JP2019091548A - Power storage device separator and power storage device - Google Patents

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Abstract

To provide a power storage device separator that is excellent in the permeability of ions such as lithium ions, and can constitute a power storage device for high output applications such as high performance lithium ion batteries and capacitors, in which short circuit of a positive electrode and a negative electrode due to dendrite and sharp decrease in discharge capacity are unlikely to occur even when used for high power applications.SOLUTION: A power storage battery separator device according to the present invention includes a synthetic resin and a micropore, and has an air permeation resistance of 30 sec/100 mL/16 μm or more and 100 sec/100 mL/16 μm or less, and in small angle X-ray scattering measurement (SAXS), a scattering vector q has a first scattering peak in the stretching direction within a range of 0.0030 nmor more and 0.0080 nmor less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、蓄電デバイス用セパレータ及び蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to a storage device separator and a storage device.

従来からリチウムイオン電池、キャパシタ、コンデンサなどの蓄電デバイスが用いられている。例えば、リチウムイオン電池は、一般的に正極と、負極と、セパレータとを電解液中に配設することによって構成されている。正極は、アルミニウム箔の表面にコバルト酸リチウム又はマンガン酸リチウムが塗布されてなる。負極は、銅箔の表面にカーボンが塗布されてなる。そして、セパレータは、正極と負極とを仕切るように配設され、正極と負極との短絡を防止している。   Conventionally, storage devices such as lithium ion batteries, capacitors, and capacitors have been used. For example, a lithium ion battery is generally configured by disposing a positive electrode, a negative electrode, and a separator in an electrolytic solution. The positive electrode is formed by applying lithium cobaltate or lithium manganate to the surface of an aluminum foil. The negative electrode is obtained by applying carbon to the surface of a copper foil. And a separator is arrange | positioned so that a positive electrode and a negative electrode may be partitioned, and the short circuit of a positive electrode and a negative electrode is prevented.

リチウムイオン電池の充電時には、正極からリチウムイオンが放出されて負極内に進入する。一方、リチウムイオン電池の放電時には、負極からリチウムイオンが放出されて正極に移動する。このような充放電がリチウムイオン電池では繰り返される。従って、リチウムイオン電池に用いられているセパレータには、リチウムイオンが良好に透過できることが必要とされる。   At the time of charging of the lithium ion battery, lithium ions are released from the positive electrode and enter the negative electrode. On the other hand, when the lithium ion battery is discharged, lithium ions are released from the negative electrode and move to the positive electrode. Such charge and discharge are repeated in the lithium ion battery. Therefore, the separator used in the lithium ion battery is required to be able to transmit lithium ions well.

リチウムイオン電池の充放電を繰り返すと、負極端面にリチウムのデンドライト(樹枝状結晶)が発生する。このデンドライトは、セパレータを突き破って正極と負極との微小な短絡(デンドライトショート)を生じる。   When charge and discharge of the lithium ion battery are repeated, dendrites (dendrites) of lithium are generated on the end face of the negative electrode. The dendrite breaks through the separator to cause a minute short circuit (dendrite short) between the positive electrode and the negative electrode.

近年、自動車用のリチウムイオン電池のような大型電池は高出力化が進んでおり、リチウムイオンがセパレータを通過する際の低抵抗化が求められている。そのため、セパレータには高い透気性を有していることが必要とされている。更に、大型のリチウムイオン電池の場合には、長寿命、長期安全性の保障も重要となる。   BACKGROUND ART In recent years, large-sized batteries such as lithium ion batteries for automobiles are increasing in output power, and there is a demand for reduction in resistance when lithium ions pass through a separator. Therefore, the separator is required to have high air permeability. Furthermore, in the case of a large lithium ion battery, it is also important to guarantee long life and long-term safety.

特許文献1には、ポリプロピレン樹脂とβ晶核剤とを含む多孔性ポリプロピレンフィルムであって、幅方向の寸法が5%熱収縮する温度が130〜200℃であり、透気抵抗が50〜500秒/100mlであり、空孔率が35〜70%であり、かつ、下記関係式を満たしている多孔性ポリプロピレンフィルムが開示されている。
G+15×ε≦1,200
Patent Document 1 is a porous polypropylene film containing a polypropylene resin and a β crystal nucleating agent, and the size in the width direction is 5% and the temperature at which the heat shrinks by 5% is 130 to 200 ° C., and the air resistance is 50 to 500. There is disclosed a porous polypropylene film which has a second rate of 100 ml, a porosity of 35 to 70%, and satisfies the following relational expression.
G + 15 × ε ≦ 1,200

WO2012/105661WO 2012/105661

しかしながら、特許文献1の多孔性ポリプロピレンフィルムは、透気性が低く、リチウムイオンの透過性が不十分である。そのため、このようなポリプロピレン微多孔性フィルムは、高出力を要するリチウムイオン電池に用いることは困難である。   However, the porous polypropylene film of Patent Document 1 has low air permeability and insufficient lithium ion permeability. Therefore, it is difficult to use such a polypropylene microporous film for a lithium ion battery which requires high output.

また、セパレータに孔が均一に形成されていない場合、リチウムイオンの透過性も不均一となる。そのため、セパレータ中でリチウムイオンの透過性が高い部位と低い部位とが生じる。このようなセパレータでは、リチウムイオンの透過性が高い部位にデンドライトが発生して微小な短絡が起こり易くなり、長寿命や長期安全性が充分ではないという問題点を有する。   Moreover, when the holes are not uniformly formed in the separator, the lithium ion permeability also becomes nonuniform. Therefore, in the separator, a site having high lithium ion permeability and a site having low lithium ion permeability are generated. Such separators have the problem that dendrites are generated at sites where lithium ion permeability is high and micro shorts are likely to occur, and the long life and long-term safety are not sufficient.

本発明は、リチウムイオンなどのイオンの透過性に優れており、高性能のリチウムイオン電池、キャパシタ、コンデンサなどの蓄電デバイスを構成することができ、高出力用途に用いてもデンドライトによる正極と負極の短絡や放電容量の急激な低下が生じにくい蓄電デバイス用セパレータを提供する。   The present invention is excellent in the permeability of ions such as lithium ions, and can constitute power storage devices such as high performance lithium ion batteries, capacitors, capacitors, etc. Even if used for high power applications, positive and negative electrodes by dendrites The present invention provides a storage device separator that is unlikely to cause a short circuit or a sudden decrease in discharge capacity.

[蓄電デバイス用セパレータ]
本発明の蓄電デバイス用セパレータは、
合成樹脂及び微小孔部を含有し、透気抵抗が30sec/100mL/16μm以上、100sec/100mL/16μm以下であり、小角X線散乱測定(SAXS)において、散乱ベクトルqが0.0030nm-1以上、0.0080nm-1以下の範囲内に、延伸方向の第1散乱ピークを有している。
[Separator for electricity storage device]
The electric storage device separator of the present invention is
Containing synthetic resin and micropores, gas permeation resistance is 30sec / 100mL / 16μm or more and 100sec / 100mL / 16μm or less, and in small angle X-ray scattering measurement (SAXS), scattering vector q is 0.0030 nm -1 or more , And has a first scattering peak in the stretching direction within the range of 0.0080 nm -1 or less.

蓄電デバイス用セパレータは合成樹脂を含んでいる。合成樹脂としては、オレフィン系樹脂が好ましく、エチレン系樹脂及びプロピレン系樹脂が好ましく、プロピレン系樹脂がより好ましい。   The storage device separator contains a synthetic resin. As a synthetic resin, an olefin resin is preferable, an ethylene resin and a propylene resin are preferable, and a propylene resin is more preferable.

合成樹脂中におけるオレフィン系樹脂の含有量は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が特に好ましく、100質量%が最も好ましい。   50 mass% or more is preferable, as for content of the olefin resin in a synthetic resin, 70 mass% or more is more preferable, 80 mass% or more is especially preferable, and 100 mass% is the most preferable.

プロピレン系樹脂としては、例えば、ホモポリプロピレン、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが挙げられる。延伸法によって蓄電デバイス用セパレータが製造される場合には、ホモポリプロピレンが好ましい。プロピレン系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。又、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体の何れであってもよい。プロピレン系樹脂中におけるプロピレン成分の含有量は、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。   Examples of the propylene-based resin include homopolypropylene and copolymers of propylene and other olefins. When the separator for a storage battery device is manufactured by the stretching method, homopolypropylene is preferable. The propylene resins may be used alone or in combination of two or more. The copolymer of propylene and other olefin may be either a block copolymer or a random copolymer. 50 mass% or more is preferable, and, as for content of the propylene component in propylene-type resin, 80 mass% or more is more preferable.

なお、プロピレンと共重合されるオレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどのα−オレフィンなどが挙げられ、エチレンが好ましい。   In addition, as an olefin copolymerized with propylene, for example, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene and the like α -An olefin etc. is mentioned, Ethylene is preferable.

エチレン系樹脂としては、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、及びエチレン−プロピレン共重合体などが挙げられる。また、エチレン系樹脂微多孔フィルムは、エチレン系樹脂を含んでいれば、他のオレフィン系樹脂を含んでいてもよい。エチレン系樹脂中におけるエチレン成分の含有量は、好ましくは50質量%を超え、より好ましくは80質量%以上である。   Examples of the ethylene-based resin include ultra low density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high density polyethylene, and an ethylene-propylene copolymer. Moreover, as long as the ethylene-based resin microporous film contains an ethylene-based resin, it may contain another olefin-based resin. The content of the ethylene component in the ethylene-based resin is preferably more than 50% by mass, more preferably 80% by mass or more.

オレフィン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、3万〜50万が好ましく、5万〜48万がより好ましい。プロピレン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、25万〜50万が好ましく、28万〜48万がより好ましい。エチレン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、3万〜25万が好ましく、5万〜20万がより好ましい。重量平均分子量が上記範囲内であるオレフィン系樹脂によれば、透気性に優れた蓄電デバイス用セパレータを提供することができる。   Although the weight average molecular weight of an olefin resin is not specifically limited, 30,000-500,000 are preferable and 50,000-480,000 are more preferable. The weight average molecular weight of the propylene-based resin is not particularly limited, but is preferably 250,000 to 500,000, and more preferably 280,000 to 480,000. The weight average molecular weight of the ethylene-based resin is not particularly limited, but is preferably 30,000 to 250,000, and more preferably 50,000 to 200,000. According to the olefin resin having a weight average molecular weight within the above range, it is possible to provide a storage battery device separator excellent in air permeability.

オレフィン系樹脂の分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、特に限定されないが、5〜30が好ましく、7.5〜25がより好ましい。プロピレン系樹脂の分子量分布は、特に限定されないが、7.5〜12が好ましく、8〜11がより好ましい。エチレン系樹脂の分子量分布は、特に限定されないが、5.0〜30が好ましく、8.0〜25がより好ましい。分子量分布が上記範囲内であるオレフィン系樹脂によれば、透気性に優れた蓄電デバイス用セパレータを提供することができる。   The molecular weight distribution (weight-average molecular weight Mw / number-average molecular weight Mn) of the olefin resin is not particularly limited, but 5 to 30 is preferable, and 7.5 to 25 is more preferable. The molecular weight distribution of the propylene-based resin is not particularly limited, but is preferably 7.5 to 12 and more preferably 8 to 11. Although the molecular weight distribution of ethylene resin is not specifically limited, 5.0-30 are preferable and 8.0-25 are more preferable. According to the olefin resin having a molecular weight distribution within the above range, a storage battery device separator excellent in air permeability can be provided.

ここで、オレフィン系樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法によって測定されたポリスチレン換算した値である。具体的には、オレフィン系樹脂6〜7mgを採取し、採取したオレフィン系樹脂を試験管に供給した上で、試験管に0.05質量%のBHT(ジブチルヒドロキシトルエン)を含んでいるo−DCB(オルトジクロロベンゼン)溶液を加えてオレフィン系樹脂濃度が1mg/mLとなるように希釈して希釈液を作製する。   Here, the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the olefin resin are values in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography) method. Specifically, 6 to 7 mg of an olefin resin is collected, and the collected olefin resin is supplied to a test tube, and o-b containing 0.05% by mass of BHT (dibutylhydroxytoluene) in the test tube. A diluted solution is prepared by adding a DCB (ortho-dichlorobenzene) solution and diluting so that the olefin resin concentration becomes 1 mg / mL.

溶解濾過装置を用いて145℃にて回転数25rpmにて1時間に亘って上記希釈液を振とうさせてオレフィン系樹脂をo−DCB溶液に溶解させて測定試料とする。この測定試料を用いてGPC法によってオレフィン系樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量を測定することができる。   The diluent is shaken at a rotational speed of 25 rpm for 1 hour at 145 ° C. using a dissolution filtration apparatus to dissolve the olefin resin in the o-DCB solution to obtain a measurement sample. The weight average molecular weight and the number average molecular weight of the olefin resin can be measured by the GPC method using this measurement sample.

オレフィン系樹脂における重量平均分子量及び数平均分子量は、例えば、下記測定装置及び測定条件にて測定することができる。
測定装置 TOSOH社製 商品名「HLC-8121GPC/HT」
測定条件 カラム:TSKgelGMHHR-H(20)HT×3本
TSKguardcolumn-HHR(30)HT×1本
移動相:o−DCB 1.0mL/分
サンプル濃度:1mg/mL
検出器:ブライス型屈折計
標準物質:ポリスチレン(TOSOH社製 分子量:500〜8420000)
溶出条件:145℃
SEC温度:145℃
The weight average molecular weight and the number average molecular weight of the olefin resin can be measured, for example, with the following measuring device and measuring conditions.
Measuring device made by TOSOH, trade name "HLC-8121GPC / HT"
Measurement conditions Column: TSK gel GMH HR-H (20) HT x 3
TSKguard column-HHR (30) HT x 1
Mobile phase: o-DCB 1.0 mL / min
Sample concentration: 1 mg / mL
Detector: Bryce-type refractometer
Standard substance: Polystyrene (TOSOH molecular weight: 500 to 8420000)
Elution conditions: 145 ° C
SEC temperature: 145 ° C

オレフィン系樹脂の融点は、特に限定されないが、130〜170℃が好ましく、133〜165℃がより好ましい。プロピレン系樹脂の融点は、特に限定されないが、160〜170℃が好ましく、160〜165℃がより好ましい。エチレン系樹脂の融点は、特に限定されないが、130〜140℃が好ましく、133〜139℃がより好ましい。融点が上記範囲内であるオレフィン系樹脂によれば、透気性に優れた蓄電デバイス用セパレータを提供することができる。   Although melting | fusing point of an olefin resin is not specifically limited, 130-170 degreeC is preferable and 133-165 degreeC is more preferable. The melting point of the propylene-based resin is not particularly limited, but is preferably 160 to 170 ° C., and more preferably 160 to 165 ° C. The melting point of the ethylene-based resin is not particularly limited, but is preferably 130 to 140 ° C., and more preferably 133 to 139 ° C. According to the olefin resin having a melting point in the above-mentioned range, it is possible to provide a storage battery device separator excellent in air permeability.

なお、本発明において、オレフィン系樹脂の融点は、示差走査熱量計(例えば、セイコーインスツル社 装置名「DSC220C」など)を用い、下記手順に従って測定することができる。先ず、オレフィン系樹脂10mgを25℃から昇温速度10℃/分にて250℃まで加熱し、250℃にて3分間に亘って保持する。次に、オレフィン系樹脂を250℃から降温速度10℃/分にて25℃まで冷却して25℃にて3分間に亘って保持する。続いて、オレフィン系樹脂を25℃から昇温速度10℃/分にて250℃まで再加熱し、この再加熱工程における吸熱ピークの頂点の温度を、オレフィン系樹脂の融点とする。   In the present invention, the melting point of the olefin resin can be measured according to the following procedure using a differential scanning calorimeter (for example, Seiko Instruments Inc. device name “DSC220C” or the like). First, 10 mg of an olefin resin is heated from 25 ° C. to 250 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and held at 250 ° C. for 3 minutes. Next, the olefin resin is cooled from 250 ° C. to 25 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min and held at 25 ° C. for 3 minutes. Subsequently, the olefin resin is reheated from 25 ° C. to 250 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and the temperature at the top of the endothermic peak in this reheating step is taken as the melting point of the olefin resin.

蓄電デバイス用セパレータは、微小孔部を含んでいる。微小孔部は、フィルムの厚み方向に貫通していることが好ましく、これにより蓄電デバイス用セパレータに優れた透気性を付与することができる。このような蓄電デバイス用セパレータはその厚み方向にリチウムイオンなどのイオンを透過させることが可能となる。なお、蓄電デバイス用セパレータの厚み方向とは、蓄電デバイス用セパレータの主面に対して直交する方向をいう。蓄電デバイス用セパレータの主面とは、蓄電デバイス用セパレータの表面のうち、最も面積の大きい面をいう。   The storage device separator includes minute holes. The micropores preferably penetrate in the thickness direction of the film, which can impart excellent air permeability to the electric storage device separator. Such a storage device separator can transmit ions such as lithium ions in the thickness direction. Note that the thickness direction of the storage device separator means a direction orthogonal to the main surface of the storage device separator. The main surface of the storage device separator is the surface with the largest area among the surfaces of the storage device separator.

蓄電デバイス用セパレータは、好ましくは延伸によって微小孔部が形成されている。蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に沿った断面において、微小孔部の平均孔径が20〜100nmが好ましく、20〜70nmがより好ましく、30〜50nmが特に好ましい。   In the electric storage device separator, preferably, the micropores are formed by stretching. In the cross section along the thickness direction of the storage device separator, the average pore diameter of the micropores is preferably 20 to 100 nm, more preferably 20 to 70 nm, and particularly preferably 30 to 50 nm.

微小孔部の平均孔径は下記の要領で測定された値をいう。先ず、蓄電デバイス用セパレータをその厚み方向及び延伸方向に沿って(蓄電デバイス用セパレータの主面に対して直交し且つ延伸方向に沿った面に沿って)切断し、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて拡大倍率1万倍で切断面の拡大写真を撮影する。なお、拡大写真の縦方向が厚み方向となるように調整し、厚み方向の中心部を撮影箇所とする。得られた拡大写真の全範囲を測定区画と定める。   The average pore diameter of the micropores refers to the value measured in the following manner. First, the storage device separator is cut along its thickness direction and extension direction (along a plane orthogonal to the main surface of the storage device separator and along the extension direction), and a scanning electron microscope (SEM) is obtained. Take an enlarged photograph of the cut surface at a magnification of 10,000 times using. The vertical direction of the enlarged photograph is adjusted to be the thickness direction, and the central portion in the thickness direction is taken as an imaging location. The entire range of the obtained magnified image is defined as the measurement zone.

蓄電デバイス用セパレータの切断面のSEM写真は以下の要領で撮影される。先ず、蓄電デバイス用セパレータを銅テープなどで切断しやすいように補強した後、クロスセクションポリッシャー(例えば、日本電子社から商品名「IB−19500CP」にて市販されているクロスセクションポリッシャー)を用いて切断する。次に、チャージアップによる画像の乱れを防ぐため、切断面に金属膜(例えば、金、白金、オスミウム、カーボンなどの金属膜)を蒸着させた後、SEM(例えば、日立社から商品名「S−4800S」にて市販されているSEM)を用いて、加速電圧1.0kVの条件で切断面を撮影する。上記要領にて測定することで、鮮明な拡大写真を撮影することが可能となるが、鮮明な拡大写真を得ることができれば、上述した方法に限定されるものではない。   The SEM photograph of the cut surface of the storage device separator is taken in the following manner. First, after reinforcing the electric storage device separator so as to be easily cut with a copper tape or the like, a cross section polisher (for example, a cross section polisher commercially available from Nippon Denshi under the trade name "IB-19500 CP") is used. Disconnect. Next, after depositing a metal film (for example, a metal film such as gold, platinum, osmium, carbon, etc.) on the cut surface in order to prevent disturbance of the image due to charge-up, SEM (for example, trade name “S The cut surface is photographed under the condition of an acceleration voltage of 1.0 kV using a SEM (commercially available under "-4800 S"). Although it becomes possible to take a clear magnified photograph by measuring in the above manner, it is not limited to the method described above as long as a clear magnified photograph can be obtained.

次に、拡大写真中にあらわれた微小孔部を包囲し且つ長軸及び短軸が共に最短となる楕円を微小孔部ごとに描く。この楕円の長軸の長さと短軸の長さの相加平均値を微小孔部の孔径とする。測定区画内にある微小孔部の孔径の相加平均値を微小孔部の平均孔径とする。なお、測定区画内に全てが入っている微小孔部のみを測定対象とする。   Next, an ellipse that encloses the micropores appearing in the magnified photograph and in which the major axis and the minor axis are both shortest is drawn for each micropore. The arithmetic mean value of the major axis length and the minor axis length of this ellipse is taken as the pore diameter of the micropores. The arithmetic mean value of the pore sizes of the micropores in the measurement section is taken as the average pore size of the micropores. In addition, only the micropore part which has all contained in the measurement division is made into a measuring object.

蓄電デバイス用セパレータの空孔率は、40〜70%が好ましく、50〜67%がより好ましく、53〜60%が特により好ましい。空孔率が上記範囲内である蓄電デバイス用セパレータは、透気性に優れている。   40-70% is preferable, 50-67% of the porosity of the separator for electrical storage devices is more preferable, and its 53-60% is especially more preferable. The storage device separator having a porosity in the above range is excellent in air permeability.

なお、蓄電デバイス用セパレータの空孔率は下記の要領で測定することができる。先ず、蓄電デバイス用セパレータを切断することにより縦10cm×横10cmの平面正方形状(面積100cm2)の試験片を得る。次に、試験片の重量W(g)を及び厚みT(cm)を測定し、下記により見掛け密度ρ(g/cm3)を算出する。なお、試験片の厚みは、ダイヤルゲージ(例えば、株式会社ミツトヨ製 シグナルABSデジマチックインジケータ)を用いて、試験片の厚みを15箇所測定し、その相加平均値とする。そして、この見掛け密度ρ(g/cm3)及び蓄電デバイス用セパレータを構成している合成樹脂自体の密度ρ(g/cm3)を用いて下記に基づいて蓄電デバイス用セパレータの空孔率(%)を算出することができる。
見掛け密度ρ(g/cm3)=W/(100×T)
空孔率[%]=100×[(ρ−ρ)/ρ
The porosity of the storage battery device separator can be measured in the following manner. First, a separator for a storage device is cut to obtain a flat square (area of 100 cm 2 ) of 10 cm long × 10 cm wide. Next, the weight W (g) and thickness T (cm) of the test piece are measured, and the apparent density ρ (g / cm 3 ) is calculated by the following. In addition, thickness of a test piece measures thickness of a test piece 15 places using a dial gauge (for example, signal ABS dejimatic indicator made by Mitutoyo Co., Ltd.), and makes it the arithmetic mean value. Then, using this apparent density ((g / cm 3 ) and the density 0 0 (g / cm 3 ) of the synthetic resin itself that constitutes the storage device separator, the porosity of the storage device separator based on the following (%) Can be calculated.
Apparent density ((g / cm 3 ) = W / (100 × T)
Porosity [%] = 100 × [(ρ 0 −ρ) / ρ 0 ]

蓄電デバイス用セパレータの厚みは、6μm以上、25μm以下が好ましく、9μm以上、20μm以下がより好ましく、12μm以上、18μm以下が特に好ましい。蓄電デバイス用セパレータの厚みが6μm以上であると、異物が混入した時にあっても正負極の短絡を防止することができる。蓄電デバイス用セパレータの厚みが25μm以下であると、蓄電デバイス用セパレータとして用いた時に、蓄電デバイス用セパレータの総積層数を多くすることができ、単位体積当たりの電池容量を大きくすることができる。   The thickness of the electric storage device separator is preferably 6 μm or more and 25 μm or less, more preferably 9 μm or more and 20 μm or less, and particularly preferably 12 μm or more and 18 μm or less. When the thickness of the storage device separator is 6 μm or more, a short circuit between the positive and negative electrodes can be prevented even when foreign matter is mixed. When the thickness of the storage device separator is 25 μm or less, when used as a storage device separator, the total number of stacked storage device separators can be increased, and the battery capacity per unit volume can be increased.

なお、本発明において、蓄電デバイス用セパレータの厚みの測定は、次の要領に従って行うことができる。すなわち、蓄電デバイス用セパレータの任意の10箇所をダイヤルゲージを用いて測定し、その相加平均値を蓄電デバイス用セパレータの厚みとする。   In the present invention, the thickness of the storage device separator can be measured according to the following procedure. That is, measurement is made at 10 arbitrary locations of the storage device separator using a dial gauge, and the arithmetic mean value thereof is taken as the thickness of the storage device separator.

蓄電デバイス用セパレータの透気抵抗は、30sec/100mL/16μm以上、100sec/100mL/16μm以下であり、30sec/100mL/16μm以上、80sec/100mL/16μm以下が好ましく、30sec/100mL/16μm以上、60sec/100mL/16μm以下がより好ましい。透気抵抗が上記範囲内である蓄電デバイス用セパレータは、イオン透過性に優れている。   The air permeation resistance of the separator for a storage battery is 30 sec / 100 mL / 16 μm or more and 100 sec / 100 mL / 16 μm or less, preferably 30 sec / 100 mL / 16 μm or more and 80 sec / 100 mL / 16 μm or less, and 30 sec / 100 mL / 16 μm or more and 60 sec / 100 mL / 16 μm or less is more preferable. The storage battery separator having an air permeation resistance within the above range is excellent in ion permeability.

なお、蓄電デバイス用セパレータの透気抵抗は下記の要領で測定された値をいう。温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下でJIS P8117に準拠して、蓄電デバイス用セパレータの任意の10箇所における透気度を測定し、その相加平均値を蓄電デバイス用セパレータの厚みで除し、厚み16μm当たりに規格化した値を透気抵抗(sec/100mL/16μm)とする。   The air resistance of the storage battery separator is a value measured in the following manner. Measure the air permeability at any 10 locations of the storage device separator according to JIS P8117 in an atmosphere with a temperature of 23 ° C and a relative humidity of 65%, and divide the arithmetic mean by the thickness of the storage device separator. And a value normalized to a thickness of 16 μm is taken as air resistance (sec / 100 mL / 16 μm).

発明者らは、小角X線散乱測定(SAXS)において測定された、延伸方向の第1散乱ピークと、散乱ベクトルqとの関係を鋭意検討した。検討の結果、横軸を散乱ベクトルq(nm-1)とし、縦軸を散乱強度(a.u.)としたグラフにおいて、散乱ベクトルqが0.0030nm-1以上、0.0080nm-1以下の範囲内において、散乱強度が第1散乱ピークを有していると、蓄電デバイス用セパレータは下記の優位な点を有していることを見出した。即ち、蓄電デバイス用セパレータの微小孔部は、蛇行及び屈曲されるのをできるだけ抑制しつつ、蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に向かって直線状に延びた状態に形成されており、蓄電デバイス用セパレータに優れた透気性を付与することができることを見出した。 The inventors intensively studied the relationship between the first scattering peak in the stretching direction and the scattering vector q, which were measured in small-angle X-ray scattering measurement (SAXS). In the graph in which the horizontal axis is the scattering vector q (nm -1 ) and the vertical axis is the scattering intensity (au), the scattering vector q is 0.0030 nm -1 or more and 0.0080 nm -1 or less. When the scattering intensity has the first scattering peak within the range of the above, it has been found that the storage device separator has the following advantages. That is, the micropores of the storage device separator are formed to extend linearly in the thickness direction of the storage device separator while suppressing meandering and bending as much as possible. It has been found that excellent air permeability can be imparted.

小角X線散乱測定(SAXS)において、延伸方向の第1散乱ピークは、散乱ベクトルqが0.0030nm-1以上、0.0080nm-1以下の範囲内において存在している。小角X線散乱測定(SAXS)において、延伸方向の第1散乱ピークは、散乱ベクトルqが0.0040nm-1以上、0.0080nm-1以下において存在していることが好ましい。小角X線散乱測定(SAXS)において、延伸方向の第1散乱ピークは、散乱ベクトルqが0.0050nm-1以上、0.0080nm-1以下において存在していることがより好ましい。小角X線散乱測定(SAXS)において、延伸方向の第1散乱ピークは、散乱ベクトルqが0.0060nm-1以上、0.0080nm-1以下において存在していることが特に好ましい。第1散乱ピークqが0.0030nm-1以上において存在していると、蓄電デバイス用セパレータのリチウムイオンなどイオンの透過性が向上する。第1散乱ピークqが0.0080nm-1以下において存在していると、蓄電デバイス用セパレータの微小孔部が均一に形成され、デンドライトが生じるのを略抑制することができる。 In the small-angle X-ray scattering measurement (SAXS), the first scattering peak in the stretching direction is present in the range where the scattering vector q is 0.0030 nm −1 or more and 0.0080 nm 1 or less. In the small angle X-ray scattering measurement (SAXS), the first scattering peak in the stretching direction is preferably present at a scattering vector q of 0.0040 nm −1 or more and 0.0080 nm 1 or less. In the small angle X-ray scattering measurement (SAXS), it is more preferable that the first scattering peak in the stretching direction is present at a scattering vector q of 0.0050 nm −1 or more and 0.0080 nm 1 or less. In the small angle X-ray scattering measurement (SAXS), it is particularly preferable that the first scattering peak in the stretching direction is present at a scattering vector q of 0.0060 nm −1 or more and 0.0080 nm −1 or less. When the first scattering peak q is present at 0.0030 nm −1 or more, the permeability of ions such as lithium ions of the storage device separator is improved. When the first scattering peak q is present at 0.0080 nm -1 or less, the micropores of the storage device separator are uniformly formed, and the generation of dendrite can be substantially suppressed.

小角X線散乱測定(SAXS)は、X線を蓄電デバイス用セパレータに照射して散乱したX線のうち、2θ<10°の低角領域に現れる散乱X線を測定し、蓄電デバイス用セパレータの数ナノメートルレベルでの規則構造を測定する測定方法である。散乱ベクトルqは、4πsinθ/λで表される。なお、λは、蓄電デバイス用セパレータに入射するX線の波長である。2θは、散乱角である。   Small-angle X-ray scattering measurement (SAXS) measures scattered X-rays appearing in a low-angle region of 2θ <10 ° among X-rays scattered by irradiating X-rays to a separator for a storage device. It is a measurement method to measure the regular structure at the level of several nanometers. The scattering vector q is represented by 4π sin θ / λ. Here, λ is the wavelength of X-rays incident on the storage device separator. 2θ is the scattering angle.

蓄電デバイス用セパレータ内には、非結晶部分と結晶部分とが相互に重なり合って形成されたラメラ構造において、非結晶部分が延伸されて微小孔部が形成されている。即ち、蓄電デバイス用セパレータ内においては、層状の結晶部分が所定間隔を存して互いに並列した状態に配列されていると共に、結晶部分間に存在する非結晶部分の一部が延伸されて開口部が蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に連続して形成されることによって微小孔部が形成されている。   In the storage battery separator, in the lamellar structure in which the noncrystalline portion and the crystalline portion are formed to overlap with each other, the noncrystalline portion is stretched to form a micropore. That is, in the storage device separator, the layered crystal parts are arranged in parallel to each other with a predetermined distance, and a part of the non-crystal part existing between the crystal parts is stretched to open the opening Are continuously formed in the thickness direction of the storage device separator to form micro pores.

本発明においては、小角X線散乱測定(SAXS)は、規則構造が存在していると、散乱ピークが発生するという現象を見出すと共に、互いに隣接する結晶部分間の距離が大きくなると、θが大きくなるという現象を見出したことにある。   In the present invention, small-angle X-ray scattering measurement (SAXS) finds the phenomenon that a scattering peak occurs when an ordered structure is present, and when the distance between adjacent crystal parts becomes large, θ becomes large. In the phenomenon of becoming

即ち、散乱ベクトルqが0.0030nm-1以上、0.0080nm-1以下となる範囲内において、延伸方向(層状の結晶部分の配列方向)の第1散乱ピークが存在していると、結晶部分が適度な間隔でもって互いに並列していることを見出した。そして、並列している結晶部分間に、微小孔部が蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に蛇行及び屈曲されるのを概ね抑制されながら形成されていることを見出した。 That is, in the range in which the scattering vector q is 0.0030 nm -1 or more and 0.0080 nm -1 or less, when the first scattering peak in the stretching direction (the arrangement direction of the layered crystal portion) is present, the crystal portion is Have found that they are parallel to one another with a reasonable spacing. Then, it has been found that the micropores are formed while being substantially suppressed from being meandered and bent in the thickness direction of the storage device separator, between the crystal portions arranged in parallel.

従って、蓄電デバイス用セパレータ内には、その厚み方向に適度な大きさの微小孔部が蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に蛇行及び屈曲が略抑制されながら形成されており、蓄電デバイス用セパレータは、イオンなどの透過性に優れている。   Therefore, in the storage device separator, micropores of appropriate size in the thickness direction are formed while the meandering and bending are substantially suppressed in the thickness direction of the storage device separator, and the storage device separator is It is excellent in permeability such as ions.

そして、蓄電デバイス用セパレータ内において、層状の結晶部間において、微小孔部を略均一に形成することができるので、リチウムイオンの透過性を均一にすることができ、デンドライトの発生を概ね抑制し、蓄電デバイス用セパレータを用いた蓄電デバイスの長寿命及び長期安全性の向上を図ることができる。   Then, in the storage device separator, the micropores can be formed substantially uniformly between the layered crystal parts, so that the lithium ion permeability can be made uniform, and the generation of dendrite can be substantially suppressed. It is possible to improve the long life and long-term safety of the storage device using the storage device separator.

又、層状の結晶部分が規則正しく並列状態に配列され、層状の結晶部分間に、微小孔部が蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に蛇行及び屈曲されるのを概ね抑制されながら直線に近い状態に形成されている。従って、微小孔部を十分に形成しながら、層状の結晶部分に十分な厚みを付与することができ、蓄電デバイス用セパレータは優れた機械的強度を有している。   In addition, layered crystal parts are regularly arranged in parallel, and between the layered crystal parts, the micropores are formed in a nearly linear state while being substantially suppressed from meandering and bending in the thickness direction of the storage device separator. It is done. Therefore, sufficient thickness can be given to a layered crystal part, fully forming a minute pore part, and the separator for storage devices has the outstanding mechanical strength.

更に、蓄電デバイス用セパレータは一軸延伸されていることが好ましい。蓄電デバイス用セパレータが一軸延伸されていると、蓄電デバイス用セパレータには一軸延伸時に加えられた延伸応力が残留応力として僅かに残っている。そのため、蓄電デバイス用セパレータは、蓄電デバイス内が異常高温となった場合には、残留応力によって正極と負極とを短絡させない程度に僅かに変形し、蓄電デバイス用セパレータの厚み方向に延びる微小孔部を積極的に屈曲させることによってイオン透過性を低下させる。その結果、蓄電デバイス内の異常反応を抑制し、蓄電デバイス内の異常高温を緩和させて安全性を向上させることができる。   Furthermore, it is preferable that the storage device separator is uniaxially stretched. When the storage device separator is uniaxially stretched, stretching stress applied at the time of uniaxial stretching slightly remains as a residual stress in the storage device separator. Therefore, when the inside of the storage device becomes abnormally high temperature, the storage device separator is slightly deformed to such an extent that the positive electrode and the negative electrode are not short-circuited due to the residual stress, and the minute pores extend in the thickness direction The ion permeability is lowered by positively bending the As a result, the abnormal reaction in the storage device can be suppressed, the abnormal high temperature in the storage device can be alleviated, and the safety can be improved.

本発明において、小角X線散乱測定(SAXS)は下記の要領にて行われる。小角X線散乱測定(SAXS)は、X線回折装置を用い、下記手順に従って測定する。先ず、蓄電デバイス用セパレータから一辺が30mmの平面正方形状の試験片を8枚切り出す。なお、試験片の何れかの一辺が延伸方向と合致するように調整する。得られた8枚の試験片を厚み方向に積層して試験体を作製する。試験体を測定治具に取り付け、試験体にX線を入射させた。X線の照射方向は、試験体を構成している試験片の面方向に対して直交するように調整する。なお、X線回折装置は、例えば、リガク社製から商品名「X線回折装置SmartLab」にて市販されている装置を用いることができる。   In the present invention, small angle X-ray scattering measurement (SAXS) is performed as follows. Small angle X-ray scattering measurement (SAXS) is measured using an X-ray diffractometer according to the following procedure. First, eight flat square test pieces each having a side of 30 mm are cut out from the storage device separator. In addition, it adjusts so that one side of any one of a test piece corresponds with the extending | stretching direction. The obtained eight test pieces are stacked in the thickness direction to prepare a test body. The test body was attached to a measuring jig, and X-rays were made incident on the test body. The irradiation direction of the X-rays is adjusted to be orthogonal to the surface direction of the test piece constituting the test body. As the X-ray diffraction apparatus, for example, an apparatus commercially available from Rigaku Corporation under the trade name “X-ray diffraction apparatus SmartLab” can be used.

光源としてCuKα線(波長:0.154nm)を45kV、200mAの出力で用い、高分解能PB−Ge(220)×2配置を用いる。測定は0〜0.5°のスキャン範囲において0.0006°のステップで行い、走査速度は0.02°/分とする。   As a light source, a CuKα ray (wavelength: 0.154 nm) is used at an output of 45 kV and 200 mA, and a high resolution PB-Ge (220) × 2 arrangement is used. The measurement is performed in steps of 0.0006 ° in a scan range of 0 to 0.5 °, and the scan rate is 0.02 ° / min.

延伸方向をy軸、延伸方向に直交する方向をx軸としたとき、延伸方向の散乱ベクトルqを横軸とし、縦軸に散乱強度をプロットした際に、最も低角側、即ち、低qy側に現れる散乱ピークを延伸方向の第1散乱ピークとする。   When the stretching direction is y-axis, and the direction orthogonal to the stretching direction is x-axis, the scattering vector q in the stretching direction is the horizontal axis, and the scatter intensity is plotted on the vertical axis. The scattering peak appearing on the side is taken as the first scattering peak in the stretching direction.

蓄電デバイス用セパレータは、上述の通り、優れた透気性を有しておりデンドライトの生成を概ね抑制することができる。従って、蓄電デバイス用セパレータは、高出力を必要とする蓄電デバイス〔リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池、キャパシタ(電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ)、コンデンサなど〕のセパレータとして好適に用いることができる。   As described above, the storage battery separator has excellent air permeability and can substantially suppress the formation of dendrite. Therefore, the storage device separator is a storage device requiring high output (lithium ion battery, nickel hydrogen battery, nickel cadmium battery, nickel zinc battery, silver zinc battery, capacitor (electric double layer capacitor, lithium ion capacitor), capacitor Etc.] can be suitably used.

[蓄電デバイス用セパレータの製造方法]
蓄電デバイス用セパレータの製造方法を説明する。
蓄電デバイス用セパレータは、下記工程、
合成樹脂を押出機に供給して溶融混練し、上記押出機の先端に取り付けたTダイから押出すことにより合成樹脂フィルムを得る押出工程と、
上記押出工程で得られた上記合成樹脂フィルムをその表面温度が(合成樹脂の融点−30℃)〜(合成樹脂樹脂の融点−1℃)となるようにして1分以上養生する養生工程と、
上記養生工程後の上記合成樹脂フィルムを歪み速度10〜250%/分且つ延伸倍率1.5〜2.8倍にて一軸延伸する延伸工程と、
上記延伸工程後の上記合成樹脂フィルムをアニールするアニーリング工程と、を含む方法によって製造することができる。以下、蓄電デバイス用セパレータの製造方法について、順を追って説明する。
[Method of Manufacturing Separator for Storage Device]
The manufacturing method of the separator for electrical storage devices is demonstrated.
The separator for the storage device is
An extrusion step of supplying a synthetic resin to an extruder, melt-kneading, and extruding from a T-die attached to the tip of the extruder to obtain a synthetic resin film;
A curing step of curing the synthetic resin film obtained in the extrusion step for at least 1 minute so that the surface temperature becomes (melting point of synthetic resin-30 ° C) to (melting point of synthetic resin-1 ° C);
Uniaxially stretching the synthetic resin film after the curing step at a strain rate of 10 to 250% / min and a stretch ratio of 1.5 to 2.8 times;
And an annealing step of annealing the synthetic resin film after the stretching step. Hereinafter, the method of manufacturing the storage device separator will be described in order.

(押出工程)
先ず、合成樹脂を押出機に供給して溶融混練し、押出機の先端に取り付けたTダイから押出すことにより合成樹脂フィルムを得る押出工程を行う。
(Extrusion process)
First, the synthetic resin is supplied to an extruder, melt-kneaded, and extruded from a T-die attached to the tip of the extruder to carry out an extrusion step for obtaining a synthetic resin film.

合成樹脂を押出機にて溶融混練する際の合成樹脂の温度は、(合成樹脂の融点+20℃)〜(合成樹脂の融点+100℃)が好ましく、(合成樹脂の融点+25℃)〜(合成樹脂の融点+80℃)がより好ましい。合成樹脂の温度が上記範囲内であると、合成樹脂の配向性が向上し、合成樹脂のラメラを高度に形成することができる。   The temperature of the synthetic resin when melt-kneading the synthetic resin with an extruder is preferably (melting point of synthetic resin + 20 ° C) to (melting point of synthetic resin + 100 ° C), and (melting point of synthetic resin + 25 ° C) to (synthetic resin Melting point + 80 ° C) is more preferable. When the temperature of the synthetic resin is in the above range, the orientation of the synthetic resin is improved, and lamellas of the synthetic resin can be highly formed.

合成樹脂を押出機からフィルム状に押出す際におけるドロー比は、50〜300が好ましく、55〜280がより好ましく、65〜250が特に好ましく、68〜250が最も好ましい。ドロー比が50以上であると、合成樹脂を充分に分子配向させて、合成樹脂のラメラを充分に生成させることができる。ドロー比が、300以下であると、合成樹脂フィルムの製膜安定性が向上し、合成樹脂フィルムの厚み精度及び幅精度を向上させることができる。   The draw ratio at the time of extruding a synthetic resin into a film from an extruder is preferably 50 to 300, more preferably 55 to 280, particularly preferably 65 to 250, and most preferably 68 to 250. When the draw ratio is 50 or more, the synthetic resin can be sufficiently molecularly oriented to sufficiently form lamella of the synthetic resin. The film formation stability of a synthetic resin film can be improved as a draw ratio is 300 or less, and the thickness accuracy and width accuracy of a synthetic resin film can be improved.

なお、ドロー比とは、TダイのリップのクリアランスをTダイから押出された合成樹脂フィルムの厚みで除した値をいう。Tダイのリップのクリアランスの測定は、JIS B7524に準拠したすきまゲージ(例えば、株式会社永井ゲージ製作所製 JISすきまゲージ)を用いてTダイのリップのクリアランスを10箇所以上測定し、その相加平均値を求めることにより行うことができる。また、Tダイから押出された合成樹脂フィルムの厚みは、ダイヤルゲージ(例えば、株式会社ミツトヨ製 シグナルABSデジマチックインジケータ)を用いてTダイから押出された合成樹脂フィルムの厚みを10箇所以上測定し、その相加平均値を求めることにより行うことができる。   The draw ratio is a value obtained by dividing the lip clearance of the T-die by the thickness of the synthetic resin film extruded from the T-die. To measure the lip clearance of the T-die, measure the lip clearance of the T-die at 10 points or more using a clearance gauge (for example, JIS clearance gauge manufactured by Nagai Gauge Mfg. Co., Ltd.) according to JIS B 7524 It can be done by finding the value. Also, the thickness of the synthetic resin film extruded from the T-die is measured at 10 or more points of the thickness of the synthetic resin film extruded from the T-die using a dial gauge (for example, Signal ABS Digimatic Indicator manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.) , Can be performed by determining the arithmetic mean value.

合成樹脂フィルムの製膜速度は、10〜300m/分が好ましく、15〜250m/分がより好ましく、15〜30m/分が特に好ましい。合成樹脂フィルムの製膜速度が10m/分以上であると、合成樹脂を充分に分子配向させて、合成樹脂のラメラを充分に生成させることができる。また、合成樹脂フィルムの製膜速度が300m/分以下であると、合成樹脂フィルムの製膜安定性が向上し、合成樹脂フィルムの厚み精度及び幅精度を向上させることができる。   10-300 m / min is preferable, as for the film-forming speed | rate of a synthetic resin film, 15-250 m / min is more preferable, and 15-30 m / min is especially preferable. When the film forming speed of the synthetic resin film is 10 m / min or more, the synthetic resin can be sufficiently molecularly oriented, and the lamella of the synthetic resin can be sufficiently generated. Moreover, film forming stability of a synthetic resin film can be improved as the film forming speed of a synthetic resin film is 300 m / min or less, and thickness accuracy and width accuracy of a synthetic resin film can be improved.

Tダイから押出された合成樹脂フィルムをその表面温度が(合成樹脂の融点−100℃)以下となるまで冷却することが好ましい。これにより、合成樹脂が結晶化してラメラを生成することを促進させることができる。溶融混練した合成樹脂を押出すことにより、合成樹脂フィルムを構成している合成樹脂分子を予め配向させた上で、合成樹脂フィルムを冷却することにより、合成樹脂が配向している部分においてラメラの生成を促進させることができる。   It is preferable to cool the synthetic resin film extruded from T-die until the surface temperature becomes (melting point of synthetic resin−100 ° C.) or less. This can promote the crystallization of the synthetic resin to form lamellae. By extruding the melt-kneaded synthetic resin, the synthetic resin molecules constituting the synthetic resin film are oriented in advance, and then the synthetic resin film is cooled to allow lamellae in the portions where the synthetic resin is oriented. It can promote generation.

冷却された合成樹脂フィルムの表面温度は、合成樹脂の融点よりも100℃低い温度以下が好ましく、合成樹脂の融点よりも140〜110℃低い温度がより好ましく、合成樹脂の融点よりも135〜120℃低い温度が特に好ましい。冷却された合成樹脂フィルムの表面温度が合成樹脂の融点よりも100℃低い温度以下であると、合成樹脂フィルムを構成している合成樹脂のラメラを十分に生成することができる。   The surface temperature of the cooled synthetic resin film is preferably 100 ° C. or less lower than the melting point of the synthetic resin, more preferably 140 ° C. to 110 ° C. lower than the melting point of the synthetic resin, and 135 to 120 ° C. Temperatures as low as ° C are particularly preferred. When the surface temperature of the cooled synthetic resin film is equal to or lower than the temperature 100 ° C. lower than the melting point of the synthetic resin, lamellas of the synthetic resin constituting the synthetic resin film can be sufficiently generated.

(養生工程)
次に、上述した押出工程により得られた合成樹脂フィルムを養生する。この合成樹脂フィルムの養生工程は、押出工程において合成樹脂フィルム中に生成させたラメラを成長させるために行う。このことにより、合成樹脂フィルムの押出方向に結晶化部分(ラメラ)と非結晶部分とが交互に配列してなる積層ラメラ構造を形成させることができ、後述する合成樹脂フィルムの延伸工程において、ラメラ内ではなく、ラメラ間において亀裂を発生させ、この亀裂を起点として微小な貫通孔(微小孔部)を形成することができる。
(Care process)
Next, the synthetic resin film obtained by the above-mentioned extrusion process is cured. The curing step of the synthetic resin film is performed to grow lamellas formed in the synthetic resin film in the extrusion step. By this, it is possible to form a laminated lamella structure in which crystallized portions (lamellae) and non-crystal portions are alternately arranged in the extrusion direction of the synthetic resin film, and in the stretching step of the synthetic resin film described later It is possible to generate a crack between lamellas, not inside, and form a minute through hole (minute hole) starting from this crack.

合成樹脂フィルムの養生温度は、(合成樹脂の融点−30℃)〜(合成樹脂の融点−1℃)が好ましく、(合成樹脂の融点−25℃)〜(合成樹脂の融点−5℃)がより好ましい。合成樹脂フィルムの養生温度が(合成樹脂の融点−30℃)以上であると、合成樹脂の分子を十分に配向させてラメラを十分に成長させることができる。また、合成樹脂フィルムの養生温度が(合成樹脂の融点−1℃)以下であると、合成樹脂の分子を十分に配向させてラメラを十分に成長させることができる。なお、合成樹脂フィルムの養生温度とは、合成樹脂フィルムの表面温度をいう。   The curing temperature of the synthetic resin film is preferably (melting point of synthetic resin-30 ° C) to (melting point of synthetic resin-1 ° C), and (melting point of synthetic resin-25 ° C) to (melting point of synthetic resin-5 ° C) More preferable. When the curing temperature of the synthetic resin film is (the melting point of the synthetic resin −30 ° C.) or more, the molecules of the synthetic resin can be sufficiently oriented to grow the lamella sufficiently. In addition, when the curing temperature of the synthetic resin film is (the melting point of the synthetic resin-1 ° C or less), the molecules of the synthetic resin can be sufficiently oriented to allow the lamellar to grow sufficiently. The curing temperature of the synthetic resin film refers to the surface temperature of the synthetic resin film.

合成樹脂フィルムの養生時間は、1分以上が好ましく、3分以上がより好ましく、5分以上が特に好ましく、10分以上が最も好ましい。合成樹脂フィルムを1分以上養生させることにより、合成樹脂フィルムのラメラを十分に且つ均一に成長させることができる。また、養生時間が長すぎると、合成樹脂フィルムが熱劣化する虞れがある。したがって、養生時間は、30分以下が好ましく、20分以下がより好ましい。   The curing time of the synthetic resin film is preferably 1 minute or more, more preferably 3 minutes or more, particularly preferably 5 minutes or more, and most preferably 10 minutes or more. By curing the synthetic resin film for 1 minute or more, the lamella of the synthetic resin film can be sufficiently and uniformly grown. If the curing time is too long, the synthetic resin film may be thermally deteriorated. Therefore, 30 minutes or less are preferable and 20 minutes or less of a curing time are more preferable.

(延伸工程)
次に、養生工程後の合成樹脂フィルムを一軸延伸する延伸工程を行う。延伸工程では、合成樹脂フィルムを好ましくは押出方向にのみ一軸延伸する。
(Stretching process)
Next, a stretching step of uniaxially stretching the synthetic resin film after the curing step is performed. In the stretching step, the synthetic resin film is preferably uniaxially stretched only in the extrusion direction.

延伸工程における合成樹脂フィルムの延伸方法としては、合成樹脂フィルムを一軸延伸することができれば、特に限定されず、例えば、合成樹脂フィルムを一軸延伸装置を用いて所定温度にて一軸延伸する方法などが挙げられる。合成樹脂フィルムの延伸は、複数回分割して行う逐次延伸が好ましい。逐次延伸をすることによって、得られる蓄電デバイス用セパレータの空孔率を低く抑えながら透気抵抗を向上させることができる。   The method for stretching the synthetic resin film in the stretching step is not particularly limited as long as the synthetic resin film can be uniaxially stretched, for example, a method of uniaxially stretching the synthetic resin film at a predetermined temperature using a uniaxial stretching device, etc. It can be mentioned. The stretching of the synthetic resin film is preferably sequential stretching performed by dividing into plural times. By sequentially stretching, the air resistance can be improved while suppressing the porosity of the obtained separator for a storage battery low.

合成樹脂フィルムの延伸時における歪み速度は、10〜250%/分が好ましく、30〜245%/分がより好ましく、35〜240%/分が特に好ましい。合成樹脂フィルムの延伸時における歪み速度を上記範囲内に調整することによって、ラメラ間において不規則に亀裂が発生するのではなく、合成樹脂フィルムの延伸方向に所定間隔毎に配列し且つ合成樹脂フィルムの厚み方向に延びる仮想直線上にあるラメラ間において規則的に亀裂が発生する。従って、蓄電デバイス用セパレータには、概ね厚み方向に延びる支持部(層状の結晶部分)が形成されると共に微小孔部ができるだけ厚み方向に連続した直線状に形成される。合成樹脂フィルムの延伸時における歪み速度とは、下記式に基づいて算出された値をいう。なお、延伸倍率λ[%]、ライン搬送速度V[m/分]及び延伸区間路長F[m]に基づいて算出される、単位時間当たりの変形歪みε[%/分]をいう。ライン搬送速度Vとは、延伸区間の入口での合成樹脂フィルムの搬送速度をいう。延伸区間路長Fとは、延伸区間の入口から出口までの搬送距離をいう。
歪み速度ε=λ×V/F
The strain rate at the time of stretching of the synthetic resin film is preferably 10 to 250% / min, more preferably 30 to 245% / min, and particularly preferably 35 to 240% / min. By adjusting the strain rate at the time of stretching of the synthetic resin film within the above range, cracks do not occur irregularly between lamellas, but are arranged at predetermined intervals in the stretching direction of the synthetic resin film, and the synthetic resin film Cracks occur regularly between lamellas which are on an imaginary straight line extending in the thickness direction of the. Therefore, in the electric storage device separator, the supporting portion (layered crystal portion) extending substantially in the thickness direction is formed, and the micropores are formed in a linear shape continuous in the thickness direction as much as possible. The strain rate at the time of extending | stretching of a synthetic resin film means the value calculated based on the following formula. In addition, deformation strain ε [% / min] per unit time is calculated based on the draw ratio λ [%], the line conveyance speed V [m / min], and the drawing section path length F [m]. The line conveyance speed V refers to the conveyance speed of the synthetic resin film at the entrance of the drawing section. The stretching section path length F refers to the transport distance from the entrance to the exit of the stretching section.
Strain rate ε = λ × V / F

延伸工程において、合成樹脂フィルムの表面温度は、(合成樹脂の融点−100℃)〜(合成樹脂の融点−5℃)が好ましく、(合成樹脂の融点−30℃)〜(合成樹脂の融点−10℃)がより好ましい。上記表面温度が上記範囲内にあると、合成樹脂フィルムを破断させることなく、ラメラ間の非結晶部において円滑に亀裂を発生させて微小孔部を生成することができる。   In the stretching step, the surface temperature of the synthetic resin film is preferably (melting point of synthetic resin-100 ° C) to (melting point of synthetic resin-5 ° C), and (melting point of synthetic resin-30 ° C) to (melting point of synthetic resin- 10 ° C.) is more preferred. When the surface temperature is in the above range, cracks can be generated smoothly in the non-crystalline portion between the lamellas to generate micropores without breaking the synthetic resin film.

延伸工程において、合成樹脂フィルムの延伸倍率は、1.5〜3.0倍が好ましく、2.0〜2.9倍がより好ましく、2.3〜2.8倍が特に好ましい。上記延伸倍率が上記範囲内であると、合成樹脂フィルムに微小孔部を均一に形成することができる。   In the stretching step, the stretch ratio of the synthetic resin film is preferably 1.5 to 3.0 times, more preferably 2.0 to 2.9 times, and particularly preferably 2.3 to 2.8 times. A minute pore can be uniformly formed in a synthetic resin film as the above-mentioned draw ratio is in the above-mentioned range.

なお、合成樹脂フィルムの延伸倍率とは、延伸後の合成樹脂フィルムの長さを延伸前の合成樹脂フィルムの長さで除した値をいう。   In addition, the draw ratio of a synthetic resin film means the value which remove | divided the length of the synthetic resin film after extending | stretching by the length of the synthetic resin film before extending | stretching.

(アニーリング工程)
次に、延伸工程後の合成樹脂フィルムにアニール処理を施すアニーリング工程を行う。このアニーリング工程は、上述した延伸工程において加えられた延伸によって合成樹脂フィルムに生じた残存歪みを緩和して、得られる蓄電デバイス用セパレータに加熱による熱収縮が生じることを抑えるために行われる。
(Annealing process)
Next, an annealing process is performed to anneal the synthetic resin film after the stretching process. The annealing step is performed to reduce the residual strain produced in the synthetic resin film by the stretching applied in the stretching step described above, and to suppress the occurrence of thermal contraction due to heating in the obtained separator for a storage battery.

アニーリング工程における合成樹脂フィルムの表面温度は、(合成樹脂の融点−40℃)〜(合成樹脂の融点−5℃)が好ましい。上記表面温度が(合成樹脂の融点−40℃)以上であると、合成樹脂フィルム中に、異常高温時に正負極の短絡が生じないように収縮する程度の残留応力を残し、異常高温時に僅かに収縮させて微小孔部を屈曲させ、イオンなどの透過性を抑制して異常高温を効果的に抑制することができる。また、上記表面温度が(合成樹脂の融点−5℃)以下であると、延伸工程で形成された微小孔部の閉塞を防止することができる。   The surface temperature of the synthetic resin film in the annealing step is preferably (melting point of synthetic resin-40 ° C) to (melting point of synthetic resin-5 ° C). If the surface temperature is (the melting point of the synthetic resin-40 ° C) or more, the synthetic resin film leaves a residual stress which shrinks so as not to cause a short circuit between the positive and negative electrodes at an abnormally high temperature. It is possible to shrink and bend the micropores, to suppress the permeability of ions and the like, and to effectively suppress the abnormal high temperature. In addition, when the surface temperature is equal to or lower than (melting point of synthetic resin-5 ° C), clogging of the micropores formed in the stretching step can be prevented.

アニーリング工程における合成樹脂フィルムの収縮率は、30%以下が好ましい。上記収縮率が30%以下であると、合成樹脂フィルム中に、異常高温時に正負極の短絡が生じないように収縮する程度の残留応力を残し、異常高温時に僅かに収縮させて微小孔部を屈曲させ、イオンなどの透過性を抑制して異常高温を効果的に抑制することができ、又は、微小孔部の形状を保持することができる。   The shrinkage rate of the synthetic resin film in the annealing step is preferably 30% or less. If the shrinkage ratio is 30% or less, the synthetic resin film leaves a residual stress that shrinks so as not to cause a short circuit between positive and negative electrodes at an abnormally high temperature, and shrinks slightly at an abnormally high temperature to It can be bent to suppress the permeability of ions etc. to effectively suppress abnormal high temperature, or the shape of the micropores can be maintained.

なお、合成樹脂フィルムの収縮率とは、アニーリング工程時における延伸方向における合成樹脂フィルムの収縮長さを、延伸工程後の延伸方向における合成樹脂フィルムの長さで除して100を乗じた値をいう。   The shrinkage rate of the synthetic resin film means the value obtained by dividing the shrinkage length of the synthetic resin film in the stretching direction during the annealing process by the length of the synthetic resin film in the stretching direction after the stretching process and multiplying by 100. Say.

本発明の蓄電デバイス用セパレータは、リチウムイオンなどのイオンの透過性に優れており、高性能のリチウムイオン電池、キャパシタ、コンデンサなどの蓄電デバイスを構成することができ、高出力用途に用いてもデンドライトによる正極と負極の短絡や放電容量の急激な低下が生じにくい。   The separator for a storage battery device of the present invention is excellent in permeability to ions such as lithium ions, and can constitute a storage battery device such as a high performance lithium ion battery, a capacitor, a capacitor, etc. A short circuit between the positive electrode and the negative electrode due to dendrite and a rapid decrease in discharge capacity are unlikely to occur.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited by these examples.

[実施例1〜4、比較例1、2]
(押出工程)
表1に示した重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、分子量分布(Mw/Mn)及び融点を有するホモポリプロピレンを押出機に供給して表1に示した樹脂温度にて溶融混練し、押出機の先端に取り付けられたTダイからフィルム状に押出した。しかる後、フィルムを表面温度が30℃となるまで冷却して、厚みが18μmで且つ幅が200mmの長尺状のホモポリプロピレンフィルムを得た。なお、製膜速度、押出量及びドロー比は表1に示した通りであった。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2]
(Extrusion process)
Homopolypropylene having a weight average molecular weight Mw, a number average molecular weight Mn, a molecular weight distribution (Mw / Mn) and a melting point shown in Table 1 is supplied to an extruder and melt-kneaded at a resin temperature shown in Table 1 The film was extruded from a T-die attached to the tip of the. Thereafter, the film was cooled to a surface temperature of 30 ° C. to obtain an elongated homopolypropylene film having a thickness of 18 μm and a width of 200 mm. The film forming speed, the extrusion amount and the draw ratio were as shown in Table 1.

(養生工程)
次に、ホモポリプロピレンフィルムをその表面温度が表1に示した養生温度となるようにして表1に示した時間(養生時間)の間、養生した。
(Care process)
Next, the homopolypropylene film was cured for the time shown in Table 1 (curing time) such that the surface temperature was the curing temperature shown in Table 1.

(延伸工程)
次に、養生を施したホモポリプロピレンフィルムをその表面温度が表1に示した温度となるようにして表1に示した歪み速度にて表1に示した延伸倍率に押出方向にのみ一軸延伸装置を用いて一軸延伸した。
(Stretching process)
Next, the cured homopolypropylene film was uniaxially stretched only in the extrusion direction at the draw ratio shown in Table 1 at the strain rate shown in Table 1 so that the surface temperature became the temperature shown in Table 1. It uniaxially stretched using.

(アニーリング工程)
しかる後、ホモポリプロピレンフィルムを熱風炉に供給し、ホモポリプロピレンフィルムをその表面温度が表1に示した温度となるように且つホモポリプロピレンフィルムに張力が加わらないようにして1分間に亘って走行させて、ホモポリプロピレンフィルムにアニールを施して長尺状の蓄電デバイス用セパレータを得た。蓄電デバイス用セパレータの厚みは16μmであった。なお、アニーリング工程におけるホモポリプロピレンフィルムの収縮率は表1に示した値とした。
(Annealing process)
After that, the homopolypropylene film is supplied to a hot air furnace, and the homopolypropylene film is allowed to run for 1 minute so that the surface temperature becomes the temperature shown in Table 1 and without applying tension to the homopolypropylene film. Then, the homopolypropylene film was annealed to obtain a long storage device separator. The thickness of the storage device separator was 16 μm. The shrinkage rate of the homopolypropylene film in the annealing step was a value shown in Table 1.

[評価]
得られた蓄電デバイス用セパレータについて、透気抵抗、空孔率及び厚みを上記の要領で測定し、その結果を表1に示した。
[Evaluation]
The air resistance, the porosity, and the thickness of the obtained electric storage device separator were measured in the above manner, and the results are shown in Table 1.

得られた蓄電デバイス用セパレータについて、小角X線散乱測定(SAXS)を行い、第1散乱ピークを生じた散乱ベクトルqの値を表1に示した。   Small-angle X-ray scattering measurement (SAXS) was performed on the obtained separator for a storage device, and the value of the scattering vector q giving the first scattering peak is shown in Table 1.

得られた蓄電デバイス用セパレータについて、直流抵抗、絶縁破壊電圧及び耐デンドライト性を下記の要領で測定し、その結果を表1に示した。   The direct current resistance, the dielectric breakdown voltage and the dendrite resistance of the obtained separator for a storage battery device were measured in the following manner, and the results are shown in Table 1.

(直流抵抗)
下記要領で正極及び負極を作成し、小型電池を作製した。得られた小型電池について直流抵抗の測定を行った。
<正極の作製方法>
Li2CO3と、Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2で表される共沈水酸化物とをLiと遷移金属全体のモル比が1.08:1になるように石川式らいかい乳鉢にて混合した後、空気雰囲気中にて950℃で20時間熱処理した後に粉砕することにより、正極活物質として、平均二次粒子径が約12μmのLi1.04Ni0.5Co0.2Mn0.32を得た。
(DC resistance)
The positive electrode and the negative electrode were produced in the following manner, and a small battery was produced. The direct current resistance of the obtained small battery was measured.
<Method of producing positive electrode>
Li 2 CO 3 and a coprecipitated hydroxide represented by Ni 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 (OH) 2 in an Ishikawa formula mortar such that the molar ratio of Li to the entire transition metal is 1.08: 1 after mixing Te, by grinding after heat treatment for 20 hours at 950 ° C. in air atmosphere, as a cathode active material, the average secondary particle diameter of Li 1.04 Ni 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 of about 12μm Obtained.

上記のように得られた正極活物質と、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業(株)製、HS−100)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(クレハ社製 商品名「#7208」)とを91:4.5:4.5(質量%)の割合で混合し、この混合物をN−メチル−2−ピロリドンに投入混合してスラリー状の溶液を作製した。このスラリー状の溶液をアルミニウム箔(東海東洋アルミ販売社製、厚さ:20μm)にドクターブレード法で塗布し、乾燥した。スラリー状の溶液の塗布量は、1.6g/cm3であった。アルミニウム箔をプレスして切断し、正極を作製した。 The positive electrode active material obtained as described above, acetylene black (HS-100 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive support agent, polyvinylidene fluoride (trade name "# 7208" manufactured by Kureha Co., Ltd.) as a binder Were mixed in the ratio of 91: 4.5: 4.5 (mass%), and this mixture was added to and mixed with N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry-like solution. The slurry-like solution was applied to an aluminum foil (manufactured by Tokai Toyo Aluminum Sales Co., Ltd., thickness: 20 μm) by a doctor blade method and dried. The application amount of the slurry-like solution was 1.6 g / cm 3 . The aluminum foil was pressed and cut to prepare a positive electrode.

<負極の作製方法>
チタン酸リチウム(石原産業社製 商品名「XA−105」と、メジアン径:6.7μm)と、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製 商品名「HS−100」)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン((株)クレハ製、#7208)とを90:2:8(質量量%)の比率で混合した。この混合物をN−メチル−2−ピロリドンに投入混合して、スラリー状の溶液を作製した。このスラリー状の溶液をアルミニウム箔(東海東洋アルミ販売社製、厚さ:20μm)にドクターブレード法で塗布し、乾燥した。スラリー状の溶液の塗布量は、2.0g/cm3であった。アルミニウム箔をプレスして切断して負極を作製した。
<Method of manufacturing negative electrode>
Lithium titanate (trade name “XA-105” manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., median diameter: 6.7 μm), acetylene black (trade name “HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive aid, and binder It mixed with the polyvinylidene fluoride (Kureha Co., Ltd. make, # 7208) by the ratio of 90: 2: 8 (mass%). This mixture was mixed with N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry solution. The slurry-like solution was applied to an aluminum foil (manufactured by Tokai Toyo Aluminum Sales Co., Ltd., thickness: 20 μm) by a doctor blade method and dried. The application amount of the slurry-like solution was 2.0 g / cm 3 . The aluminum foil was pressed and cut to prepare a negative electrode.

<直流抵抗の測定>
正極を直径14mmの円形状に、負極を直径15mmの円形状に打ち抜いた。小型電池は、正極及び負極との間に蓄電デバイス用セパレータを介在させた状態で蓄電デバイス用セパレータに電解液を含浸させることで構成した。
<Measurement of DC resistance>
The positive electrode was punched into a circular shape having a diameter of 14 mm, and the negative electrode was punched into a circular shape having a diameter of 15 mm. The small battery was configured by impregnating the storage battery separator with the electrolytic solution in a state in which the storage battery separator was interposed between the positive electrode and the negative electrode.

電解液としては、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の体積比3:7混合溶媒に、1Mになるように六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶解させた電解液を使用した。 As an electrolytic solution, an electrolytic solution in which lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved to 1 M in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) in a volume ratio of 3: 7 was used. .

小型電池の充電は、予め設定した上限電圧まで電流密度0.20mA/cm2で充電した。放電は、予め設定した下限電圧まで、電流密度0.20mA/cm2で放電した。上限電圧は2.7 V、下限電圧は2.0 Vであった。1サイクル目に得られた放電容量を電池の初期容量とした。その後、初期容量の30%まで充電した後、60mA(I1)で10秒間放電したときの電圧(E1)、144mA(I2)で10秒間放電したときの電圧(E2)をそれぞれ測定した。 The small battery was charged at a current density of 0.20 mA / cm 2 to a preset upper limit voltage. The discharge was performed at a current density of 0.20 mA / cm 2 up to a preset lower limit voltage. The upper limit voltage was 2.7 V and the lower limit voltage was 2.0 V. The discharge capacity obtained in the first cycle was taken as the initial capacity of the battery. Thereafter, measurement was charged up to 30% of the initial volume, 60 mA (I 1) for 10 seconds discharged voltage when (E 1), 144mA voltage when discharged for 10 seconds at (I 2) (E 2), respectively did.

上記の測定値を用いて、30℃における直流抵抗値(Rx)を以下の式により算出した。
Rx=|(E1−E2)/放電電流(I1−I2)|
The direct current resistance (Rx) at 30 ° C. was calculated by the following equation using the above measured values.
Rx = | (E 1 −E 2 ) / discharge current (I 1 −I 2 ) |

(絶縁破壊電圧)
蓄電デバイス用セパレータにおける絶縁破壊電圧は、絶縁破壊試験機(山崎産業社製 商品名「HAT−300−100RHO」)を用いて下記手順にしたがって測定した。具体的には、先ず、蓄電デバイス用セパレータから一辺100mmの平面正方形状の試験片を切り出した。試験片に徐電処理を施した。試験片の上面中央部に形成された直径約25mmのマーク上に上部電極(SUS製)を接触させると共に、試験片の下面に下部電極(SUS製)を接触させて絶縁破壊電圧を測定した。測定条件は、雰囲気媒体が空気、試験温度が25℃、相対湿度が50%、昇温速度が100V/秒であった。試験片を3個用意し、各試験片の絶縁破壊電圧の相加平均値を蓄電デバイス用セパレータの絶縁破壊電圧とした。
(Breakdown voltage)
The dielectric breakdown voltage in the separator for a power storage device was measured according to the following procedure using a dielectric breakdown tester (trade name "HAT-300-100 RHO" manufactured by Yamazaki Sangyo Co., Ltd.). Specifically, first, a flat square test piece with a side of 100 mm was cut out from the storage device separator. The test pieces were subjected to a discharge treatment. An upper electrode (made of SUS) was brought into contact with a mark having a diameter of about 25 mm formed at the center of the upper surface of the test piece, and a lower electrode (made of SUS) was brought into contact with the lower surface of the test piece to measure the breakdown voltage. As the measurement conditions, the atmosphere medium was air, the test temperature was 25 ° C., the relative humidity was 50%, and the temperature rising rate was 100 V / sec. Three test pieces were prepared, and the arithmetic mean value of the dielectric breakdown voltage of each test piece was made into the dielectric breakdown voltage of the separator for electrical storage devices.

(耐デンドライト性)
次の条件で正極及び負極を作成した後、小型電池を作製した。得られた小型電池について耐デンドライト性の評価を行った。
<正極の作製方法>
Li2CO3と、Ni0.33Co0.33Mn0.33(OH)2で表される共沈水酸化物を、Liと遷移金属全体のモル比が1.08:1になるように石川式らいかい乳鉢にて混合した後、空気雰囲気中にて950℃で20時間熱処理した後に粉砕することによって、平均二次粒子径が約12μmのLi1.04Ni0.33Co0.33Mn0.332を得た。
(Dendrite resistance)
After producing the positive electrode and the negative electrode under the following conditions, a small battery was produced. Dendrite resistance of the obtained small battery was evaluated.
<Method of producing positive electrode>
Coprecipitated hydroxides represented by Li 2 CO 3 and Ni 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 (OH) 2 in an Ishikawa type mortar such that the molar ratio of Li to the entire transition metal is 1.08: 1 After heat treatment and heat treatment at 950 ° C. for 20 hours in an air atmosphere, the mixture was pulverized to obtain Li 1.04 Ni 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 having an average secondary particle diameter of about 12 μm.

上記のように得られた正極活物質と、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製 商品名「HS−100」)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(クレハ社製 商品名「#7208」)とを92:4:4(質量%)の割合で混合して混合物を作製した。混合物をN−メチル−2−ピロリドンに投入し混合して、スラリー状の溶液を作製した。スラリー状の溶液をアルミニウム箔(東海東洋アルミ販売社製、厚さ15μm)にドクターブレード法で塗布し乾燥した。スラリー状の溶液の塗布量は、2.9g/cm3であった。アルミニウム箔をプレスして正極を作製した。 The positive electrode active material obtained as described above, acetylene black (trade name "HS-100" manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive support agent, polyvinylidene fluoride (trade name "# 7208" manufactured by Kureha) as a binder And 92: 4: 4 (mass%) to make a mixture. The mixture was poured into N-methyl-2-pyrrolidone and mixed to prepare a slurry-like solution. The slurry-like solution was applied to an aluminum foil (manufactured by Tokai Toyo Aluminum Sales Co., Ltd., thickness 15 μm) by a doctor blade method and dried. The application amount of the slurry-like solution was 2.9 g / cm 3 . The aluminum foil was pressed to produce a positive electrode.

<負極の作製方法>
負極活物質として天然黒鉛(平均粒径10μm)と、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業(株)製、HS−100)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(クレハ社製 商品名「#7208」)とを95.7:0.5:3.8(質量%)の比率で混合して混合物を作製した。混合物をN−メチル−2−ピロリドンに投入混合して、スラリー状の溶液を作製した。このスラリー状の溶液を圧延銅箔(日本製箔(株)製、厚さ10μm)にドクターブレード法で塗布し、乾燥した。スラリー状の溶液の塗布量は、1.5g/cm3であった。圧延銅箔をプレスして負極を作製した。
<Method of manufacturing negative electrode>
Natural graphite (average particle diameter 10 μm) as a negative electrode active material, acetylene black (HS-100 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive aid, polyvinylidene fluoride (Kureha Co., Ltd. trade name "# 7208" as a binder ) Was mixed at a ratio of 95.7: 0.5: 3.8 (% by mass) to prepare a mixture. The mixture was added to and mixed with N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry solution. The slurry-like solution was applied to rolled copper foil (manufactured by Japan Foil Co., Ltd., thickness 10 μm) by a doctor blade method and dried. The application amount of the slurry-like solution was 1.5 g / cm 3 . The rolled copper foil was pressed to produce a negative electrode.

<耐デンドライト性の測定>
正極を直径14mm、負極を直径15mmの円形に打ち抜いて電極を準備した。小型電池は、正極及び負極間に蓄電デバイス用セパレータを配設し、蓄電デバイス用セパレータに電解液を加えることで構成した。なお、電解液としては、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の体積比3:7混合溶媒に、1Mになるように六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶解させた電解液を使用した。小型電池の充電は、予め設定した上限電圧4.6Vまで電流密度0.2mA/cm2で充電した。上記の小型電池を60℃の送風オーブン中に入れ、6ヶ月間電圧変化を観察した。6カ月経過後、小型電池に正極と負極の短絡が生じていたか否かを確認した。
<Dendrite resistance measurement>
The positive electrode was punched into a circle with a diameter of 14 mm and the negative electrode with a diameter of 15 mm to prepare an electrode. The small battery was configured by arranging a storage device separator between the positive electrode and the negative electrode, and adding an electrolytic solution to the storage device separator. As the electrolyte, a volume ratio of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) 3: 7 in a mixed solvent, the electrolytic solution obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) so as to 1M used. The small battery was charged at a current density of 0.2 mA / cm 2 to a preset upper limit voltage of 4.6 V. The small battery described above was placed in a 60 ° C. air-blowing oven and voltage changes were observed for 6 months. After 6 months, it was confirmed whether or not a short circuit occurred between the positive electrode and the negative electrode in the small battery.

上述の要領で3個の小型電池について、正極と負極の短絡の有無を確認し、短絡の生じた電池の数に基づいて評価した。
A・・・0個であった。
B・・・1個であった。
C・・・2個又は3個であった。
The presence or absence of a short circuit between the positive electrode and the negative electrode was confirmed for three small batteries as described above, and evaluation was made based on the number of batteries in which the short circuit occurred.
A: It was 0.
B: It was one.
C: Two or three.

Figure 2019091548
Figure 2019091548

本発明の蓄電デバイス用セパレータは、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン、及びマグネシウムイオンなどのイオンの透過性に優れており、デンドライトの生成を効果的に概ね抑制することができる。従って、蓄電デバイス用セパレータは、蓄電用デバイスのセパレータとして好適に用いられる。   The separator for a storage battery device of the present invention is excellent in permeability to ions such as lithium ion, sodium ion, calcium ion, and magnesium ion, and can substantially suppress the formation of dendrite. Therefore, the storage device separator is suitably used as a storage device separator.

Claims (5)

合成樹脂及び微小孔部を含有し、透気抵抗が30sec/100mL/16μm以上、100sec/100mL/16μm以下であり、小角X線散乱測定(SAXS)において、散乱ベクトルqが0.0030nm-1以上、0.0080nm-1以下の範囲内に、延伸方向の第1散乱ピークを有している、蓄電デバイス用セパレータ。 Containing synthetic resin and micropores, gas permeation resistance is 30sec / 100mL / 16μm or more and 100sec / 100mL / 16μm or less, and in small angle X-ray scattering measurement (SAXS), scattering vector q is 0.0030 nm -1 or more A separator for a storage battery having a first scattering peak in the stretching direction within a range of 0.0080 nm -1 or less. 合成樹脂がオレフィン系樹脂を含有している、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。   The separator for a storage battery device according to claim 1, wherein the synthetic resin contains an olefin resin. オレフィン系樹脂は、その重量平均分子量が3万以上、50万以下で且つ融点が130℃以上、170℃以下である、請求項2に記載の蓄電デバイス用セパレータ。   The separator for a storage battery device according to claim 2, wherein the olefin resin has a weight average molecular weight of 30,000 or more and 500,000 or less and a melting point of 130 ° C or more and 170 ° C or less. 一軸延伸されている、請求項1から3の何れか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。   The separator for a storage battery device according to any one of claims 1 to 3, which is uniaxially stretched. 請求項1から4の何れか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータを含む、蓄電デバイス。   A storage device comprising the storage device separator according to any one of claims 1 to 4.
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