentioned above, it is more preferable that it is 26.0GPa- 1 or less.

従って、Jの値が、上記範囲より小さい場合は、多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池において、対応する時間の充放電に伴う電極の膨張・縮小(体積変化)にセパレータが追随しきれなくなり、当該セパレータが一部破損することで、当該非水電解液二次電池のレート特性が低下するおそれがある。一方、Jの値が、上記範囲より大きい場合は、多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池において、上記電極の体積変化によって当該多孔質膜の伸びが大きくなり、当該多孔質膜自体が薄くなり過ぎ、当該セパレータの機械的強度が低くなる。すなわち、上記(i)の要件を充足する多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池は、とりわけ5分間にて充放電する場合のレート特性に優れ、上記(ii)の要件を充足する多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池は、とりわけ30分間にて充放電する場合のレート特性に優れ、上記(iii)の要件を充足する多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池は、とりわけ1時間にて充放電する場合のレート特性に優れる。   Therefore, when the value of J is smaller than the above range, in a non-aqueous electrolyte secondary battery including a porous membrane as a separator or a separator substrate, the electrode expands / contracts (changes in volume) with charge / discharge of the corresponding time. ) Cannot follow the separator, and the separator is partially damaged, so that the rate characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery may be deteriorated. On the other hand, when the value of J is larger than the above range, in the non-aqueous electrolyte secondary battery including the porous membrane as a separator or separator base material, the elongation of the porous membrane increases due to the volume change of the electrode, The porous membrane itself becomes too thin, and the mechanical strength of the separator is lowered. That is, the non-aqueous electrolyte secondary battery including a porous film satisfying the above requirement (i) as a separator or a separator base material is excellent in rate characteristics particularly when charged and discharged in 5 minutes, and the above (ii) The non-aqueous electrolyte secondary battery including a porous membrane that satisfies the above requirements as a separator or a separator base material is excellent in rate characteristics particularly when charged and discharged in 30 minutes, and is porous that satisfies the above requirement (iii) A non-aqueous electrolyte secondary battery including a membrane as a separator or a separator substrate is particularly excellent in rate characteristics when charging / discharging in one hour.

すなわち、本発明の非水電解液二次電池用セパレータは、引張クリープコンプライアンスが特定の範囲である多孔質膜からなることから、当該多孔質膜を非水電解液二次電池用セパレータとして含む非水電解液二次電池の充放電時の電極の体積変化に、当該多孔質膜が適度に追随することができ、結果として、当該非水電解液二次電池が優れたレート特性を有すると考えられる。   That is, since the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is composed of a porous film having a tensile creep compliance in a specific range, the separator containing the porous film as a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery is used. The porous membrane can appropriately follow the volume change of the electrode during charge / discharge of the water electrolyte secondary battery, and as a result, the non-aqueous electrolyte secondary battery is considered to have excellent rate characteristics. It is done.

また、引張クリープコンプライアンスJ(t)は、一般に、時間経過とともに増大することから、上記(i)〜(iii)の3つの要件を全て充足する多孔質膜において、通常、t=300〜3600秒の範囲における、J(t)の下限値は、4.5GPa−1〜12.0GPa−1の間であり、J(t)の上限値は、14.0GPa−1〜32.0GPa−1の間となる。従って、上記3つの要件を全て充足する多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む非水電解液二次電池は、通常、5分間〜1時間の短時間にて充放電する場合のレート特性の低下が抑制され、レート特性により優れる。 In addition, since the tensile creep compliance J (t) generally increases with time, in a porous film satisfying all the three requirements (i) to (iii), usually, t = 300 to 3600 seconds. In this range, the lower limit value of J (t) is between 4.5 GPa −1 to 12.0 GPa −1 , and the upper limit value of J (t) is 14.0 GPa −1 to 32.0 GPa −1 . Between. Therefore, a non-aqueous electrolyte secondary battery including a porous membrane that satisfies all the above three requirements as a separator or a separator substrate usually has a rate characteristic when charging / discharging in a short time of 5 minutes to 1 hour. The decrease is suppressed, and the rate characteristics are excellent.

上記引張クリープコンプライアンスを制御する方法としては、(a)後述する多孔質膜の製造方法において、多孔質膜の原料であるポリオレフィン樹脂の分子量、態様などを調整する方法、および、(b)多孔質膜の空隙率を上述の範囲に調整する方法などが挙げられる。   As a method for controlling the tensile creep compliance, (a) a method for adjusting the molecular weight, aspect, etc. of the polyolefin resin that is a raw material of the porous membrane in the porous membrane production method described later, and (b) porous Examples thereof include a method of adjusting the porosity of the film to the above range.

また、多孔質膜上に接着層や耐熱層、保護層等の公知の多孔質層を備えていてもよい。本明細書において、非水電解液二次電池用セパレータと、多孔質層とを備えるセパレータのことを非水電解液二次電池用積層セパレータ(以下、積層セパレータということがある)という。多孔質膜上に上記多孔質層を形成する、すなわち非水電解液二次電池用積層セパレータを作製する場合には、上記多孔質層を形成する前に、つまり、後述する塗工液を塗工する前に、親水化処理を施しておくことがより好ましい。多孔質膜に親水化処理を施しておくことにより、塗工液の塗工性がより向上し、それゆえ、より均一な多孔質層を形成することができる。この親水化処理は、塗工液に含まれる溶媒(分散媒)に占める水の割合が高い場合に有効である。上記親水化処理としては、具体的には、例えば、酸やアルカリ等による薬剤処理、コロナ処理、プラズマ処理等の公知の処理が挙げられる。上記親水化処理のうち、比較的短時間で多孔質膜を親水化することができる上に、親水化が多孔質膜の表面近傍のみに限られ、多孔質膜の内部を変質しないことから、コロナ処理がより好ましい。   Moreover, you may provide well-known porous layers, such as an adhesion layer, a heat-resistant layer, and a protective layer, on a porous membrane. In this specification, a separator provided with a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a porous layer is referred to as a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter sometimes referred to as a laminated separator). When forming the porous layer on the porous membrane, that is, when producing a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, before forming the porous layer, that is, applying a coating liquid described later. It is more preferable to perform a hydrophilic treatment before the work. By applying a hydrophilic treatment to the porous film, the coating property of the coating liquid is further improved, and therefore a more uniform porous layer can be formed. This hydrophilization treatment is effective when the proportion of water in the solvent (dispersion medium) contained in the coating liquid is high. Specific examples of the hydrophilic treatment include known treatments such as chemical treatment with acid or alkali, corona treatment, plasma treatment and the like. Among the above hydrophilization treatments, the porous membrane can be hydrophilized in a relatively short time, and the hydrophilization is limited only to the vicinity of the surface of the porous membrane, so that the inside of the porous membrane does not change, Corona treatment is more preferred.

[多孔質膜の製造方法]
多孔質膜の製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン等の樹脂に孔形成剤を加えてフィルム(膜状)に成形した後、孔形成剤を適当な溶媒で除去する方法が挙げられる。
[Method for producing porous membrane]
The method for producing the porous membrane is not particularly limited. For example, a method of adding a pore-forming agent to a resin such as polyolefin to form a film (film-like) and then removing the pore-forming agent with an appropriate solvent. Can be mentioned.

具体的には、例えば、超高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量が1万以下の低分子量ポリオレフィンとを含むポリオレフィン樹脂を用いて多孔質膜を製造する場合には、製造コストの観点から、以下に示す方法によって当該多孔質膜を製造することが好ましい。(1)超高分子量ポリエチレン100重量部と、重量平均分子量が1万以下の低分子量ポリオレフィン5〜200重量部と、孔形成剤100〜400重量部とを混練してポリオレフィン樹脂組成物を得る工程、
(2)上記ポリオレフィン樹脂組成物を圧延することにより、圧延シートを成形する工程、
次いで、
(3)工程(2)で得られた圧延シートから孔形成剤を除去する工程、
(4)工程(3)で孔形成剤を除去したシートを延伸する工程、
(5)工程(4)にて延伸されたシートに対して、100℃以上、150℃以下の熱固定温度にて熱固定を行い、多孔質膜を得る工程。
或いは、
(3’)工程(2)で得られた圧延シートを延伸する工程、
(4’)工程(3’)にて延伸されたシートから孔形成剤を除去する工程、
(5’)工程(4’)にて得られたシートに対して、100℃以上、150℃以下の熱固定温度にて熱固定を行い、多孔質膜を得る工程。
Specifically, for example, when manufacturing a porous membrane using a polyolefin resin containing ultrahigh molecular weight polyethylene and a low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, from the viewpoint of manufacturing cost, It is preferable to produce the porous membrane by the method shown. (1) A step of obtaining a polyolefin resin composition by kneading 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene, 5 to 200 parts by weight of a low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and 100 to 400 parts by weight of a pore-forming agent. ,
(2) forming a rolled sheet by rolling the polyolefin resin composition;
Then
(3) A step of removing the hole forming agent from the rolled sheet obtained in step (2),
(4) A step of stretching the sheet from which the hole forming agent has been removed in step (3),
(5) A step of heat-fixing the sheet stretched in step (4) at a heat setting temperature of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower to obtain a porous film.
Or
(3 ′) a step of stretching the rolled sheet obtained in step (2),
(4 ′) a step of removing the hole forming agent from the sheet stretched in the step (3 ′),
(5 ′) A step of heat-fixing the sheet obtained in step (4 ′) at a heat setting temperature of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower to obtain a porous film.

上記孔形成剤としては、無機充填剤および可塑剤などが挙げられる。   Examples of the pore forming agent include inorganic fillers and plasticizers.

上記無機充填剤としては特に限定されるものではなく、酸を含有する水系溶剤、アルカリを含有する水系溶剤、主に水からなる水系溶剤にそれぞれ溶解しうる無機フィラーなどが挙げられる。酸を含有する水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム等が挙げられ、安価で微細な粉末が得やすい点から炭酸カルシウムが好ましい。アルカリを含有する水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、例えば、珪酸、酸化亜鉛等が挙げられ、安価で微細な粉末が得やすいので珪酸が好ましい。主に水からなる水系溶剤に溶解しうる無機フィラーとしては、例えば、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。   The inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include an aqueous solvent containing an acid, an aqueous solvent containing an alkali, and an inorganic filler that can be dissolved in an aqueous solvent mainly composed of water. Examples of inorganic fillers that can be dissolved in an aqueous solvent containing an acid include calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, zinc oxide, calcium oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and calcium sulfate. Calcium carbonate is preferred because it is inexpensive and easily obtains a fine powder. Examples of the inorganic filler that can be dissolved in an aqueous solvent containing an alkali include silicic acid and zinc oxide. Silicic acid is preferred because it is easy to obtain an inexpensive and fine powder. Examples of the inorganic filler that can be dissolved in an aqueous solvent mainly composed of water include calcium chloride, sodium chloride, and magnesium sulfate.

上記可塑剤としては特に限定されるものではなく、流動パラフィン等の低分子量の炭化水素が挙げられる。   The plasticizer is not particularly limited, and examples thereof include low molecular weight hydrocarbons such as liquid paraffin.

多孔質膜の製造に使用する樹脂を構成するポリマー全体の重量平均分子量は、工程(1)で得られる樹脂組成物にて100万以下であることが好ましく、80万以下であることがより好ましい。上記重量平均分子量が、100万以下であることが、多孔質膜において、ポリマー同士の絡み合いが少なくなることから、多孔質膜が伸び易く(クリープし易く)なるために好ましい。また、多孔質膜を構成する樹脂ポリマーは、直鎖型または枝分れ型であり得るが、ポリマー同士の絡み合いを少なくするという面においては、直鎖型であることが好ましい。   The weight average molecular weight of the whole polymer constituting the resin used for producing the porous membrane is preferably 1,000,000 or less, more preferably 800,000 or less in the resin composition obtained in the step (1). . The weight average molecular weight is preferably 1,000,000 or less because the entanglement between the polymers is reduced in the porous membrane, so that the porous membrane is easily stretched (easy to creep). The resin polymer constituting the porous membrane may be a linear type or a branched type, but is preferably a linear type in terms of reducing entanglement between the polymers.

また、工程(1)で得られる樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)は、好ましくは20g/10分以上であり、より好ましくは30g/10分以上であり、さらに好ましくは32g/10分以上である。また、メルトフローレートは、好ましくは50g/10分以下である。   Further, the melt flow rate (MFR) of the resin composition obtained in the step (1) is preferably 20 g / 10 min or more, more preferably 30 g / 10 min or more, and further preferably 32 g / 10 min or more. It is. The melt flow rate is preferably 50 g / 10 min or less.

上記メルトフローレートは、以下の方法によって測定される。
測定規格:JIS K 7120−1
測定条件:
・オリフィス:直径3mm×長さ10mm
・測定温度:240℃
・荷重:21.6kg。
The melt flow rate is measured by the following method.
Measurement standard: JIS K 7120-1
Measurement condition:
・ Orifice: 3mm diameter x 10mm length
・ Measurement temperature: 240 ℃
-Load: 21.6 kg.

さらに、得られる多孔質膜の空隙率を調整する方法としては、孔形成剤の使用量を調整する方法などが挙げられる。孔形成剤の使用量は、多孔質膜に含まれる樹脂100重量部に対して、100〜300重量部であることが好ましく、100〜200重量部であることがより好ましい。   Furthermore, examples of the method for adjusting the porosity of the obtained porous membrane include a method for adjusting the amount of the pore-forming agent used. The amount of the pore-forming agent used is preferably 100 to 300 parts by weight and more preferably 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin contained in the porous membrane.

さらに加えて、工程(5)における熱固定温度は、好ましくは100℃以上、140℃以下であり、より好ましくは105℃以上、120℃以上である。熱固定温度が140℃を超えると多孔質膜が有する細孔が潰れて閉塞するおそれがある。   In addition, the heat setting temperature in the step (5) is preferably 100 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 105 ° C. or higher and 120 ° C. or higher. If the heat setting temperature exceeds 140 ° C, the pores of the porous membrane may be crushed and blocked.

[多孔質層]
本発明に係る多孔質層は、微粒子を含んでもよく、通常、樹脂を含んでなる樹脂層である。本発明に係る多孔質層は、好ましくは、多孔質膜の片面または両面に積層される耐熱層または接着層である。多孔質層を構成する樹脂は、電池の電解液に不溶であり、また、その電池の使用範囲において電気化学的に安定であることが好ましい。多孔質膜の片面に多孔質層が積層される場合には、当該多孔質層は、好ましくは、非水電解液二次電池としたときの、多孔質膜における正極と対向する面に積層され、より好ましくは、正極と接する面に積層される。
[Porous layer]
The porous layer according to the present invention may contain fine particles and is usually a resin layer containing a resin. The porous layer according to the present invention is preferably a heat-resistant layer or an adhesive layer laminated on one side or both sides of the porous membrane. The resin constituting the porous layer is preferably insoluble in the battery electrolyte and electrochemically stable in the battery usage range. When a porous layer is laminated on one side of the porous membrane, the porous layer is preferably laminated on the surface of the porous membrane facing the positive electrode when a non-aqueous electrolyte secondary battery is used. More preferably, it is laminated on the surface in contact with the positive electrode.

当該樹脂としては、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂;フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体やエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム;芳香族ポリアミド;全芳香族ポリアミド(アラミド樹脂);スチレン−ブタジエン共重合体およびその水素化物、メタクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルアミド、ポリエステル等の融点やガラス転移温度が180℃以上の樹脂;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸等の水溶性ポリマー等が挙げられる。   Specific examples of the resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and ethylene-propylene copolymers; fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene; vinylidene fluoride-hexa Fluorinated rubber such as fluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer; aromatic polyamide; wholly aromatic polyamide (aramid resin); styrene-butadiene copolymer and its hydride, methacrylic acid Ester copolymers, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymers, styrene-acrylic acid ester copolymers, rubbers such as ethylene propylene rubber and polyvinyl acetate; polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone Polyphenylene sulfide, polyether imide, polyamide imide, polyether amide, polyester and other resins having a melting point or glass transition temperature of 180 ° C. or higher; polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose ether, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylamide, polymethacryl Examples thereof include water-soluble polymers such as acids.

また、上記芳香族ポリアミドとしては、具体的には、例えば、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)、ポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)、ポリ(パラベンズアミド)、ポリ(メタベンズアミド)、ポリ(4,4’−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ(パラフェニレン−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(メタフェニレン−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(パラフェニレン−2,6−ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(メタフェニレン−2,6−ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(2−クロロパラフェニレンテレフタルアミド)、パラフェニレンテレフタルアミド/2,6−ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体、メタフェニレンテレフタルアミド/2,6−ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体等が挙げられる。このうち、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)がより好ましい。   Specific examples of the aromatic polyamide include poly (paraphenylene terephthalamide), poly (metaphenylene isophthalamide), poly (parabenzamide), poly (metabenzamide), and poly (4,4 ′). -Benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4,4'-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly (metaphenylene-4,4'-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid) Acid amide), poly (metaphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly (2-chloroparaphenylene terephthalamide), paraphenylene terephthalamide / 2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer, metaphenylene Terephthalamide / 2 6-dichloro-para-phenylene terephthalamide copolymer and the like. Of these, poly (paraphenylene terephthalamide) is more preferable.

上記樹脂のうち、ポリオレフィン、含フッ素樹脂、芳香族ポリアミド、および水溶性ポリマーがより好ましい。中でも、多孔質層が正極に対向して配置される場合には、電池作動時の酸性劣化による、非水電解液二次電池のレート特性や抵抗特性(液抵抗)等の各種性能を維持し易いため、含フッ素樹脂または含フッ素ゴムがさらに好ましく、ポリフッ化ビニリデン系樹脂(フッ化ビニリデンの単独重合体(すなわちポリフッ化ビニリデン)、フッ化ビニリデンとヘキサフロロプロピレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリクロロエチレン、およびフッ化ビニル等との共重合体)が特に好ましい。水溶性ポリマーは、多孔質層を形成するときの溶媒として水を用いることができるため、プロセスや環境負荷の面からより好ましく、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウムがさらに好ましく、セルロースエーテルが特に好ましい。   Of the above resins, polyolefins, fluorine-containing resins, aromatic polyamides, and water-soluble polymers are more preferable. In particular, when the porous layer is arranged facing the positive electrode, various performances such as rate characteristics and resistance characteristics (liquid resistance) of the non-aqueous electrolyte secondary battery are maintained due to acid degradation during battery operation. Fluorine-containing resins or fluorine-containing rubbers are more preferable because they are easy to handle. Polyvinylidene fluoride resins (vinylidene fluoride homopolymers (ie, polyvinylidene fluoride), vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, A copolymer with trichlorethylene and vinyl fluoride) is particularly preferred. Since water-soluble polymer can use water as a solvent when forming a porous layer, it is more preferable from the viewpoint of process and environmental load, cellulose ether and sodium alginate are more preferable, and cellulose ether is particularly preferable.

セルロースエーテルとしては、具体的には、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、シアンエチルセルロース、オキシエチルセルロース等が挙げられ、長時間にわたる使用における劣化が少なく、化学的な安定性に優れているCMCおよびHECがより好ましく、CMCが特に好ましい。   Specific examples of the cellulose ether include carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, cyanethyl cellulose, oxyethyl cellulose, etc. CMC and HEC which are excellent in chemical stability are more preferable, and CMC is particularly preferable.

本明細書における微粒子とは、一般にフィラーと称される有機微粒子または無機微粒子のことである。従って、上記樹脂は、微粒子同士、並びに微粒子と多孔質膜とを結着させるバインダー樹脂としての機能を有することとなる。また、上記微粒子は、絶縁性微粒子が好ましい。   The fine particles in the present specification are organic fine particles or inorganic fine particles generally called a filler. Therefore, the resin has a function as a binder resin that binds the fine particles to each other and the fine particles and the porous film. The fine particles are preferably insulating fine particles.

本発明において多孔質層に含まれる有機微粒子としては、具体的には、例えば、スチレン、ビニルケトン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸メチル等の単量体の単独重合体或いは2種類以上の共重合体;ポリテトラフルオロエチレン、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体、4フッ化エチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂;メラミン樹脂;尿素樹脂;ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸;等が挙げられる。これらの有機微粒子は、絶縁性微粒子である。   Specific examples of the organic fine particles contained in the porous layer in the present invention include monomers such as styrene, vinyl ketone, acrylonitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and methyl acrylate. Homopolymer or two or more types of copolymers; fluorinated resins such as polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride; melamine Resin; urea resin; polyethylene; polypropylene; polyacrylic acid, polymethacrylic acid; These organic fine particles are insulating fine particles.

本発明において多孔質層に含まれる無機微粒子としては、具体的には、例えば、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、シリカ、ハイドロタルサイト、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、窒化チタン、アルミナ(酸化アルミニウム)、窒化アルミニウム、マイカ、ゼオライト、ガラス等の無機物からなるフィラーが挙げられる。これらの無機微粒子は、絶縁性微粒子である。フィラーは、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   Specifically, the inorganic fine particles contained in the porous layer in the present invention include, for example, calcium carbonate, talc, clay, kaolin, silica, hydrotalcite, diatomaceous earth, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, Examples include fillers made of inorganic substances such as barium sulfate, aluminum hydroxide, boehmite, magnesium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, titanium nitride, alumina (aluminum oxide), aluminum nitride, mica, zeolite, and glass. These inorganic fine particles are insulating fine particles. Only one type of filler may be used, or two or more types may be used in combination.

上記フィラーのうち、無機物からなるフィラーが好適であり、シリカ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、アルミナ、マイカ、ゼオライト、水酸化アルミニウム、ベーマイト等の無機酸化物からなるフィラーがより好ましく、シリカ、酸化マグネシウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、ベーマイトおよびアルミナからなる群から選択される少なくとも1種のフィラーがさらに好ましく、アルミナが特に好ましい。アルミナには、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ等の多くの結晶形が存在するが、何れも好適に使用することができる。この中でも、熱的安定性および化学的安定性が特に高いため、α−アルミナが最も好ましい。   Among the above fillers, fillers made of inorganic materials are suitable, fillers made of inorganic oxides such as silica, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, alumina, mica, zeolite, aluminum hydroxide, boehmite are more preferable, silica, More preferred is at least one filler selected from the group consisting of magnesium oxide, titanium oxide, aluminum hydroxide, boehmite and alumina, and alumina is particularly preferred. Alumina has many crystal forms such as α-alumina, β-alumina, γ-alumina, and θ-alumina, and any of them can be suitably used. Among these, α-alumina is most preferable because of its particularly high thermal stability and chemical stability.

フィラーの形状は、原料である有機物または無機物の製造方法や、多孔質層を形成するための塗工液を作製するときのフィラーの分散条件等によって変化し、球形、長円形、短形、瓢箪形等の形状、或いは特定の形状を有さない不定形等、何れの形状であってもよい。   The shape of the filler varies depending on the manufacturing method of the organic or inorganic material that is the raw material, the dispersion condition of the filler when producing the coating liquid for forming the porous layer, and the like, spherical, oval, short, The shape may be any shape such as a shape or an indefinite shape having no specific shape.

多孔質層がフィラーを含んでいる場合において、フィラーの含有量は、多孔質層の1〜99体積%であることが好ましく、5〜95体積%であることがより好ましい。フィラーの含有量を上記範囲とすることにより、フィラー同士の接触によって形成される空隙が、樹脂等によって閉塞されることが少なくなり、充分なイオン透過性を得ることができると共に、単位面積当たりの目付を適切な値にすることができる。   When the porous layer contains a filler, the filler content is preferably 1 to 99% by volume, more preferably 5 to 95% by volume of the porous layer. By setting the filler content in the above range, voids formed by contact between fillers are less likely to be clogged with a resin and the like, and sufficient ion permeability can be obtained, and per unit area. The basis weight can be set to an appropriate value.

微粒子は、粒子径や比表面積が互いに異なる2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   The fine particles may be used in combination of two or more different particle diameters and specific surface areas.

多孔質層に含まれる微粒子の含有量は、多孔質層の1〜99体積%であることが好ましく、5〜95体積%であることがより好ましい。微粒子の含有量を上記範囲とすることにより、微粒子同士の接触によって形成される空隙が、樹脂等によって閉塞されることが少なくなり、充分なイオン透過性を得ることができると共に、単位面積当たりの目付を適切な値にすることができる。   The content of the fine particles contained in the porous layer is preferably 1 to 99% by volume, more preferably 5 to 95% by volume of the porous layer. By setting the content of the fine particles in the above range, voids formed by the contact between the fine particles are less likely to be blocked by a resin or the like, and sufficient ion permeability can be obtained, and per unit area. The basis weight can be set to an appropriate value.

本発明に係る多孔質層の膜厚は、非水電解液二次電池用積層セパレータである積層体の膜厚を考慮して適宜決定すればよいものの、多孔質膜を基材として用い、多孔質膜の片面または両面に多孔質層を積層して積層体を形成する場合においては、0.5〜15μm(片面当たり)であることが好ましく、2〜10μm(片面当たり)であることがより好ましい。   The film thickness of the porous layer according to the present invention may be appropriately determined in consideration of the film thickness of the laminate that is a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. In the case of forming a laminate by laminating a porous layer on one side or both sides of a membrane, it is preferably 0.5 to 15 μm (per one side), more preferably 2 to 10 μm (per one side). preferable.

多孔質層の膜厚が1μm未満であると、積層体を非水電解液二次電池用積層セパレータとして用いたときに、電池の破損等による内部短絡を充分に防止することができない。また、多孔質層における電解液の保持量が低下する。一方、多孔質層の膜厚が両面の合計で30μmを超えると、積層体を非水電解液二次電池用積層セパレータとして用いたときに、当該セパレータ全域におけるリチウムイオンの透過抵抗が増加するので、サイクルを繰り返すと正極が劣化し、レート特性やサイクル特性が低下する。また、正極および負極間の距離が増加するので非水電解液二次電池が大型化する。   When the thickness of the porous layer is less than 1 μm, an internal short circuit due to battery breakage or the like cannot be sufficiently prevented when the laminate is used as a laminate separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery. In addition, the amount of electrolytic solution retained in the porous layer decreases. On the other hand, if the total thickness of the porous layer exceeds 30 μm, when the laminate is used as a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, the lithium ion permeation resistance increases across the separator. When the cycle is repeated, the positive electrode deteriorates, and the rate characteristics and cycle characteristics deteriorate. In addition, since the distance between the positive electrode and the negative electrode is increased, the nonaqueous electrolyte secondary battery is increased in size.

多孔質層の物性に関する下記説明においては、多孔質膜の両面に多孔質層が積層される場合には、非水電解液二次電池としたときの、多孔質膜における正極と対向する面に積層された多孔質層の物性を少なくとも指す。   In the following explanation regarding the physical properties of the porous layer, when the porous layer is laminated on both sides of the porous membrane, the surface of the porous membrane facing the positive electrode when a non-aqueous electrolyte secondary battery is formed is used. It refers to at least the physical properties of the laminated porous layer.

多孔質層の単位面積当たりの目付(片面当たり)は、積層体の強度、膜厚、重量、およびハンドリング性を考慮して適宜決定すればよいものの、積層体を非水電解液二次電池用積層セパレータとして用いた場合の当該電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くすることができるように、通常、1〜20g/mであることが好ましく、2〜10g/mであることがより好ましい。多孔質層の目付が上記範囲を超える場合には、積層体を非水電解液二次電池用積層セパレータとして用いたときに、非水電解液二次電池が重くなる。 The basis weight per unit area (per side) of the porous layer may be appropriately determined in consideration of the strength, film thickness, weight, and handling properties of the laminate, but the laminate is used for a non-aqueous electrolyte secondary battery. It is usually preferably 1 to 20 g / m 2 and preferably 2 to 10 g / m 2 so that the weight energy density and volume energy density of the battery when used as a laminated separator can be increased. More preferred. When the basis weight of the porous layer exceeds the above range, the non-aqueous electrolyte secondary battery becomes heavy when the laminate is used as a laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries.

多孔質層の空隙率は、充分なイオン透過性を得ることができるように、20〜90体積%であることが好ましく、30〜80体積%であることがより好ましい。また、多孔質層が有する細孔の孔径は、上記多孔質層および上記多孔質層を含む非水電解液二次電池用積層セパレータが、充分なイオン透過性を得ることができるように、3μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、0.5μm以下であることがさらに好ましい。   The porosity of the porous layer is preferably 20 to 90% by volume, and more preferably 30 to 80% by volume so that sufficient ion permeability can be obtained. The pore diameter of the porous layer is 3 μm so that the porous layer and the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery including the porous layer can obtain sufficient ion permeability. Is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less.

[積層体]
本発明の非水電解液二次電池用積層セパレータである積層体は、上述の多孔質膜の片面または両面に上述の多孔質層が積層している構成を備える。
[Laminate]
The laminated body which is a laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of the present invention has a configuration in which the above porous layer is laminated on one side or both sides of the above porous membrane.

本発明における積層体の膜厚は、5.5μm〜45μmであることが好ましく、6μm〜25μmであることがより好ましい。   The thickness of the laminate in the present invention is preferably 5.5 μm to 45 μm, and more preferably 6 μm to 25 μm.

本発明における積層体の透気度は、ガーレ値で30〜1000sec/100mLであることが好ましく、50〜800sec/100mLであることがより好ましい。積層体が上記透気度を有することにより、積層体を非水電解液二次電池用積層セパレータとして用いたときに、充分なイオン透過性を得ることができる。透気度が上記範囲を超える場合には、積層体の空隙率が高いために積層構造が粗になっていることを意味し、結果として積層体の強度が低下して、特に高温での形状安定性が不充分になるおそれがある。一方、透気度が上記範囲未満の場合には、非水電解液二次電池用積層セパレータとして用いたときに、充分なイオン透過性を得ることができず、非水電解液二次電池の電池特性を低下させることがある。   The air permeability of the laminate in the present invention is preferably 30 to 1000 sec / 100 mL as a Gurley value, and more preferably 50 to 800 sec / 100 mL. When the laminate has the above air permeability, sufficient ion permeability can be obtained when the laminate is used as a laminate separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. When the air permeability exceeds the above range, it means that the laminated structure is rough because the porosity of the laminated body is high, and as a result, the strength of the laminated body is reduced, and the shape at a high temperature is particularly high. Stability may be insufficient. On the other hand, if the air permeability is less than the above range, sufficient ion permeability cannot be obtained when used as a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and the non-aqueous electrolyte secondary battery Battery characteristics may be degraded.

尚、本発明における積層体は、上記多孔質膜および多孔質層の他に、必要に応じて、耐熱層や接着層、保護層等の公知の多孔膜を、本発明の目的を損なわない範囲で含んでいてもよい。   In addition to the porous film and the porous layer, the laminate in the present invention can be replaced with a known porous film such as a heat-resistant layer, an adhesive layer, a protective layer, or the like, if necessary, without impairing the object of the present invention. May be included.

本発明における積層体は、引張クリープコンプライアンスが特定の範囲である多孔質膜を基材として含む。よって、当該積層体を非水電解液二次電池用積層セパレータとして含む非水電解液二次電池の充放電時の電極の体積変化に、当該積層体が適度に追随することができ、結果として、当該非水電解液二次電池は、優れたレート特性を有する。   The laminate in the present invention includes a porous film having a tensile creep compliance in a specific range as a base material. Therefore, the laminate can appropriately follow the volume change of the electrode during charge / discharge of the non-aqueous electrolyte secondary battery including the laminate as a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and as a result The non-aqueous electrolyte secondary battery has excellent rate characteristics.

[多孔質層、積層体の製造方法]
本発明における多孔質層および積層体の製造方法としては、例えば、後述する塗工液を上記多孔質膜の表面に塗布し、乾燥させることによって多孔質層を析出させる方法が挙げられる。
[Method for producing porous layer and laminate]
As a manufacturing method of the porous layer and laminated body in this invention, the method of depositing a porous layer by apply | coating the coating liquid mentioned later to the surface of the said porous membrane, and drying is mentioned, for example.

本発明における多孔質層の製造方法に使用される塗工液は、通常、本発明における多孔質層に含まれる樹脂を溶媒に溶解させると共に、本発明における多孔質層に含まれる微粒子を分散させることにより調製され得る。   The coating liquid used in the method for producing a porous layer in the present invention usually dissolves the resin contained in the porous layer in the present invention in a solvent and disperses the fine particles contained in the porous layer in the present invention. Can be prepared.

上記溶媒(分散媒)は、多孔質膜に悪影響を及ぼさず、上記樹脂を均一かつ安定に溶解し、上記微粒子を均一かつ安定に分散させることができればよく、特に限定されるものではない。上記溶媒(分散媒)としては、具体的には、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコール等の低級アルコール;アセトン、トルエン、キシレン、ヘキサン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。上記溶媒(分散媒)は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   The solvent (dispersion medium) is not particularly limited as long as it does not adversely affect the porous membrane, can dissolve the resin uniformly and stably, and can uniformly and stably disperse the fine particles. Specific examples of the solvent (dispersion medium) include water; lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, and t-butyl alcohol; acetone, toluene, xylene, hexane, N -Methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like. The solvent (dispersion medium) may be used alone or in combination of two or more.

塗工液は、所望の多孔質層を得るのに必要な樹脂固形分(樹脂濃度)や微粒子量等の条件を満足することができれば、どのような方法で形成されてもよい。塗工液の形成方法としては、具体的には、例えば、機械攪拌法、超音波分散法、高圧分散法、メディア分散法等が挙げられる。また、例えば、スリーワンモーター、ホモジナイザー、メディア型分散機、圧力式分散機等の従来公知の分散機を使用して微粒子を溶媒(分散媒)に分散させてもよい。さらに、樹脂を溶解若しくは膨潤させた液、或いは樹脂の乳化液を、所望の平均粒子径を有する微粒子を得るための湿式粉砕時に、湿式粉砕装置内に供給し、微粒子の湿式粉砕と同時に塗工液を調製することもできる。つまり、微粒子の湿式粉砕と塗工液の調製とを一つの工程で同時に行ってもよい。また、上記塗工液は、本発明の目的を損なわない範囲で、上記樹脂および微粒子以外の成分として、分散剤や可塑剤、界面活性剤、pH調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。尚、添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲であればよい。   The coating liquid may be formed by any method as long as the conditions such as the resin solid content (resin concentration) and the amount of fine particles necessary for obtaining a desired porous layer can be satisfied. Specific examples of the method for forming the coating liquid include a mechanical stirring method, an ultrasonic dispersion method, a high-pressure dispersion method, and a media dispersion method. Further, for example, fine particles may be dispersed in a solvent (dispersion medium) by using a conventionally known disperser such as a three-one motor, a homogenizer, a media type disperser, or a pressure disperser. Furthermore, a solution obtained by dissolving or swelling a resin or an emulsion of a resin is supplied into a wet pulverization apparatus at the time of wet pulverization to obtain fine particles having a desired average particle size, and is applied simultaneously with the wet pulverization of the fine particles A liquid can also be prepared. That is, the wet pulverization of the fine particles and the preparation of the coating liquid may be performed simultaneously in one step. In addition, the coating liquid may contain additives such as a dispersant, a plasticizer, a surfactant, and a pH adjuster as components other than the resin and fine particles as long as the object of the present invention is not impaired. . In addition, the addition amount of an additive should just be a range which does not impair the objective of this invention.

塗工液の多孔質膜への塗布方法、つまり、必要に応じて親水化処理が施された多孔質膜の表面への多孔質層の形成方法は、特に制限されるものではない。多孔質膜の両面に多孔質層を積層する場合においては、多孔質膜の一方の面に多孔質層を形成した後、他方の面に多孔質層を形成する逐次積層方法や、多孔質膜の両面に多孔質層を同時に形成する同時積層方法を行うことができる。多孔質層の形成方法、すなわち積層体の製造方法としては、例えば、塗工液を多孔質膜の表面に直接塗布した後、溶媒(分散媒)を除去する方法;塗工液を適当な支持体に塗布し、溶媒(分散媒)を除去して多孔質層を形成した後、この多孔質層と多孔質膜とを圧着させ、次いで支持体を剥がす方法;塗工液を適当な支持体に塗布した後、塗布面に多孔質膜を圧着させ、次いで支持体を剥がした後に溶媒(分散媒)を除去する方法;塗工液中に多孔質膜を浸漬し、ディップコーティングを行った後に溶媒(分散媒)を除去する方法;等が挙げられる。多孔質層の厚さは、塗工後の湿潤状態(ウェット)の塗工膜の厚さ、樹脂と微粒子との重量比、塗工液の固形分濃度(樹脂濃度と微粒子濃度との和)等を調節することによって制御することができる。尚、支持体としては、例えば、樹脂製のフィルム、金属製のベルト、ドラム等を用いることができる。   The method for applying the coating liquid to the porous film, that is, the method for forming the porous layer on the surface of the porous film that has been subjected to hydrophilic treatment as necessary is not particularly limited. In the case of laminating a porous layer on both sides of the porous membrane, a sequential laminating method in which a porous layer is formed on one surface of the porous membrane and then a porous layer is formed on the other surface, or a porous membrane A simultaneous lamination method in which a porous layer is simultaneously formed on both surfaces of the substrate can be performed. As a method for forming a porous layer, that is, a method for producing a laminate, for example, a method in which a coating liquid is directly applied to the surface of a porous film and then a solvent (dispersion medium) is removed; A method in which a porous layer is formed by removing the solvent (dispersion medium) after applying to the body, and then pressing the porous layer and the porous membrane and then peeling the support; A method of removing the solvent (dispersion medium) after peeling the support, and then immersing the porous membrane in the coating solution and performing dip coating And a method of removing the solvent (dispersion medium). The thickness of the porous layer is the thickness of the coating film in the wet state (wet) after coating, the weight ratio between the resin and fine particles, and the solid content concentration of the coating liquid (the sum of the resin concentration and fine particle concentration) It can be controlled by adjusting etc. In addition, as a support body, a resin film, a metal belt, a drum, etc. can be used, for example.

上記塗工液を多孔質膜または支持体に塗布する方法は、必要な目付や塗工面積を実現し得る方法であればよく、特に制限されるものではない。塗工液の塗布方法としては、従来公知の方法を採用することができ、具体的には、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクターブレードコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、バーコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法等が挙げられる。   The method for applying the coating liquid to the porous membrane or the support is not particularly limited as long as it is a method capable of realizing the necessary weight per unit area and coating area. As a coating method of the coating liquid, conventionally known methods can be employed. Specifically, for example, a gravure coater method, a small diameter gravure coater method, a reverse roll coater method, a transfer roll coater method, a kiss coater method, a dip coater method, Examples include a coater method, a knife coater method, an air doctor blade coater method, a blade coater method, a rod coater method, a squeeze coater method, a cast coater method, a bar coater method, a die coater method, a screen printing method, and a spray coating method.

溶媒(分散媒)の除去方法は、乾燥による方法が一般的である。乾燥方法としては、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられるが、溶媒(分散媒)を充分に除去することができるのであれば如何なる方法でもよい。また、塗工液に含まれる溶媒(分散媒)を他の溶媒に置換してから乾燥を行ってもよい。溶媒(分散媒)を他の溶媒に置換してから除去する方法としては、例えば、塗工液に含まれる溶媒(分散媒)に溶解し、かつ、塗工液に含まれる樹脂を溶解しない他の溶媒(以下、溶媒X)を使用し、塗工液が塗布されて塗膜が形成された多孔質膜または支持体を上記溶媒Xに浸漬し、多孔質膜上または支持体上の塗膜中の溶媒(分散媒)を溶媒Xで置換した後に、溶媒Xを蒸発させる方法が挙げられる。この方法は、塗工液から溶媒(分散媒)を効率よく除去することができる。尚、多孔質膜または支持体に形成された塗工液の塗膜から溶媒(分散媒)或いは溶媒Xを除去するときに加熱を行う場合には、多孔質膜の細孔が収縮して透気度が低下することを回避するために、多孔質膜の透気度が低下しない温度、具体的には、10〜120℃、より好ましくは20〜80℃で行うことが望ましい。   As a method for removing the solvent (dispersion medium), a drying method is generally used. Examples of the drying method include natural drying, air drying, heat drying, and drying under reduced pressure. Any method may be used as long as the solvent (dispersion medium) can be sufficiently removed. Further, the solvent (dispersion medium) contained in the coating liquid may be replaced with another solvent before drying. As a method for removing the solvent (dispersion medium) after replacing it with another solvent, for example, it is possible to dissolve in the solvent (dispersion medium) contained in the coating liquid and not dissolve the resin contained in the coating liquid. A porous film or support on which a coating liquid is applied and a coating film is formed by immersing the solvent X in the solvent X to form a coating film on the porous film or the support. A method of evaporating the solvent X after replacing the solvent (dispersion medium) therein with the solvent X can be mentioned. This method can efficiently remove the solvent (dispersion medium) from the coating solution. When heating is performed when the solvent (dispersion medium) or the solvent X is removed from the coating film of the coating liquid formed on the porous film or the support, the pores of the porous film contract and become transparent. In order to avoid a decrease in the air temperature, it is desirable to carry out at a temperature at which the air permeability of the porous membrane does not decrease, specifically 10 to 120 ° C., more preferably 20 to 80 ° C.

上記乾燥には、通常の乾燥装置を用いることができる。   A normal drying apparatus can be used for the drying.

[実施形態3:非水電解液二次電池用部材、実施形態4:非水電解液二次電池]
本発明の実施形態3に係る非水電解液二次電池用部材は、正極、本発明の実施形態1に係る非水電解液二次電池用セパレータ、または本発明の実施形態2に係る非水電解液二次電池用積層セパレータ、および負極がこの順で配置されていることを特徴とする。また、本発明の実施形態4に係る非水電解液二次電池は、本発明の実施形態1に係る非水電解液二次電池用セパレータ、または本発明の実施形態2に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを含むことを特徴とし、本発明の実施形態3に係る非水電解液二次電池用部材を含むことが好ましい。尚、本発明の実施形態4に係る非水電解液二次電池は、他に非水電解液を含む。
[Embodiment 3: Nonaqueous electrolyte secondary battery member, Embodiment 4: Nonaqueous electrolyte secondary battery]
A member for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 3 of the present invention is a positive electrode, a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention, or a non-aqueous liquid according to Embodiment 2 of the present invention. The laminated separator for electrolyte secondary batteries and the negative electrode are arranged in this order. In addition, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 4 of the present invention is a nonaqueous electrolyte secondary battery separator according to Embodiment 1 of the present invention, or the nonaqueous electrolyte solution according to Embodiment 2 of the present invention. It includes a laminated separator for a secondary battery, and preferably includes a nonaqueous electrolyte secondary battery member according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the non-aqueous electrolyte secondary battery according to Embodiment 4 of the present invention additionally includes a non-aqueous electrolyte.

[非水電解液]
本発明における非水電解液は、一般に非水電解液二次電池に使用される非水電解液であり、特に限定されないが、例えば、リチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水電解液を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、LiClO、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、LiC(CFSO、Li10Cl10、低級脂肪族カルボン酸リチウム塩、LiAlCl等が挙げられる。上記リチウム塩は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。上記リチウム塩のうち、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、およびLiC(CFSOからなる群から選択される少なくとも1種のフッ素含有リチウム塩がより好ましい。
[Non-aqueous electrolyte]
The non-aqueous electrolyte in the present invention is a non-aqueous electrolyte generally used for a non-aqueous electrolyte secondary battery and is not particularly limited. For example, a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent is used. Can be used. Examples of the lithium salt include LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , Li 2 B 10 Cl 10 , lower aliphatic carboxylic acid lithium salt, LiAlCl 4 and the like. The lithium salt may be used alone or in combination of two or more. Among the lithium salts, at least one selected from the group consisting of LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , and LiC (CF 3 SO 2 ) 3. More preferred are fluorine-containing lithium salts.

本発明における非水電解液を構成する有機溶媒としては、具体的には、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、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、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,2−ジ(メトキシカルボニルオキシ)エタン等のカーボネート類;1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類;ギ酸メチル、酢酸メチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;3−メチル−2−オキサゾリドン等のカーバメート類;スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−プロパンサルトン等の含硫黄化合物;並びに、上記有機溶媒にフッ素基が導入されてなる含フッ素有機溶媒;等が挙げられる。上記有機溶媒は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。上記有機溶媒のうち、カーボネート類がより好ましく、環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合溶媒、または、環状カーボネートとエーテル類との混合溶媒がさらに好ましい。環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合溶媒としては、作動温度範囲が広く、かつ、負極活物質として天然黒鉛や人造黒鉛等の黒鉛材料を用いた場合においても難分解性を示すことから、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートを含む混合溶媒がさらに好ましい。   Specific examples of the organic solvent constituting the non-aqueous electrolyte in the present invention include, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolane- Carbonates such as 2-one and 1,2-di (methoxycarbonyloxy) ethane; 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropyl methyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoro Ethers such as propyldifluoromethyl ether, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; esters such as methyl formate, methyl acetate and γ-butyrolactone; nitriles such as acetonitrile and butyronitrile; N, N-dimethylformamide, N, Amides such as dimethylacetamide; carbamates such as 3-methyl-2-oxazolidone; sulfur-containing compounds such as sulfolane, dimethyl sulfoxide and 1,3-propane sultone; and a fluorine group introduced into the organic solvent. And the like. Only one kind of the organic solvent may be used, or two or more kinds may be used in combination. Among the organic solvents, carbonates are more preferable, and a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate, or a mixed solvent of cyclic carbonate and ethers is more preferable. As a mixed solvent of cyclic carbonate and non-cyclic carbonate, ethylene carbonate has a wide operating temperature range and is difficult to decompose even when a graphite material such as natural graphite or artificial graphite is used as the negative electrode active material. More preferred is a mixed solvent containing dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate.

[正極]
正極としては、通常、正極活物質、導電材および結着剤を含む正極合剤を正極集電体上に担持したシート状の正極を用いる。
[Positive electrode]
As the positive electrode, a sheet-like positive electrode in which a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive material, and a binder is usually supported on a positive electrode current collector is used.

上記正極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料が挙げられる。当該材料としては、具体的には、例えば、V、Mn、Fe、Co、Ni等の遷移金属を少なくとも1種類含んでいるリチウム複合酸化物が挙げられる。上記リチウム複合酸化物のうち、平均放電電位が高いことから、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム等のα−NaFeO型構造を有するリチウム複合酸化物、リチウムマンガンスピネル等のスピネル型構造を有するリチウム複合酸化物がより好ましい。当該リチウム複合酸化物は、種々の金属元素を含んでいてもよく、複合ニッケル酸リチウムがさらに好ましい。 Examples of the positive electrode active material include materials that can be doped / undoped with lithium ions. Specific examples of the material include lithium composite oxides containing at least one transition metal such as V, Mn, Fe, Co, and Ni. Among the lithium composite oxides, since the average discharge potential is high, lithium composite oxides having an α-NaFeO 2 type structure such as lithium nickelate and lithium cobaltate, and lithium composites having a spinel type structure such as lithium manganese spinel Oxides are more preferred. The lithium composite oxide may contain various metal elements, and composite lithium nickelate is more preferable.

さらに、Ti、Zr、Ce、Y、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Mg、Al、Ga、InおよびSnからなる群から選択される少なくとも1種の金属元素のモル数とニッケル酸リチウム中のNiのモル数との和に対して、上記少なくとも1種の金属元素の割合が0.1〜20モル%となるように当該金属元素を含む複合ニッケル酸リチウムを用いると、高容量での使用におけるサイクル特性に優れるのでさらにより好ましい。中でもAlまたはMnを含み、かつ、Ni比率が85%以上、さらに好ましくは90%以上である活物質が、当該活物質を含む正極を備える非水電解液二次電池の高容量での使用におけるサイクル特性に優れることから、特に好ましい。   Furthermore, the number of moles of at least one metal element selected from the group consisting of Ti, Zr, Ce, Y, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Ag, Mg, Al, Ga, In, and Sn When using the composite lithium nickelate containing the metal element so that the ratio of the at least one metal element is 0.1 to 20 mol% with respect to the sum of the number of moles of Ni in the lithium nickelate, It is even more preferable since it is excellent in cycle characteristics in use at a high capacity. Among them, an active material containing Al or Mn and having a Ni ratio of 85% or more, more preferably 90% or more is used in a high capacity of a non-aqueous electrolyte secondary battery including a positive electrode containing the active material. Since it is excellent in cycling characteristics, it is especially preferable.

上記導電材としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、カーボンブラック、熱分解炭素類、炭素繊維、有機高分子化合物焼成体等の炭素質材料等が挙げられる。上記導電材は、1種類のみを用いてもよく、例えば人造黒鉛とカーボンブラックとを混合して用いる等、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the conductive material include carbonaceous materials such as natural graphite, artificial graphite, cokes, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fibers, and fired organic polymer compounds. Only one type of the conductive material may be used. For example, two or more types may be used in combination, such as a mixture of artificial graphite and carbon black.

上記結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンの共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレンの共重合体、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレン、およびポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、アクリル樹脂、並びに、スチレンブタジエンゴムが挙げられる。尚、結着剤は、増粘剤としての機能も有している。   Examples of the binder include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymer, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. , Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, thermoplastic resins such as thermoplastic polyimide, polyethylene, and polypropylene, acrylic resin, and styrene-butadiene rubber Can be mentioned. The binder also has a function as a thickener.

正極合剤を得る方法としては、例えば、正極活物質、導電材および結着剤を正極集電体上で加圧して正極合剤を得る方法;適当な有機溶剤を用いて正極活物質、導電材および結着剤をペースト状にして正極合剤を得る方法;等が挙げられる。   As a method for obtaining the positive electrode mixture, for example, a method of obtaining a positive electrode mixture by pressurizing a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector; a positive electrode active material, a conductive material using an appropriate organic solvent And a method of obtaining a positive electrode mixture by pasting a material and a binder.

上記正極集電体としては、例えば、Al、Ni、ステンレス等の導電体が挙げられ、薄膜に加工し易く、安価であることから、Alがより好ましい。   Examples of the positive electrode current collector include conductors such as Al, Ni, and stainless steel, and Al is more preferable because it is easily processed into a thin film and is inexpensive.

シート状の正極の製造方法、即ち、正極集電体に正極合剤を担持させる方法としては、例えば、正極合剤となる正極活物質、導電材および結着剤を正極集電体上で加圧成型する方法;適当な有機溶剤を用いて正極活物質、導電材および結着剤をペースト状にして正極合剤を得た後、当該正極合剤を正極集電体に塗工し、乾燥して得られたシート状の正極合剤を加圧して正極集電体に固着する方法;等が挙げられる。   As a method for producing a sheet-like positive electrode, that is, a method of loading a positive electrode mixture on a positive electrode current collector, for example, a positive electrode active material, a conductive material, and a binder as a positive electrode mixture are added on the positive electrode current collector. Method of pressure molding: After a positive electrode active material, a conductive material and a binder are pasted using an appropriate organic solvent to obtain a positive electrode mixture, the positive electrode mixture is applied to the positive electrode current collector and dried. And a method of pressurizing the obtained sheet-like positive electrode mixture and fixing it to the positive electrode current collector.

[負極]
負極としては、通常、負極活物質を含む負極合剤を負極集電体上に担持したシート状の負極を用いる。シート状の負極には、好ましくは上記導電材、および、上記結着剤が含まれる。
[Negative electrode]
As the negative electrode, a sheet-like negative electrode in which a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is usually supported on a negative electrode current collector is used. The sheet-like negative electrode preferably contains the conductive material and the binder.

上記負極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料、リチウム金属またはリチウム合金等が挙げられる。当該材料としては、具体的には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、カーボンブラック、熱分解炭素類、炭素繊維、有機高分子化合物焼成体等の炭素質材料;正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープ・脱ドープを行う酸化物、硫化物等のカルコゲン化合物;アルカリ金属と合金化するアルミニウム(Al)、鉛(Pb)、錫(Sn)、ビスマス(Bi)、シリコン(Si)などの金属、アルカリ金属を格子間に挿入可能な立方晶系の金属間化合物(AlSb、MgSi、NiSi)、リチウム窒素化合物(Li-xMN(M:遷移金属))等が挙げられる。上記負極活物質のうち、電位平坦性が高く、また平均放電電位が低いために正極と組み合わせた場合に大きなエネルギー密度が得られることから、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛材料を主成分とする炭素質材料がより好ましい。また、黒鉛とシリコンの混合物であってもよく、その黒鉛を構成する炭素(C)に対するSiの比率が5%以上である負極活物質が好ましく、10%以上である負極活物質がより好ましい。 Examples of the negative electrode active material include materials that can be doped / undoped with lithium ions, lithium metal, and lithium alloys. Specific examples of the material include carbonaceous materials such as natural graphite, artificial graphite, cokes, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fibers, and fired organic polymer compounds; Lithium ion doping and dedoping oxides, chalcogen compounds such as sulfides; aluminum (Al), lead (Pb), tin (Sn), bismuth (Bi), silicon (Si), etc. alloyed with alkali metals And cubic intermetallic compounds (AlSb, Mg 2 Si, NiSi 2 ), lithium nitrogen compounds (Li 3 -xM x N (M: transition metal)), and the like, which can insert an alkali metal between the lattices. It is done. Among the negative electrode active materials, the potential flatness is high, and since the average discharge potential is low, a large energy density can be obtained when combined with the positive electrode. Therefore, the main component is a graphite material such as natural graphite or artificial graphite. A carbonaceous material is more preferable. Moreover, the mixture of graphite and silicon may be sufficient, The negative electrode active material whose ratio of Si with respect to the carbon (C) which comprises the graphite is 5% or more is preferable, and the negative electrode active material which is 10% or more is more preferable.

負極合剤を得る方法としては、例えば、負極活物質を負極集電体上で加圧して負極合剤を得る方法;適当な有機溶剤を用いて負極活物質をペースト状にして負極合剤を得る方法;等が挙げられる。   As a method for obtaining the negative electrode mixture, for example, a method in which the negative electrode active material is pressurized on the negative electrode current collector to obtain the negative electrode mixture; the negative electrode active material is pasted into a paste using an appropriate organic solvent. And the like.

上記負極集電体としては、例えば、Cu、Ni、ステンレス等が挙げられ、特にリチウムイオン二次電池においてはリチウムと合金を作り難く、かつ薄膜に加工し易いことから、Cuがより好ましい。   Examples of the negative electrode current collector include Cu, Ni, stainless steel, and the like. In particular, in a lithium ion secondary battery, it is difficult to form an alloy with lithium, and Cu is more preferable because it is easy to process into a thin film.

シート状の負極の製造方法、即ち、負極集電体に負極合剤を担持させる方法としては、例えば、負極合剤となる負極活物質を負極集電体上で加圧成型する方法;適当な有機溶剤を用いて負極活物質をペースト状にして負極合剤を得た後、当該負極合剤を負極集電体に塗工し、乾燥して得られたシート状の負極合剤を加圧して負極集電体に固着する方法;等が挙げられる。上記ペーストには、好ましくは上記導電材、および、上記結着剤が含まれる。   As a method for producing a sheet-like negative electrode, that is, a method of supporting the negative electrode mixture on the negative electrode current collector, for example, a method in which a negative electrode active material to be the negative electrode mixture is pressure-molded on the negative electrode current collector; After the negative electrode active material is made into a paste using an organic solvent to obtain a negative electrode mixture, the negative electrode mixture is applied to the negative electrode current collector and dried to press the sheet-like negative electrode mixture. And a method of fixing to the negative electrode current collector. The paste preferably contains the conductive material and the binder.

本発明の非水電解液二次電池用部材の製造方法としては、例えば、上記正極、上述の多孔質膜、または上述の積層体、および負極をこの順で配置する方法が挙げられる。また、本発明の非水電解液二次電池の製造方法としては、例えば、上記方法にて非水電解液二次電池用部材を形成した後、非水電解液二次電池の筐体となる容器に当該非水電解液二次電池用部材を入れ、次いで、当該容器内を非水電解液で満たした後、減圧しつつ密閉することにより、本発明に係る非水電解液二次電池を製造することができる。非水電解液二次電池の形状は、特に限定されるものではなく、薄板(ペーパー)型、円盤型、円筒型、直方体等の角柱型等のどのような形状であってもよい。尚、非水電解液二次電池用部材および非水電解液二次電池の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の製造方法を採用することができる。   As a manufacturing method of the member for nonaqueous electrolyte secondary batteries of the present invention, for example, a method of arranging the above-mentioned positive electrode, the above-mentioned porous membrane, or the above-mentioned layered product, and a negative electrode in this order is mentioned. Moreover, as a manufacturing method of the nonaqueous electrolyte secondary battery of this invention, after forming the member for nonaqueous electrolyte secondary batteries by the said method, it becomes a housing | casing of a nonaqueous electrolyte secondary battery, for example. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is sealed by putting the non-aqueous electrolyte secondary battery member into a container, and then filling the container with the non-aqueous electrolyte and then sealing the container while reducing the pressure. Can be manufactured. The shape of the non-aqueous electrolyte secondary battery is not particularly limited, and may be any shape such as a thin plate (paper) type, a disc type, a cylindrical type, and a rectangular column type such as a rectangular parallelepiped. In addition, the manufacturing method of the member for nonaqueous electrolyte secondary batteries and a nonaqueous electrolyte secondary battery is not specifically limited, A conventionally well-known manufacturing method is employable.

本発明の非水電解液二次電池用部材および本発明の非水電解液二次電池は、特定の時間における引張クリープコンプライアンスが特定の範囲である、多孔質膜をセパレータまたはセパレータ基材として含む。そのため、本発明の非水電解液二次電池用部材を備える非水電解液二次電池および本発明の非水電解液二次電池は、高速充放電を行った場合のレート特性の低下が抑制され、レート特性に優れる。   The member for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention include a porous membrane having a specific range of tensile creep compliance at a specific time as a separator or a separator substrate. . Therefore, the non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the non-aqueous electrolyte secondary battery member of the present invention and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention suppress the deterioration of rate characteristics when performing high-speed charge / discharge. And excellent rate characteristics.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to these examples.

[測定]
以下の実施例および比較例において、ポリオレフィン樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)、並びに、非水電解液二次電池用セパレータにおける、厚さ、空隙率および引張クリープコンプライアンス(J(t))、並びに、非水電解液二次電池のレート特性(20C/0.2C)を測定した。
[Measurement]
In the following examples and comparative examples, the melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin composition, and the thickness, porosity and tensile creep compliance (J (t)) in the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries, In addition, the rate characteristic (20C / 0.2C) of the nonaqueous electrolyte secondary battery was measured.

(a)厚さ(単位:μm)
実施例および比較例にて製造した非水電解液二次電池用セパレータである多孔質膜の厚さを、JIS規格(K 7130−1992)に従い、株式会社ミツトヨ製の高精度デジタル測長機を用いて測定した。
(A) Thickness (unit: μm)
In accordance with JIS standard (K 7130-1992), the thickness of the porous membrane, which is a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery manufactured in Examples and Comparative Examples, is a high precision digital length measuring machine manufactured by Mitutoyo Corporation. And measured.

(b)空隙率(単位:体積%)
実施例および比較例にて製造した非水電解液二次電池用セパレータである多孔質膜の空隙率を、以下に示す方法にて測定した。
(i)製造した多孔質膜を一辺の長さ10cmの正方形に切り取り、その切り取った小片の重量:W(g)を測定した。
(ii)(a)にて測定した多孔質膜の厚さを、その単位を「cm」に変更し、E(cm)とした。
(iii)(i)にて重量を測定した後の小片を粉砕し、微粉末とした。当該粉末を容器に充填し、圧縮した後、その体積:V(cm)を測定した。以下の式(1)に従い、上記微粉末の体積:V(cm)と、重量:W(g)とから、上記多孔質膜を構成する樹脂組成物の真密度:ρ(g/cm)を算出した。
真密度ρ(g/cm)=W(g)/V(cm) …(1)
(iv)以下の式(2)に従い、(i)〜(iii)にて測定・算出した、重量:W(g)、厚さ:E(cm)および真密度:ρ(g/cm)から、空隙率(体積%)を算出した。
空隙率(体積%)=[1−{(W/ρ)}/(10×10×E)]×100 …(2)
(c)引張クリープコンプライアンス(J(t))(単位:GPa−1
温度23℃、湿度50%にて、多孔質膜に対してTD方向に30MPaの応力を加える条件下にて、JIS K 7115に基づき、特定の時間(t)における「引張クリープ弾性率」を測定し、その逆数を取ることによって、引張クリープコンプライアンスJ(t)を算出した。なお、時間tに関して、1秒〜3600秒の範囲にて、1秒毎に引張クリープコンプライアンスの値:Jの測定を行った。
(B) Porosity (unit: volume%)
The porosity of the porous membrane, which is a separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries manufactured in Examples and Comparative Examples, was measured by the following method.
(I) The produced porous membrane was cut into a 10 cm long square, and the weight of the cut piece: W (g) was measured.
(Ii) The thickness of the porous film measured in (a) was changed to “cm”, and E (cm) was obtained.
(Iii) The small piece after measuring the weight in (i) was pulverized into a fine powder. After the powder was filled in a container and compressed, its volume: V (cm 3 ) was measured. According to the following formula (1), from the volume of the fine powder: V (cm 3 ) and the weight: W (g), the true density of the resin composition constituting the porous film: ρ (g / cm 3 ) Was calculated.
True density ρ (g / cm 3 ) = W (g) / V (cm 3 ) (1)
(Iv) According to the following formula (2), measured and calculated by (i) to (iii), weight: W (g), thickness: E (cm), and true density: ρ (g / cm 3 ) From this, the porosity (volume%) was calculated.
Porosity (volume%) = [1-{(W / ρ)} / (10 × 10 × E)] × 100 (2)
(C) Tensile creep compliance (J (t)) (unit: GPa −1 )
Measures “tensile creep modulus” at a specific time (t) based on JIS K 7115 under the condition of applying a stress of 30 MPa in the TD direction to the porous membrane at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. The tensile creep compliance J (t) was calculated by taking the reciprocal thereof. In addition, regarding the time t, the value of tensile creep compliance: J was measured every second in the range of 1 second to 3600 seconds.

(d)メルトフローレート(MFR)(単位:g/10分)
以下の測定条件にて、JIS K 7120−1に準拠して、実施例、比較例におけるポリオレフィン樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)を測定した。
測定条件:
・オリフィス:直径3mm×長さ10mm
・測定温度:240℃
・荷重:21.6kg。
(D) Melt flow rate (MFR) (unit: g / 10 minutes)
Under the following measurement conditions, the melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin composition in Examples and Comparative Examples was measured based on JIS K 7120-1.
Measurement condition:
・ Orifice: 3mm diameter x 10mm length
・ Measurement temperature: 240 ℃
-Load: 21.6 kg.

(e)レート特性(%)
実施例、比較例にて製造された充放電サイクルを経ていない、新たな非水電解液二次電池に対して、25℃で電圧範囲;4.1〜2.7V、電流値;0.2C(1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値を1Cとする、以下も同様)を1サイクルとして、4サイクルの初期充放電を行った。
(E) Rate characteristics (%)
With respect to a new non-aqueous electrolyte secondary battery that has not undergone the charge / discharge cycle manufactured in Examples and Comparative Examples, voltage range at 25 ° C .; 4.1 to 2.7 V, current value; 0.2C 4 cycles of initial charge / discharge were performed with 1 cycle as the current value for discharging the rated capacity with a 1 hour rate discharge capacity in 1 hour to 1C (the same applies hereinafter).

上記初期充放電後、当該非水電解液二次電池に対して、55℃、充電電流値;1C、放電電流値が0.2Cの定電流を用いて3サイクルの充放電を行い、さらに、20Cの定電流を用いて、3サイクルの充放電を行い、それぞれの場合の放電容量を測定した。   After the initial charge / discharge, the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged / discharged for 3 cycles using a constant current of 55 ° C., charge current value; 1 C, discharge current value of 0.2 C, Using a constant current of 20 C, charge / discharge of 3 cycles was performed, and the discharge capacity in each case was measured.

放電電流値が0.2Cと20Cにおける、それぞれ3サイクル目の放電容量を放電容量の測定値とした。続いて、得られた0.2Cにおける放電容量と、20Cにおける放電容量の測定値を用いて、以下の式(3)に従い、レート特性を求めた。
レート特性(%)=(20C放電容量/0.2C放電容量)×100 …(3)
[実施例1]
<非水電解液二次電池用セパレータの製造>
超高分子量ポリエチレン粉末(GUR4032、ティコナ社製)を70重量%、重量平均分子量1000のポリエチレンワックス(FNP−0115、日本精鑞社製)30重量%の割合となるように両者を混合した後、この超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワックスの合計を100重量部として、酸化防止剤(Irg1010、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.4重量%、酸化防止剤(P168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.1重量%、ステアリン酸ナトリウム1.3重量%を加え、更に全体積に対して36体積%となるように平均孔径0.1μmの炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製)を加え、これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合し、混合物1を得た。その後、混合物1を、二軸混練機で溶融混練してポリオレフィン樹脂組成物1を得た。ポリオレフィン樹脂組成物1のメルトフローレート(MFR)は35g/10分であった。ポリオレフィン樹脂組成物1を表面温度が150℃の一対のロールにて圧延し、圧延シート1を作成した。さらにその後、圧延シート1を塩酸水溶液(塩酸4mol/L、非イオン系界面活性剤0.5重量%)に浸漬させることにより、圧延シート1から炭酸カルシウムを除去し、続いて105℃で6.2倍に延伸し、さらに120℃で熱固定を行い、多孔膜1を得た。多孔膜1を非水電解液二次電池用セパレータ1とした。
The discharge capacity at the third cycle at discharge current values of 0.2 C and 20 C, respectively, was taken as the measured value of the discharge capacity. Subsequently, rate characteristics were obtained according to the following equation (3) using the obtained discharge capacity at 0.2C and the measured value of the discharge capacity at 20C.
Rate characteristics (%) = (20C discharge capacity / 0.2C discharge capacity) × 100 (3)
[Example 1]
<Manufacture of separator for non-aqueous electrolyte secondary battery>
Both were mixed so that ultra high molecular weight polyethylene powder (GUR4032, manufactured by Ticona) was 70% by weight and polyethylene wax having a weight average molecular weight of 1000 (FNP-0115, manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) was 30% by weight. The total amount of the ultra high molecular weight polyethylene and the polyethylene wax is 100 parts by weight, and the antioxidant (Irg1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.4% by weight, the antioxidant (P168, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.1% by weight and 1.3% by weight of sodium stearate are added, and calcium carbonate (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) having an average pore diameter of 0.1 μm is added so that the total volume is 36% by volume. The mixture 1 was obtained by mixing with a Henschel mixer. Thereafter, the mixture 1 was melt-kneaded with a biaxial kneader to obtain a polyolefin resin composition 1. The melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin composition 1 was 35 g / 10 min. The polyolefin resin composition 1 was rolled with a pair of rolls having a surface temperature of 150 ° C. to prepare a rolled sheet 1. Thereafter, the rolled sheet 1 is immersed in an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid 4 mol / L, nonionic surfactant 0.5% by weight) to remove calcium carbonate from the rolled sheet 1 and subsequently at 105 ° C. The film was stretched 2 times and heat-fixed at 120 ° C. to obtain a porous membrane 1. The porous membrane 1 was used as a separator 1 for a nonaqueous electrolyte secondary battery.

<非水電解液二次電池の作製>
(正極の作製)
LiNi0.5Mn0.3Co0.2/導電材/PVDF(重量比92/5/3)をアルミニウム箔に塗布することにより製造された市販の正極を用いた。上記正極を、正極活物質層が形成された部分の大きさが40mm×35mmであり、かつその外周に幅13mmで正極活物質層が形成されていない部分が残るように、アルミニウム箔を切り取って正極とした。正極活物質層の厚さは58μm、密度は2.50g/cmであった。
<Production of non-aqueous electrolyte secondary battery>
(Preparation of positive electrode)
A commercially available positive electrode manufactured by applying LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 / conductive material / PVDF (weight ratio 92/5/3) to an aluminum foil was used. Cut the aluminum foil so that the size of the positive electrode active material layer formed on the positive electrode is 40 mm × 35 mm and the outer periphery of the positive electrode active material layer is 13 mm wide and no positive electrode active material layer is formed. A positive electrode was obtained. The positive electrode active material layer had a thickness of 58 μm and a density of 2.50 g / cm 3 .

(負極の作製)
黒鉛/スチレン−1,3−ブタジエン共重合体/カルボキシメチルセルロースナトリウム(重量比98/1/1)を銅箔に塗布することにより製造された市販の負極を用いた。上記負極を、負極活物質層が形成された部分の大きさが50mm×40mmであり、かつその外周に幅13mmで負極活物質層が形成されていない部分が残るように、銅箔を切り取って負極とした。負極活物質層の厚さは49μm、密度は1.40g/cmであった。
(Preparation of negative electrode)
A commercially available negative electrode produced by applying graphite / styrene-1,3-butadiene copolymer / sodium carboxymethylcellulose (weight ratio 98/1/1) to a copper foil was used. Cut off the copper foil from the negative electrode so that the size of the portion where the negative electrode active material layer was formed was 50 mm × 40 mm and the outer periphery had a portion with a width of 13 mm and no negative electrode active material layer formed. A negative electrode was obtained. The negative electrode active material layer had a thickness of 49 μm and a density of 1.40 g / cm 3 .

(非水電解液二次電池の製造)
ラミネートパウチ内で、上記正極、多孔膜1(電解液二次電池用セパレータ1)、および負極をこの順で積層(配置)することにより、非水電解液二次電池用部材1を得た。このとき、正極の正極活物質層における主面の全部が、負極の負極活物質層における主面の範囲に含まれる(主面に重なる)ように、正極および負極を配置した。
(Manufacture of non-aqueous electrolyte secondary batteries)
By laminating (arranging) the positive electrode, the porous membrane 1 (electrolyte secondary battery separator 1), and the negative electrode in this order in a laminate pouch, a nonaqueous electrolyte secondary battery member 1 was obtained. At this time, the positive electrode and the negative electrode were disposed so that the entire main surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode was included in the range of the main surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode (overlaid on the main surface).

続いて、非水電解液二次電池用部材1を、予め作製していた、アルミニウム層とヒートシール層とが積層されてなる袋に入れ、さらにこの袋に非水電解液を0.25mL入れた。上記非水電解液は、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートを3:5:2(体積比)で混合してなる混合溶媒に、LiPFを1mol/Lとなるように溶解して調製した。そして、袋内を減圧しつつ、当該袋をヒートシールすることにより、非水電解液二次電池1を作製した。 Subsequently, the non-aqueous electrolyte secondary battery member 1 is put in a bag prepared in advance by laminating an aluminum layer and a heat seal layer, and 0.25 mL of the non-aqueous electrolyte is put in this bag. It was. The non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 at 1 mol / L in a mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate at a ratio of 3: 5: 2 (volume ratio). . And the non-aqueous-electrolyte secondary battery 1 was produced by heat-sealing the said bag, decompressing the inside of a bag.

[実施例2]
熱固定温度を115℃とした以外は、実施例1と同様にして、多孔膜2を得た。多孔膜2を非水電解液二次電池用セパレータ2とした。
[Example 2]
A porous membrane 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heat setting temperature was 115 ° C. The porous membrane 2 was used as a separator 2 for a nonaqueous electrolyte secondary battery.

多孔膜1の代わりに多孔膜2を使用した以外は、実施例1と同様の方法にて、非水電解液二次電池2を作製した。   A nonaqueous electrolyte secondary battery 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the porous membrane 2 was used instead of the porous membrane 1.

[比較例1]
超高分子量ポリエチレン粉末(GUR2024、ティコナ社製)を68重量%、重量平均分子量1000のポリエチレンワックス(FNP−0115、日本精鑞社製)32重量%の割合となるように両者を混合した後、この超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワックスの合計を100重量部として、酸化防止剤(Irg1010、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.4重量%、酸化防止剤(P168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.1重量%、ステアリン酸ナトリウム1.3重量%を加え、更に全体積に対して38体積%となるように平均孔径0.1μmの炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製)を加え、これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合し、混合物3を得た。その後、混合物3を、二軸混練機で溶融混練してポリオレフィン樹脂組成物3を得た。ポリオレフィン樹脂組成物3のメルトフローレート(MFR)は15g/10分であった。ポリオレフィン樹脂組成物3を表面温度が150℃の一対のロールにて圧延し、圧延シート3を作成した。さらにその後、圧延シート3を塩酸水溶液(塩酸4mol/L、非イオン系界面活性剤0.5重量%)に浸漬させることにより、圧延シート1から炭酸カルシウムを除去し、続いて100℃で6.2倍に延伸し、さらに126℃で熱固定を行い、多孔膜3を得た。多孔膜3を非水電解液二次電池用セパレータ3とした。
[Comparative Example 1]
Both were mixed so that the amount of ultra high molecular weight polyethylene powder (GUR2024, manufactured by Ticona) was 68% by weight, and the weight average molecular weight 1000 polyethylene wax (FNP-0115, manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) was 32% by weight. The total amount of the ultra high molecular weight polyethylene and the polyethylene wax is 100 parts by weight, and the antioxidant (Irg1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.4% by weight, the antioxidant (P168, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.1% by weight and 1.3% by weight of sodium stearate are added, and calcium carbonate (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) having an average pore size of 0.1 μm is added so that the total volume is 38% by volume. The mixture was mixed with a Henschel mixer to obtain a mixture 3. Thereafter, the mixture 3 was melt-kneaded with a biaxial kneader to obtain a polyolefin resin composition 3. The melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin composition 3 was 15 g / 10 min. The polyolefin resin composition 3 was rolled with a pair of rolls having a surface temperature of 150 ° C. to prepare a rolled sheet 3. Thereafter, the rolled sheet 3 is immersed in an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid 4 mol / L, nonionic surfactant 0.5% by weight) to remove calcium carbonate from the rolled sheet 1 and subsequently at 100 ° C. The film was stretched twice and heat-fixed at 126 ° C. to obtain a porous membrane 3. The porous membrane 3 was used as a separator 3 for a nonaqueous electrolyte secondary battery.

多孔膜1の代わりに多孔膜3を使用した以外は、実施例1と同様の方法にて、非水電解液二次電池3を作製した。   A nonaqueous electrolyte secondary battery 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the porous membrane 3 was used instead of the porous membrane 1.

[比較例2]
超高分子量ポリエチレン粉末(GUR4032、ティコナ社製)を71.5重量%、重量平均分子量1000のポリエチレンワックス(FNP−0115、日本精鑞社製)28.5重量%の割合となるように両者を混合した後、この超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワックスの合計を100重量部として、酸化防止剤(Irg1010、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.4重量%、酸化防止剤(P168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.1重量%、ステアリン酸ナトリウム1.3重量%を加え、更に全体積に対して37体積%となるように平均孔径0.1μmの炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製)を加え、これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合し、混合物4を得た。その後、混合物4を、二軸混練機で溶融混練してポリオレフィン樹脂組成物4を得た。ポリオレフィン樹脂組成物4のメルトフローレート(MFR)は30g/10分であった。ポリオレフィン樹脂組成物4を表面温度が150℃の一対のロールにて圧延し、圧延シート4を作成した。さらにその後、圧延シート4を塩酸水溶液(塩酸4mol/L、非イオン系界面活性剤0.5重量%)に浸漬させることにより、圧延シート4から炭酸カルシウムを除去し、続いて100℃で7.0倍に延伸し、さらに123℃で熱固定を行い、多孔膜4を得た。多孔膜4を非水電解液二次電池用セパレータ4とした。
[Comparative Example 2]
Ultra-high molecular weight polyethylene powder (GUR4032, manufactured by Ticona) was 71.5% by weight and polyethylene wax (FNP-0115, manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) having a weight average molecular weight of 1000 was 28.5% by weight. After mixing, the total amount of the ultrahigh molecular weight polyethylene and polyethylene wax is 100 parts by weight, and the antioxidant (Irg1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is 0.4% by weight, the antioxidant (P168, Ciba Specialty) Chemicals Co., Ltd.) 0.1% by weight, sodium stearate 1.3% by weight, and calcium carbonate (Maruo Calcium Co., Ltd.) with an average pore size of 0.1 μm was added so that the total volume was 37% by volume. These were mixed with a Henschel mixer in the form of powder to obtain a mixture 4. Thereafter, the mixture 4 was melt-kneaded with a biaxial kneader to obtain a polyolefin resin composition 4. The melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin composition 4 was 30 g / 10 min. The polyolefin resin composition 4 was rolled with a pair of rolls having a surface temperature of 150 ° C. to prepare a rolled sheet 4. Further thereafter, the rolled sheet 4 is immersed in a hydrochloric acid aqueous solution (hydrochloric acid 4 mol / L, nonionic surfactant 0.5 wt%) to remove calcium carbonate from the rolled sheet 4, and subsequently at 100 ° C. The film was stretched 0 times and heat-fixed at 123 ° C. to obtain a porous membrane 4. The porous membrane 4 was used as a separator 4 for a nonaqueous electrolyte secondary battery.

多孔膜1の代わりに多孔膜4を使用した以外は、実施例1と同様の方法にて、非水電解液二次電池4を作製した。   A nonaqueous electrolyte secondary battery 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the porous membrane 4 was used instead of the porous membrane 1.

[測定結果]
実施例1、2および比較例1、2にて得られた非水電解液二次電池用セパレータ1〜4の「厚さ」、「空隙率」、および「引張クリープコンプライアンス」を上述の方法にて測定した。また、t=300秒、1800秒、3600秒のときの引張クリープコンプライアンスの値を、表1に記載した。
[Measurement result]
The “thickness”, “porosity”, and “tensile creep compliance” of the separators 1 to 4 for the nonaqueous electrolyte secondary batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are the same as those described above. Measured. Table 1 shows the values of tensile creep compliance when t = 300 seconds, 1800 seconds, and 3600 seconds.

また、実施例1、2および比較例1、2にて得られた非水電解液二次電池1〜4の「レート特性」を上述の方法で測定した。上記「厚さ」、「空隙率」、および上記「レート特性」の測定結果を表2に示す。また、上記「レート特性」と、「空隙率/厚さ」との関係を図1に示す。   Further, the “rate characteristics” of the non-aqueous electrolyte secondary batteries 1 to 4 obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were measured by the method described above. Table 2 shows the measurement results of the “thickness”, “porosity”, and “rate characteristic”. Further, FIG. 1 shows the relationship between the “rate characteristics” and “void ratio / thickness”.

[結論]
表1の記載から、実施例1、2にて作製した非水電解液二次電池用セパレータは、比較例1、2にて作製した非水電解液二次電池用セパレータよりも、同じ時間tにおける引張クリープコンプライアンス(J)が大きくなり、以下の(i)〜(iii)に示す要件を1つ以上充足することが分かった。
(i)t=300秒のとき、Jが、4.5〜14.0GPa−1
(ii)t=1800秒のとき、Jが、9.0G〜25.0GPa−1
(iii)t=3600秒のとき、Jが、12.0〜32.0GPa−1
[Conclusion]
From the description in Table 1, the separator for the nonaqueous electrolyte secondary battery produced in Examples 1 and 2 had the same time t than the separator for the nonaqueous electrolyte secondary battery produced in Comparative Examples 1 and 2. It has been found that the tensile creep compliance (J) in the above increases and satisfies one or more of the following requirements (i) to (iii).
(I) When t = 300 seconds, J is 4.5 to 14.0 GPa −1 ,
(Ii) When t = 1800 seconds, J is 9.0 G to 25.0 GPa −1 ,
(Iii) When t = 3600 seconds, J is 12.0 to 32.0 GPa −1 .

また、非水電解液二次電池のレート特性は、セパレータの空隙率/厚さの値に依存することが、一般に知られている。表2および図1の記載から、セパレータの空隙率/厚さの値がほぼ同等である、実施例1と比較例1、および、実施例2と比較例2を比較すると、実施例1、2にて作製した非水電解液二次電池の方が、レート特性が高いことが分かった。   Further, it is generally known that the rate characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery depend on the value of the porosity / thickness of the separator. From the description of Table 2 and FIG. 1, when Example 1 and Comparative Example 1 and Example 2 and Comparative Example 2 are compared, the values of the porosity / thickness of the separators are almost the same. It was found that the non-aqueous electrolyte secondary battery produced in 1 had higher rate characteristics.

上述の事項から、上記(i)〜(iii)の要件を1つ以上充足する非水電解液二次電池用セパレータを使用した非水電解液二次電池は、レート特性に優れることが示された。   From the above-mentioned matters, it is shown that the non-aqueous electrolyte secondary battery using the separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries that satisfies one or more of the requirements (i) to (iii) is excellent in rate characteristics. It was.

本発明の非水電解液二次電池用セパレータ、非水電解液二次電池用積層セパレータは、レート特性に優れる非水電解液二次電池の製造に好適に利用することができる。   The separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery and the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be suitably used for the production of a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent rate characteristics.

Claims (5)

ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質膜からなる非水電解液二次電池用セパレータであって、
上記多孔質膜は、30MPaの応力をTD方向にt秒間加えたときの引張クリープコンプライアンスの値Jが、以下の(i)〜(iii)の何れか1つ以上を充足している、非水電解液二次電池用セパレータ:
(i)t=300秒のとき、Jが、4.5GPa−1以上、14.0GPa−1以下、
(ii)t=1800秒のとき、Jが、9.0GPa−1以上、25.0GPa−1以下、
(iii)t=3600秒のとき、Jが、12.0GPa−1以上、32.0GPa−1以下。
A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a porous film mainly composed of a polyolefin-based resin,
The porous membrane has a tensile creep compliance value J when a stress of 30 MPa is applied in the TD direction for t seconds, satisfying any one or more of the following (i) to (iii): Electrolyte secondary battery separator:
(I) When t = 300 seconds, J is 4.5 GPa −1 or more, 14.0 GPa −1 or less,
(Ii) When t = 1800 seconds, J is 9.0 GPa −1 or more and 25.0 GPa −1 or less,
(Iii) When t = 3600 seconds, J is 12.0 GPa −1 or more and 32.0 GPa −1 or less.
上記(i)〜(iii)の全てを充足している、請求項1に記載の非水電解液二次電池用セパレータ。   The separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries according to claim 1, wherein all of the above (i) to (iii) are satisfied. 請求項1または2に記載の非水電解液二次電池用セパレータの少なくとも一方の面に、多孔質層が積層していることを特徴とする、非水電解液二次電池用積層セパレータ。   A laminated separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery, wherein a porous layer is laminated on at least one surface of the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2. 正極、請求項1若しくは2に記載の非水電解液二次電池用セパレータ、または、請求項3に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ、および負極がこの順で配置されていることを特徴とする、非水電解液二次電池用部材。   The positive electrode, the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2, or the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3 and the negative electrode are arranged in this order. A member for a non-aqueous electrolyte secondary battery. 請求項1若しくは2に記載の非水電解液二次電池用セパレータ、または、請求項3に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータを含むことを特徴とする、非水電解液二次電池。   A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte secondary battery separator according to claim 1 or the non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator according to claim 3. battery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111834588A (en) * 2019-04-16 2020-10-27 住友化学株式会社 Porous layer for nonaqueous electrolyte secondary battery

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