JP2023151386A - Separator for storage battery and battery - Google Patents

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Jun Tomabechi
祐仁 中澤
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Abstract

To provide a separator for a power storage device, the separator enabling reduction of resistance of the power storage device and improvement of the safety thereof to be made compatible with each other, and to provide a power storage device including the separator.SOLUTION: A separator for a power storage device is provided, including a polyolefin microporous membrane, and further including a porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles on the polyolefin microporous membrane, and when the volume of the Li storage particles in the porous layer is A, the volume of the inorganic particles is B, the volume ratio (%) of the Li storage particles is A/(A+B)×100, and the volume ratio (%) of the inorganic particles is B/(A+B)×100, the separator for the power storage device has a volume ratio of the Li storage particles of 25% to 95%, and the volume ratio of the inorganic particles of 5% to 75%, and a power storage device or a non-aqueous electrolyte secondary battery including the separator for the power storage device is also provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蓄電デバイス(以下、単に「電池」ともいう)、及びその発電要素に用いる蓄電デバイス用セパレータに関する。 The present invention relates to an electricity storage device (hereinafter also simply referred to as a "battery") and a separator for an electricity storage device used in its power generation element.

従来、蓄電デバイスでは、正極板と負極板との間に電池用セパレータを介在させた発電要素に、電解液を含浸させていた。 Conventionally, in electricity storage devices, an electrolytic solution has been impregnated into a power generation element in which a battery separator is interposed between a positive electrode plate and a negative electrode plate.

これらの蓄電デバイスでは、比較的低温で比較的大きな電流でデバイスを充電することなどの条件下では、負極板にリチウム(Li)が析出して、この負極板から金属Liがデンドライト(樹枝状結晶)として成長することがある。このようなデンドライトが成長し続けると、セパレータを突き破って、若しくは貫通して正極板にまで到達するか、又は正極板に接近することで、デンドライト自身が経路となって短絡を招く不具合を生じることがある。例えば、基材のみから成る従来の単層セパレータを備えるリチウムイオン二次電池の釘刺し試験時に、釘が正極、セパレータ及び負極を貫通すると、釘中の電子(e)は負極から正極へ著しく高速で移動し、かつLiイオンも負極から正極へ著しく高速で移動するので、大電流が流れて発熱量が増加し、安全性を損なう傾向にある。 In these power storage devices, under conditions such as charging the device with a relatively large current at a relatively low temperature, lithium (Li) is deposited on the negative electrode plate, and metal Li forms from this negative electrode plate into dendrites (dendritic crystals). ) may grow as If such dendrites continue to grow, they may break through or penetrate the separator to reach the positive electrode plate, or they may come close to the positive electrode plate, causing the dendrite itself to become a path and cause a short circuit. There is. For example, during a nail penetration test of a lithium ion secondary battery equipped with a conventional single-layer separator consisting of only a base material, when the nail penetrates the positive electrode, separator, and negative electrode, the electrons (e - ) in the nail are significantly transferred from the negative electrode to the positive electrode. Since it moves at high speed and Li + ions also move at extremely high speed from the negative electrode to the positive electrode, a large current flows and the amount of heat generated increases, which tends to impair safety.

また、電池において、析出したデンドライト(金属Li)が折れると、負極板と導通しない状態で、反応性の高い金属Liが存在することもある。このように、電池において、デンドライト又はこれに起因する金属Liが多く存在すると、他の部位に短絡を生じさせたり、複数の部位同士が短絡したり、過充電により発熱した場合に、周囲にある反応性の高い金属Liまでもが反応して、さらに発熱が生じたりする不具合に繋がり易く、また電池の容量劣化の原因となる。 Furthermore, in a battery, if the precipitated dendrite (metallic Li) is broken, highly reactive metallic Li may be present in a state where it is not electrically connected to the negative electrode plate. In this way, if there is a large amount of dendrite or metal Li caused by it in a battery, it may cause short circuits in other parts, short circuits between multiple parts, or when heat is generated due to overcharging, Even the highly reactive metal Li reacts, which tends to lead to further problems such as generation of heat, and also causes deterioration of battery capacity.

これに対して、例えば、特許文献1には、正負極とセパレータとを備える蓄電デバイス内に、Liを吸蔵することが可能な化合物の層と絶縁層とを形成することによって、デンドライトの成長を抑制できることが報告されている。特許文献2には、蓄電デバイスの電極間にLiを吸蔵することが可能な材料を配置することが報告されている。 On the other hand, for example, Patent Document 1 discloses that dendrite growth is prevented by forming a layer of a compound capable of occluding Li and an insulating layer in an electricity storage device including positive and negative electrodes and a separator. It has been reported that it can be suppressed. Patent Document 2 reports that a material capable of occluding Li is disposed between electrodes of an electricity storage device.

また、特許文献3には、電極間、又は電極とセパレータとの間に、高吸収性無機フィラーと低吸収性無機フィラーとが混在する上下2層多孔質絶縁層が配置され、電極側に低吸収性無機フィラーを多く含む層が向き、かつセパレータ側に高吸収性無機フィラーを多く含む層が向くことが報告されている。 Furthermore, in Patent Document 3, upper and lower porous insulating layers containing a mixture of a high-absorbency inorganic filler and a low-absorbency inorganic filler are arranged between electrodes or between an electrode and a separator, and a low-absorption inorganic filler is disposed on the electrode side. It has been reported that the layer containing a large amount of absorbent inorganic filler is oriented toward the separator, and the layer containing a large amount of superabsorbent inorganic filler is oriented toward the separator side.

国際公開第2020/230825号International Publication No. 2020/230825 特開2009-67657号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-67657 特開2011-25204号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-25204

しかしながら、特許文献1~3に記載のセパレータ又は蓄電デバイスではデンドライト成長の抑制について更に検討の余地があり、そして蓄電デバイスの構成要素の低抵抗化と安全性の向上とを両立することが課題であった。また、従来のセパレータには、蓄電デバイスにリチウム(Li)金属負極を用いた際の低抵抗化と安全性との両立について検討の余地がある。 However, in the separators or power storage devices described in Patent Documents 1 to 3, there is room for further study on suppressing dendrite growth, and it is a challenge to achieve both lower resistance and improved safety of the constituent elements of power storage devices. there were. Further, in the conventional separator, there is room for consideration of achieving both low resistance and safety when a lithium (Li) metal negative electrode is used in an electricity storage device.

したがって、本発明は、蓄電デバイスの低抵抗化と安全性の向上とを両立することが可能な蓄電デバイス用セパレータ、及びそれを含む蓄電デバイス又は非水電解液二次電池を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a separator for a power storage device that can achieve both lower resistance and improved safety of the power storage device, and a power storage device or non-aqueous electrolyte secondary battery including the separator. shall be.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、蓄電デバイス用セパレータのポリオレフィン微多孔膜上に多孔層を配置し、多孔層においてリチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子の適切な体積比を特定することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。本発明の態様を以下に列記する。
<1> ポリオレフィン微多孔膜を含む蓄電デバイス用セパレータであって、
前記ポリオレフィン微多孔膜上に、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子とを含有する多孔層を有し、かつ
前記多孔層の前記Li吸蔵粒子の体積A、前記無機粒子の体積Bとし、前記Li吸蔵粒子の体積比(%)をA/(A+B)×100、前記無機粒子の体積比(%)をB/(A+B)×100としたとき、前記Li吸蔵粒子の体積比が25%~95%、前記無機粒子の体積比が5%~75%である
ことを特徴とする蓄電デバイス用セパレータ。
<2> 前記Li吸蔵粒子の平均粒径に対して、前記無機粒子の平均粒径が0.30倍~1.5倍である、項目1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
<3> 前記多孔層の空隙率が、65.0%~85.0%である、項目1又は2に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
<4> 前記無機粒子が、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸バリウム及びジルコニアから成る群から選択される少なくとも1種類を含む、項目1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
<5> 前記Li吸蔵粒子が、酸化スズ、シリコン、スズ、ゲルマニウム、アルミニウム、およびグラファイトから成る群から選択される少なくとも1種類を含む、項目1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
<6> 項目1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータと、
正極と、負極と、非水電解液とを含む非水電解液二次電池。
<7> 前記負極がLi金属である、項目6に記載の非水電解液二次電池。
As a result of extensive studies, the present inventors placed a porous layer on a polyolefin microporous membrane of a separator for electricity storage devices, and identified an appropriate volume ratio of lithium (Li) storage particles and inorganic particles in the porous layer. The inventors have discovered that the above problems can be solved by doing so, and have completed the present invention. Aspects of the present invention are listed below.
<1> A separator for a power storage device including a polyolefin microporous membrane,
A porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles is provided on the polyolefin microporous membrane, and the volume A of the Li storage particles and the volume B of the inorganic particles in the porous layer are When the volume ratio (%) of the storage particles is A/(A+B)×100 and the volume ratio (%) of the inorganic particles is B/(A+B)×100, the volume ratio of the Li storage particles is 25% to 95. %, and a volume ratio of the inorganic particles is 5% to 75%.
<2> The separator for a power storage device according to item 1, wherein the average particle size of the inorganic particles is 0.30 to 1.5 times the average particle size of the Li storage particles.
<3> The separator for an electricity storage device according to item 1 or 2, wherein the porous layer has a porosity of 65.0% to 85.0%.
<4> According to any one of items 1 to 3, wherein the inorganic particles include at least one type selected from the group consisting of alumina, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum silicate, barium sulfate, and zirconia. The separator for the electricity storage device described above.
<5> For the power storage device according to any one of items 1 to 4, wherein the Li storage particles include at least one type selected from the group consisting of tin oxide, silicon, tin, germanium, aluminum, and graphite. Separator.
<6> The separator for a power storage device according to any one of items 1 to 5,
A nonaqueous electrolyte secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte.
<7> The non-aqueous electrolyte secondary battery according to item 6, wherein the negative electrode is Li metal.

本発明によれば、デンドライトを効率的に抑制し、蓄電デバイスの低抵抗化と安全性の向上とを両立することが可能な蓄電デバイス用セパレータ、及びそれを含む蓄電デバイス又は非水電解液二次電池を提供することができ、ひいてはリチウム(Li)金属負極を用いる蓄電デバイスの低抵抗化と安全性も両立させることができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, there is provided a separator for an electricity storage device that can efficiently suppress dendrites and achieve both lower resistance and improved safety of an electricity storage device, and an electricity storage device or a non-aqueous electrolyte separator including the separator. It is possible to provide a secondary battery, and in turn, it is possible to achieve both low resistance and safety of a power storage device using a lithium (Li) metal negative electrode.

図1は、本発明のメカニズムを説明するための蓄電デバイス用セパレータを含む蓄電デバイスの模式断面図であり、膨張前(a)と膨張後(b)のリチウム(Li)吸蔵粒子を含有する。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electricity storage device including a separator for an electricity storage device for explaining the mechanism of the present invention, and contains lithium (Li) storage particles before expansion (a) and after expansion (b).

以下、本発明の実施形態(以下、「本実施形態」という。)を図面を参照して詳細に説明するが、本発明は、本実施形態及び図面に限定されるものではない。本明細書において、各数値範囲の上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。また、各数値の測定は、特に言及しない限り、実施例で説明される方法に従って行なわれることができる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "this embodiment") will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this embodiment and the drawings. In this specification, the upper and lower limits of each numerical range can be arbitrarily combined. Furthermore, unless otherwise specified, each numerical value can be measured according to the method described in the Examples.

<セパレータ>
本実施形態に係る蓄電デバイス用セパレータ(以下、「セパレータ」という。)は、ポリオレフィン微多孔膜を含み、ポリオレフィン微多孔膜上に、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子とを含有する多孔層を有し、そして多孔層においてリチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子の体積比が特定されている。
<Separator>
The separator for an electricity storage device (hereinafter referred to as "separator") according to the present embodiment includes a microporous polyolefin membrane, and a porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles on the microporous polyolefin membrane. The volume ratio of lithium (Li) storage particles to inorganic particles in the porous layer has been specified.

本実施形態では、セパレータの多孔層のLi吸蔵粒子の体積A、無機粒子の体積Bとし、Li吸蔵粒子の体積比(%)をA/(A+B)×100、無機粒子の体積比(%)をB/(A+B)×100としたとき、Li吸蔵粒子の体積比が25%~95%、無機粒子の体積比が5%~75%である。25%≦A/(A+B)×100≦95%、及び5%≦B/(A+B)×100≦75%の関係は、蓄電デバイスにおいて、リチウム又は他の金属のデンドライトがセパレータの多孔層と接すると、Li吸蔵粒子がデンドライトと反応し、そして無機粒子とLi吸蔵粒子の膨張差により空隙が発生し、空隙は、イオン移動経路やデンドライトが滞留するポケットのように機能することを特定するものである。また、上記のような空隙発生、及びイオン移動経路又はデンドライト滞留用ポケットの機能は、蓄電デバイスにリチウム(Li)金属負極が使用される場合に顕著となる。 In this embodiment, the volume of the Li storage particles in the porous layer of the separator is A, the volume of the inorganic particles is B, the volume ratio (%) of the Li storage particles is A/(A+B)×100, and the volume ratio of the inorganic particles (%) is When B/(A+B)×100, the volume ratio of Li storage particles is 25% to 95%, and the volume ratio of inorganic particles is 5% to 75%. The relationship of 25%≦A/(A+B)×100≦95% and 5%≦B/(A+B)×100≦75% means that in an electricity storage device, lithium or other metal dendrites are in contact with the porous layer of the separator. Then, the Li storage particles react with the dendrites, and voids are generated due to the difference in expansion between the inorganic particles and the Li storage particles, and the voids function as ion migration paths and pockets where the dendrites stay. be. Further, the above-mentioned generation of voids and the functions of ion movement paths or dendrite retention pockets become remarkable when a lithium (Li) metal negative electrode is used in the electricity storage device.

より詳細には、本実施形態に係るセパレータの多孔層がLi金属負極と接することによりLi吸蔵粒子が膨張し、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子の体積比及び/又は粒径比が、多孔層の一定の空隙を保つように調整されるので、多孔層の閉塞が抑制され、充電時のLiイオン移動性も確保されることができる。それにより、本実施形態に係るセパレータは、次の2つの効果を両立することができる:
(I)低抵抗化:Li吸蔵粒子を含む多孔層が、蓄電デバイスにおいて負極と同様に機能し、見掛け上の負極の比表面積が上がり、負極の反応速度が上がる。
(II)安全性の向上:多孔層の上記で説明された空隙に、Li又は他の金属のデンドライトが溜まり、そして理論に拘束されることを望まないがデンドライト成長が遅延することが考えられる。
More specifically, when the porous layer of the separator according to the present embodiment comes into contact with the Li metal negative electrode, the Li storage particles expand, and the volume ratio and/or particle size ratio of the lithium (Li) storage particles and the inorganic particles change to the porous layer. Since the voids in the layer are adjusted to maintain a constant level, clogging of the porous layer is suppressed, and Li ion mobility during charging can also be ensured. Thereby, the separator according to this embodiment can achieve both the following two effects:
(I) Lower resistance: The porous layer containing Li storage particles functions similarly to the negative electrode in the electricity storage device, increasing the apparent specific surface area of the negative electrode and increasing the reaction rate of the negative electrode.
(II) Improved safety: It is believed that Li or other metal dendrites accumulate in the above-described voids of the porous layer and, without wishing to be bound by theory, dendrite growth is retarded.

上記効果(I)については、Li吸蔵粒子のみを含む多孔層及び無機粒子を含む絶縁層をそれぞれ有する従来のセパレータとは異なって、更に低抵抗化を実現するという観点から、本実施形態に係るセパレータは、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子を含む多孔層が負極に接することが好ましい。 Regarding the above effect (I), unlike the conventional separator which has a porous layer containing only Li storage particles and an insulating layer containing inorganic particles, the present embodiment has the advantage of achieving further lower resistance. In the separator, it is preferable that a porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles be in contact with the negative electrode.

上記効果(II)については、本実施形態では25%≦A/(A+B)×100≦95%、及び5%≦B/(A+B)×100≦75%の関係が最適化されるため、デンドライトが多孔層をすり抜けて無造作に進行するほど無機粒子の体積比が高くなく、他方では、Li吸蔵粒子リッチでは、多孔層が閉塞し過ぎて反応面積が減少し、電場乱れ又は局所的な電流の集中が発生し、デンドライトが偏析して短絡し易くなるほどLi吸蔵粒子の体積比が高くもない。したがって、Li吸蔵粒子がデンドライトを吸蔵した後に短絡耐性が失活してしまう従来のセパレータとは異なって、本実施形態に係るセパレータは、Li吸蔵というよりも電場安定化及び空隙によるデンドライト堆積が安全性を向上させる。 Regarding the above effect (II), in this embodiment, the relationships of 25%≦A/(A+B)×100≦95% and 5%≦B/(A+B)×100≦75% are optimized, so the dendrite The volume ratio of the inorganic particles is not so high that the particles pass through the porous layer and proceed casually. On the other hand, when Li storage particles are rich, the porous layer is too clogged and the reaction area decreases, causing electric field disturbance or local current flow. The volume ratio of Li storage particles is not so high that concentration occurs, dendrites segregate, and short circuits easily occur. Therefore, unlike conventional separators in which the short circuit resistance is lost after the Li occlusion particles occlude dendrites, the separator according to the present embodiment has a safe electric field stabilization and dendrite deposition due to voids rather than Li occlusion. Improve your sexuality.

また、上記効果(I)及び(II)に伴って、本実施形態に係るセパレータを含む蓄電デバイスのサイクル性も確保することができる。 Moreover, along with the above effects (I) and (II), the cycleability of the electricity storage device including the separator according to the present embodiment can also be ensured.

本実施形態に係るセパレータの構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るセパレータのメカニズムを説明するための模式断面図である。図1では、蓄電デバイスにおいて、負極(1)からリチウム又は他の金属のデンドライト(Li-D又はM-D)が成長してセパレータ(6)の多孔層(2)と接すると、Li吸蔵粒子(3a)がデンドライトと反応して膨張し(3b)、そして無機粒子(4)とLi吸蔵粒子(3b)の膨張差により空隙が発生し、空隙は、イオン(i)移動経路を確保したり、ポケット(P)にデンドライト(Li-D又はM-D)を滞留させたりすることが示されている。 The configuration of the separator according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the mechanism of the separator according to this embodiment. In FIG. 1, in a power storage device, when lithium or other metal dendrites (Li-D or MD) grow from the negative electrode (1) and come into contact with the porous layer (2) of the separator (6), Li storage particles (3a) reacts with the dendrite and expands (3b), and the difference in expansion between the inorganic particles (4) and the Li storage particles (3b) generates voids, which secure a path for the movement of ions (i). , it has been shown that dendrites (Li-D or MD) are retained in the pocket (P).

本実施形態では、多孔層に含まれるLi吸蔵粒子と、蓄電デバイス中のLiイオンとの吸蔵反応が十分に行われる限り、膨張又は空隙形成のトリガーとなるデンドライトは、Liデンドライトだけでなく、Li以外の金属デンドライトでもよい。 In this embodiment, as long as the occlusion reaction between the Li occluding particles contained in the porous layer and the Li ions in the electricity storage device is sufficiently performed, the dendrites that trigger expansion or void formation are not only Li dendrites but also Li ions. Other metal dendrites may also be used.

本実施形態に係るセパレータの多孔層において、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子の体積比及び/又は粒径比は、上記で説明された本発明の作用効果の観点から、次のいずれかの関係:
30%≦A/(A+B)×100≦90%;
10%≦B/(A+B)×100≦70%;
を有することが好ましく、次のいずれかの関係:
40%≦A/(A+B)×100≦80%;
20%≦B/(A+B)×100≦60%;
を有することがより好ましく、次のいずれかの関係:
42.0%≦A/(A+B)×100≦75.0%;
25.0%≦B/(A+B)×100≦58.0%;
Li吸蔵粒子の平均粒径に対する無機粒子の平均粒径が0.30(倍)~1.5(倍)の範囲内である;
を有することが更に好ましく、次のいずれかの関係:
44.0%≦A/(A+B)×100≦70.0%;
30.0%≦B/(A+B)×100≦56.0%;
0.40(倍)≦無機粒子の平均粒径/Li吸蔵粒子の平均粒径≦1.40(倍)
を有することがより更に好ましく、次のいずれかの関係:
44.0%≦A/(A+B)×100≦63.0%;
37.0%≦B/(A+B)×100≦56.0%;
0.70(倍)≦無機粒子の平均粒径/Li吸蔵粒子の平均粒径≦1.30(倍)
を有することが特に好ましい。
In the porous layer of the separator according to the present embodiment, the volume ratio and/or particle size ratio of the lithium (Li) storage particles to the inorganic particles is set to one of the following from the viewpoint of the effects of the present invention explained above. relationship:
30%≦A/(A+B)×100≦90%;
10%≦B/(A+B)×100≦70%;
It is preferable to have one of the following relationships:
40%≦A/(A+B)×100≦80%;
20%≦B/(A+B)×100≦60%;
It is more preferable to have one of the following relationships:
42.0%≦A/(A+B)×100≦75.0%;
25.0%≦B/(A+B)×100≦58.0%;
The average particle size of the inorganic particles is within the range of 0.30 (times) to 1.5 (times) with respect to the average particle size of the Li storage particles;
It is more preferable to have one of the following relationships:
44.0%≦A/(A+B)×100≦70.0%;
30.0%≦B/(A+B)×100≦56.0%;
0.40 (times) ≦ Average particle size of inorganic particles / Average particle size of Li storage particles ≦ 1.40 (times)
It is even more preferable to have one of the following relationships:
44.0%≦A/(A+B)×100≦63.0%;
37.0%≦B/(A+B)×100≦56.0%;
0.70 (times) ≦ Average particle size of inorganic particles / Average particle size of Li storage particles ≦ 1.30 (times)
It is particularly preferable to have

本実施形態に係るセパレータは、ポリオレフィン微多孔膜、及びその上に配置された多孔層を含む積層構造、又はポリオレフィン微多孔膜に多孔層が塗工されている構造を有してよい。一般に、単層セパレータは、ポリオレフィン微多孔膜などの基材から成り、積層セパレータは、基材と、基材に積層された少なくとも1つの層を含む。少なくとも1つの層は、例えば、イオン透過性、接着性、熱可塑性、無機多孔性などを有してよいが、本発明の作用効果の観点から絶縁性を有するものではないことが好ましい。また、少なくとも1つの層は、一枚の膜で形成されるか、又はLi吸蔵粒子及び無機粒子を上述のとおりに有する多孔層を構成することができる。多孔層は、基材上に一層として形成されるだけでなく、基材上に形成されたドット塗工、ストライプ塗工などのパターンも含むことができる。 The separator according to this embodiment may have a laminated structure including a microporous polyolefin membrane and a porous layer disposed thereon, or a structure in which the microporous polyolefin membrane is coated with a porous layer. Generally, a single-layer separator consists of a base material such as a microporous polyolefin membrane, and a laminated separator includes a base material and at least one layer laminated to the base material. At least one layer may have, for example, ion permeability, adhesiveness, thermoplasticity, inorganic porosity, etc., but from the viewpoint of the effects of the present invention, it is preferably not insulating. Moreover, at least one layer can be formed of a single membrane, or can constitute a porous layer having Li storage particles and inorganic particles as described above. The porous layer is not only formed as a single layer on the base material, but can also include a pattern such as dot coating or stripe coating formed on the base material.

本実施形態に係るセパレータの構成要素、製造方法、物性などについて以下に説明する。 The constituent elements, manufacturing method, physical properties, etc. of the separator according to this embodiment will be described below.

<セパレータ含有物>
セパレータは、ポリオレフィン微多孔膜を含み、かつポリオレフィン微多孔膜上に、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子を含有する多孔層を有する。所望により、セパレータは、ポリレフィン、Li吸蔵粒子、及び無機粒子に加えて、ポリオレフィン以外の樹脂、有機フィラーなどを含んでよい。
<Separator inclusions>
The separator includes a microporous polyolefin membrane, and has a porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles on the microporous polyolefin membrane. If desired, the separator may contain a resin other than polyolefin, an organic filler, and the like in addition to the polyolefin, Li storage particles, and inorganic particles.

<リチウム(Li)吸蔵粒子>
本明細書では、リチウム(Li)吸蔵粒子とは、リチウム(Li)を吸蔵することが可能な粒子状の材料を意味する。Li吸蔵粒子としては、リチウム(Li)を吸蔵(インターカレート、合金化、化学コンバージョン等を含む)することができる化合物、例えばリチウムイオン二次電池の負極活物質等を粒子の形態で用いることができる。
<Lithium (Li) storage particles>
In this specification, lithium (Li) storage particles refer to particulate materials capable of storing lithium (Li). As the Li storage particles, a compound capable of storing lithium (Li) (including intercalation, alloying, chemical conversion, etc.), such as a negative electrode active material of a lithium ion secondary battery, can be used in the form of particles. I can do it.

具体的には、Li吸蔵粒子の材料としては、例えば、シリコン、スズ、ゲルマニウム、アルミニウム、一酸化ケイ素、リチウム合金(例えば、リチウム-アルミニウム、リチウム-鉛、リチウム-スズ、リチウム-アルミニウム-スズ、リチウム-ガリウム、ウッド合金等のリチウム金属含有合金)、炭素材料(例えば、グラファイト(黒鉛)、ハードカーボン、低温焼成炭素、非晶質カーボン等)、金属酸化物、リチウム金属酸化物(例えばLiTi12等)、ポリリン酸化合物、遷移金属の硫化物等が挙げられる。中でも、シリコン、スズ、ゲルマニウム、アルミニウム、酸化スズ、およびグラファイトから成る群から選択される少なくとも1種類を用いることが好ましい。また、Li吸蔵材料(A)は、リチウムによって還元分解される化合物等のように、リチウムと反応する化合物を含んでもよい。このような材料を用いることによって、安全性、出力及びサイクル特性に優れた蓄電デバイスを作製することが可能である。より好ましくは、体積当たりのLi吸蔵容量の観点から、スズ、シリコン、及び/又は酸化スズを用いると、Liデンドライトの成長を長期に亘り抑制できる。 Specifically, materials for the Li storage particles include, for example, silicon, tin, germanium, aluminum, silicon monoxide, and lithium alloys (for example, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium metal-containing alloys such as lithium-gallium and wood alloys), carbon materials (e.g. graphite, hard carbon, low temperature fired carbon, amorphous carbon, etc.), metal oxides, lithium metal oxides (e.g. Li 4 Ti 5 O 12, etc.), polyphosphoric acid compounds, transition metal sulfides, and the like. Among these, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of silicon, tin, germanium, aluminum, tin oxide, and graphite. Further, the Li storage material (A) may contain a compound that reacts with lithium, such as a compound that is reductively decomposed by lithium. By using such a material, it is possible to produce a power storage device with excellent safety, output, and cycle characteristics. More preferably, from the viewpoint of Li storage capacity per volume, the growth of Li dendrites can be suppressed over a long period of time by using tin, silicon, and/or tin oxide.

Li吸蔵粒子の形状は、耐熱性及び透過性の観点から、粒子状であり、デンドライト抑制の観点から、好ましくは薄片状、鱗片状、板状、ブロック状、又は球状であり、より好ましくは、薄片上、鱗片状、板状、又はブロック状である。 The shape of the Li storage particles is particulate from the viewpoint of heat resistance and permeability, and from the viewpoint of suppressing dendrites, it is preferably flaky, scaly, plate-like, block-like, or spherical, and more preferably, It is flaky, scaly, plate-like, or block-like.

本実施形態に係るLi吸蔵粒子の平均粒径(Dp50粒径)としては、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.1μm以上、より更に好ましくは0.3μm以上、特に好ましくは0.5μm以上であり、その上限として、好ましくは15.0μm以下、より好ましくは5.0μm以下、更により好ましくは3.0μm以下である。平均粒径を0.01μm以上に調整することは、セパレータの含水率を低減する観点から好ましい。一方、平均粒径を15.0μm以下に調整することは、リチウム又は他の金属のデンドライト成長を効率的に抑制し、かつセパレータの熱収縮率を低減して、破膜し難くする観点から好ましい。また、平均粒径を3.0μm以下に調整することは、層厚の小さい多孔層を良好に形成する観点、及び無機粒子の多孔層中における分散性の観点から好ましい。 The average particle size (Dp50 particle size) of the Li storage particles according to this embodiment is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, still more preferably 0.1 μm or more, and even more preferably 0.3 μm. Above, it is particularly preferably 0.5 μm or more, and its upper limit is preferably 15.0 μm or less, more preferably 5.0 μm or less, and even more preferably 3.0 μm or less. It is preferable to adjust the average particle size to 0.01 μm or more from the viewpoint of reducing the water content of the separator. On the other hand, it is preferable to adjust the average particle size to 15.0 μm or less from the viewpoint of efficiently suppressing dendrite growth of lithium or other metals, and reducing the thermal shrinkage rate of the separator to make it difficult to rupture the membrane. . Further, it is preferable to adjust the average particle size to 3.0 μm or less from the viewpoint of forming a porous layer with a small layer thickness and from the viewpoint of dispersibility of inorganic particles in the porous layer.

Li吸蔵材料の平均粒径は、蓄電デバイスの安全性と電気特性とサイクル特性のバランスを取るという観点から、Li吸蔵材料を含まない層又はポリオレフィン微多孔膜の平均孔径の1.5倍~50.0倍であることが好ましく、より好ましくは、3.0倍~46.2倍、5.0倍~30.0倍、10.0倍~30.0倍、又は15.0倍~30.0倍である。
なお、本明細書では、Li吸蔵粒子の平均粒径とは、後述する実施例の測定法において、SEMを用いる方法に準じて測定される値である。
The average particle size of the Li storage material is 1.5 to 50 times the average pore size of the layer that does not contain the Li storage material or the microporous polyolefin membrane, from the viewpoint of balancing the safety, electrical characteristics, and cycle characteristics of the power storage device. It is preferably 0 times, more preferably 3.0 times to 46.2 times, 5.0 times to 30.0 times, 10.0 times to 30.0 times, or 15.0 times to 30 times. .0 times.
In addition, in this specification, the average particle diameter of Li storage particles is a value measured according to the method using SEM in the measurement method of the Example mentioned later.

<無機粒子> 無機粒子としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄などの酸化物系セラミックス、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス、硫酸バリウム等の金属硫酸塩、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス、ガラス繊維などが挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。中でも、無機粒子は、電気化学的安定性の観点から、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸バリウム及びジルコニアから成る群から選択される少なくとも1種類を含むことが好ましく、又はそれらから成る群から選択される少なくとも1種類で形成されることが好ましい。本発明において、リチウム(Li)吸蔵粒子は、無機粒子から除かれる。 <Inorganic particles> Examples of inorganic particles include oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, and iron oxide, and nitride ceramics such as silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride. Ceramics, metal sulfates such as barium sulfate, silicon carbide, calcium carbonate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, potassium titanate, talc, kaolin clay, kaolinite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite , mica, amesite, bentonite, asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, aluminum silicate, diatomaceous earth, ceramics such as silica sand, and glass fiber. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, from the viewpoint of electrochemical stability, the inorganic particles preferably contain at least one type selected from the group consisting of alumina, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum silicate, barium sulfate, and zirconia. or at least one type selected from the group consisting of these. In the present invention, lithium (Li) storage particles are excluded from the inorganic particles.

<有機フィラー>
有機フィラーとしては、例えば、架橋ポリアクリル酸、架橋ポリアクリル酸エステル、架橋ポリメタクリル酸、架橋ポリメタクリル酸エステル、架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリシリコーン(ポリメチルシルセスキオキサン等)、架橋ポリスチレン、架橋ポリジビニルベンゼン、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体架橋物、ポリイミド、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン-ホルムアルデヒド縮合物などの各種の架橋高分子微粒子;ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアセタール、熱可塑性ポリイミドなどの耐熱性高分子微粒子などが例示できる。また、これらの有機微粒子を構成する有機樹脂(高分子)は、前記例示の材料の混合物、変性体、誘導体、共重合体(ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体)、架橋体(前記の耐熱性高分子の場合)であってもよい。中でも、架橋ポリアクリル酸、架橋ポリアクリル酸エステル、架橋ポリメタクリル酸、架橋ポリメタクリル酸エステル、架橋ポリメタクリル酸メチル、および架橋ポリシリコーン(ポリメチルシルセスキオキサン等)から成る群より選ばれる1種以上の樹脂であることが好ましい。
<Organic filler>
Examples of organic fillers include crosslinked polyacrylic acid, crosslinked polyacrylic ester, crosslinked polymethacrylic acid, crosslinked polymethacrylic ester, crosslinked polymethyl methacrylate, crosslinked polysilicone (polymethylsilsesquioxane, etc.), and crosslinked polystyrene. , various crosslinked polymer fine particles such as crosslinked polydivinylbenzene, crosslinked styrene-divinylbenzene copolymer, polyimide, melamine resin, phenol resin, benzoguanamine-formaldehyde condensate; polysulfone, polyacrylonitrile, aramid, polyacetal, thermoplastic polyimide Examples include heat-resistant polymer fine particles such as. The organic resin (polymer) constituting these organic fine particles may be a mixture, modified product, derivative, or copolymer (random copolymer, alternating copolymer, block copolymer, or graft copolymer) of the above-mentioned materials. polymer), or a crosslinked product (in the case of the above-mentioned heat-resistant polymer). Among them, 1 selected from the group consisting of crosslinked polyacrylic acid, crosslinked polyacrylic acid ester, crosslinked polymethacrylic acid, crosslinked polymethacrylic acid ester, crosslinked polymethyl methacrylate, and crosslinked polysilicone (polymethylsilsesquioxane, etc.) It is preferable that the resin be more than one species.

<ポリオレフィン、及び他の樹脂>
セパレータに含まれる樹脂としては、熱可塑性樹脂が、薄層多孔層、高強度多孔層などの成型性の観点から好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば:
ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン;
ポリフッ化ビニリデン又はポリテトラフルオロエチレンなどの含フッ素樹脂;
フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体又はエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体などの含フッ素ゴム;
スチレン-ブタジエン共重合体およびその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体およびその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体およびその水素化物、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体などのゴム類;
ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリアセタール、ポリ(1-オキソトリメチレン)、ポリ(1-オキソ-2メチルトリメチレン)などのポリケトン;
などが挙げられる。
<Polyolefin and other resins>
As the resin contained in the separator, a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of moldability into a thin porous layer, a high-strength porous layer, and the like. Examples of thermoplastic resins include:
polyolefins such as polyethylene or polypropylene;
Fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene;
Fluorine-containing rubber such as vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer or ethylene-tetrafluoroethylene copolymer;
Styrene-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride, polymethacrylic acid, polyacrylic acid, methacrylic acid ester-acrylic acid ester Copolymers, styrene-acrylic ester copolymers, acrylonitrile-acrylic ester copolymers, ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyoxyethylene, polyoxypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymers, etc. Rubber;
Polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, polyamide, aromatic polyamide, polyester, polycarbonate, polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, polyacetal, poly(1-oxotrimethylene), poly(1- polyketones such as oxo-2methyltrimethylene);
Examples include.

シャットダウン性の観点から、融点及び/又はガラス転移温度が180℃未満の樹脂が好ましく、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂が好ましい。更には、ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレンを主成分とすることが、シャットダウンをより低温で確実なものとする観点で好ましい。メルトダウン抑制の観点から、融点及び/又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂が好ましく、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、ポリ(1-オキソトリメチレン)などが好ましい。サイクル特性の観点から、電解液との親和性が良好な樹脂が好ましく、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂、又はポリ(1-オキソトリメチレン)、ポリ(1-オキソ-2メチルトリメチレン)などの主骨格にカルボニル基を有するポリケトン樹脂、若しくはポリオキシエーテル等の主骨格にエーテル基を有する樹脂、若しくはポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体などの主骨格にエステル基を有する樹脂、若しくはポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネートなど主骨格にカーボネート基を有する樹脂が好ましい。これらは1種を単独で使用するか、又は2種以上を併用してよい。 From the viewpoint of shutdown properties, resins having a melting point and/or glass transition temperature of less than 180° C. are preferred, and polyolefin resins such as polyethylene or polypropylene are preferred. Furthermore, it is preferable that the polyolefin resin has polyethylene as its main component, from the viewpoint of ensuring shutdown at a lower temperature. From the viewpoint of suppressing meltdown, resins having a melting point and/or glass transition temperature of 180° C. or higher are preferred, and polyphenylene sulfide, polyamide, polyamideimide, aromatic polyamide, poly(1-oxotrimethylene), and the like are preferred. From the viewpoint of cycle characteristics, resins with good affinity with the electrolyte are preferred, and fluororesins such as polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, poly(1-oxotrimethylene), poly( Polyketone resins with a carbonyl group in the main skeleton such as 1-oxo-2methyltrimethylene), resins with an ether group in the main skeleton such as polyoxyether, or polymethacrylic acid, polyacrylic acid, methacrylic acid ester-acrylic A resin having an ester group in its main skeleton, such as an acid ester copolymer, or a resin having a carbonate group in its main skeleton, such as polyethylene carbonate or polypropylene carbonate, is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

なお、樹脂に使用するポリオレフィンの粘度平均分子量の下限としては、成形加工性の観点から、好ましくは1,000以上、より好ましくは2,000以上、さらに好ましくは5,000以上であり、その上限としては、好ましくは12,000,000未満、好ましくは2,000,000未満、さらに好ましくは1,000,000未満である。 Note that the lower limit of the viscosity average molecular weight of the polyolefin used in the resin is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, and even more preferably 5,000 or more, from the viewpoint of molding processability. is preferably less than 12,000,000, preferably less than 2,000,000, and more preferably less than 1,000,000.

<リチウム(Li)吸蔵粒子及び無機粒子を含む層(多孔層)>
多孔層には、上記で説明したとおり、Li吸蔵粒子及び無機粒子を特定の体積比及び/又は粒径比で含有させることができる。また、Li吸蔵粒子は、リチウムによって還元分解される化合物等のように、リチウムと反応する化合物を含んでもよい。このような材料を用いることによって、低抵抗化と安全性の向上とを両立させることができる蓄電デバイスを作製することが可能である。更には体積当たりのLi吸蔵容量の観点から、多孔層は、Li吸蔵粒子の材料としてスズ、シリコン、及び/又は酸化スズを、無機粒子の材料として水酸化酸化アルミニウムをそれぞれ含むことが、デンドライトの成長を長期に亘り抑制できるため好ましい。
<Layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles (porous layer)>
As explained above, the porous layer can contain Li storage particles and inorganic particles at a specific volume ratio and/or particle size ratio. Further, the Li storage particles may include a compound that reacts with lithium, such as a compound that is reductively decomposed by lithium. By using such a material, it is possible to manufacture a power storage device that can achieve both low resistance and improved safety. Furthermore, from the viewpoint of Li storage capacity per volume, it is preferable that the porous layer contains tin, silicon, and/or tin oxide as the material for the Li storage particles, and aluminum hydroxide oxide as the material for the inorganic particles. This is preferable because growth can be suppressed for a long period of time.

多孔層は、上記で説明された本発明の作用効果の観点から、空隙率が、60.0%~85.0%であることが好ましく、65.0%~85.0%であることがより好ましく、66.0%~80.0%であることが更に好ましく、66.4%~75.0%であることが特に好ましい。 From the viewpoint of the effects of the present invention explained above, the porous layer preferably has a porosity of 60.0% to 85.0%, more preferably 65.0% to 85.0%. It is more preferably 66.0% to 80.0%, and particularly preferably 66.4% to 75.0%.

多孔層は、多孔層のLi吸蔵粒子の体積A、無機粒子の体積Bとし、Li吸蔵粒子の体積比(%)をA/(A+B)×100、無機粒子の体積比(%)をB/(A+B)×100としたとき、25%≦A/(A+B)×100≦95%、及び5%≦B/(A+B)×100≦75%の関係を有する。この関係は、本発明の作用効果の観点から、一定の厚さを有する一層を前提としたとき、多孔層の厚さ方向において、Li吸蔵粒子のみから成る層と無機粒子のみから成る層への相分離、比重の大きい方の粒子の堆積、およびリチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子の体積濃度勾配を除外することが好ましい。 In the porous layer, the volume of the Li storage particles in the porous layer is A, the volume of the inorganic particles is B, the volume ratio (%) of the Li storage particles is A/(A+B)×100, and the volume ratio (%) of the inorganic particles is B/ When (A+B)×100, the relationships are 25%≦A/(A+B)×100≦95% and 5%≦B/(A+B)×100≦75%. From the perspective of the effects of the present invention, assuming that one layer has a constant thickness, this relationship is established between a layer consisting only of Li storage particles and a layer consisting only of inorganic particles in the thickness direction of the porous layer. It is preferred to exclude phase separation, accumulation of particles with higher specific gravity, and volume concentration gradients of lithium (Li) storage particles and inorganic particles.

本実施形態に係る多孔層は、樹脂又は樹脂バインダの含有又は非含有を問わない。樹脂又は樹脂バインダを含有しない場合には、多孔層の形成プロセスにおいては樹脂も樹脂バインダも使用しないか、又は樹脂もしくは樹脂バインダを使用するとしても、最終的に形成される多孔層から、例えば加熱、乾燥、焼結、剥離、取り外し、抽出等の手段によって、樹脂もしくは樹脂バインダを除いてよい。樹脂を含む場合、多孔層層中の樹脂に対するLi吸蔵粒子の含有割合(質量分率)は、デンドライト抑制効果及び耐熱性の点から、好ましくは10%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは50%以上、特に好ましくは90%以上であり、上限として好ましくは100%未満、好ましくは99.99%以下、更に好ましくは99.9%以下、特に好ましくは99%以下である。 The porous layer according to this embodiment may or may not contain a resin or a resin binder. If it does not contain a resin or resin binder, either no resin or resin binder is used in the process of forming the porous layer, or even if a resin or resin binder is used, the porous layer that is finally formed may be heated, for example. The resin or resin binder may be removed by means such as drying, sintering, peeling, removal, extraction, etc. When a resin is included, the content ratio (mass fraction) of Li storage particles to the resin in the porous layer is preferably 10% or more, more preferably 30% or more, and even more preferably is 50% or more, particularly preferably 90% or more, and the upper limit is preferably less than 100%, preferably 99.99% or less, more preferably 99.9% or less, particularly preferably 99% or less.

多孔層に含有可能な樹脂としては、上記セパレータ含有物として説明された樹脂を使用することができ、多孔層に含まれる樹脂は、Li吸蔵粒子及び/又は無機粒子を結着でき、蓄電デバイスの電解液に対して不溶であり、かつ蓄電デバイスの使用時に電気化学的に安定であることが好ましい。このような観点では、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂;ポリ(1-オキソトリメチレン)、ポリ(1-オキソ-2メチルトリメチレン)などの主骨格にカルボニル基を有するポリケトン樹脂;ポリオキシエーテル等の主骨格にエーテル基を有する樹脂;ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体などの主骨格にエステル基を有する樹脂;又はポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネートなど主骨格にカーボネート基を有する樹脂を使用してよい。電解液に対しての溶解性を制御するために、物理架橋、及び/又は化学架橋を原料樹脂又は樹脂を含むセパレータに施すことも好ましい。 As the resin that can be contained in the porous layer, the resin described above as the separator-containing material can be used. The resin contained in the porous layer can bind Li storage particles and/or inorganic particles, and is It is preferable that it is insoluble in the electrolytic solution and electrochemically stable during use of the electricity storage device. From this point of view, fluororesins such as polyvinylidene fluoride and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymers; Polyketone resins having a carbonyl group; resins having an ether group in the main skeleton such as polyoxyether; resins having an ester group in the main skeleton such as polymethacrylic acid, polyacrylic acid, methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer; Alternatively, a resin having a carbonate group in its main skeleton, such as polyethylene carbonate or polypropylene carbonate, may be used. In order to control the solubility in the electrolytic solution, it is also preferable to subject the raw resin or the separator containing the resin to physical crosslinking and/or chemical crosslinking.

本実施形態に係る樹脂が、多孔層の総量に占める割合としては、樹脂とLi吸蔵粒子及び/又は無機粒子との結着性の点から、体積分率で、下限として好ましくは0.5%以上、より好ましくは1.0%以上、更に好ましくは3.0%以上、最も好ましくは5.0%以上であり、上限として好ましくは80%以下、より好ましくは60%以下である。当該比率を0.5%以上に調整することは、粒子を十分に結着させ、剥離、欠落等が生じ難くするという観点(すなわち、良好な取り扱い性を十分に確保する観点)から好適である。一方、当該比率を80%以下に調整することは、セパレータの良好なイオン透過性を実現する観点から好適である。 The proportion of the resin according to this embodiment in the total amount of the porous layer is preferably 0.5% as a lower limit in terms of volume fraction from the viewpoint of binding between the resin and Li storage particles and/or inorganic particles. More preferably, it is 1.0% or more, still more preferably 3.0% or more, most preferably 5.0% or more, and the upper limit is preferably 80% or less, more preferably 60% or less. It is preferable to adjust the ratio to 0.5% or more from the viewpoint of sufficiently binding the particles and making it difficult for peeling, chipping, etc. to occur (that is, from the viewpoint of sufficiently ensuring good handling properties). . On the other hand, it is preferable to adjust the ratio to 80% or less from the viewpoint of realizing good ion permeability of the separator.

多孔層の層厚の下限としては、デンドライト抑制効果及び耐熱性向上の観点から、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは2μm以上、より更に好ましくは3μm以上、特に好ましくは4μm以上又は5μm以上である。層厚の上限としては、透過性又は電池の高容量化の観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下、特に好ましくは20μm以下、最も好ましくは11.5μm以下である。 The lower limit of the thickness of the porous layer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, even more preferably 2 μm or more, even more preferably 3 μm or more, and particularly preferably from the viewpoint of dendrite suppression effect and heat resistance improvement. It is 4 μm or more or 5 μm or more. The upper limit of the layer thickness is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, even more preferably 30 μm or less, particularly preferably 20 μm or less, and most preferably 11.5 μm or less, from the viewpoint of permeability or high battery capacity. be.

多孔層の気孔率としては、Li吸蔵粒子のLi吸蔵時の体積膨張率を踏まえて、膨張後の多孔層の気孔率が0%を超えることが好ましい。例えばLi吸蔵粒子の体積膨張率が2倍の場合では多孔層の気孔率としては50%を超えることが好ましく、体積膨張率が3倍の場合は66%以上であることが好ましい。吸蔵容量を多くし、デンドライトの成長を抑制させる観点から、気孔率の上限は、好ましくは99%以下、より好ましくは95%以下、更に好ましくは90%以下である。 Regarding the porosity of the porous layer, it is preferable that the porosity of the porous layer after expansion exceeds 0%, taking into account the volumetric expansion coefficient of the Li storage particles when Li is stored. For example, when the volume expansion coefficient of the Li storage particles is twice, the porosity of the porous layer is preferably over 50%, and when the volume expansion coefficient is 3 times, it is preferably 66% or more. From the viewpoint of increasing the storage capacity and suppressing the growth of dendrites, the upper limit of the porosity is preferably 99% or less, more preferably 95% or less, and even more preferably 90% or less.

多孔層の目付けについては、下限が、デンドライト抑制効果及び耐熱性向上の観点から、好ましくは10g/cm以上、より好ましくは13g/cm以上、更に好ましくは14.0g/cm以上であり、そして上限は、透過性又は蓄電デバイスの高容量化の観点から、好ましくは30g/cm以下、より好ましくは25g/cm以下、更に好ましくは20g/cm以下である。 Regarding the basis weight of the porous layer, the lower limit is preferably 10 g/cm 2 or more, more preferably 13 g/cm 2 or more, and even more preferably 14.0 g/cm 2 or more, from the viewpoint of dendrite suppression effect and heat resistance improvement. , and the upper limit is preferably 30 g/cm 2 or less, more preferably 25 g/cm 2 or less, still more preferably 20 g/cm 2 or less, from the viewpoint of permeability or increasing the capacity of the electricity storage device.

<ポリオレフィン微多孔膜>
本実施形態に係るポリオレフィン微多孔膜は、その主成分として、上記セパレータ含有物として説明されたポリオレフィンを含む膜でよい。本明細書では、材料が特定の成分を「主成分として」含むことは、材料の質量を基準として特定の成分を50質量%以上含むことを意味する。
<Polyolefin microporous membrane>
The microporous polyolefin membrane according to this embodiment may be a membrane containing the polyolefin described above as the separator-containing material as its main component. As used herein, a material containing a specific component "as a main component" means containing 50% by mass or more of the specific component based on the mass of the material.

所望により、ポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィンに加えて、上記で説明された無機粒子、有機フィラー、ポリオレフィン以外の樹脂、無機粒子又は有機フィラーの結着のための樹脂などを含んでよい。 If desired, the polyolefin microporous membrane may contain, in addition to the polyolefin, the above-described inorganic particles, an organic filler, a resin other than polyolefin, a resin for binding the inorganic particles or the organic filler, and the like.

無機粒子同士又は有機フィラー同士を結着させる樹脂としては、下記1)~4)が挙げられる:
1)共役ジエン系重合体、
2)アクリル系重合体、
3)ポリビニルアルコール系樹脂又はセルロース重合体、及び
4)含フッ素樹脂。
Examples of resins that bind inorganic particles or organic fillers include the following 1) to 4):
1) Conjugated diene polymer,
2) Acrylic polymer,
3) polyvinyl alcohol resin or cellulose polymer, and 4) fluorine-containing resin.

1)共役ジエン系重合体は、共役ジエン化合物を単量体単位として含む重合体である。共役ジエン化合物としては、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン、スチレン-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換及び側鎖共役ヘキサジエン類等が挙げられ、これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、高結着性の観点から1,3-ブタジエンが好ましい。 1) A conjugated diene polymer is a polymer containing a conjugated diene compound as a monomer unit. Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, styrene-butadiene, Examples include substituted linear conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes, and these may be used alone or in combination of two or more. Among these, 1,3-butadiene is preferred from the viewpoint of high binding properties.

2)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル系化合物を単量体単位として含む重合体である。上記(メタ)アクリル系化合物とは、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから成る群から選ばれる少なくとも一つを示す。
このような化合物としては、例えば、下記式(P1)で表される化合物が挙げられる。
CH=CRY1-COO-RY2 (P1)
{式中、RY1は、水素原子又はメチル基を示し、かつRY2は、水素原子又は1価の炭化水素基を示す。}
Y2が1価の炭化水素基の場合は、置換基を有してよく、かつ/又は鎖内にヘテロ原子を有してよい。1価の炭化水素基としては、例えば、直鎖又は分岐の鎖状アルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基が挙げられる。
Y2の1種である鎖状アルキル基として、より具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、及びイソプロピル基である炭素原子数が1~3の鎖状アルキル基;n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、及びラウリル基等の、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基が挙げられる。また、RY2の1種であるアリール基としては、例えばフェニル基が挙げられる。
また、1価の炭化水素基の置換基としては、例えばヒドロキシル基及びフェニル基が挙げられ、鎖内のヘテロ原子としては、例えばハロゲン原子、酸素原子等が挙げられる。
このような(メタ)アクリル系化合物としては、(メタ)アクリル酸、鎖状アルキル(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート、フェニル基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。(メタ)アクリル系化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
2) The acrylic polymer is a polymer containing a (meth)acrylic compound as a monomer unit. The above (meth)acrylic compound refers to at least one selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid ester.
Examples of such compounds include compounds represented by the following formula (P1).
CH 2 =CR Y1 -COO-R Y2 (P1)
{In the formula, R Y1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R Y2 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. }
When R Y2 is a monovalent hydrocarbon group, it may have a substituent and/or a heteroatom in the chain. Examples of the monovalent hydrocarbon group include a linear or branched alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group.
More specifically, the chain alkyl group which is one type of R Y2 includes a chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group; n- Examples include chain alkyl groups having 4 or more carbon atoms, such as a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-hexyl group, a 2-ethylhexyl group, and a lauryl group. Further, as the aryl group which is one type of R Y2 , for example, a phenyl group can be mentioned.
Furthermore, examples of substituents on the monovalent hydrocarbon group include hydroxyl and phenyl groups, and examples of heteroatoms in the chain include halogen atoms, oxygen atoms, and the like.
Examples of such (meth)acrylic compounds include (meth)acrylic acid, chain alkyl (meth)acrylate, cycloalkyl (meth)acrylate, (meth)acrylate having a hydroxyl group, (meth)acrylate containing a phenyl group, etc. can be mentioned. The (meth)acrylic compounds may be used alone or in combination of two or more.

3)ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。3)セルロース系重合体としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等が挙げられる。 3) Examples of the polyvinyl alcohol resin include polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, and the like. 3) Examples of cellulose polymers include carboxymethyl cellulose and carboxyethyl cellulose.

4)含フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。 4) Examples of the fluororesin include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, and ethylene-tetrafluoroethylene. Examples include copolymers.

安全性又は低抵抗性に優れたセパレータの積層構造を確保するために、上記で説明されたリチウム(Li)吸蔵粒子は、ポリオレフィン微多孔膜には含まれず、多孔層に含まれることが好ましい。また、セパレータは、本発明の作用効果を阻害しない程度に、ポリオレフィン微多孔膜及び多孔層以外の層を備えることができ、そのような層は、ポリオレフィン以外の樹脂、無機粒子又は有機フィラーの結着のための樹脂などを含んでよい。 In order to ensure a laminated structure of the separator with excellent safety or low resistance, it is preferable that the lithium (Li) storage particles described above are not included in the microporous polyolefin membrane but are included in the porous layer. Furthermore, the separator may include a layer other than the microporous polyolefin membrane and the porous layer to the extent that the effects of the present invention are not impaired, and such a layer may include a resin other than polyolefin, inorganic particles, or a combination of organic filler. It may contain a resin for wearing.

<セパレータの製造方法及び物性>
本実施形態に係るセパレータの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、下記(i)~(iii)の方法が挙げられる:
(i)ポリオレフィン微多孔膜と共に、又はポリオレフィン微多孔膜上に、上記で説明されたリチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子、所望により、上記で説明された樹脂とを含む成形前駆体を、分散、加熱、溶融混練、押出、延伸、緩和等により成形して、セパレータを得る方法;
(ii)上記で説明されたリチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子、所望により、上記で説明された樹脂とを、溶媒に溶解又は分散させて、得られた分散液をポリオレフィン微多孔膜の少なくとも片面に塗布することによって、積層構造又は塗布構造を有するセパレータを得る方法;及び
(iii)リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子と樹脂とを、必要に応じて可塑剤等と共に、押出機等で加熱混合し、ポリオレフィン微多孔膜の構成材料と共押出しし、押し出された積層シートを形成、延伸若しくは可塑剤抽出に供して、乾燥することによって、積層構造を有するセパレータを得たり、または上記(ii)で得られたセパレータの多孔層もしくはポリオレフィン微多孔膜の表面に更に別の層を形成することによってセパレータを得たりする方法。
<Separator manufacturing method and physical properties>
Methods for manufacturing the separator according to the present embodiment are not particularly limited, but include, for example, the following methods (i) to (iii):
(i) dispersing a molding precursor comprising the above-described lithium (Li) storage particles and inorganic particles, optionally the above-described resin, together with or on the polyolefin microporous membrane; , a method of obtaining a separator by molding by heating, melt-kneading, extrusion, stretching, relaxation, etc.;
(ii) The above-described lithium (Li) storage particles, inorganic particles, and optionally the above-described resin are dissolved or dispersed in a solvent, and the resulting dispersion is applied to at least one of the polyolefin microporous membranes. A method of obtaining a separator having a laminated structure or a coating structure by coating on one side; and (iii) Lithium (Li) storage particles, inorganic particles, and resin are mixed together with a plasticizer or the like as necessary in an extruder or the like. A separator having a laminate structure can be obtained by heating and mixing, co-extruding with the constituent materials of the polyolefin microporous membrane, forming the extruded laminate sheet, subjecting it to stretching or plasticizer extraction, and drying, or obtaining a separator having a laminate structure, or the above ( A method of obtaining a separator by forming another layer on the surface of the porous layer of the separator obtained in ii) or the microporous polyolefin membrane.

なお、積層構造を有するセパレータは、上述した製造方法とは異なる方法を用いて製造することも可能である。例えば、微多孔膜及び活性層をラミネート加工により貼り合わせる等の方法を適宜組み合わせることができる。また、Li吸蔵粒子の分散液および無機粒子の分散液をそれぞれ作製しておいて、所望のタイミングで両液を混合してよい。 Note that the separator having a laminated structure can also be manufactured using a method different from the manufacturing method described above. For example, methods such as laminating the microporous membrane and the active layer together can be combined as appropriate. Alternatively, a dispersion liquid of Li storage particles and a dispersion liquid of inorganic particles may be prepared respectively, and both liquids may be mixed at desired timing.

溶媒としては、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子、及び所望により樹脂が、均一かつ安定に溶解又は分散可能な溶媒を用いることが好ましい。このような溶媒としては、例えば、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、水、エタノール、トルエン、熱キシレン、ヘキサンなどを挙げることができる。 As the solvent, it is preferable to use a solvent that can uniformly and stably dissolve or disperse the lithium (Li) storage particles, the inorganic particles, and, if desired, the resin. Examples of such solvents include N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, water, ethanol, toluene, hot xylene, and hexane.

また、Li吸蔵粒子又は無機粒子を含有する溶液を安定化させるために、又はポリオレフィン微多孔膜への塗工性を向上させるために、Li吸蔵粒子の分散液には、界面活性剤等の分散剤、増粘剤、湿潤剤、消泡剤、酸又はアルカリを含むpH調整剤等の各種の添加剤を加えてもよい。これらの添加剤は、溶媒除去又は可塑剤抽出の際に除去できるものが好ましいが、リチウムイオン二次電池の使用時において、電気化学的に安定であり、電池反応を阻害せず、かつ200℃程度まで安定ならば、電池内(又は電池内のセパレータ)に残存してもよい。 In addition, in order to stabilize the solution containing Li-absorbing particles or inorganic particles, or to improve the coating properties on the polyolefin microporous membrane, a surfactant or the like is added to the dispersion of Li-absorbing particles. Various additives may be added, such as a thickening agent, a wetting agent, an antifoaming agent, and a pH adjusting agent containing acid or alkali. These additives are preferably those that can be removed during solvent removal or plasticizer extraction, but are electrochemically stable and do not inhibit battery reactions when used in lithium ion secondary batteries, and must be able to be heated at 200°C. If it is stable to some extent, it may remain in the battery (or the separator within the battery).

リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子、及び所望により樹脂を、溶媒に溶解又は分散させる方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、遊星ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、コロイドミル、アトライター、ロールミル、高速インペラー分散、ディスパーザー、ホモジナイザー、高速衝撃ミル、超音波分散、撹拌羽根等による機械撹拌法などが挙げられる。 Examples of methods for dissolving or dispersing lithium (Li) storage particles, inorganic particles, and optionally a resin in a solvent include a ball mill, bead mill, planetary ball mill, vibrating ball mill, sand mill, colloid mill, attritor, roll mill, and high-speed impeller. Examples include dispersion, a disperser, a homogenizer, a high-speed impact mill, ultrasonic dispersion, and a mechanical stirring method using a stirring blade.

リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子の分散液を、ポリオレフィン微多孔膜の表面に塗布する方法としては、所定の層厚又は塗布面積を実現できる方法であれば特に限定されない。このような塗布方法としては、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法などが挙げられる。また、分散液は、その用途に照らし、ポリオレフィン微多孔膜の片面だけに塗布されてもよいし、両面に塗布されてもよいが、負極と接することとなる最表面は多孔層であることが、デンドライト成長の遅延、デンドライトによる短絡の抑制、低抵抗化、及び充放電容量の向上という観点で好ましい。 The method for applying the dispersion of lithium (Li) storage particles and inorganic particles to the surface of the microporous polyolefin membrane is not particularly limited as long as it can achieve a predetermined layer thickness or application area. Examples of such coating methods include gravure coater method, small-diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, and rod coater method. Examples include coater method, squeeze coater method, cast coater method, die coater method, screen printing method, and spray coating method. Furthermore, depending on the application, the dispersion liquid may be applied to only one side or both sides of the microporous polyolefin membrane, but it is preferable that the outermost surface that comes into contact with the negative electrode be a porous layer. This is preferable from the viewpoints of delaying dendrite growth, suppressing short circuits caused by dendrites, lowering resistance, and improving charge/discharge capacity.

溶媒は、ポリオレフィン微多孔膜に塗布した分散液から除去され得ることが好ましい。溶媒を除去する方法は、ポリオレフィン微多孔膜又はセパレータに悪影響を及ぼさないのであれば特に限定されない。溶媒を除去する方法としては、例えば、ポリオレフィン微多孔膜を固定しながら、ポリオレフィン微多孔膜の融点以下の温度で乾燥する方法、溶媒の沸点より低い温度でポリオレフィン微多孔膜を減圧乾燥する方法、樹脂に対する貧溶媒に浸漬して樹脂を凝固させると同時に溶媒を抽出する方法などが挙げられる。 Preferably, the solvent can be removed from the dispersion applied to the microporous polyolefin membrane. The method for removing the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the microporous polyolefin membrane or the separator. Methods for removing the solvent include, for example, a method of drying the polyolefin microporous membrane while fixing it at a temperature below the melting point of the polyolefin microporous membrane, a method of drying the polyolefin microporous membrane under reduced pressure at a temperature lower than the boiling point of the solvent, Examples include a method of coagulating the resin by immersing it in a poor solvent for the resin and simultaneously extracting the solvent.

上記で説明されたLi吸蔵粒子及び無機粒子を特定の体積比及び/又は粒径比で含有する多孔層は、例えば、上記の製造方法において、Li吸蔵粒子及び無機粒子の材料選定、混合比、分散度などを調整するか、又は個別に作製されたLi吸蔵粒子分散液および無機粒子分散液の混合割合を調整するか、ポリオレフィン微多孔膜上の多孔層のセッティング条件などを最適化することにより形成されることができる。 The porous layer containing the Li storage particles and inorganic particles described above at a specific volume ratio and/or particle size ratio can be produced by, for example, the material selection of the Li storage particles and the inorganic particles, the mixing ratio, By adjusting the degree of dispersion, adjusting the mixing ratio of the individually prepared Li storage particle dispersion and inorganic particle dispersion, or optimizing the setting conditions of the porous layer on the polyolefin microporous membrane. can be formed.

所望により、セパレータの構成材料に、電解液と親和性の良好な樹脂等を添加してよい。電解液と親和性の良好な樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂;ポリ(1-オキソトリメチレン)、ポリ(1-オキソ-2メチルトリメチレン)などの主骨格にカルボニル基を有するポリケトン(PK)樹脂;ポリオキシエーテル等の主骨格にエーテル基を有する樹脂;ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステル共重合体などの主骨格にエステル基を有する樹脂;ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネートなど主骨格にカーボネート基を有する樹脂などが挙げられる。 If desired, a resin or the like having good affinity with the electrolytic solution may be added to the constituent materials of the separator. Examples of resins that have good affinity with the electrolytic solution include fluororesins such as polyvinylidene fluoride and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer; poly(1-oxotrimethylene), poly(1-oxo-2methyltrimethylene); Polyketone (PK) resins that have a carbonyl group in their main skeleton such as ); resins that have an ether group in their main skeleton such as polyoxyether; polymethacrylic acid, polyacrylic acid, methacrylic ester-acrylic ester copolymers, etc. Resins having an ester group in their main skeleton; examples include resins having a carbonate group in their main skeleton, such as polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.

また、リチウムイオン電池用セパレータに一般的に用いられているポリオレフィン微多孔膜を用いる場合、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、フッ素/酸素混合ガス処理などの処理により、ポリオレフィン構造にカルボン酸基、水酸基などを導入する方法により、又は電解液との親和性の高い樹脂を溶解若しくは分散した溶液をポリオレフィン微多孔膜の表面にコーティング若しくは含浸させ、乾燥するか、若しくは貧溶媒に含浸する等の既知の方法により、樹脂の溶解度を低下させ析出させることでポリオレフィンの表面または内部(多孔部)の電解液親和性を改質することができる。 In addition, when using microporous polyolefin membranes that are commonly used in lithium-ion battery separators, treatments such as corona discharge treatment, plasma discharge treatment, and fluorine/oxygen mixed gas treatment can add carboxylic acid groups and hydroxyl groups to the polyolefin structure. or by coating or impregnating the surface of the microporous polyolefin membrane with a solution in which a resin having high affinity with the electrolyte is dissolved or dispersed, and drying or impregnating it with a poor solvent. By reducing the solubility of the resin and causing the resin to precipitate, it is possible to modify the electrolyte affinity of the surface or interior (porous portion) of the polyolefin.

単層、多層、積層又は塗工セパレータの膜厚(総層厚)については、その下限としては、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは7μm以上、より更に好ましくは10μm以上であり、その上限としては、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、より更に好ましくは30μm以下である。膜厚を2μm以上に調整することは、機械強度を十分に確保する観点から好適である。一方、膜厚を200μm以下に調整することは、セパレータの占有体積の低減を可能にして、電池を高容量化する観点から好適である。 Regarding the film thickness (total layer thickness) of a single layer, multilayer, laminated or coated separator, the lower limit is preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more, still more preferably 7 μm or more, even more preferably 10 μm or more. The upper limit thereof is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 50 μm or less, even more preferably 30 μm or less. It is preferable to adjust the film thickness to 2 μm or more from the viewpoint of ensuring sufficient mechanical strength. On the other hand, adjusting the film thickness to 200 μm or less is preferable from the viewpoint of enabling a reduction in the volume occupied by the separator and increasing the capacity of the battery.

多層、積層又は塗工セパレータにおいて、多孔層の最厚部の層厚がセパレータの厚み(総層厚)に占める割合については、下限として、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、上限として、好ましく60%以下、より好ましくは50%以下である。この割合を10%以上に調整することは、デンドライト抑制効果及び短絡(ショート)温度を高め、良好な耐熱性を実現する観点から好適である、一方、この割合を50%以下に調整することは、セパレータの透過性の低下を抑制する観点から好適である。 In a multilayer, laminated or coated separator, the ratio of the thickness of the thickest part of the porous layer to the thickness of the separator (total layer thickness) is preferably 10% or more, more preferably 20% or more as a lower limit. The upper limit is preferably 60% or less, more preferably 50% or less. Adjusting this ratio to 10% or more is preferable from the viewpoint of increasing the dendrite suppressing effect and short circuit temperature and achieving good heat resistance.On the other hand, adjusting this ratio to 50% or less is preferable. , is suitable from the viewpoint of suppressing a decrease in permeability of the separator.

セパレータの透気度の上限は、単層構造と複層構造と塗工構造のいずれの場合においても、電気特性又はサイクル特性の観点から、好ましくは600秒/100cm以下、550秒/100cm以下、500秒/100cm以下、450秒/100cm以下、又は400秒/100cm以下であり、より好ましくは300秒/100cmである。セパレータの透気度の下限は、強度又は安全性の観点から、好ましくは、30秒/100cm以上、60秒/100cm以上、100秒/100cm以上、120秒/100cm以上、140秒/100cm以上、又は150秒/100cm以上である。 The upper limit of the air permeability of the separator is preferably 600 seconds/100 cm 3 or less and 550 seconds/100 cm 3 from the viewpoint of electrical characteristics or cycle characteristics, regardless of whether it is a single layer structure, a multilayer structure, or a coated structure. Below, it is 500 seconds/100cm <3> or less, 450 seconds/100cm <3> or less, or 400 seconds/100cm <3> or less, and more preferably 300 seconds/100cm <3> . From the viewpoint of strength or safety, the lower limit of the air permeability of the separator is preferably 30 seconds/100cm3 or more, 60 seconds/100cm3 or more, 100 seconds/100cm3 or more, 120 seconds/100cm3 or more, 140 seconds /100cm3 or more , or 150 seconds/100cm3 or more.

セパレータの突刺強度の下限は、セパレータを備える蓄電デバイスの安全性の観点から、100gf以上が好ましく、より好ましくは200gf以上、更に好ましくは300gf以上、より更に好ましくは350gf以上、特に好ましくは400gf以上である。セパレータの突刺強度の上限は、セパレータの熱収縮率、絶縁性の維持、又は蓄電デバイスの安全性の向上の観点から、950gf以下が好ましく、より好ましくは900gf以下、更に好ましくは850gf以下、より更に好ましくは800gf以下、特に好ましくは750gf以下である。 The lower limit of the puncture strength of the separator is preferably 100 gf or more, more preferably 200 gf or more, even more preferably 300 gf or more, even more preferably 350 gf or more, particularly preferably 400 gf or more, from the viewpoint of safety of the electricity storage device including the separator. be. The upper limit of the puncture strength of the separator is preferably 950 gf or less, more preferably 900 gf or less, still more preferably 850 gf or less, and even more Preferably it is 800 gf or less, particularly preferably 750 gf or less.

多層又は積層セパレータにおいて、層間の剥離強度は50N/m以上であることが好ましい。層間の剥離強度が50N/m以上であることによって、セパレータをリールに巻く際、及び蓄電デバイスを捲回して作製する際のハンドリング性が向上する傾向にある。また、多層又は積層セパレータが加熱された際の熱収縮率は、50N/m以上の剥離強度で層間が接着されていることによって、耐熱性が高い層の熱収縮率として維持されるため良好になる傾向にある。層間の剥離強度は、より好ましくは100N/m以上、更に好ましくは200N/m以上である。 In a multilayer or laminated separator, the peel strength between the layers is preferably 50 N/m or more. When the interlayer peel strength is 50 N/m or more, handling properties tend to improve when winding the separator onto a reel and when manufacturing an electricity storage device by winding it. In addition, when a multilayer or laminated separator is heated, the heat shrinkage rate is maintained as that of a layer with high heat resistance because the layers are bonded with a peel strength of 50 N/m or more, so the heat shrinkage rate is good. There is a tendency to The interlayer peel strength is more preferably 100 N/m or more, still more preferably 200 N/m or more.

セパレータの150℃での熱収縮率又は130℃での熱収縮率は、0%以上15%以下であることが好ましく、0%以上10%以下であることがより好ましく、0%以上5%以下であることが特に好ましい。熱収縮率を15%以下に調整することは、蓄電デバイスの異常発熱時においてもセパレータの破膜を良好に防止し、正負極間の接触を抑制する観点(すなわち、より良好な安全性能を実現する観点)から好ましい。なお、熱収縮率についてはセパレータの機械方向(MD)と横方向(TD)の両方を上記範囲内に設定することが好ましい。また延伸の条件によっては、一軸に縮み、それと垂直な一軸に僅かに伸びる場合があり、収縮率としては負の値を示すことがある。セパレータの収縮を抑制することは、電極間の短絡を抑制することにつながるため、収縮率は一定値以下であることが重要であり、収縮率は負の値となってもよい。 The heat shrinkage rate at 150°C or the heat shrinkage rate at 130°C of the separator is preferably 0% or more and 15% or less, more preferably 0% or more and 10% or less, and 0% or more and 5% or less. It is particularly preferable that Adjusting the heat shrinkage rate to 15% or less effectively prevents separator membrane rupture even when the power storage device generates abnormal heat, and suppresses contact between the positive and negative electrodes (i.e., achieves better safety performance). preferred from the viewpoint of In addition, regarding the heat shrinkage rate, it is preferable to set both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD) of the separator within the above range. Also, depending on the stretching conditions, it may shrink in one axis and slightly elongate in one axis perpendicular to that, and the shrinkage rate may show a negative value. Since suppressing shrinkage of the separator leads to suppressing short circuits between electrodes, it is important that the shrinkage rate is below a certain value, and the shrinkage rate may be a negative value.

セパレータのシャットダウン温度の下限は、好ましくは120℃以上であり、その上限は、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。なお、シャットダウン温度とは、蓄電デバイスが異常発熱を起こした際、セパレータの微多孔が熱溶融等により閉塞する温度を意味する。シャットダウン温度を160℃以下に調整することは、蓄電デバイスが発熱した場合などにおいても、電流遮断を速やかに促進し、より良好な安全性能が得る観点から好ましい。一方、シャットダウン温度を120℃以上に調整することは、例えば100℃前後の高温下でのセパレータの使用可能性の観点、又は種々の熱処理をセパレータに施し得る観点から好ましい。 The lower limit of the shutdown temperature of the separator is preferably 120°C or higher, and the upper limit is preferably 160°C or lower, more preferably 150°C or lower. Note that the shutdown temperature refers to the temperature at which the micropores of the separator are closed due to thermal melting or the like when the electricity storage device generates abnormal heat. Adjusting the shutdown temperature to 160° C. or lower is preferable from the viewpoint of quickly promoting current interruption and obtaining better safety performance even when the electricity storage device generates heat. On the other hand, it is preferable to adjust the shutdown temperature to 120° C. or higher, for example, from the viewpoint of usability of the separator at a high temperature of around 100° C., or from the viewpoint of being able to perform various heat treatments on the separator.

セパレータのショート温度の下限は、好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃以上であり、その上限は、好ましくは1000℃以下である。ショート温度を180℃以上に調整することは、蓄電デバイスの異常発熱時においても放熱するまで正負極間の接触を抑制し、より良好な安全性能を実現する観点から好ましい。 The lower limit of the short-circuit temperature of the separator is preferably 180°C or higher, more preferably 200°C or higher, and the upper limit thereof is preferably 1000°C or lower. It is preferable to adjust the short-circuit temperature to 180° C. or higher from the viewpoint of suppressing contact between the positive and negative electrodes until the heat is radiated even when the electricity storage device generates abnormal heat, and achieving better safety performance.

なお、上記で説明されたセパレータ、活性層又は絶縁層の物性値又は測定値は、後述する実施例の測定法に準じて測定することができる。 Note that the physical property values or measured values of the separator, active layer, or insulating layer explained above can be measured according to the measurement method of the Examples described later.

<蓄電デバイス>
本発明の別の実施形態に係る蓄電デバイスは、正極と、上記で説明されたセパレータと、負極と、所望によりイオン伝導媒体とを備える。積層構造を有するセパレータが、ポリオレフィン微多孔膜上に、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子とを含有する多孔層を有するときには、セパレータの多孔層側が、蓄電デバイスにおいて、少なくとも一部の負極面と向かい合うか、又は少なくとも一部の負極面と接するように配置されることが好ましい。蓄電デバイスの低抵抗化の観点からは、蓄電デバイスにおいてセパレータの多孔層も負極と同様に機能し、見掛け上の負極の比表面積が上がり、負極の反応速度が上がるように配置されることがより好ましい。
<Electricity storage device>
A power storage device according to another embodiment of the present invention includes a positive electrode, the separator described above, a negative electrode, and optionally an ion conductive medium. When the separator having a laminated structure has a porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles on a microporous polyolefin membrane, the porous layer side of the separator is connected to at least a part of the negative electrode surface in the electricity storage device. It is preferable that they be arranged so as to face each other or to be in contact with at least a part of the negative electrode surface. From the perspective of lowering the resistance of electricity storage devices, it is better to position the porous layer of the separator in electricity storage devices so that it functions similarly to the negative electrode, increases the apparent specific surface area of the negative electrode, and increases the reaction rate of the negative electrode. preferable.

イオン伝導媒体は、蓄電デバイスの電解質に応じて、液状、ゲル状、又は固体状であることができる。液状のイオン伝導媒体として、例えば、非水電解液等を使用してよい。また、非水電解液を含む蓄電デバイスとしては、例えば、非水電解液二次電池等でよい。高サイクル性と安全性の観点から、蓄電デバイスの充電時の負極電位(vsLi/Li)が、上記で説明されたリチウム(Li)を吸蔵可能な材料(A)の電位(vsLi/Li)よりも低いことが好ましく、1.5V(vsLi/Li)以下であることがより好ましい。 The ion conductive medium can be liquid, gel, or solid depending on the electrolyte of the power storage device. For example, a non-aqueous electrolyte may be used as the liquid ion conductive medium. Further, as the electricity storage device containing the non-aqueous electrolyte, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery or the like may be used. From the viewpoint of high cycle performance and safety, the negative electrode potential (vsLi + /Li) during charging of the electricity storage device is the potential of the material (A) capable of occluding lithium (Li) (vsLi + /Li) explained above. ), and more preferably 1.5V (vsLi + /Li) or less.

正極と負極とセパレータは、蓄電デバイスの安全性、容量特性、出力特性及びサイクル特性の観点から、正極とセパレータのポリオレフィン微多孔膜との間に及び/又は負極とポリオレフィン微多孔膜の間に少なくとも1層の多孔層があるように配置されることが好ましく、負極とセパレータのポリオレフィン微多孔膜の間に少なくとも1層の多孔層があるように配置されることがより好ましい。このような配置は、例えば、セパレータの多孔層側を負極側又は正極側に向けることによって;多孔層が複数のポリオレフィン微多孔膜に挟まれた積層構造もしくはポリオレフィン微多孔膜が複数の多孔層に挟まれた積層構造を有するセパレータの使用によって;又はセパレータの構成要素として説明された多孔層を、セパレータとは別に、電極とセパレータの間に設けることによって、達成されることもできる。 From the viewpoint of safety, capacity characteristics, output characteristics, and cycle characteristics of the power storage device, the positive electrode, the negative electrode, and the separator should have at least a gap between the positive electrode and the polyolefin microporous membrane of the separator and/or between the negative electrode and the polyolefin microporous membrane. It is preferable to arrange so that there is one porous layer, and more preferably to arrange so that at least one porous layer exists between the negative electrode and the polyolefin microporous membrane of the separator. Such an arrangement can be achieved, for example, by orienting the porous layer side of the separator toward the negative electrode side or the positive electrode side; or a laminated structure in which the porous layer is sandwiched between multiple microporous polyolefin membranes, or a microporous polyolefin membrane is sandwiched between multiple porous layers. It can also be achieved by the use of a separator with a sandwiched laminate structure; or by providing a porous layer, described as a component of the separator, separately from the separator, between the electrode and the separator.

蓄電デバイスの正極は、特に限定されるものではないが、例えば、正極集電体と正極活物質含有層とを備える既知の構成でよい。蓄電デバイスの負極は、例えば、負極集電体と負極活物質含有層とを備える既知の構成でよく、そして本発明の作用効果の観点からは、負極又はそれに含まれる負極活物質含有層もしくは負極活物質がリチウム(Li)金属であることが好ましい。 The positive electrode of the electricity storage device is not particularly limited, but may have a known configuration including, for example, a positive electrode current collector and a positive electrode active material-containing layer. The negative electrode of the electricity storage device may have a known configuration including, for example, a negative electrode current collector and a negative electrode active material-containing layer. Preferably, the active material is lithium (Li) metal.

蓄電デバイスとしては、具体的には、リチウム電池、リチウム二次電池、リチウムイオン二次電池、ナトリウム二次電池、ナトリウムイオン二次電池、マグネシウム二次電池、マグネシウムイオン二次電池、カルシウム二次電池、カルシウムイオン二次電池、アルミニウム二次電池、アルミニウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、レドックスフロー電池、リチウム硫黄電池、リチウム空気電池、亜鉛空気電池などが挙げられる。これらの中でも、実用性の観点から、リチウム電池、リチウム二次電池、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、又はリチウムイオンキャパシタが好ましく、リチウム電池又はリチウムイオン二次電池がより好ましい。 Specific examples of power storage devices include lithium batteries, lithium secondary batteries, lithium ion secondary batteries, sodium secondary batteries, sodium ion secondary batteries, magnesium secondary batteries, magnesium ion secondary batteries, and calcium secondary batteries. , calcium ion secondary battery, aluminum secondary battery, aluminum ion secondary battery, nickel metal hydride battery, nickel cadmium battery, electric double layer capacitor, lithium ion capacitor, redox flow battery, lithium sulfur battery, lithium air battery, zinc air battery Examples include. Among these, from the viewpoint of practicality, a lithium battery, a lithium secondary battery, a lithium ion secondary battery, a nickel-hydrogen battery, or a lithium ion capacitor is preferred, and a lithium battery or a lithium ion secondary battery is more preferred.

リチウム電池、リチウム二次電池、リチウムイオン二次電池又はリチウムイオンキャパシタの場合には、イオン伝導媒体としては、Liイオン伝導媒体が好ましい。 In the case of a lithium battery, a lithium secondary battery, a lithium ion secondary battery, or a lithium ion capacitor, the ion conductive medium is preferably a Li ion conductive medium.

蓄電デバイスは、例えば、正極と負極とを、本実施形態に係るセパレータを介して重ね合わせて、必要に応じて捲回して、積層電極体又は捲回電極体を形成した後、これを外装体に装填し、正負極と外装体の正負極端子とをリード体などを介して接続し、さらに、イオン伝導媒体を外装体内に注入した後に外装体を封止して作製することができる。リチウム電池、リチウム二次電池、リチウムイオン二次電池又はリチウムイオンキャパシタの場合には、Liイオン伝導媒体は、鎖状又は環状カーボネート等の非水溶媒とリチウム塩等の電解質を含む非水電解液であるか、又は固体電解質若しくはゲル電解質であることができる。 In the electricity storage device, for example, a positive electrode and a negative electrode are overlapped with each other via the separator according to the present embodiment and wound as necessary to form a laminated electrode body or a wound electrode body, and then this is wrapped in an exterior body. It can be manufactured by loading the battery into the housing, connecting the positive and negative electrodes to the positive and negative electrode terminals of the exterior body through a lead body, and further injecting the ion conductive medium into the exterior body, and then sealing the exterior body. In the case of a lithium battery, lithium secondary battery, lithium ion secondary battery, or lithium ion capacitor, the Li ion conductive medium is a nonaqueous electrolyte containing a nonaqueous solvent such as a chain or cyclic carbonate and an electrolyte such as a lithium salt. or can be a solid electrolyte or a gel electrolyte.

次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の物性は以下の方法により測定又は決定した。 Next, the present embodiment will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples; however, the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. In addition, the physical properties in Examples were measured or determined by the following method.

(1)極限粘度(η)、粘度平均分子量(Mv)
ASTM-D4020に基づき、デカリン溶媒における135℃での極限粘度[η](dl/g)を求める。ポリエチレンのMvは次式により算出した。
[η]=6.77×10-4Mv0.67
ポリプロピレンについては、次式によりMvを算出した。
[η]=1.10×10-4Mv0.80
ポリケトンの極限粘度[η](単位dl/g)は、次の定義式にて算出した。

Figure 2023151386000002
{式中、tは、純度98%以上のヘキサフルオロイソプロパノールの25℃での粘度管の流過時間であり、Tは、ポリケトンがヘキサフルオロイソプロパノールに溶解している希釈溶液の25℃での粘度管の流過時間であり、Cは、上記溶液100ml中のグラム単位による溶質(すなわちポリケトン)質量値である。} (1) Intrinsic viscosity (η), viscosity average molecular weight (Mv)
The intrinsic viscosity [η] (dl/g) at 135° C. in decalin solvent is determined based on ASTM-D4020. Mv of polyethylene was calculated using the following formula.
[η]=6.77× 10-4 Mv 0.67
Regarding polypropylene, Mv was calculated using the following formula.
[η]=1.10×10 −4 Mv 0.80
The intrinsic viscosity [η] (unit: dl/g) of the polyketone was calculated using the following formula.
Figure 2023151386000002
{where t is the flow time of hexafluoroisopropanol with a purity of 98% or higher through a viscosity tube at 25°C, and T is the viscosity at 25°C of a diluted solution of polyketone dissolved in hexafluoroisopropanol is the flow time of the tube and C is the mass value of the solute (ie polyketone) in grams in 100 ml of the solution. }

(2)厚み(μm)
ダイヤルゲージ(尾崎製作所製PEACOCK No.25(商標))で試料の膜厚を測定した。MD10mm×TD10mmのサンプルを多孔膜から切り出し、格子状に9箇所(3点×3点)の厚さを測定した。得られた測定値の平均値を膜厚(μm)又は層厚として算出した。
なお、本実施例及び比較例において得られる各単層の厚みとしては、各製造工程で得られる単層の状態で測定した。積層状態の場合、前記測定した単層の値を差し引いて算出した。共押出により単層の状態が得られないものに関しては、断面SEMから各層の厚みを算出した。
(2) Thickness (μm)
The film thickness of the sample was measured using a dial gauge (PEACOCK No. 25 (trademark) manufactured by Ozaki Seisakusho). A sample of MD 10 mm x TD 10 mm was cut out from the porous membrane, and the thickness was measured at 9 points (3 points x 3 points) in a grid pattern. The average value of the obtained measured values was calculated as the film thickness (μm) or layer thickness.
Note that the thickness of each single layer obtained in the present examples and comparative examples was measured in the state of a single layer obtained in each manufacturing process. In the case of a laminated state, the value was calculated by subtracting the value of the single layer measured above. For those in which a single layer state could not be obtained by coextrusion, the thickness of each layer was calculated from cross-sectional SEM.

(3)Li吸蔵粒子Aおよび無機粒子Bの体積比(%)
走査型電子顕微鏡(SEM)にて、10μm×10μmの視野範囲で平面像、断面像を撮影し、EDX(HORIBA X-MAX)にて、平面像および断面像に存在するLi吸蔵粒子Aと無機粒子Bの元素マッピングを行う。その後、元素マッピング画像を画像解析装置に読み込み、平面像、断面像内に存在するLi吸蔵粒子Aまたは無機粒子Bの各面積を算出し、表面と断面の面積の平均から算出した面積比を体積比とした。なお、体積比は平面像および断面像を各10点撮影し、それらの平均値を用いて算出した。
(3) Volume ratio (%) of Li storage particles A and inorganic particles B
Planar images and cross-sectional images were taken with a scanning electron microscope (SEM) in a field of view of 10 μm x 10 μm, and EDX (HORIBA Elemental mapping of particle B is performed. After that, the elemental mapping image is loaded into an image analysis device, the area of each Li storage particle A or inorganic particle B present in the planar image and cross-sectional image is calculated, and the area ratio calculated from the average of the surface and cross-sectional area is calculated as the volume. It was compared. Note that the volume ratio was calculated by taking 10 planar images and 10 cross-sectional images, and using the average value thereof.

(4)気孔率(%)
10cm×10cm角の試料を被測定膜又は層から切り取り、その体積(cm)と質量(g)を求め、それらと真密度(g/cm)より、次式を用いて計算した。
気孔率(%)=(体積-(質量/混合組成物の真密度))/体積×100
なお、混合組成物の密度は、用いたポリオレフィン樹脂と無機粒子の各々の密度と混合比より計算して求められる値を用いた。
(4) Porosity (%)
A 10 cm x 10 cm square sample was cut from the film or layer to be measured, its volume (cm 3 ) and mass (g) were determined, and calculations were made from these and true density (g/cm 3 ) using the following formula.
Porosity (%) = (volume - (mass / true density of mixed composition)) / volume x 100
The density of the mixed composition was calculated from the density of each of the polyolefin resin and inorganic particles used and the mixing ratio.

(5)平均粒径(μm),粒径比
走査型電子顕微鏡(SEM)にて拡大した、10μm×10μmの視野を直接に、又はネガより写真に焼き付けた後に、画像解析装置に読み込み、これから計算される各粒子の円換算径(粒子をその面積を同じくする円に換算したときの円の直径)の数平均値を、平均粒径Dp50(μm)とした。ただし、写真から画像解析装置に入力する際に粒子境界が不明瞭な場合には、写真のトレースを行い、この図を用いて画像解析装置に入力を行った。実施例において特に断りの無い場合、「平均粒径」は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定される。
円換算径は、過度な力を与えない限りそれ以上ほぐすことのできない最小単位の粒子で計算される。例えば、通常、粒子の円換算径は、一次粒子の円換算径を意味するが、造粒された粒子などのように、過度な力を加えない限りほぐれない粒子に関しては、二次粒子の円換算径を意味する。また、複数の1次粒子が弱い力で結び付き、不定形な構造を形成している場合は、その粒子の1次粒径の円換算径を意味する。
なお、試料の平均粒径をSEMより求めることが困難な場合は、レーザー式粒度分布測定装置を用いて測定を行う。この場合、試料を蒸留水に加え、ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を少量添加してから超音波ホモジナイザーで1分間分散させた後、レーザー式粒度分布測定装置(日機装(株)製マイクロトラックMT3300EX)を用いて、粒径分布を測定し、各粒子の数平均値を無機フィラーの平均粒径として得ることができる。
また、異なる種類の複数の粒子について得られた平均粒径から粒径比も算出することができる。
(5) Average particle size (μm), particle size ratio A field of view of 10 μm x 10 μm magnified with a scanning electron microscope (SEM) is directly taken, or after being printed on a photograph from a negative, it is read into an image analysis device and then The number average value of the calculated circular diameter of each particle (the diameter of a circle when the particle is converted into a circle having the same area) was defined as the average particle diameter Dp50 (μm). However, if the grain boundaries were unclear when inputting from a photograph to the image analysis device, the photograph was traced and input to the image analysis device was performed using this diagram. In Examples, unless otherwise specified, "average particle size" is measured using a scanning electron microscope (SEM).
The equivalent circular diameter is calculated using the smallest unit particle that cannot be further loosened without applying excessive force. For example, the diameter of a particle in terms of a circle usually means the diameter of a primary particle in terms of a circle, but for particles that cannot be loosened without applying excessive force, such as granulated particles, the diameter of the secondary particle Means the converted diameter. Moreover, when a plurality of primary particles are connected by a weak force to form an amorphous structure, it means the diameter of the primary particle of the particle in terms of a circle.
Note that if it is difficult to determine the average particle size of the sample by SEM, measurement is performed using a laser particle size distribution measuring device. In this case, the sample was added to distilled water, a small amount of sodium hexametaphosphate aqueous solution was added, and the sample was dispersed for 1 minute using an ultrasonic homogenizer. , the particle size distribution can be measured and the number average value of each particle can be obtained as the average particle size of the inorganic filler.
Further, the particle size ratio can also be calculated from the average particle size obtained for a plurality of particles of different types.

(6)密度(g/cm
JIS R-9301-2-4に準拠する方法で、Li吸蔵粒子、無機粒子、又は多孔層の重装かさ密度を測定した。
(6) Density (g/cm 3 )
The bulk density of Li storage particles, inorganic particles, or porous layers was measured by a method according to JIS R-9301-2-4.

(7)空隙率(%)
セパレータの多孔層が形成されている部分と形成されていない部分(例えば、ポリオレフィン微多孔膜のみから成る部分)とをそれぞれ直径5cmに打ち抜き、膜厚(μm)と質量(g)を測定した。測定された膜厚(μm)と面積(cm)から、セパレータの各部分の体積(cm)を計算した。膜厚、面積及び体積、並びに上記で測定される多孔層及び構成材料の密度(g/cm)より、次式を用いて空隙率を計算した。
空隙率=(多孔層の体積-(多孔層の質量-多孔層未形成部分の質量)/多孔層の密度)/多孔層の体積 ×100
なお、セパレータを直径5cmで打ち抜けない場合には、打ち抜き可能な適当な寸法で測定してよい。また、膜厚に関しては断面SEMから各層の厚みを算出してもよい。
(7) Porosity (%)
The part where the porous layer of the separator is formed and the part where it is not formed (for example, the part consisting only of a microporous polyolefin membrane) were punched out to a diameter of 5 cm, and the film thickness (μm) and mass (g) were measured. The volume (cm 3 ) of each part of the separator was calculated from the measured film thickness (μm) and area (cm 2 ). The porosity was calculated using the following formula from the film thickness, area, volume, and density (g/cm 3 ) of the porous layer and constituent materials measured above.
Porosity = (volume of porous layer - (mass of porous layer - mass of portion where porous layer is not formed) / density of porous layer) / volume of porous layer × 100
Note that if the separator cannot be punched out with a diameter of 5 cm, it may be measured with an appropriate size that can be punched out. Further, regarding the film thickness, the thickness of each layer may be calculated from a cross-sectional SEM.

(8)樹脂バインダの体積分率(%)
以下の式にて樹脂バインダの体積分率(%)を算出した。
Vb={(Wb/Db)/(Wb/Db+Wf/Df)}×100
Vb:樹脂バインダの体積分率(%)
Wb:樹脂バインダの重量(g)
Wf:無機フィラーの重量(g)
Db:樹脂バインダの密度(g/cm
Df:無機フィラーのかさ密度(g/cm
(8) Volume fraction of resin binder (%)
The volume fraction (%) of the resin binder was calculated using the following formula.
Vb={(Wb/Db)/(Wb/Db+Wf/Df)}×100
Vb: Volume fraction of resin binder (%)
Wb: Weight of resin binder (g)
Wf: Weight of inorganic filler (g)
Db: Density of resin binder (g/cm 3 )
Df: Bulk density of inorganic filler (g/cm 3 )

(9)透気度(秒/100cm
JIS P-8117準拠のガーレー式透気度計(東洋精機製G-B2(商標))を用いて試料の透気度を測定した。
(9) Air permeability (sec/ 100cm3 )
The air permeability of the sample was measured using a Gurley air permeability meter (G-B2 (trademark) manufactured by Toyo Seiki) in accordance with JIS P-8117.

(10)突刺強度(gf)
カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES-G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーで微多孔膜又はセパレータを試料として固定した。次に固定された試料の中央部を、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secで、室温23℃及び湿度40%の雰囲気下にて突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として突刺強度(gf)を測定した。突刺試験の測定値は、膜又はセパレータのTDに沿って、両端から中央に向かって全幅の10%内側の地点2点と中央1点との計3点を測定し、それらの平均値を算出した値である。
(10) Puncture strength (gf)
Using a handy compression tester KES-G5 (trademark) manufactured by Kato Tech, a microporous membrane or separator was fixed as a sample in a sample holder with an opening diameter of 11.3 mm. Next, a puncture test was performed on the central part of the fixed sample at a needle tip radius of 0.5 mm and a puncture speed of 2 mm/sec at a room temperature of 23°C and a humidity of 40% to determine the maximum puncture load. Puncture strength (gf) was measured. The measurement value of the puncture test is measured at 3 points along the TD of the membrane or separator, 2 points inside 10% of the total width from both ends toward the center and 1 point in the center, and the average value is calculated. This is the value.

(11)電池安全性評価(デンドライト短絡試験)とレート特性評価
次に示す条件下、リチウム(Li)箔上に強制的にLiデンドライトが発生する状態の蓄電デバイスの充放電サイクルを繰り返し、安全性と抵抗を評価する。
(11) Battery safety evaluation (dendritic short circuit test) and rate characteristic evaluation Under the conditions shown below, the charge and discharge cycle of the electricity storage device in which Li dendrites are forcibly generated on the lithium (Li) foil was repeated, and the safety and evaluate the resistance.

a.正極の作製
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)を92.2質量%、導電材としてアセチレンブラックを4.6質量%、バインダとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を3.2質量%、N-メチルピロリドン(NMP)中に分散させてスラリーを調製する。このスラリーを正極集電体となる厚さ20μmのアルミニウム箔の片面にダイコーターで塗布し、130℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形する。この時、正極の活物質塗布量は125g/m、活物質かさ密度は3.00g/cmになるようにする。
a. Preparation of positive electrode 92.2% by mass of lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 4.6% by mass of acetylene black as a conductive material, 3.2% by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder, A slurry is prepared by dispersing in N-methylpyrrolidone (NMP). This slurry is applied to one side of a 20 μm thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector using a die coater, dried at 130° C. for 3 minutes, and then compression molded using a roll press. At this time, the amount of active material applied to the positive electrode is 125 g/m 2 , and the bulk density of the active material is 3.00 g/cm 3 .

b.積層体の作製
上記正極、及び負極として金属リチウム(Li)箔を用いて、正極を面積2.00cmの円形に打ち抜き、そして負極を面積2.05cmの円形に打ち抜いた。
b. Preparation of Laminate Using metallic lithium (Li) foils as the positive electrode and negative electrode, the positive electrode was punched out into a circular shape with an area of 2.00 cm 2 , and the negative electrode was punched out into a circular shape with an area of 2.05 cm 2 .

c.非水電解液
エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させて調製した。
c. Non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving LiPF 6 as a solute in a mixed solvent of ethylene carbonate:ethyl methyl carbonate=1:2 (volume ratio) to a concentration of 1.0 mol/L.

d.電池組み立て
正極と負極が対向するように、鉛直方向に沿って下から負極、セパレータ、正極の順に重ね、蓋付きステンレス金属製容器に収納する。容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極としての金属リチウム箔(Li)と、蓋は正極集電体としてのアルミニウム箔と接している。この容器内に、項目c.で調製した非水電解液を注入して密閉する。
d. Battery Assembly Lay the negative electrode, separator, and positive electrode vertically from bottom to top so that the positive and negative electrodes face each other, and store in a stainless steel container with a lid. The container and the lid are insulated, and the container is in contact with a metal lithium foil (Li) as a negative electrode, and the lid is in contact with an aluminum foil as a positive electrode current collector. In this container, item c. Inject the non-aqueous electrolyte prepared in step 1 and seal it.

e.電池安全性評価(デンドライト短絡試験)
上記のようにして組み立てた、セルを温度25℃雰囲気下で12hr静置保管後、CC-CV充電4.3V-40mA(6.6C)で充電を行い、CV充電のCUT OFF条件は0.03mAとした。その後、CC放電3.0V-0.6mA(0.1C)で放電の実施し、充電によるリチウム(Li)の析出に伴う充電容量を確認した。短絡の判断としては、正常時の充電容量7.0~8.5mAhとした場合、充電容量8.6mAh以上となった時、負極側に過剰なリチウム(Li)が析出し、デンドライト短絡したと判断した。同一セパレータから複数個所を試料として切り出して、複数個のセルを組み立ててデンドライト短絡試験に供することにより短絡発生割合を下記基準に従って評価した。
[評価基準]
5:短絡抑制率100%
4:短絡抑制率75%以上~100%未満
3:短絡抑制率50%以上~75%未満
2:短絡抑制率25%以上~50%未満
1:短絡抑制率0%~25%未満
e. Battery safety evaluation (dendritic short circuit test)
After storing the cell assembled as described above in an atmosphere at a temperature of 25°C for 12 hours, it was charged with CC-CV charging at 4.3V-40mA (6.6C), and the CUT OFF condition for CV charging was 0. It was set to 03mA. Thereafter, CC discharge was performed at 3.0V-0.6mA (0.1C), and the charge capacity due to precipitation of lithium (Li) due to charging was confirmed. To determine a short circuit, if the normal charging capacity is 7.0 to 8.5 mAh, when the charging capacity reaches 8.6 mAh or more, excessive lithium (Li) is deposited on the negative electrode side, causing a dendrite short circuit. It was judged. A plurality of samples were cut out from the same separator, and a plurality of cells were assembled and subjected to a dendrite short circuit test to evaluate the short circuit occurrence rate according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
5: Short circuit suppression rate 100%
4: Short circuit suppression rate 75% or more and less than 100% 3: Short circuit suppression rate 50% or more and less than 75% 2: Short circuit suppression rate 25% or more and less than 50% 1: Short circuit suppression rate 0% and less than 25%

f.レート特性
上記d.で組み立てたセルを用いて以下の方法を用いて抵抗評価を行った。
25℃雰囲気下、電流値6.0mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電し、さらに4.2Vを保持するようにして電流値を6.0mAから絞り始めるという方法で、合計約3時間充電を行い、そして電流値3mAで電池電圧3.0Vまで放電して、その時の放電容量を1C放電容量(mAh)として得た。
次に、25℃雰囲気下、電流値6.0mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電し、さらに4.2Vを保持するようにして電流値を6.0mAから絞り始めるという方法で、合計約3時間充電を行い、そして電流値60.0mA(約10.0C)で電池電圧3.0Vまで放電して、その時の放電容量を5C放電容量(mAh)として得た。
1C放電容量に対する5C放電容量の割合を算出し、この値をレート特性として、下記基準により評価した。
レート特性(%)=5C放電容量/1C放電容量×100
[評価ランク]
5:50%以上
3:30超~50%未満
1:30%以下
f. Rate characteristics d. Resistance evaluation was performed using the cell assembled in the following method.
In an atmosphere of 25°C, charge the battery to a voltage of 4.2V with a current value of 6.0mA (approximately 1.0C), then maintain the current value of 4.2V and start reducing the current value from 6.0mA. The battery was charged for about 3 hours, and then discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 3 mA, and the discharge capacity at that time was obtained as a 1C discharge capacity (mAh).
Next, charge the battery to a voltage of 4.2V at a current value of 6.0mA (approximately 1.0C) in an atmosphere of 25°C, and then start reducing the current value from 6.0mA while maintaining 4.2V. The battery was charged for a total of about 3 hours, and then discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 60.0 mA (about 10.0 C), and the discharge capacity at that time was obtained as a 5C discharge capacity (mAh).
The ratio of the 5C discharge capacity to the 1C discharge capacity was calculated, and this value was used as the rate characteristic, which was evaluated according to the following criteria.
Rate characteristics (%) = 5C discharge capacity/1C discharge capacity x 100
[Evaluation rank]
5: 50% or more 3: More than 30% to less than 50% 1: 30% or less

<実施例1>
ホモポリマーの高密度ポリエチレン(PE)100質量部に酸化防止剤としてテトラキス-[メチレン-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを1質量部添加し、タンブラーブレンダーでドライブレンドすることにより、混合物を得た。
得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。
また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10-5/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
押し出される全混合物100質量部中の、流動パラフィンの割合が65質量部、及びポリマー濃度が35質量部となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。
次いで、それらを二軸押出機内で200℃に加熱しながら溶融混練し、得られた溶融混練物を、T-ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押し出し、その押出物を冷却ロールに接触させ、成形(cast)して冷却固化することにより、厚み1170μmのシート状成形物を得た。
<Example 1>
1 part by mass of tetrakis-[methylene-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane was added as an antioxidant to 100 parts by mass of homopolymer high-density polyethylene (PE). A mixture was obtained by dry blending in a tumbler blender.
The resulting mixture was fed to a twin-screw extruder by a feeder under a nitrogen atmosphere.
Additionally, liquid paraffin (kinematic viscosity 7.59×10 −5 m 2 /s at 37.78° C.) was injected into the extruder cylinder using a plunger pump.
The operating conditions of the feeder and pump were adjusted so that the proportion of liquid paraffin was 65 parts by mass and the polymer concentration was 35 parts by mass out of 100 parts by mass of the total mixture to be extruded.
Next, they were melt-kneaded in a twin-screw extruder while heating to 200°C, and the obtained melt-kneaded product was extruded through a T-die onto a cooling roll whose surface temperature was controlled to 80°C, and the extrudate was A sheet-like molded product having a thickness of 1170 μm was obtained by bringing it into contact with a cooling roll, molding (casting), and cooling and solidifying it.

このシート状成形物を同時二軸延伸機にて、122℃でMD7倍×TD6.4倍に延伸し、その後、延伸物を塩化メチレンに浸漬して、流動パラフィンを抽出除去した後に乾燥した。その後、シートを横延伸機にて128℃で1.9倍に横延伸し、続いて135℃で最終的に横延伸機に導入された時の幅の1.65倍になるように緩和熱処理を行い、ポリオレフィン微多孔膜を得た。以下、冷却シート厚み、同時二軸延伸温度、横延伸倍率および温度、緩和熱処理倍率および温度などを調整し、得られるポリオレフィン微多孔膜の厚みなどを調整した。 This sheet-like molded product was stretched at 122° C. to 7 times MD x 6.4 times TD using a simultaneous biaxial stretching machine, and then the stretched product was immersed in methylene chloride to extract and remove liquid paraffin, and then dried. Thereafter, the sheet was laterally stretched to 1.9 times at 128°C using a horizontal stretching machine, and then subjected to relaxation heat treatment at 135°C so that the width was 1.65 times the width when it was finally introduced into the horizontal stretching machine. A microporous polyolefin membrane was obtained. Hereinafter, the cooling sheet thickness, simultaneous biaxial stretching temperature, transverse stretching ratio and temperature, relaxation heat treatment ratio and temperature, etc. were adjusted to adjust the thickness of the resulting microporous polyolefin membrane.

次いで、Li吸蔵粒子としてSnO(平均粒径0.81μm)を27.8質量部、無機粒子として水酸化酸化アルミニウム(平均粒径0.99μm)を10.4質量部、アクリルラテックス(固形分濃度40%)2.1質量部、及びポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 E-D001)0.2質量部を59.5質量部の水に均一に分散し、塗布液を調整した。塗布液を上述のポリオレフィン微多孔膜上にグラビアコーターを用いて塗布した。ポリオレフィン微多孔膜上の塗布層を乾燥して水を除去し、厚み10.9μm、目付け16.3g/mおよび空隙率70.8%の多孔層を有するセパレータを形成し、上記項目(3)に記載のLi吸蔵粒子Aおよび無機粒子Bの体積比(%)の測定から、SnOが体積比46.0%、水酸化酸化アルミニウムが体積比54.0%である事を確認した。セパレータは、ポリオレフィン微多孔膜及びその上に配置された多孔層を有し、電池組み立て時に、多孔層が金属リチウム(Li)箔に対向するように配置し、デンドライト短絡試験を実施した。 Next, 27.8 parts by mass of SnO 2 (average particle size 0.81 μm) as Li storage particles, 10.4 parts by mass of aluminum hydroxide oxide (average particle size 0.99 μm) as inorganic particles, and acrylic latex (solid content) were added. A coating solution was prepared by uniformly dispersing 2.1 parts by mass of 40% concentration) and 0.2 parts by mass of an aqueous ammonium polycarboxylate solution (ED001 manufactured by San Nopco Co., Ltd.) in 59.5 parts by mass of water. The coating liquid was applied onto the above-mentioned polyolefin microporous membrane using a gravure coater. The coating layer on the polyolefin microporous membrane was dried to remove water to form a separator having a porous layer with a thickness of 10.9 μm, a basis weight of 16.3 g/m 2 and a porosity of 70.8%, and the above item (3) ), it was confirmed that the volume ratio of SnO 2 was 46.0% and the volume ratio of aluminum hydroxide oxide was 54.0%. The separator had a microporous polyolefin membrane and a porous layer disposed thereon. During battery assembly, the separator was placed so that the porous layer faced a metal lithium (Li) foil, and a dendrite short circuit test was conducted.

<実施例2~4,比較例1~6>
下記表1に示すとおり、Li吸蔵粒子、無機粒子、又は多孔層の条件を変更したこと以外は実施例1と同様にしてセパレータを得た。
<Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 6>
As shown in Table 1 below, a separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions of the Li storage particles, inorganic particles, or porous layer were changed.

得られたセパレータ、及びセパレータを含む蓄電デバイスについて、上記のとおりに物性測定及び評価を行なった。結果も下記表1に示す。 The physical properties of the obtained separator and the electricity storage device containing the separator were measured and evaluated as described above. The results are also shown in Table 1 below.

1 負極
2 多孔層
3a リチウム(Li)吸蔵粒子(膨張前,非導電性)
3b リチウム(Li)吸蔵粒子(膨張後,導電性)
4 無機粒子
5 ポリオレフィン微多孔膜
6 セパレータ
Li-D Liデンドライト
M-D 金属デンドライト
i イオン
P ポケット
1 Negative electrode 2 Porous layer 3a Lithium (Li) storage particles (before expansion, non-conductive)
3b Lithium (Li) storage particles (after expansion, conductive)
4 Inorganic particles 5 Polyolefin microporous membrane 6 Separator Li-D Li dendrite MD Metal dendrite i Ion P Pocket

Claims (7)

ポリオレフィン微多孔膜を含む蓄電デバイス用セパレータであって、
前記ポリオレフィン微多孔膜上の少なくとも表層に、リチウム(Li)吸蔵粒子と無機粒子とを含有する多孔層を有し、かつ
前記多孔層の前記Li吸蔵粒子の体積A、前記無機粒子の体積Bとし、前記Li吸蔵粒子の体積比(%)をA/(A+B)×100、前記無機粒子の体積比(%)をB/(A+B)×100としたとき、前記Li吸蔵粒子の体積比が25%~95%、前記無機粒子の体積比が5%~75%である
ことを特徴とする蓄電デバイス用セパレータ。
A separator for a power storage device including a microporous polyolefin membrane,
A porous layer containing lithium (Li) storage particles and inorganic particles is provided on at least the surface layer of the microporous polyolefin membrane, and the volume A of the Li storage particles and the volume B of the inorganic particles in the porous layer are , when the volume ratio (%) of the Li storage particles is A/(A+B)×100 and the volume ratio (%) of the inorganic particles is B/(A+B)×100, the volume ratio of the Li storage particles is 25. % to 95%, and the volume ratio of the inorganic particles is 5% to 75%.
前記Li吸蔵粒子の平均粒径に対して、前記無機粒子の平均粒径が0.30倍~1.5倍である、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The separator for a power storage device according to claim 1, wherein the average particle size of the inorganic particles is 0.30 to 1.5 times the average particle size of the Li storage particles. 前記多孔層の空隙率が、65.0%~85.0%である、請求項1又は2に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The separator for an electricity storage device according to claim 1 or 2, wherein the porous layer has a porosity of 65.0% to 85.0%. 前記無機粒子が、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸バリウム及びジルコニアから成る群から選択される少なくとも1種類を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The inorganic particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic particles include at least one selected from the group consisting of alumina, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, aluminum silicate, barium sulfate, and zirconia. Separator for power storage devices. 前記Li吸蔵粒子が、酸化スズ、シリコン、スズ、ゲルマニウム、アルミニウム、およびグラファイトから成る群から選択される少なくとも1種類を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The separator for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the Li storage particles contain at least one type selected from the group consisting of tin oxide, silicon, tin, germanium, aluminum, and graphite. 請求項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータと、
正極と、負極と、非水電解液とを含む非水電解液二次電池。
A separator for a power storage device according to any one of claims 1 to 5,
A nonaqueous electrolyte secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte.
前記負極がLi金属である、請求項6に記載の非水電解液二次電池。 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 6, wherein the negative electrode is Li metal.
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