JP2020074276A - Manufacturing method of separator for non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Manufacturing method of separator for non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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Abstract

To achieve a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, in which a battery resistance increase after a charging and discharging cycle is suppressed.SOLUTION: A separator for non-aqueous electrolyte secondary battery is measured by a MIT test machine method by using a test piece having a TD of a polyolefin porous as a longitudinal direction, and the number of folding times until the length of the longitudinal direction of the test piece is changed by 2.4 cm is 1600 times or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、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に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery separator, a non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator, a non-aqueous electrolyte secondary battery member, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

リチウム二次電池等の非水電解液二次電池は、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話および携帯情報端末等の機器に用いる電池、または車載用の電池として広く使用されている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries are currently widely used as batteries used in devices such as personal computers, mobile phones and personal digital assistants, or on-board batteries.

このような非水電解液二次電池におけるセパレータとしては、例えば特許文献1に記載されるような、ポリオレフィンを主成分とする多孔質フィルムが知られている。   As a separator in such a non-aqueous electrolyte secondary battery, for example, a porous film containing polyolefin as a main component as described in Patent Document 1 is known.

特開平11−130900号公報(1999年5月18日公開)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-130900 (Published May 18, 1999)

しかしながら、従来技術は、サイクル後の抵抗増加率の抑制が十分ではなく、改善の余地があった。   However, in the conventional technique, the rate of increase in resistance after cycling was not sufficiently suppressed, and there was room for improvement.

本発明の一態様は、このような問題点に鑑みなされたものであって、充放電サイクル後の電池抵抗増加が抑制された非水電解液二次電池用セパレータを実現することを目的とする。   One aspect of the present invention is made in view of such problems, and an object thereof is to realize a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which an increase in battery resistance after a charge / discharge cycle is suppressed. ..

本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータであって、上記ポリオレフィン多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、上記試験片の長手方向の長さが2.4cm変化するまでの折り曲げ回数が1600回以上である。   A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention is a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery including a polyolefin porous film, and is a test in which the TD of the polyolefin porous film is the longitudinal direction. The number of times of bending until the length in the longitudinal direction of the test piece changed by 2.4 cm measured by the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994) using the test piece was 1600 times or more.

本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用セパレータは、上記多孔質フィルムのMDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、5000回折り曲げた場合の上記試験片の長手方向の長さの、折り曲げ1回あたりの変化量が0.0004mm/回以上であることが好ましい。   A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention is a MIT tester method defined in JIS P 8115 (1994) using a test piece having the MD of the porous film as a longitudinal direction. It is preferable that the amount of change in the length of the test piece in the longitudinal direction measured after bending 5000 times per bending is 0.0004 mm / turn or more.

本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用積層セパレータは、本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用セパレータと絶縁性多孔質層とを備える。   A laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention includes a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention and an insulating porous layer.

本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用部材は、正極と、本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用セパレータ、または非水電解液二次電池用積層セパレータと、負極とがこの順で配置されてなる。   A member for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention, a positive electrode, a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention, or a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. , And the negative electrode are arranged in this order.

本発明の一態様に係る非水電解液二次電池は、本発明の一態様に係る非水電解液二次電池用セパレータ、または非水電解液二次電池用積層セパレータを備える。   A non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention includes the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an aspect of the present invention, or a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明の一態様によれば、充放電サイクル後の電池抵抗増加を抑制できるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, it is possible to suppress an increase in battery resistance after charge / discharge cycles.

MIT試験機の概略を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of a MIT test machine. 実施例において、熱固定後の延伸フィルムを冷却後、当該延伸フィルムの追加延伸を行う方法を示す模式図である。In an example, it is a mimetic diagram showing a method of performing additional stretch of the stretched film after cooling the heat-set stretched film.

本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲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。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上B以下」を意味する。   One embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to each configuration described below, various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. The obtained embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Unless otherwise specified in this specification, “A to B” representing a numerical range means “A or more and B or less”.

〔1.非水電解液二次電池用セパレータ〕
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータであって、上記ポリオレフィン多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、上記試験片の長手方向の長さが2.4cm変化するまでの折り曲げ回数が1600回以上である。
[1. Non-aqueous electrolyte secondary battery separator]
A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention is a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery including a polyolefin porous film, and the TD of the polyolefin porous film is the longitudinal direction. Using the test piece, the number of bending times until the length in the longitudinal direction of the test piece changed by 2.4 cm measured by the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994) is 1600 times or more. ..

なお、本明細書において、ポリオレフィン多孔質フィルムのことを単に多孔質フィルムということがある。また、本明細書において、多孔質フィルムのMD(Machine Direction)とは、多孔質フィルムの製造時の搬送方向を意図している。また、多孔質フィルムのTD(Transverse Direction)とは、多孔質フィルムのMDに垂直な方向を意図している。   In this specification, the polyolefin porous film may be simply referred to as a porous film. Moreover, in this specification, MD (Machine Direction) of a porous film intends the conveyance direction at the time of manufacture of a porous film. The TD (Transverse Direction) of the porous film means the direction perpendicular to the MD of the porous film.

<ポリオレフィン多孔質フィルム>
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムを含み、好ましくはポリオレフィン多孔質フィルムからなる。多孔質フィルムは、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および液体を通過させることが可能となっている。上記多孔質フィルムは、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る。多孔質フィルムは、電池が発熱したときに溶融して非水電解液二次電池用セパレータを無孔化することにより、当該非水電解液二次電池用セパレータにシャットダウン機能を付与するものであり得る。
<Polyolefin porous film>
A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a polyolefin porous film, and is preferably a polyolefin porous film. The porous film has a large number of pores connected to the inside thereof, and allows gas and liquid to pass from one surface to the other surface. The porous film 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 described later. Porous film, when the battery generates heat, by melting the non-aqueous electrolyte secondary battery separator non-porous, to give a shutdown function to the non-aqueous electrolyte secondary battery separator. obtain.

ここで、「ポリオレフィン多孔質フィルム」とは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質フィルムである。また、「ポリオレフィン系樹脂を主成分とする」とは、多孔質フィルムに占めるポリオレフィン系樹脂の割合が、多孔質フィルムを構成する材料全体の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。   Here, the "polyolefin porous film" is a porous film containing a polyolefin resin as a main component. In addition, the term "having a polyolefin-based resin as a main component" means that the proportion of the polyolefin-based resin in the porous film is 50% by volume or more, preferably 90% by volume or more of the entire material constituting the porous film. More preferably, it means 95% by volume or more.

上記多孔質フィルム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−ペンテンおよび/または1−ヘキセン等の単量体が重合されてなる単独重合体および共重合体が挙げられる。即ち、単独重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブテン等、共重合体としてはエチレン−プロピレン共重合体等が挙げられる。多孔質フィルムは、これらのポリオレフィン系樹脂を単独にて含む層、または、これらのポリオレフィン系樹脂の2種以上を含む層であり得る。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く、特に、エチレンを主体とする高分子量のポリエチレンが好ましい。なお、多孔質フィルムは、当該層の機能を損なわない範囲で、ポリオレフィン以外の成分を含むことを妨げない。   The polyolefin resin which is the main component of the porous film is not particularly limited, but examples thereof include thermoplastic resins such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene and / or 1-hexene. Examples thereof include homopolymers and copolymers obtained by polymerizing monomers. That is, examples of the homopolymer include polyethylene, polypropylene and polybutene, and examples of the copolymer include ethylene-propylene copolymer. The porous film may be a layer containing these polyolefin resins alone or a layer containing two or more of these polyolefin resins. Among these, polyethylene is more preferable because it can block (shut down) an excessive current from flowing at a lower temperature, and particularly, a high-molecular-weight polyethylene mainly containing ethylene is preferable. In addition, the porous film does not prevent inclusion of components other than the polyolefin, as long as the function of the layer is not impaired.

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)および超高分子量ポリエチレン等が挙げられる。このうち、超高分子量ポリエチレンがさらに好ましく、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さらに好ましい。特に、ポリオレフィン系樹脂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、多孔質フィルムおよび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。 Examples of polyethylene include low density polyethylene, high density polyethylene, linear polyethylene (ethylene-α-olefin copolymer) and ultra high molecular weight polyethylene. Among these, ultrahigh molecular weight polyethylene is more preferable, and it is further preferable that the high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5 × 10 5 to 15 × 10 6 is contained. In particular, it is more preferable that the polyolefin resin contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more because the strength of the porous film and the non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator is improved.

多孔質フィルムの厚さは、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。多孔質フィルムの厚さが4μm以上であると、電池の内部短絡を十分に防止することができるため、好ましい。一方、多孔質フィルムの厚さが40μm以下であると、非水電解液二次電池の大型化を防ぐことができるため、好ましい。   The thickness of the porous film is preferably 4 to 40 μm, more preferably 5 to 20 μm. When the thickness of the porous film is 4 μm or more, internal short circuit of the battery can be sufficiently prevented, which is preferable. On the other hand, when the thickness of the porous film is 40 μm or less, it is possible to prevent the non-aqueous electrolyte secondary battery from increasing in size, which is preferable.

多孔質フィルムの単位面積当たりの重量目付は、電池の重量エネルギー密度および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。 Fabric weight per unit area of the porous film, to be able to increase the weight energy density and volume energy density of the battery, usually, it is preferably 4~20g / m 2, 5~12g / m 2 Is more preferable.

多孔質フィルムの透気度は、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。これにより、非水電解液二次電池用セパレータが十分なイオン透過性を得ることができる。   The air permeability of the porous film is preferably 30 to 500 sec / 100 mL as a Gurley value, and more preferably 50 to 300 sec / 100 mL. As a result, the non-aqueous electrolyte secondary battery separator can obtain sufficient ion permeability.

多孔質フィルムの空隙率は、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。これにより、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)することができる。   The porosity of the porous film is preferably 20 to 80% by volume, more preferably 30 to 75% by volume. As a result, it is possible to increase the amount of the electrolytic solution held and to reliably prevent (shut down) the flow of an excessive current at a lower temperature.

多孔質フィルムが有する細孔の孔径は、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。これにより、十分なイオン透過性を得ることができ、かつ、電極を構成する粒子の入り込みを、より防止することができる。   The pore size of the pores of the porous film is preferably 0.3 μm or less, and more preferably 0.14 μm or less. As a result, sufficient ion permeability can be obtained, and entry of particles forming the electrode can be further prevented.

上記多孔質フィルムは、TDの強度が特定の範囲である。この強度は、多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、折り曲げ回数によって特定することができる。上記試験片の長手方向の長さが2.4cm変化するまでの折り曲げ回数が1600回以上であることが好ましく、2000回以上であることがより好ましく、2500回以上であることがさらに好ましい。また、当該折り曲げ回数は40000回以下であることが好ましく、35000回以下であることがより好ましく、30000回以下であることがさらに好ましい。   The porous film has a TD strength within a specific range. This strength can be specified by the number of times of bending, which is measured by the MIT tester method defined in JIS P 8115 (1994) using a test piece having the TD of the porous film as the longitudinal direction. The number of times of bending until the length of the test piece in the longitudinal direction changes by 2.4 cm is preferably 1600 times or more, more preferably 2000 times or more, and further preferably 2500 times or more. The number of times of bending is preferably 40,000 times or less, more preferably 35,000 times or less, and further preferably 30,000 times or less.

上記折り曲げ回数は、多孔質フィルムのTDにおける伸びやすさを反映している。上記折り曲げ回数が1600回以上であることは、多孔質フィルムがTDにおいて、ある程度伸び難いことを表している。これにより、セパレータの皺、または内部構造の変形が生じ難く、それゆえに電池抵抗の増加を抑えることができる。   The number of folds reflects the ease of stretch of the porous film in TD. The fact that the number of folds is 1600 or more means that the porous film is difficult to stretch to some extent in TD. As a result, wrinkles of the separator or deformation of the internal structure are unlikely to occur, and therefore an increase in battery resistance can be suppressed.

図1は、MIT試験機法に用いられるMIT試験機の概略を示す模式図である。x軸は水平方向を表し、y軸は鉛直方向を表す。MIT試験機法の概要を以下に説明する。試験片1の長手方向の一端をばね荷重クランプ2で挟み、もう一端を折り曲げクランプ3で挟んで固定する。ばね荷重クランプ2は錘4とつながっている。これにより試験片1は、長手方向にテンションがかかった状態となる。この状態において、試験片1の長手方向は鉛直方向と平行である。そして、折り曲げクランプ3を回転させることにより、試験片1を折り曲げる。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an MIT tester used in the MIT tester method. The x-axis represents the horizontal direction and the y-axis represents the vertical direction. The outline of the MIT test machine method will be described below. One end of the test piece 1 in the longitudinal direction is clamped by the spring-loaded clamp 2 and the other end is clamped by the bending clamp 3 to be fixed. The spring-loaded clamp 2 is connected to the weight 4. As a result, the test piece 1 is in a state in which tension is applied in the longitudinal direction. In this state, the longitudinal direction of the test piece 1 is parallel to the vertical direction. Then, the test piece 1 is bent by rotating the bending clamp 3.

上記折り曲げ回数の測定においては、上記多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片を用いる。即ち、折り曲げ回数の測定に用いられる試験片は、多孔質フィルムのTDが試験片の長手方向となるように作製されている。さらに換言すれば、折り曲げ回数の測定においては、多孔質フィルムのTDが鉛直方向と平行となるように試験片が固定されている。   In the measurement of the number of folds, a test piece having the TD of the porous film as the longitudinal direction is used. That is, the test piece used for measuring the number of times of bending is prepared so that the TD of the porous film is in the longitudinal direction of the test piece. In other words, in measuring the number of times of bending, the test piece is fixed so that the TD of the porous film is parallel to the vertical direction.

また、上記多孔質フィルムのMDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、5000回折り曲げた場合の上記試験片の長手方向の長さの、折り曲げ1回あたりの変化量が特定の範囲であることが好ましい。具体的には、上記変化量は、0.0004mm/回以上であることが好ましく、0.0005mm/回以上であることがより好ましい。また、上記変化量は0.005以下であることが好ましく、0.0045以下であることがより好ましい。   Moreover, the longitudinal direction of the test piece when bent 5000 times was measured by the MIT tester method defined in JIS P 8115 (1994) using the test piece whose MD was the longitudinal direction of the porous film. It is preferable that the amount of change in the length of 1 per bending is within a specific range. Specifically, the amount of change is preferably 0.0004 mm / time or more, and more preferably 0.0005 mm / time or more. The amount of change is preferably 0.005 or less and more preferably 0.0045 or less.

上記変化量は、多孔質フィルムのMDにおける強度を反映している。上記変化量が0.0004mm/回以上であることは、多孔質フィルムがMDにおいて、ある程度の柔軟性を有していることを表している。即ち、上記多孔質フィルムは変形への追随性が良好である。そのため、セパレータと電極合材層との界面の位置ずれが生じ難い。それゆえに電流ムラ、並びに電極とセパレータとの間の隙間が生じ難く、電極界面の抵抗の増加を抑えることができる。   The amount of change reflects the strength of the porous film in MD. The amount of change of 0.0004 mm / time or more indicates that the porous film has some flexibility in MD. That is, the porous film has good conformability to deformation. Therefore, the positional displacement of the interface between the separator and the electrode mixture layer is unlikely to occur. Therefore, current unevenness and a gap between the electrode and the separator are unlikely to occur, and an increase in resistance at the electrode interface can be suppressed.

上記変化量の測定においては、上記多孔質フィルムのMDを長手方向とした試験片を用いる。即ち、変化量の測定に用いられる試験片は、多孔質フィルムのMDが試験片の長手方向となるように作製されている。さらに換言すれば、変化量の測定においては、多孔質フィルムのMDが鉛直方向と平行となるように試験片が固定されている。   In measuring the amount of change, a test piece having the MD of the porous film in the longitudinal direction is used. That is, the test piece used for measuring the amount of change is prepared so that the MD of the porous film is in the longitudinal direction of the test piece. In other words, in measuring the amount of change, the test piece is fixed so that the MD of the porous film is parallel to the vertical direction.

<多孔質フィルムの製造方法>
多孔質フィルム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 film>
The method for producing the porous film is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding a pore-forming agent to a resin such as polyolefin to form a film, and then removing the pore-forming agent with an appropriate solvent.

具体的には、例えば、超高分子量ポリエチレンを含むポリオレフィン系樹脂を用いて多孔質フィルムを製造する方法が挙げられる。この場合には、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フィルム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、炭酸カルシウムまたは可塑剤等の孔形成剤100〜500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押し出し機から押し出し、冷却しながらシート状に成形することで、シート状のポリオレフィン樹脂組成物を得る工程、
(3)工程(2)で得られた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、多孔質フィルムを得る工程。
或いは、
(3’)工程(2)で得られた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、多孔質フィルムを得る工程。
Specifically, for example, a method of producing a porous film using a polyolefin resin containing ultrahigh molecular weight polyethylene can be mentioned. In this case, it is preferable to manufacture the porous film by the following method from the viewpoint of manufacturing cost.
(1) A step of kneading 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene and 100 to 500 parts by weight of a pore forming agent such as calcium carbonate or a plasticizer to obtain a polyolefin resin composition,
(2) a step of extruding the polyolefin resin composition from an extruder and molding it into a sheet while cooling, to obtain a sheet-shaped polyolefin resin composition,
(3) a step of removing the pore forming agent from the sheet obtained in the step (2),
(4) a step of stretching the sheet from which the pore forming agent has been removed in the step (3),
(5) A step of heat-setting the sheet stretched in the step (4) at a heat-setting temperature of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower to obtain a porous film.
Alternatively,
(3 ′) a step of stretching the sheet obtained in the step (2),
(4 ') a step of removing the pore forming agent from the sheet stretched in the step (3'),
(5 ′) A step of heat-setting the sheet obtained in the step (4 ′) at a heat-setting temperature of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower to obtain a porous film.

ここで、得られた多孔質フィルムについて、再度、延伸および熱固定の操作を行うことが好ましい(以下、前記の再度行われる延伸のことを追加延伸といい、前記の再度行われる熱固定のことを追加熱固定ということがある)。具体的には、工程(5)もしくは(5’)後に、室温まで冷却されたフィルムについて、再度加熱および延伸を行い、その後、熱固定する方法が挙げられる。このような延伸を行うことによって、多孔質フィルムの結晶性ならびに結晶配向性を高めることができ、結果として、多孔質フィルムの延伸方向の変形への耐性が高められる傾向がある。さらに、その後に熱固定することにより、多孔質フィルム内部の発生応力が緩和され、当該延伸の効果を保持することができる。追加延伸の方向は、多孔質フィルムの製法上、相対的に強度の劣る傾向があるTD方向に行うのが好ましい。   Here, with respect to the obtained porous film, it is preferable to perform the operations of stretching and heat setting again (hereinafter, the above-mentioned re-stretching is referred to as additional stretching, and the above-mentioned re- heat-setting is performed. May be called additional heat fixation). Specifically, after the step (5) or (5 '), the film cooled to room temperature is heated and stretched again, and then heat-fixed. By performing such stretching, the crystallinity and crystal orientation of the porous film can be enhanced, and as a result, the resistance of the porous film to deformation in the stretching direction tends to be enhanced. Further, by subsequently heat fixing, the stress generated inside the porous film is relieved, and the effect of the stretching can be maintained. The direction of additional stretching is preferably in the TD direction, which tends to have relatively poor strength due to the manufacturing method of the porous film.

また追加熱固定における保持時間は15秒〜600秒が好ましく、30秒〜300秒がより好ましく、45秒〜180秒がさらに好ましい。当該保持時間が、前記範囲より短いと、追加延伸することで生じた内部応力が緩和されず、カール等のフィルムの操作性に関わる弊害が起こり易い。また当該保持時間が長いと、追加延伸により向上した結晶性および結晶配向度が乱れ、強度向上効果が得られない虞がある。   The holding time in the additional heat setting is preferably 15 seconds to 600 seconds, more preferably 30 seconds to 300 seconds, and further preferably 45 seconds to 180 seconds. If the holding time is shorter than the above range, the internal stress generated by the additional stretching is not relaxed, and the curl and other adverse effects on the operability of the film are likely to occur. If the holding time is long, the crystallinity and the degree of crystal orientation improved by the additional stretching may be disturbed, and the strength improving effect may not be obtained.

また、上記工程(1)において、添加剤として石油樹脂を加えることによっても、変形への対応力に優れた多孔質フィルムを得ることができる傾向がある。例えば、超高分子量ポリエチレンと、石油樹脂とを混合し、そこに流動パラフィンなどの可塑剤を加えて混練することによってポリオレフィン樹脂組成物を得てもよい。石油樹脂は、ポリオレフィン系樹脂との相分離状態などが一般的な可塑剤と異なり、多孔質フィルムの内部の樹脂部分を太くする傾向や、延伸による結晶化を生じ易くする傾向があると考えられる。   In addition, in the above step (1), a petroleum resin may be added as an additive to tend to obtain a porous film having excellent adaptability to deformation. For example, a polyolefin resin composition may be obtained by mixing ultra-high molecular weight polyethylene and petroleum resin, adding a plasticizer such as liquid paraffin thereto, and kneading the mixture. It is considered that the petroleum resin has a tendency to thicken the resin portion inside the porous film or to easily cause crystallization by stretching, unlike a general plasticizer in a phase separation state with a polyolefin resin. ..

石油樹脂としては、例えば、イソプレン、ペンテンおよびペンタジエンなどのC5石油留分を主原料に重合された脂肪族炭化水素樹脂、インデン、ビニルトルエンおよびメチルスチレンなどのC9石油留分を主原料に重合された芳香族炭化水素樹脂、それらの共重合樹脂、前記樹脂を水素化した脂環族飽和炭化水素樹脂、それらの混合物が挙げられる。可塑剤が脂肪族炭化水素化合物の場合、石油樹脂は脂環族飽和炭化水素樹脂であることが好ましい。   As the petroleum resin, for example, an aliphatic hydrocarbon resin polymerized from C5 petroleum fraction such as isoprene, pentene and pentadiene as a main raw material, and a C9 petroleum fraction such as indene, vinyltoluene and methylstyrene as a main raw material are polymerized. And aromatic hydrocarbon resins, copolymer resins thereof, alicyclic saturated hydrocarbon resins obtained by hydrogenating the above resins, and mixtures thereof. When the plasticizer is an aliphatic hydrocarbon compound, the petroleum resin is preferably an alicyclic saturated hydrocarbon resin.

〔2.非水電解液二次電池用積層セパレータ〕
本発明の別の実施形態では、セパレータとして、上記非水電解液二次電池用セパレータと、絶縁性多孔質層とを備えた非水電解液二次電池用積層セパレータを用いてもよい。多孔質フィルムについては上述したとおりであるため、ここでは絶縁性多孔質層について説明する。なお、以下では、絶縁性多孔質層を単に「多孔質層」とも称する。
[2. Non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator]
In another embodiment of the present invention, a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery including the above-mentioned separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery and an insulating porous layer may be used as the separator. Since the porous film is as described above, the insulating porous layer will be described here. In the following, the insulating porous layer will also be simply referred to as “porous layer”.

<絶縁性多孔質層>
多孔質層は、通常、樹脂を含んでなる樹脂層であり、好ましくは、耐熱層または接着層である。多孔質層を構成する樹脂は、多孔質層の求める機能を有し、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。
<Insulating porous layer>
The porous layer is usually a resin layer containing a resin, and is preferably a heat resistant layer or an adhesive layer. The resin that constitutes the porous layer preferably has the function required for the porous layer, is insoluble in the electrolytic solution of the battery, and is electrochemically stable in the range of use of the battery.

多孔質層は、必要に応じて、非水電解液二次電池用セパレータの片面または両面に積層される。多孔質フィルム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、多孔質フィルム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。   The porous layer is laminated on one side or both sides of the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, if necessary. When the porous layer is laminated on one surface of the porous film, the porous layer is preferably laminated on the surface of the porous film facing the positive electrode in the non-aqueous electrolyte secondary battery. More preferably, it is laminated on the surface in contact with the positive electrode.

多孔質層を構成する樹脂としては、例えば、ポリオレフィン;(メタ)アクリレート系樹脂;含フッ素樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエステル系樹脂;ゴム類;融点またはガラス転移温度が180℃以上の樹脂;水溶性ポリマー等が挙げられる。   Examples of the resin forming the porous layer include polyolefin; (meth) acrylate resin; fluorine-containing resin; polyamide resin; polyimide resin; polyester resin; rubbers; melting point or glass transition temperature of 180 ° C. or higher. Resin; water-soluble polymers and the like can be mentioned.

上述の樹脂のうち、ポリオレフィン、アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーが好ましい。ポリアミド系樹脂としては、全芳香族ポリアミド(アラミド樹脂)が好ましい。ポリエステル系樹脂としては、ポリアリレートおよび液晶ポリエステルが好ましい。   Among the above resins, polyolefin, acrylate resin, fluorine-containing resin, polyamide resin, polyester resin and water-soluble polymer are preferable. As the polyamide resin, wholly aromatic polyamide (aramid resin) is preferable. As the polyester resin, polyarylate and liquid crystal polyester are preferable.

多孔質層は微粒子を含んでもよい。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、多孔質層が微粒子を含む場合、多孔質層に含まれる上述の樹脂は、微粒子同士、並びに微粒子と多孔質フィルム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 porous layer may include fine particles. The fine particles in the present specification are organic fine particles or inorganic fine particles generally called filler. Therefore, when the porous layer contains fine particles, the above-mentioned resin contained in the porous layer has a function as a binder resin for binding the fine particles to each other and the fine particles to the porous film. The fine particles are preferably insulating fine particles.

多孔質層に含まれる有機微粒子としては、樹脂からなる微粒子が挙げられる。   Examples of the organic fine particles contained in the porous layer include fine particles made of a resin.

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、ゼオライトおよび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。上記微粒子は、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。   As the inorganic fine particles contained in the porous layer, specifically, for example, calcium carbonate, talc, clay, kaolin, silica, hydrotalcite, diatomaceous earth, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, barium sulfate, Examples of the filler include inorganic substances such as 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. The fine particles may be used alone or in combination of two or more.

上記微粒子のうち、無機物からなる微粒子が好適であり、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、またはベーマイト等の無機酸化物からなる微粒子がより好ましく、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種の微粒子がさらに好ましく、アルミナが特に好ましい。   Of the above fine particles, fine particles made of an inorganic material are preferable, and fine particles made of an inorganic oxide such as silica, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, alumina, mica, zeolite, aluminum hydroxide, or boehmite are more preferable, and silica. Further, at least one kind of fine particles selected from the group consisting of magnesium oxide, titanium oxide, aluminum hydroxide, boehmite and alumina is more preferable, and alumina is particularly preferable.

多孔質層におけ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る。よって、十分なイオン透過性を得ることができると共に、単位面積当たりの重量目付を適切な値にすることができる。   The content of the fine particles in the porous layer is preferably 1 to 99% by volume of the porous layer, and more preferably 5 to 95% by volume. By setting the content of the fine particles within the above range, the voids formed by the contact between the fine particles are less likely to be blocked by the resin or the like. Therefore, sufficient ion permeability can be obtained, and the weight per unit area can be set to an appropriate value.

微粒子は、粒子または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。   As the fine particles, particles or two or more kinds having different specific surface areas may be used in combination.

多孔質層の厚さは、非水電解液二次電池用積層セパレータの片面あたり、0.5〜15μmであることが好ましく、2〜10μmであることがより好ましい。   The thickness of the porous layer is preferably 0.5 to 15 μm, and more preferably 2 to 10 μm, per one side of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries.

多孔質層の厚さが1μm未満であると、電池の破損等による内部短絡を十分に防止することができない場合がある。また、多孔質層における電解液の保持量が低下する場合がある。一方、多孔質層の厚さが両面の合計で30μmを超えると、レート特性またはサイクル特性が低下する場合がある。   If the thickness of the porous layer is less than 1 μm, it may not be possible to sufficiently prevent an internal short circuit due to damage to the battery or the like. In addition, the amount of the electrolytic solution retained in the porous layer may decrease. On the other hand, when the total thickness of the porous layer exceeds 30 μm on both sides, rate characteristics or cycle characteristics may deteriorate.

多孔質層の単位面積当たりの重量目付(片面当たり)は、1〜20g/mであることが好ましく、4〜10g/mであることがより好ましい。 Weight per unit area of the porous layer having a basis weight (per one side) is preferably from 1 to 20 g / m 2, and more preferably 4~10g / m 2.

また、多孔質層の1平方メートル当たりに含まれる多孔質層構成成分の体積(片面当たり)は、0.5〜20cmであることが好ましく、1〜10cmであることがより好ましく、2〜7cmであることがさらに好ましい。 The volume of the porous layer constituents contained per square meter porous layer (per one side) is preferably 0.5~20Cm 3, more preferably 1 to 10 cm 3,. 2 to More preferably, it is 7 cm 3 .

多孔質層の空隙率は、十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、非水電解液二次電池用積層セパレータが十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 size of the pores of the porous layer is preferably 3 μm or less, and preferably 1 μm or less so that the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery can obtain sufficient ion permeability. Is more preferable.

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用積層セパレータの厚さは、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 laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention is preferably 5.5 μm to 45 μm, and more preferably 6 μm to 25 μm.

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用積層セパレータの透気度は、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。   The air permeability of the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention is preferably 30 to 1000 sec / 100 mL in Gurley value, and more preferably 50 to 800 sec / 100 mL.

<多孔質層の製造方法>
多孔質層の製造方法としては、例えば、後述する塗工液を上述の多孔質フィルムの表面に塗布し、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>
Examples of the method for producing the porous layer include a method in which the coating liquid described below is applied to the surface of the above-mentioned porous film and dried to precipitate the porous layer.

多孔質層の製造方法に使用される塗工液は、通常、樹脂を溶媒に溶解させると共に、微粒子を分散させることにより調製され得る。ここで、樹脂を溶解させる溶媒は、微粒子を分散させる分散媒を兼ねている。また、溶媒により樹脂をエマルションとしてもよい。   The coating liquid used in the method for producing the porous layer can be usually prepared by dissolving the resin in a solvent and dispersing the fine particles. Here, the solvent that dissolves the resin also serves as a dispersion medium that disperses the fine particles. Further, the resin may be made into an emulsion with a solvent.

上記溶媒は、多孔質フィルム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。上記溶媒としては、具体的には、例えば、水および有機溶媒が挙げられる。上記溶媒は、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。   The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the porous film, can dissolve the resin uniformly and stably, and can disperse the fine particles uniformly and stably. Specific examples of the solvent include water and organic solvents. The solvent 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ために必要な樹脂固形分(樹脂濃度)または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、高圧分散法およびメディア分散法等が挙げられる。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、可塑剤、界面活性剤およびpH調整剤等の添加剤を含んでいてもよい。   The coating liquid may be formed by any method as long as the conditions such as the resin solid content (resin concentration) or the amount of fine particles necessary for obtaining the 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, the coating liquid may contain additives such as a dispersant, a plasticizer, a surfactant and a pH adjuster as a component other than the resin and the fine particles as long as the object of the present invention is not impaired. ..

塗工液の多孔質フィルムへの塗布方法は、つまり、ポリオレフィン多孔質フィルム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。必要に応じて親水化処理が施された多孔質フィルムの表面へ多孔質層を形成してもよい。   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 polyolefin porous film is not particularly limited. If necessary, a porous layer may be formed on the surface of the porous film that has been subjected to a hydrophilic treatment.

多孔質層の形成方法としては、例えば、塗工液を多孔質フィルム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フィルムとを圧着させ、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、塗布面に多孔質フィルムを圧着させ、次いで支持体を剥がした後に溶媒(分散媒)を除去する方法等が挙げられる。   The method for forming the porous layer is, for example, a method in which the coating liquid is directly applied to the surface of the porous film and then the solvent (dispersion medium) is removed; the coating liquid is applied to an appropriate support and the solvent ( (Dispersion medium) is removed to form a porous layer, the porous layer and the porous film are pressure-bonded, and then the support is peeled off; the coating liquid is applied to an appropriate support, and then the coated surface A method in which a porous film is pressure-bonded to the above, then the support is peeled off, and then the solvent (dispersion medium) is removed, and the like.

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、例えば、グラビアコーター法、ディップコーター法、バーコーター法およびダイコーター法等が挙げられる。   As a method of applying the coating liquid, a conventionally known method can be adopted, and examples thereof include a gravure coater method, a dip coater method, a bar coater method and a die coater method.

溶媒の除去方法は、乾燥による方法が一般的である。また、塗工液に含まれる溶媒を他の溶媒に置換してから乾燥を行ってもよい。   The solvent is usually removed by drying. Further, the solvent contained in the coating liquid may be replaced with another solvent before drying.

〔3.非水電解液二次電池用部材〕
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用部材は、正極と、上述の非水電解液二次電池用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と、負極とがこの順で配置されてなる非水電解液二次電池用部材である。
[3. Non-aqueous electrolyte secondary battery member]
Non-aqueous electrolyte secondary battery member according to an embodiment of the present invention, the positive electrode, the above-mentioned non-aqueous electrolyte secondary battery separator or non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator, and the negative electrode is this. It is a member for a non-aqueous electrolyte secondary battery that is arranged in order.

<正極>
正極としては、一般に非水電解液二次電池の正極として使用されるものであれば、特に限定されないが、例えば、正極活物質およびバインダー樹脂を含む活物質層が集電体上に成形された構造を備える正極シートを使用することができる。なお、上記活物質層は、更に導電剤および/または結着剤を含んでもよい。
<Positive electrode>
The positive electrode is not particularly limited as long as it is generally used as a positive electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, an active material layer containing a positive electrode active material and a binder resin is formed on a current collector. A positive electrode sheet having a structure can be used. The active material layer may further contain a conductive agent and / or a binder.

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および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。   Examples of the positive electrode active material include materials that can be doped with lithium ions and dedoped. Specific examples of the material include a lithium composite oxide containing at least one transition metal such as V, Mn, Fe, Co, and Ni.

上記導電剤としては、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、炭素繊維および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、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the conductive agent include natural graphite, artificial graphite, cokes, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fibers, and carbonaceous materials such as organic polymer compound fired bodies. The conductive material may be used alone or in combination of two or more.

上記結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、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。なお、結着剤は、増粘剤としての機能も有している。   Examples of the binder include fluororesin such as polyvinylidene fluoride, acrylic resin, and styrene-butadiene rubber. The binder also has a function as a thickener.

上記正極集電体としては、例えば、Al、Niおよびステンレス等の導電体が挙げられる。中でも、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. Among them, 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成型する方法;適当な有機溶剤を用いて正極活物質、導電剤および結着剤をペースト状にした後、当該ペーストを正極集電体に塗工し、乾燥した後に加圧して正極集電体に固着する方法等が挙げられる。   The sheet-shaped positive electrode may be produced, for example, by pressure-molding a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector; using a suitable organic solvent, the positive electrode active material, the conductive material and the binder. Examples include a method of forming the paste into a paste, coating the paste on the positive electrode current collector, drying it, and then applying pressure to fix it to the positive electrode current collector.

<負極>
負極としては、一般に非水電解液二次電池の負極として使用されるものであれば、特に限定されないが、例えば、負極活物質およびバインダー樹脂を含む活物質層が集電体上に成形された構造を備える負極シートを使用することができる。なお、上記活物質層は、更に導電助剤を含んでもよい。
<Negative electrode>
The negative electrode is not particularly limited as long as it is generally used as a negative electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, an active material layer containing a negative electrode active material and a binder resin is formed on a current collector. A negative electrode sheet having a structure can be used. The active material layer may further contain a conductive additive.

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、例えば、炭素質材料が挙げられる。炭素質材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、カーボンブラックおよび熱分解炭素類等が挙げられる。   Examples of the negative electrode active material include materials that can be doped / dedoped with lithium ions, lithium metal, lithium alloys, and the like. Examples of the material include carbonaceous materials. Examples of the carbonaceous material include natural graphite, artificial graphite, cokes, carbon black and pyrolytic carbons.

上記負極集電体としては、例えば、Cu、Niおよび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. Particularly, in a lithium ion secondary battery, Cu is more preferable because it is difficult to form an alloy with lithium and is easily processed into a thin film.

シート状の負極の製造方法としては、例えば、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た後、当該ペーストを負極集電体に塗工し、乾燥した後に加圧して負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-shaped negative electrode, for example, a method in which the negative electrode active material is pressure-molded on a negative electrode current collector; the negative electrode active material is made into a paste using an appropriate organic solvent, and the paste is then collected. Examples thereof include a method in which the negative electrode current collector is adhered to the negative electrode current collector by applying it to the current collector, drying it and then applying pressure.

上記ペーストには、好ましくは上記導電助剤および上記結着剤が含まれる。   The paste preferably contains the conductive additive and the binder.

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用部材の製造方法としては、例えば、上記正極と、上述の非水電解液二次電池用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と、上記負極とをこの順で配置する方法が挙げられる。なお、非水電解液二次電池用部材の製造方法は、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 method for manufacturing a member for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention, for example, the positive electrode, the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery or a laminate for a non-aqueous electrolyte secondary battery described above. A method of arranging the separator and the negative electrode in this order may be mentioned. The method for manufacturing the non-aqueous electrolyte secondary battery member is not particularly limited, and a conventionally known manufacturing method can be adopted.

〔4.非水電解液二次電池〕
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、上述の非水電解液二次電池用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を備える。
[4. Non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention includes the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery or the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery described above.

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。例えば、上述の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る。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、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池を製造することができる。   The manufacturing method of the non-aqueous electrolyte secondary battery is not particularly limited, and a conventionally known manufacturing method can be adopted. For example, after forming the non-aqueous electrolyte secondary battery member by the above-described method, the non-aqueous electrolyte secondary battery member is placed in a container that serves as a casing of the non-aqueous electrolyte secondary battery. Next, after filling the inside of the container with the non-aqueous electrolyte, the container is sealed while being decompressed, whereby the non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention can be manufactured.

<非水電解液>
上記非水電解液は、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れば特に限定されず、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および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。
<Non-aqueous electrolyte>
The non-aqueous electrolytic solution is not particularly limited as long as it is a non-aqueous electrolytic solution generally used in a non-aqueous electrolytic solution secondary battery, and for example, a non-aqueous electrolytic solution obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent is used. You can 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 kinds.

非水電解液を構成する有機溶媒としては、例えば、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、アミド類、カーバメート類および含硫黄化合物、並びにこれらの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。   Examples of the organic solvent that constitutes the non-aqueous electrolyte include carbonates, ethers, esters, nitriles, amides, carbamates and sulfur-containing compounds, and fluorine-containing compounds introduced into these organic solvents. Fluorine organic solvents and the like can be mentioned. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.

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。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

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, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but 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、MIT試験機法による折り曲げ回数および変化量、並びに1kHz抵抗増加率を、以下の方法にて測定した。
[Measurement]
In the following examples and comparative examples, the number of bendings and the amount of change by the MIT tester method, and the 1 kHz resistance increase rate were measured by the following methods.

<MIT試験機法による強度の測定>
多孔質フィルムのMDまたはTDが長手方向となるように切り出して、長さ105mm×幅15mmの試験片を作製した。即ち、多孔質フィルムのMDの長さが105mm、TDの長さが15mmとなる試験片と、多孔質フィルムのTDの長さが105mm、MDの長さが15mmとなる試験片とを作製した。この試験片を用いてMIT試験機法を行った。
<Measurement of strength by MIT tester method>
The porous film was cut out so that MD or TD was in the longitudinal direction to prepare a test piece having a length of 105 mm and a width of 15 mm. That is, a test piece having a porous film having an MD length of 105 mm and a TD length of 15 mm and a test piece having a porous film having a TD length of 105 mm and an MD length of 15 mm were prepared. .. The MIT test machine method was performed using this test piece.

MIT試験機法はMIT型耐折試験機(安田精機製)を用い、JIS P 8115(1994)に準じて、荷重:6N、折り曲げ部R:0.38mm、折り曲げ速度175往復/分とし、試験片の一端を固定し左右へ135度の角度に折り曲げて行った。   The MIT tester method uses a MIT folding endurance tester (manufactured by Yasuda Seiki), and according to JIS P 8115 (1994), load: 6N, bending part R: 0.38 mm, bending speed 175 reciprocations / min, and test One end of the piece was fixed and bent to the left and right at an angle of 135 degrees.

これにより、多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片の長手方向の長さが2.4cm変形するまでの折り曲げ回数を測定した。ここでの折り曲げ回数は、上記MIT型耐折試験機のカウンターに表示される往復折り曲げ回数のことである。また、多孔質フィルムのMDを長手方向とした試験片の長手方向の長さの、折り曲げ1回あたりの変化量(mm/回)については、折り曲げ回数が5000回に到達した際の試験片の長手方向の長さの変化量(mm)から算出した。   Thereby, the number of times of bending until the length in the longitudinal direction of the test piece having the TD of the porous film as the longitudinal direction was deformed by 2.4 cm was measured. The number of times of bending here is the number of times of reciprocal bending displayed on the counter of the MIT folding endurance tester. Regarding the amount of change (mm / time) in the longitudinal direction of the test piece with the MD of the porous film as the longitudinal direction, the test piece when the number of folds reached 5000 It was calculated from the change amount (mm) of the length in the longitudinal direction.

<1kHz抵抗増加率>
(1)初期充放電試験
実施例および比較例にて製造された非水電解液二次電池用セパレータを用いた、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、初期充放電を行った。具体的には、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。
<1 kHz resistance increase rate>
(1) Initial Charge / Discharge Test Using a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery manufactured in Examples and Comparative Examples, a new non-aqueous electrolyte secondary battery that has not been subjected to a charge / discharge cycle is subjected to an initial test. It was charged and discharged. Specifically, at 25 ° C, voltage range: 4.1 to 2.7V, current value: 0.2C (1C is the current value for discharging the rated capacity according to the discharge capacity of 1 hour rate, The same) was set as one cycle and four cycles of initial charge and discharge were performed.

(2)初期の1kHz交流抵抗測定
上記初期充放電試験後、日置電機製LCRメーター(商品名:ケミカルインピーダンスメーター、形式3532−80)によって、室温25℃において、非水電解液二次電池に電圧振幅10mV印加し、ナイキストプロットを算出した。初期充放電試験後の抵抗値として、測定周波数1kHzの実数部の抵抗値を読み取った。以下では、当該抵抗値を「初期の1kHz抵抗値」と称する。
(2) Initial 1 kHz AC resistance measurement After the above initial charge / discharge test, a voltage was applied to the non-aqueous electrolyte secondary battery at room temperature of 25 ° C. by an LCR meter (trade name: Chemical Impedance Meter, model 3532-80) manufactured by Hioki Electric Co., Ltd. An amplitude of 10 mV was applied and a Nyquist plot was calculated. As the resistance value after the initial charge / discharge test, the resistance value of the real part at the measurement frequency of 1 kHz was read. Hereinafter, the resistance value is referred to as “initial 1 kHz resistance value”.

(3)サイクル試験
続いて、55℃にて、充電電流値:1C、放電電流値:10Cの定電流で充放電を行うことを1サイクルとして、100サイクルの充放電を行った。
(3) Cycle test Subsequently, at 55 ° C, 100 cycles of charging / discharging were performed, with charging / discharging performed at a constant current of charging current value: 1 C and discharging current value: 10 C as one cycle.

(4)サイクル試験後の1kHz交流抵抗測定
(2)と同様にして、100サイクル後の測定周波数1kHzの実数部の抵抗値を読みとった。以下では、当該抵抗値を「サイクル試験後の1kHz抵抗値」と称する。
(4) 1 kHz AC resistance measurement after cycle test In the same manner as (2), the resistance value of the real part at the measurement frequency of 1 kHz after 100 cycles was read. Hereinafter, the resistance value is referred to as a “1 kHz resistance value after the cycle test”.

(5)充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率
(サイクル試験後の1kHz抵抗値/初期の1kHz抵抗値)×100を充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率(%)として算出した。
(5) 1 kHz resistance increase rate after 100 cycles of charge / discharge (1 kHz resistance value after cycle test / initial 1 kHz resistance value) × 100 was calculated as a 1 kHz resistance increase rate (%) after 100 cycles of charge / discharge.

〔非水電解液二次電池用セパレータの製造〕
<比較例1>
市販のポリエチレン多孔質フィルム(1)(厚さ16.2μm、目付10.0g/m)を非水電解液二次電池用セパレータ(5)とした。
[Manufacture of separator for non-aqueous electrolyte secondary battery]
<Comparative Example 1>
A commercially available polyethylene porous film (1) (thickness: 16.2 μm, basis weight: 10.0 g / m 2 ) was used as a separator (5) for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<比較例2>
超高分子量ポリエチレン粉末(GUR2024、ティコナ社製)68重量%と、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%とを準備した。この超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワックスとの合計を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重量部、(P168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)0.1重量部、ステアリン酸ナトリウム1.3重量部を加えた。さらに、得られた混合物の全体積に対して38体積%となるように平均粒径0.1μmの炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製)を加えた。これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機で溶融混練してポリオレフィン樹脂組成物とした。
<Comparative example 2>
68 wt% of ultra-high molecular weight polyethylene powder (GUR2024, manufactured by Ticona) and 32 wt% of polyethylene wax having a weight average molecular weight of 1000 (FNP-0115, manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) were prepared. 0.4 parts by weight of an antioxidant (Irg1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), (P168, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) as a total of 100 parts by weight of the ultra high molecular weight polyethylene and polyethylene wax. 1 part by weight and 1.3 parts by weight of sodium stearate were added. Further, calcium carbonate (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) having an average particle diameter of 0.1 μm was added so as to be 38% by volume based on the total volume of the obtained mixture. These powders were mixed as powders with a Henschel mixer, and then melt-kneaded with a biaxial kneader to obtain a polyolefin resin composition.

当該ポリオレフィン樹脂組成物を表面温度が150℃の一対のロールにて圧延し、シートを作成した。このシートを塩酸水溶液(塩酸4mol/L、非イオン系界面活性剤0.5重量%)に浸漬させることで炭酸カルシウムを除去した。続いて105℃で6.2倍に延伸し、厚さ10.9μmのフィルムを得た。さらに126℃で熱固定処理を行うことで得られたポリエチレン多孔質フィルム(2)を非水電解液二次電池用セパレータ(6)とした。   The polyolefin resin composition was rolled with a pair of rolls having a surface temperature of 150 ° C to prepare a sheet. Calcium carbonate was removed by immersing this sheet in an aqueous hydrochloric acid solution (hydrochloric acid 4 mol / L, nonionic surfactant 0.5% by weight). Then, the film was stretched 6.2 times at 105 ° C. to obtain a film having a thickness of 10.9 μm. Further, the polyethylene porous film (2) obtained by heat setting treatment at 126 ° C. was used as a separator (6) for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<比較例3>
超高分子量ポリエチレン粉末(ハイゼックスミリオン145M、三井化学株式会社製)を20重量%準備した。この粉末を定量フィーダーより二軸混練機に加えて、溶融混練した。この時、流動パラフィン80重量%をポンプで二軸混練機に加圧しながら加え、一緒に溶融混練した。その後、ギアポンプを経てTダイスより押し出すことで、ポリオレフィン樹脂組成物を作製した。
<Comparative example 3>
20% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene powder (Hi-Zex Million 145M, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was prepared. This powder was melt-kneaded by adding it to a biaxial kneader from a quantitative feeder. At this time, 80% by weight of liquid paraffin was added to the twin-screw kneader with a pump while pressurizing, and melted and kneaded together. Then, a polyolefin resin composition was produced by extruding from a T die through a gear pump.

当該ポリオレフィン樹脂組成物を冷却ロールで冷却後、118℃でMD方向およびTD方向に6倍同時延伸を行った。延伸されたシート状のポリオレフィン樹脂組成物をヘプタンに浸漬することで、流動パラフィンを除去した。室温にて乾燥後120℃のオーブンで1分間熱固定を行い、厚さ14.2μmのポリエチレン多孔質フィルム(3)を得た。得られたポリエチレン多孔質フィルム(3)を非水電解液二次電池用セパレータ(7)とした。   The polyolefin resin composition was cooled with a cooling roll, and then simultaneously stretched 6 times in the MD and TD directions at 118 ° C. Liquid paraffin was removed by immersing the stretched sheet-shaped polyolefin resin composition in heptane. After drying at room temperature, heat setting was performed in an oven at 120 ° C. for 1 minute to obtain a polyethylene porous film (3) having a thickness of 14.2 μm. The obtained polyethylene porous film (3) was used as a separator (7) for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<実施例1>
比較例2において得られたポリエチレン多孔質フィルム(2)をMD:10.8cm×TD:13cmのサイズに切り出した。当該多孔質フィルムを、図2に示すような15cm×15cm枠のSUS製冶具へ、TD方向の追延伸ができるように固定した。恒温槽を設置した島津株式会社製小型卓上試験機(EZ−L)にて、恒温槽内温度85℃、延伸速度5mm/分で、当該多孔質フィルムに対して、元の長さの1.02倍になるように追延伸を行った。そのまま恒温槽内で1分間熱固定を行うことでポリエチレン多孔質フィルム(4)を得た。得られたポリエチレン多孔質フィルム(4)を非水電解液二次電池用セパレータ(1)とした。
<Example 1>
The polyethylene porous film (2) obtained in Comparative Example 2 was cut into a size of MD: 10.8 cm × TD: 13 cm. The porous film was fixed to a SUS jig having a 15 cm × 15 cm frame as shown in FIG. 2 so as to allow additional stretching in the TD direction. With a small tabletop tester (EZ-L) manufactured by Shimadzu Co., which has a thermostat, the temperature inside the thermostat was 85 ° C., the stretching speed was 5 mm / min, and the original length of the porous film was 1. Additional stretching was performed so as to be 02 times. The polyethylene porous film (4) was obtained by heat setting as it was for 1 minute in a constant temperature bath. The obtained polyethylene porous film (4) was used as a separator (1) for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<実施例2>
超高分子量ポリエチレン粉末(ハイゼックスミリオン145M、三井化学株式会社製)18重量%と、石油樹脂(インデン、ビニルトルエンおよびメチルスチレンを主原料に重合された軟化点115℃の脂環族飽和炭化水素樹脂)2重量%とを準備した。これらの粉末をブレンダーで、粉末の粒径が同じになるまで破砕混合した。その後、得られた混合粉末を定量フィーダーより二軸混練機に加えて溶融混練した。この時、流動パラフィン80重量%をポンプで二軸混練機に加圧しながら加え、一緒に溶融混練した。その後、ギアポンプを経てTダイスより押し出すことで、ポリオレフィン樹脂組成物を作製した。
<Example 2>
Ultra-high molecular weight polyethylene powder (Hi-Zex Million 145M, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) 18% by weight and petroleum resin (indene, vinyltoluene and methylstyrene as a main raw material and polymerized from an alicyclic saturated hydrocarbon resin with a softening point of 115 ° C) 2% by weight was prepared. These powders were crushed and mixed with a blender until the powders had the same particle size. Then, the obtained mixed powder was melt-kneaded by adding it to a biaxial kneader from a quantitative feeder. At this time, 80% by weight of liquid paraffin was added to the twin-screw kneader with a pump while pressurizing, and melted and kneaded together. Then, a polyolefin resin composition was produced by extruding from a T die through a gear pump.

当該ポリオレフィン樹脂組成物を、冷却ロールで冷却後、117℃でMD方向に6.43倍延伸を行った。続けて、117℃でTD方向に6倍延伸を行った。   The polyolefin resin composition was cooled with a cooling roll, and then stretched at 117 ° C. in the MD direction by 6.43 times. Subsequently, the film was stretched 6 times in the TD direction at 117 ° C.

延伸されたシート状のポリオレフィン樹脂組成物をヘプタンに浸漬することで、流動パラフィンを除去した。当該ポリオレフィン樹脂組成物を室温にて乾燥後、120℃のオーブンで1分間熱固定を行い、厚さ19.7μmのポリエチレン多孔質フィルム(5)を得た。得られたポリエチレン多孔質フィルム(5)を非水電解液二次電池用セパレータ(2)とした。   Liquid paraffin was removed by immersing the stretched sheet-shaped polyolefin resin composition in heptane. The polyolefin resin composition was dried at room temperature and then heat set in an oven at 120 ° C. for 1 minute to obtain a polyethylene porous film (5) having a thickness of 19.7 μm. The obtained polyethylene porous film (5) was used as a separator (2) for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<実施例3>
比較例1と同一の市販のポリエチレン多孔質フィルム(1)(厚さ16.2μm、目付10.0g/m)をMD:10.8cm×TD:13cmのサイズに切り出した。当該セパレータを、図2に示すような15cm×15cm枠のSUS製冶具にTD方向の追延伸ができるように固定した。恒温槽を設置した島津株式会社製小型卓上試験機(EZ−L)にて、恒温槽内温度85℃、延伸速度5mm/分で、当該セパレータに対して、元の長さの1.15倍になるように追延伸を行った。そのまま恒温槽内で1分間熱固定を行うことでポリエチレン多孔質フィルム(6)を得た。得られたポリエチレン多孔質フィルム(6)を非水電解液二次電池用セパレータ(3)とした。
<Example 3>
The same commercially available polyethylene porous film (1) as in Comparative Example 1 (thickness 16.2 μm, basis weight 10.0 g / m 2 ) was cut into a size of MD: 10.8 cm × TD: 13 cm. The separator was fixed to a SUS jig having a 15 cm × 15 cm frame as shown in FIG. 2 so that it could be additionally stretched in the TD direction. A small tabletop tester (EZ-L) manufactured by Shimadzu Co., which has a thermostatic chamber installed, has an internal temperature of 85 ° C and a stretching speed of 5 mm / min, and is 1.15 times the original length of the separator. Was additionally stretched. The polyethylene porous film (6) was obtained by heat setting as it was for 1 minute in a constant temperature bath. The obtained polyethylene porous film (6) was used as a separator (3) for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<実施例4>
比較例1と同一の市販のポリエチレン多孔質フィルム(1)(厚さ16.2μm、目付10.0g/m)をMD:10.8cm×TD:13cmのサイズに切り出した。当該セパレータを図2に示すような15cm×15cm枠のSUS製冶具にTD方向の追延伸ができるように固定した。恒温槽を設置した島津株式会社製小型卓上試験機(EZ−L)にて、恒温槽内温度85℃、延伸速度5mm/分で、当該セパレータに対して、元の長さの1.3倍になるように追延伸を行った。そのまま恒温槽内で1分間熱固定を行うことでポリエチレン多孔質フィルム(7)を得た。得られた当該フィルムを非水電解液二次電解液電池用セパレータ(4)とした。
<Example 4>
The same commercially available polyethylene porous film (1) as in Comparative Example 1 (thickness 16.2 μm, basis weight 10.0 g / m 2 ) was cut into a size of MD: 10.8 cm × TD: 13 cm. The separator was fixed to a SUS jig having a 15 cm × 15 cm frame as shown in FIG. 2 so that additional stretching in the TD direction was possible. With a small tabletop tester (EZ-L) manufactured by Shimadzu Co., which has a thermostat, the temperature inside the thermostat is 85 ° C., the stretching speed is 5 mm / min, and the separator is 1.3 times the original length. Was additionally stretched. The polyethylene porous film (7) was obtained by heat setting as it was for 1 minute in a constant temperature bath. The obtained film was used as a separator (4) for a non-aqueous electrolyte secondary electrolyte battery.

〔非水電解液二次電池の作製〕
次に、上記のようにして作製した実施例1〜4および比較例1〜3の非水電解液二次電池用セパレータの各々を用いて非水電解液二次電池を以下に従って作製した。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
Next, a nonaqueous electrolyte secondary battery was produced as follows using each of the separators for nonaqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 produced as described above.

<正極>
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。当該正極を、正極活物質層が形成された部分の大きさが45mm×30mm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用いた。正極活物質層の厚さは58μm、密度は2.50g/cm、正極容量は174mAh/gであった。
<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. The positive electrode was cut with an aluminum foil so that the size of the part where the positive electrode active material layer was formed was 45 mm × 30 mm and the part where the positive electrode active material layer was not formed had a width of 13 mm on the outer periphery. Using. The thickness of the positive electrode active material layer was 58 μm, the density was 2.50 g / cm 3 , and the positive electrode capacity was 174 mAh / g.

<負極>
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。当該負極を、負極活物質層が形成された部分の大きさが50mm×35mm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、銅箔を切り取って用いた。負極活物質層の厚さは49μm、密度は1.40g/cm、負極容量は372mAh/gであった。
<Negative electrode>
A commercially available negative electrode manufactured by applying graphite / styrene-1,3-butadiene copolymer / sodium carboxymethyl cellulose (weight ratio 98/1/1) to a copper foil was used. A copper foil was cut off from the negative electrode so that the size of the part where the negative electrode active material layer was formed was 50 mm × 35 mm, and the part where the width was 13 mm and the negative electrode active material layer was not formed remained on the outer periphery. Using. The negative electrode active material layer had a thickness of 49 μm, a density of 1.40 g / cm 3 , and a negative electrode capacity of 372 mAh / g.

<組み立て>
ラミネートパウチ内で、正極、多孔質層を正極側に対向させた非水電解液二次電池用セパレータ、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。
<Assembly>
A member for a non-aqueous electrolyte secondary battery by stacking (arranging) a positive electrode, a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery with a porous layer facing the positive electrode side, and a negative electrode in this order in a laminate pouch. Got At this time, the positive electrode and the negative electrode were arranged such that the entire main surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode was included in (covered with) the main surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode.

続いて、上記非水電解液二次電池用部材を、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。上記非水電解液としては、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートおよびエチレンカーボネートの体積比が50:20:30の混合溶媒に、濃度1.0モル/リットルのLiPFを溶解させた25℃の電解液を用いた。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を作製した。非水電解液二次電池の設計容量は20.5mAhとした。 Then, the non-aqueous electrolyte secondary battery member was placed in a bag in which an aluminum layer and a heat seal layer were laminated, and 0.25 mL of the non-aqueous electrolyte solution was placed in this bag. The non-aqueous electrolyte is a 25 ° C. electrolyte prepared by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1.0 mol / liter in a mixed solvent having a volume ratio of ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate and ethylene carbonate of 50:20:30. Was used. Then, the inside of the bag was depressurized and the bag was heat-sealed to manufacture a non-aqueous electrolyte secondary battery. The design capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery was 20.5 mAh.

〔測定結果〕
測定結果を表1に示す。
〔Measurement result〕
The measurement results are shown in Table 1.

Figure 2020074276
Figure 2020074276

多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片を用いたMIT試験機法において、上記試験片の長手方向の長さが2.4cm変化するまでの折り曲げ回数が1600回未満である比較例1〜3は、充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率が400%以上であった。   In the MIT tester method using the test piece having the TD of the porous film as the longitudinal direction, the number of foldings is less than 1600 times until the length of the test piece in the longitudinal direction changes by 2.4 cm. No. 3 had a 1 kHz resistance increase rate of 400% or more after 100 cycles of charge and discharge.

また、多孔質フィルムのMDを長手方向とした試験片を用いたMIT試験機法において、5000回折り曲げた場合の上記試験片の長手方向の長さの、折り曲げ1回あたりの変化量が0.0004mm/回未満である比較例2は、充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率が500%以上であり、比較例1および3に比べてさらに充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率に優れない結果となった。   In addition, in the MIT tester method using a test piece having the MD of the porous film in the longitudinal direction, the amount of change in the length of the test piece in the longitudinal direction when bent 5000 times was 0.1. Comparative Example 2 having less than 0004 mm / times has an increase rate of 1 kHz resistance of 100% or more after 100 cycles of charging / discharging, and is not excellent in the rate of increase of 1 kHz resistance after 100 cycles of charging / discharging as compared with Comparative Examples 1 and 3. It was a result.

一方、多孔質フィルムのTDを長手方向とした試験片を用いたMIT試験機法において、上記試験片の長手方向の長さが2.4cm変化するまでの折り曲げ回数が1600回以上である実施例1〜4は、充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率が350%未満であった。このように実施例1〜4は、充放電100サイクル後の1kHz抵抗増加率を抑制できることが確認された。また、実施例1〜4は、多孔質フィルムのMDを長手方向とした試験片を用いたMIT試験機法において、5000回折り曲げた場合の上記試験片の長手方向の長さの、折り曲げ1回あたりの変化量が0.0004mm/回以上であった。   On the other hand, in the MIT tester method using a test piece having the TD of the porous film as the longitudinal direction, an example in which the number of folds is 1600 times or more until the length of the test piece in the longitudinal direction changes by 2.4 cm In Nos. 1 to 4, the 1 kHz resistance increase rate after 100 cycles of charging and discharging was less than 350%. As described above, it was confirmed that Examples 1 to 4 could suppress the 1 kHz resistance increase rate after 100 cycles of charging and discharging. In addition, in Examples 1 to 4, in the MIT test machine method using the test piece having the MD of the porous film as the longitudinal direction, the length of the test piece in the longitudinal direction when bent 5000 times was bent once. The amount of change per unit was 0.0004 mm / time or more.

本発明の非水電解液二次電池用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は、電池抵抗増加率が抑制された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 manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the rate of increase in battery resistance is suppressed. ..

1 試験片
2 ばね荷重クランプ
3 折り曲げクランプ
4 錘
1 Test piece 2 Spring load clamp 3 Bending clamp 4 Weight

Claims (5)

ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータの製造方法であって、
(a)ポリオレフィン系樹脂を含むシートを延伸する工程、
(b)工程(a)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、ポリオレフィン多孔質フィルムを得る工程、および、
(c)工程(b)後に、上記ポリオレフィン多孔質フィルムに対して、再度加熱および延伸を行い、その後、熱固定する工程、
を含み、
上記非水電解液二次電池用セパレータのTDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、上記試験片の長手方向の長さが2.4cm変化するまでの折り曲げ回数が1600回以上である、非水電解液二次電池用セパレータの製造方法。
A method for producing a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing a polyolefin porous film,
(A) a step of stretching a sheet containing a polyolefin resin,
(B) heat-setting the sheet stretched in step (a) at a heat-setting temperature of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower to obtain a polyolefin porous film, and
(C) After the step (b), the polyolefin porous film is heated and stretched again, and then heat-fixed,
Including,
Using the test piece having the TD of the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery in the longitudinal direction, the length in the longitudinal direction of the test piece measured by the MIT tester method defined in JIS P 8115 (1994). The method for producing a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the number of foldings is 1600 times or more before the change of 2.4 cm.
上記非水電解液二次電池用セパレータのMDを長手方向とした試験片を用いて、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法によって測定された、5000回折り曲げた場合の上記試験片の長手方向の長さの、折り曲げ1回あたりの変化量が0.0004mm/回以上である、請求項1に記載の非水電解液二次電池用セパレータの製造方法。   Using the test piece having the MD of the separator for the non-aqueous electrolyte secondary battery in the longitudinal direction, the test in the case of bending 5000 times measured by the MIT tester method defined in JIS P 8115 (1994) The method for producing a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the amount of change in the length of the piece in the longitudinal direction per bending is 0.0004 mm / turn or more. 前記工程(c)における延伸の方向がTD方向である、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製造方法。   The method for manufacturing a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the stretching direction in the step (c) is the TD direction. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水電解液二次電池用セパレータの製造方法によって得られた非水電解液二次電池用セパレータに、樹脂を含む塗工液を塗布する工程を含む、非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法。   The process of apply | coating the coating liquid containing resin to the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries obtained by the manufacturing method of the separator for nonaqueous electrolyte secondary batteries of any one of Claims 1-3. A method for producing a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising: 前記樹脂がポリアミド系樹脂を含む、請求項4に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法。   The method for producing a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 4, wherein the resin contains a polyamide resin.
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WO2015194504A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 Polyolefin microporous membrane, separator for cell, and cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014103713A1 (en) * 2012-12-26 2014-07-03 東レ株式会社 Porous polyolefin film and method for producing same, and storage device separator formed using same
WO2015194504A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 Polyolefin microporous membrane, separator for cell, and cell

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