JP3511946B2 - Polymer electrolyte support and battery using the same - Google Patents

Polymer electrolyte support and battery using the same

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JP3511946B2
JP3511946B2 JP17647499A JP17647499A JP3511946B2 JP 3511946 B2 JP3511946 B2 JP 3511946B2 JP 17647499 A JP17647499 A JP 17647499A JP 17647499 A JP17647499 A JP 17647499A JP 3511946 B2 JP3511946 B2 JP 3511946B2
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polymer electrolyte
electrolyte support
stretching
polymer
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政行 木内
敦志 山下
健嗣 川端
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子電解質を充
填することで高いイオン導電性を有するリチウム電池用
高分子電解質フィルムを形成し得る有用な高分子電解質
支持体、及びそれを用いたリチウムポリマー電池に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a useful polymer electrolyte support which can be filled with a polymer electrolyte to form a polymer electrolyte film for lithium batteries having high ionic conductivity, and lithium using the same. It relates to a polymer battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、リチウム二次電池の主な構成材料
としては負極、正極、非水電解液及びセパレータがあ
り、セパレータとしてはポリオレフィン多孔質フィルム
が使用されている。また、負極としては例えば金属リチ
ウム、リチウムと他の金属との合金、カーボンやグラフ
ァイト等のリチウムイオンを吸着する能力又はインター
カレーションにより吸蔵する能力を有する炭素材料、リ
チウムイオンをドーピングした導電性高分子材料等が知
られており、正極としては例えば(CFxnで示される
フッ化黒鉛、MnO2、V25、CuO、Ag2Cr
4、TiO2、LiCoO4、LiMn24等の金属酸
化物や硫化物、塩化物が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a negative electrode, a positive electrode, a non-aqueous electrolyte and a separator have been used as main constituent materials of a lithium secondary battery, and a polyolefin porous film has been used as the separator. Further, as the negative electrode, for example, metallic lithium, an alloy of lithium and another metal, a carbon material having the ability to adsorb lithium ions such as carbon or graphite, or the ability to occlude by intercalation, high conductivity doped with lithium ions Molecular materials and the like are known, and positive electrodes include, for example, fluorinated graphite represented by (CF x ) n , MnO 2 , V 2 O 5 , CuO, and Ag 2 Cr.
Known metal oxides, sulfides, and chlorides such as O 4 , TiO 2 , LiCoO 4 , and LiMn 2 O 4 .

【0003】一方、非水電解液としては、エチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネ
ート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセ
トニトリル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロ
フラン等の有機溶媒にLiPF6、LiBF4、LiCl
4、LiCF3SO3、LiN(SO2CF32、LiN
(SO2252等の電解質を溶解したものが知られて
いるが、近年、安全性の観点から該非水電解液をポリエ
チレンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリ
ロニトリル及びこれらの共重合体等の高分子材料で固定
化した高分子電解質が実用されるに至っている。
On the other hand, the non-aqueous electrolyte may be an organic solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, acetonitrile, 1,2-dimethoxyethane or tetrahydrofuran. LiPF 6 , LiBF 4 , LiCl
O 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN
It is known that an electrolyte such as (SO 2 C 2 F 5 ) 2 is dissolved, but in recent years, from the viewpoint of safety, the non-aqueous electrolytic solution contains polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile and copolymers thereof. Polymer electrolytes immobilized with such polymer materials have come into practical use.

【0004】高分子電解質は、非水電解液を高分子材料
で固定化することによって、該非水電解液のしみ出し防
止、難燃化に効果を有するが、力学強度が小さいために
電池組立時或いは電池使用時に短絡が発生するという問
題があった。力学強度改良のためには例えば特開平10
−284125のように高分子電解質を電解質支持体に
充填する手法が提案されており、高分子電解質支持体と
してはポリオレフィン等を素材とした不織布或いは多孔
質フィルムが使用されている。
By fixing a non-aqueous electrolyte with a polymer material, the polymer electrolyte has the effect of preventing the non-aqueous electrolyte from seeping out and making it flame-retardant. Alternatively, there is a problem that a short circuit occurs when the battery is used. For improving the mechanical strength, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
A method of filling a polymer electrolyte into an electrolyte support such as 284125 has been proposed, and a nonwoven fabric or a porous film made of a material such as polyolefin is used as the polymer electrolyte support.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】高分子電解質を電解質
支持体に充填した電解質フィルムを構成材料として用い
るリチウム電池では、容量特性の確保に必要なイオン導
電性を得ることを目的として、空孔率が高く且つ孔径の
大きい高分子電解質支持体を用いる必要がある。一方、
該高分子電解質支持体の空孔率及び孔径の大きくするこ
とは電解質フィルムの力学強度の低下を引き起す要因と
なるため、高分子電解質支持体を用いて電解質フィルム
の力学強度を改良するという所期の目的を損うことが懸
念されている。さらに、空孔率が高く且つ孔径の大きい
高分子電解質支持体は、電池の使用温度範囲における面
圧の付与によって、厚み減少及び透気度の増加が生じる
ことが危惧される。特に、湿式法によって製造された高
分子電解質支持体では製造工程において大きな面倍率で
延伸されることに起因して、面圧の付与による厚み減少
及び透気度の増加が容易に生じることが類推されること
から、さらに優れた高分子電解質支持体の開発が望まれ
ている。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention In a lithium battery using an electrolyte film in which a polymer electrolyte is filled in an electrolyte support as a constituent material, the porosity is increased for the purpose of obtaining ionic conductivity necessary for ensuring capacity characteristics. It is necessary to use a polymer electrolyte support having a high pore size and a large pore size. on the other hand,
Since increasing the porosity and pore diameter of the polymer electrolyte support causes a decrease in the mechanical strength of the electrolyte film, the polymer electrolyte support is used to improve the mechanical strength of the electrolyte film. It is feared that the purpose of the period will be spoiled. Furthermore, it is feared that the polymer electrolyte support having a high porosity and a large pore diameter may have a reduced thickness and an increased air permeability due to the application of the surface pressure in the operating temperature range of the battery. In particular, in the case of a polymer electrolyte support manufactured by a wet method, it is easily inferred that the reduction in thickness and the increase in air permeability due to the application of surface pressure are easily caused due to the stretching at a large surface magnification in the manufacturing process. Therefore, the development of a more excellent polymer electrolyte support is desired.

【0006】従来、リチウム二次電池の組立工程におい
ては、正極シート、負極シート及びセパレータを重ね合
せた電池素子を金属製の卷回ピンを用いて渦巻状に卷回
し、該卷回物を電池容器内に収納した後、非水電解液を
注入することで電池が製造されていた。ところが、高分
子電解質フィルムを構成材料として用いるリチウムポリ
マー電池では、薄型化及び折曲げ可能な柔軟な電池形状
の付与を特長とするため、正極シート、負極シート及び
電解質フィルムを重ね合せた電池素子を卷回して小さな
体積に納めるのではなく、むしろ薄板形状に重ね合せる
こととなる。
Conventionally, in the process of assembling a lithium secondary battery, a battery element in which a positive electrode sheet, a negative electrode sheet and a separator are stacked is wound in a spiral shape using a metal winding pin, and the wound product is used as a battery. The battery was manufactured by injecting the non-aqueous electrolytic solution after storing it in the container. However, in a lithium polymer battery using a polymer electrolyte film as a constituent material, in order to provide a thin and bendable flexible battery shape, a battery element in which a positive electrode sheet, a negative electrode sheet and an electrolyte film are stacked is used. Instead of rolling to fit in a small volume, they are stacked in a thin plate shape.

【0007】正極シート、負極シート及び電解質フィル
ムを薄板形状に重ね合せた構成のリチウムポリマー電池
では、電池異常時の発熱によって電解質フィルムに大き
な面積変化が生じないことが好ましい。電解質フィルム
が熱収縮によって面積減少すると、正極シートと負極シ
ートが接触して短絡することが危惧される。このような
電解質フィルムの熱収縮による短絡は、電池素子が薄板
形状に重ね合せられたリチウムポリマー電池では特に起
りやすいため、高分子電解質支持体の熱収縮率は可能な
限り小さくする必要がある。
In a lithium polymer battery having a structure in which a positive electrode sheet, a negative electrode sheet and an electrolyte film are laminated in a thin plate shape, it is preferable that a large area change does not occur in the electrolyte film due to heat generation when the battery is abnormal. When the area of the electrolyte film is reduced due to heat shrinkage, there is a concern that the positive electrode sheet and the negative electrode sheet may come into contact with each other to cause a short circuit. Since such a short circuit due to heat shrinkage of the electrolyte film is particularly likely to occur in a lithium polymer battery in which battery elements are stacked in a thin plate shape, it is necessary to make the heat shrinkage ratio of the polymer electrolyte support as small as possible.

【0008】さらに、リチウムポリマー電池では、高分
子電解質を電解質支持体に充填する工程を如何に円滑に
すすめるかが課題となる。従来の非水電解液電池の製造
工程において非水電解液をセパレータ中に注入するのに
比較して、高分子電解質を電解質支持体に充填すること
が困難であることは容易に類推できる。高分子電解質の
充填を容易にするためには、電解質支持体の表面張力が
小さく且つ電解質支持体表面の空孔率および孔構造が大
きいことが望ましい。
Further, in the lithium polymer battery, how to smoothly carry out the step of filling the polymer support with the electrolyte support becomes a problem. It can be easily inferred that it is difficult to fill the polymer support with the electrolyte support, as compared with the case where the non-aqueous electrolyte is injected into the separator in the conventional manufacturing process of the non-aqueous electrolyte battery. In order to facilitate the filling of the polymer electrolyte, it is desirable that the surface tension of the electrolyte support is low and the porosity and pore structure of the surface of the electrolyte support are high.

【0009】本発明の目的は、高分子電解質を充填して
電解質フィルムを形成した際に高いイオン導電性を有し
且つ機械的強度に優れる高分子電解質支持体を提供する
ことにある。また、本発明の目的は、前記高分子電解質
の充填が容易で且つ熱収縮の小さい使用時の安全性に優
れた高分子電解質支持体及びそれを用いたリチウムポリ
マー電池を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a polymer electrolyte support having high ionic conductivity and excellent mechanical strength when it is filled with a polymer electrolyte to form an electrolyte film. Another object of the present invention is to provide a polymer electrolyte support which is easy to fill with the polymer electrolyte and has a small thermal shrinkage and excellent safety in use, and a lithium polymer battery using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、フィルム厚み方向に直線的に延びる孔構造を有
する、換言すれば電池内に組込んだ際にリチウムイオン
の電極間移動行程の短い多孔質フィルムを積層すること
で、高分子電解質を充填して電解質フィルムを形成した
際に高いイオン導電性を有し、且つ機械的強度に優れる
高分子電解質支持体が得られることを見出した。すなわ
ち、本発明は、延伸法によって多孔化したポリオレフィ
ン多孔質フィルムの積層体からなる高分子電解質支持体
であって、該多孔質フィルムは、フィルム厚み方向に略
並行に略所定間隔で形成される未延伸板状平面群と、該
板状平面間を該フィルムの延伸方向に略並行に略所定間
隔で走り、且つ板状平面間につながる延伸配向した細い
フィブリル群とによって形成され、該板状平面間につな
がる細いフィブリル間の間隙が略二次元的に広がる略均
一な形状の微細孔を形成することにより、フィルム厚み
方向に直線的に延びる貫通孔を有し、前記高分子電解質
支持体の空孔率が40〜80%、透気度30〜500秒
/100cc、機械方向の引張強度12kg/mm
上、150℃で10分間熱処理した際のフィルム幅方向
の熱収縮率が15%以下であることを特徴とする高分子
電解質支持体に関する。また、本発明は、リチウム含有
金属酸化物、硫化物又は塩化物からなる正極と、炭素材
料からなる負極と、非水電解液を高分子材料で固定化し
た高分子電解質とを備えるリチウムポリマー電池であっ
て、前記高分子電解質支持体を構成材料として含むリチ
ウムポリマー電池に関する。
As a result of earnest research, the inventors of the present invention have a hole structure that linearly extends in the film thickness direction, in other words, transfer of lithium ions between electrodes when incorporated in a battery. By stacking a short-stroke porous film, it is possible to obtain a polymer electrolyte support having high ionic conductivity when filled with a polymer electrolyte and forming an electrolyte film, and having excellent mechanical strength. I found it. That is, the present invention is a polymer electrolyte support comprising a laminate of a polyolefin porous film porous by a stretching method, wherein the porous film is formed substantially parallel to the film thickness direction at substantially predetermined intervals. Formed by a group of unstretched plate-like planes and a group of stretch-oriented thin fibrils that run between the plate-like planes substantially in parallel with each other in the stretching direction of the film at substantially predetermined intervals and that connect between the plate-like planes. by the gap between the thin fibrils leading to inter-plane to form fine pores of substantially uniform shape extending substantially two-dimensionally, have a through hole extending linearly in the thickness direction of the film, the polymer electrolyte
Porosity of the support is 40-80%, air permeability is 30-500 seconds
/ 100 cc, tensile strength in machine direction 12 kg / mm 2 or less
Upper, film width direction when heat treated at 150 ° C for 10 minutes
And a heat shrinkage ratio of 15% or less . The present invention also provides a lithium polymer battery including a positive electrode made of a lithium-containing metal oxide, a sulfide or a chloride, a negative electrode made of a carbon material, and a polymer electrolyte in which a non-aqueous electrolyte is fixed with a polymer material. A lithium polymer battery containing the polymer electrolyte support as a constituent material.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の高分子電解質支持体を構
成するポリエチレンとしては高密度ポリエチレン、中密
度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン等のいずれで
あっても良いが、高密度ポリエチレンを用いた場合に延
伸法による多孔化が好適に行われるので好ましい。ポリ
エチレンの数平均分子量は1万以上、より好ましくは2
万以上である。ポリエチレンの分子量が小さいと、高分
子電解質支持体の機械的強度が低下するので好ましくな
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyethylene constituting the polyelectrolyte support of the present invention may be any of high density polyethylene, medium density polyethylene, linear low density polyethylene, etc., but high density polyethylene was used. In this case, it is preferable that the porosification is performed by the stretching method. The number average molecular weight of polyethylene is 10,000 or more, more preferably 2
It is over 10,000. When the molecular weight of polyethylene is small, the mechanical strength of the polymer electrolyte support is lowered, which is not preferable.

【0012】本発明の高分子電解質支持体に用いられる
ポリプロピレンとしては、ペンタッド分率が94%以上
であって、数平均分子量が5万以上、より好ましくは7
万以上のものが機械的強度が高く好ましい。さらに、ポ
リプロピレンの融点は155℃以上、さらに好ましくは
160℃以上が熱収縮率を小さく押さえることができる
ので好適である。
The polypropylene used for the polymer electrolyte support of the present invention has a pentad fraction of 94% or more and a number average molecular weight of 50,000 or more, more preferably 7
Tens of thousands or more are preferable because they have high mechanical strength. Further, the melting point of polypropylene is preferably 155 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher because the heat shrinkage can be suppressed to a small level.

【0013】ポリプロピレンのペンタッド分率は、高分
子分析ハンドブック(日本分析化学会編集)の記載に基
づいて帰属した13C−NMRスペクトルから、ピーク高
さ法によって算出した。13C−NMRの測定は、日本電
子製 EX−400型 FT−NMRを使用して、o−
ジクロロベンゼン中、測定温度130℃、積算回数80
00回の条件で行った。ペンタッド分率はポリプロピレ
ンの立体規則性の指標であり、この値が100%に近づ
くに伴って、ポリプロピレンの剛性及び融点が高くな
る。
The pentad fraction of polypropylene was calculated by the peak height method from the 13 C-NMR spectrum assigned based on the description in Polymer Analysis Handbook (edited by Japan Society for Analytical Chemistry). The 13 C-NMR measurement was carried out by using an EX-400 FT-NMR manufactured by JEOL Ltd.
In dichlorobenzene, measurement temperature 130 ℃, total number of times 80
It was carried out under the condition of 00 times. The pentad fraction is an index of stereoregularity of polypropylene, and as this value approaches 100%, the rigidity and melting point of polypropylene increase.

【0014】本発明において、ポリエチレン及びポリプ
ロピレンの数平均分子量は、WATERS社製150C型ゲル
浸透クロマトグラフを用いて、標準ポリスチレン換算に
よって求めた。カラムにはShodex HT-806M2本を使用
し、0.3wt/vol%に調製したオルトジクロロベンゼ
ン中、135℃で測定を行った。また、ポリプロピレン
の融点は、パーキンエルマー社製DSC−7を用いて測
定した。試料は熱履歴を取除くために230℃で10分
間保持して完全融解した後、10℃/minで室温まで
冷却し、測定は昇温速度10℃/minにて融解曲線の
極大値を融点とした。
In the present invention, the number average molecular weights of polyethylene and polypropylene were determined by standard polystyrene conversion using a 150C type gel permeation chromatograph manufactured by WATERS. Two Shodex HT-806M columns were used, and the measurement was carried out at 135 ° C. in ortho-dichlorobenzene adjusted to 0.3 wt / vol%. Further, the melting point of polypropylene was measured using DSC-7 manufactured by Perkin Elmer. The sample was held at 230 ° C for 10 minutes to remove the thermal history, completely melted, and then cooled to room temperature at 10 ° C / min. The maximum melting point was measured at a temperature rising rate of 10 ° C / min. And

【0015】さらに、高分子電解質支持体には、高分子
電解質を充填して電解質フィルムとした際の性能を損わ
ない範囲においては、可塑剤、滑剤、難燃剤、着色剤、
或いはガラス繊維、ケイ素系繊維等の補強材が適宜含ま
れても良い。前記添加剤を高分子電解質支持体に配合す
る方法については特に制限はないが、通常の混練機を用
いた混練により配合することができる。例えば、一軸押
出機、二軸押出機、ミキシングロール等を用いて溶融混
練し、ペレットを得ることできる。また、ヘンシェルミ
キサー、タンブラー等を用いてドライブレンドによって
配合しても良い。
Further, the polyelectrolyte support is filled with a polyelectrolyte to the extent that the performance of the electrolyte film is not impaired, a plasticizer, a lubricant, a flame retardant, a coloring agent,
Alternatively, a reinforcing material such as glass fiber or silicon fiber may be appropriately contained. The method of blending the additive with the polymer electrolyte support is not particularly limited, but it can be blended by kneading using an ordinary kneader. For example, pellets can be obtained by melt-kneading using a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a mixing roll or the like. Alternatively, they may be blended by dry blending using a Henschel mixer, a tumbler or the like.

【0016】本発明の高分子電解質支持体の層構成には
積層体であれば層数、材料等特に制限はなく、ポリプロ
ピレン複層、ポリエチレン複層、ポリプロピレンを表層
にポリエチレンを中間層に配した三層、ポリエチレンを
表層にポリプロピレンを中間層に配した三層等の構成の
何れであっても良いが、好適には、ポリエチレンを表層
にポリプロピレンを中間層に配した三層構成である。表
層に配されたポリエチレン多孔質層は、高分子電解質の
充填を容易にすることを目的として大きな空孔率及び孔
径と適当な表面張力を有する。また、中間層に配された
ポリプロピレンは、電池異常時の発熱に伴って電解質フ
ィルムが大きく熱収縮することを防止する役割を担う。
The layer structure of the polymer electrolyte support of the present invention is not particularly limited as long as it is a laminate, such as the number of layers and materials, and polypropylene multi-layer, polyethylene multi-layer, polypropylene surface layer and polyethylene intermediate layer. It may have any of a three-layer structure and a three-layer structure in which polyethylene is arranged in the surface layer and polypropylene is arranged in the intermediate layer, but a three-layer structure in which polyethylene is arranged in the surface layer and polypropylene is arranged in the intermediate layer is preferable. The polyethylene porous layer arranged on the surface layer has a large porosity and a pore diameter and an appropriate surface tension for the purpose of facilitating the filling of the polymer electrolyte. In addition, the polypropylene disposed in the intermediate layer plays a role of preventing the electrolyte film from being greatly heat-contracted due to heat generation when the battery is abnormal.

【0017】本発明の高分子電解質支持体の具体的な製
造方法としては、例えば、ポリエチレンとポリプロピレ
ンを溶融共押し出しした後延伸多孔化して積層多孔質フ
ィルムを得る方法、ポリエチレンフィルムとポリプロピ
レンフィルムをそれぞれ別々に溶融押し出し積層した後
延伸多孔化して積層多孔質フィルムを得る方法等があ
る。また、延伸多孔化工程において、フィルムの幅方向
の長さが大きく減少して透気度、空孔率及び極大孔径等
の多孔質フィルムの性能が損われる場合には、先に本発
明者等が出願した特願平10−99633号明細書に記
載の方法のように、フィルムの幅方向の両端をチャッ
ク、ピンチロール等で固定しつつ延伸する方法、フィル
ムを縦一軸に延伸した後に一軸延伸時に生じた幅方向の
フィルム長さ減少を横延伸によって復元する方法等の手
法によって改良することができる。いずれの方法でも本
発明の高分子電解質支持体を製造することができる。
Specific methods for producing the polymer electrolyte support of the present invention include, for example, a method in which polyethylene and polypropylene are melt-coextruded and then stretched and porous to obtain a laminated porous film, and a polyethylene film and a polypropylene film are used, respectively. There is a method in which melt-extrusion layers are separately laminated and then stretched and porous to obtain a laminated porous film. Further, in the stretched porous step, when the performance of the porous film such as the air permeability, the porosity and the maximum pore size is impaired by greatly reducing the length of the film in the width direction, the present inventors The method described in Japanese Patent Application No. 10-99633 filed by K.K., the method of stretching while fixing both ends in the width direction of the film with chucks, pinch rolls, etc. The widthwise reduction in the film length can be improved by a method such as a method of restoring by transverse stretching. The polymer electrolyte support of the present invention can be produced by any method.

【0018】溶融押し出し方法はTダイによる溶融押し
出し成型法、インフレーション法等により行われる。例
えばフィルムをTダイにより溶融成形する場合、一般に
樹脂の溶融温度より20〜60℃高い温度で、ドラフト
比5〜500、好ましくは50〜300のドラフト比で
行われ、また引取り速度は特に限定されないが通常10
〜50m/分で成形される。溶融押し出しされたフィル
ムは結晶性及びその配向性を高めるために熱処理され
る。熱処理温度は、ポリエチレンフィルムについては1
00〜130℃、好ましくは110〜125℃、ポリプ
ロピレンフィルムについては110〜160℃、好まし
くは120〜150℃である。熱処理温度が低いと十分
に多孔化されず、また高すぎるとフィルムの溶融が生じ
るため適当でない。熱処理時間は特に制限はないが、3
秒〜180秒の範囲で行われる。
The melt extrusion method may be a melt extrusion molding method using a T die, an inflation method, or the like. For example, when a film is melt-molded by a T-die, it is generally performed at a temperature 20 to 60 ° C. higher than the melting temperature of the resin, and a draft ratio of 5 to 500, preferably 50 to 300, and the take-up speed is particularly limited. Not usually but 10
Molded at ~ 50 m / min. The melt extruded film is heat treated to enhance its crystallinity and its orientation. Heat treatment temperature is 1 for polyethylene film
The temperature is 00 to 130 ° C, preferably 110 to 125 ° C, and the polypropylene film is 110 to 160 ° C, preferably 120 to 150 ° C. If the heat treatment temperature is low, it will not be sufficiently porous, and if it is too high, the film will melt, which is not suitable. The heat treatment time is not particularly limited, but 3
It is performed in the range of seconds to 180 seconds.

【0019】熱処理されたポリエチレンフィルムは、そ
の複屈折が25×10-3〜48×10-3、好ましくは3
0×10-3〜45×10-3で、50%伸長時の弾性回復
率が40〜80%、好ましくは、50〜75%の範囲に
あるのが好適である。また、熱処理されたポリプロピレ
ンフィルムは、その複屈折が10×10-3〜25×10
-3、好ましくは12×10-3〜23×10-3で、100
%伸長時の弾性回復率が70〜94%、好ましくは、7
5〜93%の範囲にあるのが好適である。複屈折及び弾
性回復率がこれらの範囲を外れると、多孔化の程度が十
分でなくなり、延伸後の多孔質フィルム、すなわち高分
子電解質支持体の孔径や孔径分布、空孔率、層間剥離強
度、機械的強度等に影響し品質にバラツキが生じやすく
なるので上記範囲が適当である。
The heat-treated polyethylene film has a birefringence of 25 × 10 −3 to 48 × 10 −3 , preferably 3
It is 0x10 -3 to 45x10 -3 , and the elastic recovery rate at 50% elongation is 40 to 80%, preferably 50 to 75%. The heat-treated polypropylene film has a birefringence of 10 × 10 −3 to 25 × 10 3.
-3 , preferably 12 × 10 -3 to 23 × 10 -3 , 100
Elastic recovery rate at 70% elongation is 70 to 94%, preferably 7
It is preferably in the range of 5 to 93%. When the birefringence and the elastic recovery rate are out of these ranges, the degree of porosity becomes insufficient, and the porous film after stretching, that is, the pore size and pore size distribution of the polymer electrolyte support, the porosity, the delamination strength, The above range is appropriate because it affects mechanical strength and the like, and variations in quality are likely to occur.

【0020】本発明において、複屈折は偏光顕微鏡を使
用し、直交ニコル下でベレックコンペンセータを用いて
測定された値である。また、弾性回復率は、次の式
(1)及び(2)による。式(1)はポリエチレンフィ
ルムの場合、式(2)はポリプロピレンフィルムの場合
である。尚、ポリエチレンフィルムは、25℃、65%
相対湿度において試料幅15mm、長さ2インチで引張
試験機にセットし2インチ/minの速度で50%まで
伸長した後、1分間伸長状態で保持しその後同速度で弛
緩させたものを測定し、ポリプロピレンフィルムは、2
5℃、65%相対湿度において試料幅10mm、長さ5
0mmで引張試験機にセットし50mm/minの速度
で100%まで伸長した後、直ちに同速度で弛緩させた
ものを測定した。
In the present invention, birefringence is a value measured by using a polarizing microscope and a Berek compensator under crossed Nicols. The elastic recovery rate is calculated by the following equations (1) and (2). Formula (1) is for a polyethylene film, and formula (2) is for a polypropylene film. The polyethylene film is 25 ° C and 65%
The sample was set in a tensile tester with a sample width of 15 mm and a length of 2 inches at a relative humidity, expanded to 50% at a speed of 2 inches / min, held in an expanded state for 1 minute, and then relaxed at the same speed. , Polypropylene film is 2
Sample width 10 mm, length 5 at 5 ° C and 65% relative humidity
The test piece was set at 0 mm in a tensile tester, stretched to 100% at a speed of 50 mm / min, and then immediately relaxed at the same speed to measure.

【0021】式(1) 弾性回復率(%)=((50%伸長時の長さ−50%伸
長後荷重0となった時の時の長さ)/(伸長時の長さ−
伸長前の長さ))×100
Formula (1) Elastic recovery rate (%) = ((Length at 50% elongation-Length at 50% elongation after zero load) / (Length at elongation-
Length before extension)) x 100

【0022】式(2) 弾性回復率(%)=((100%伸長時の長さ−100
%伸長後荷重0となった時の長さ)/伸長前の長さ)×
100
Formula (2) Elastic recovery rate (%) = ((100% extension length-100
% Length when the load becomes 0 after extension) / Length before extension) ×
100

【0023】熱処理されたポリエチレンフィルム及びポ
リプロピレンフィルムは、熱圧着によって積層される。
本発明の高分子電解質支持体の層構成は、好適には、ポ
リエチレンを表層に、ポリプロピレンを中間層に配した
三層構成である。積層は、三枚のフィルムが3組の原反
ロールスタンドから巻き出され、加熱されたロール間で
ニップされ圧着されて積層される。この時、各フィルム
の複屈折及び弾性回復率が実質的に低下しないように熱
圧着が行われる必要がある。
The heat-treated polyethylene film and polypropylene film are laminated by thermocompression bonding.
The layer structure of the polymer electrolyte support of the present invention is preferably a three-layer structure in which polyethylene is arranged in the surface layer and polypropylene is arranged in the intermediate layer. As for lamination, three films are unwound from three sets of original roll stands, nipped between heated rolls and pressure-bonded to be laminated. At this time, it is necessary to perform thermocompression bonding so that the birefringence and elastic recovery rate of each film are not substantially reduced.

【0024】加熱されたロールの温度、すなわち熱圧着
温度は、110〜130℃、好ましくは115〜125
℃である。温度が低すぎるとフィルム間の接着性が弱く
その後の延伸工程で剥がれが生じ、また逆に高すぎると
ポリエチレンの溶融によってフィルムの複屈折及び弾性
回復率が低下して多孔化が困難となるため上記範囲が適
当である。熱圧着のニップ圧は1〜3kg/cm2、巻
出し速度は0.5〜8m/minで行われる。また、熱
圧着されたフィルム間の剥離強度は、3〜60g/15
mmの範囲が好適である。
The temperature of the heated roll, that is, the thermocompression bonding temperature is 110 to 130 ° C., preferably 115 to 125.
℃. If the temperature is too low, the adhesiveness between the films will be weak and peeling will occur in the subsequent stretching step, while if it is too high, the birefringence and elastic recovery of the film will decrease due to the melting of polyethylene, making it difficult to make the film porous. The above range is suitable. The nip pressure for thermocompression bonding is 1 to 3 kg / cm 2 , and the unwinding speed is 0.5 to 8 m / min. The peel strength between the thermocompression bonded films is 3 to 60 g / 15.
A range of mm is preferred.

【0025】熱処理及び積層されたフィルムは延伸によ
って多孔化される。延伸は低温延伸、次いで高温延伸の
順序で行われ、普通には延伸ロールの周速差で延伸され
る。低温延伸の温度は−20〜50℃、特に好ましくは
20〜35℃である。延伸温度が低いと作業中にフィル
ムの破断が生じやすく、逆に高すぎると多孔化が不十分
となるので適当でない。低温延伸の倍率は5〜200
%、好ましくは10〜100%の範囲である。延伸倍率
が低すぎると、空孔率が低いものしか得られず、また高
すぎると所定の空孔率及び孔径のものが得られなくなる
ので上記範囲が適当である。本発明において低温延伸倍
率(E1)は次の式(3)に従う。式(3)のL1は低温
延伸後のフィルム寸法を意味し、L0は低温延伸前のフ
ィルム寸法を意味する。
The heat-treated and laminated film is made porous by stretching. Stretching is carried out in the order of low temperature stretching and then high temperature stretching, and is usually performed at the peripheral speed difference of the stretching roll. The temperature of the low temperature stretching is -20 to 50 ° C, particularly preferably 20 to 35 ° C. If the stretching temperature is low, the film is likely to be broken during the work. On the contrary, if the stretching temperature is too high, the porosity is insufficient, which is not suitable. Draw ratio for low temperature stretching is 5 to 200
%, Preferably 10 to 100%. If the draw ratio is too low, only those having a low porosity can be obtained, and if it is too high, those having a predetermined porosity and pore diameter cannot be obtained, so the above range is suitable. In the present invention, the low temperature draw ratio (E 1 ) is according to the following formula (3). In the formula (3), L 1 means the film size after the low temperature stretching, and L 0 means the film size before the low temperature stretching.

【0026】 式(3) E1=[(L1−L0)/L0]×100Formula (3) E 1 = [(L 1 −L 0 ) / L 0 ] × 100

【0027】低温延伸したフィルムは、次いで高温延伸
される。高温延伸は加熱空気循環オーブン中で70〜1
30℃、特に好ましくは100〜125℃の温度範囲で
行われる。延伸温度が上記範囲を外れると多孔化が不十
分となるので適当でない。また、高温延伸は低温延伸の
温度より40〜100℃高い温度で行うのが好適であ
る。高温延伸の倍率は100〜400%の範囲である。
延伸倍率が低すぎると、多孔化が不十分となり、また高
すぎると所定の透気度、空孔率及び孔径のものが得られ
なくなるので上記範囲が適当である。本発明において高
温延伸倍率(E2)は次の式(4)に従う。式(4)の
2は高温延伸後のフィルム寸法を意味し、L1は低温延
伸後のフィルム寸法を意味する。
The cold-stretched film is then hot-stretched. Hot stretching is 70-1 in a heated air circulation oven.
It is carried out in a temperature range of 30 ° C., particularly preferably 100 to 125 ° C. If the stretching temperature is out of the above range, the porosity becomes insufficient, which is not suitable. Further, the high temperature drawing is preferably performed at a temperature 40 to 100 ° C. higher than the temperature of the low temperature drawing. The draw ratio of the high temperature stretching is in the range of 100 to 400%.
If the stretching ratio is too low, the porosity will be insufficient, and if it is too high, the desired air permeability, porosity and pore diameter will not be obtained, so the above range is suitable. In the present invention, the high temperature draw ratio (E 2 ) is in accordance with the following formula (4). L 2 in the formula (4) means the film size after the high temperature drawing, and L 1 means the film size after the low temperature drawing.

【0028】 式(4) E2=[(L2−L1)/L1]×100Formula (4) E 2 = [(L 2 −L 1 ) / L 1 ] × 100

【0029】本発明の積層多孔質フィルムの延伸多孔化
工程において、フィルムの幅方向の長さが大きく減少し
て透気度、空孔率及び極大孔径等の多孔質フィルムの性
能が損われる場合には、フィルムの幅方向の両端をチャ
ック、ピンチロール等で固定しつつ延伸する方法、フィ
ルムを延伸多孔化した後に延伸時に生じた幅方向のフィ
ルム長さ減少を横延伸によって復元する方法等の手法に
よって改良を行うことができる。例えば、フィルムの幅
方向の長さ減少を復元するためには、低温及び高温延伸
をした後に高温で横延伸を行う。
In the process of stretching and porousizing the laminated porous film of the present invention, the length in the width direction of the film is greatly reduced and the performance of the porous film such as air permeability, porosity and maximum pore size is impaired. The method includes stretching both ends in the width direction of the film with a chuck, a pinch roll or the like while stretching, and a method of restoring the width direction film length reduction caused during stretching after stretching the film by transverse stretching. Improvements can be made by the method. For example, in order to restore the reduction in the length of the film in the width direction, transverse stretching is performed at high temperature after stretching at low temperature and high temperature.

【0030】高温横延伸には、加熱空気循環オーブン中
でフィルムの幅方向の両端チャックで固定してテンター
方式に幅方向に延伸する方法、スパイラルロールを用い
てリード角に従った延伸を行う方法等がある。高温横延
伸の温度は、70〜130℃、特に好ましくは100〜
125℃である。この範囲をはずれると、高温横延伸し
ても透気度、空孔率及び極大孔径が改良されないので適
当でない。
For high-temperature transverse stretching, a method of stretching the film in the width direction in a tenter system by fixing it with chucks at both ends in the width direction in a heating air circulation oven, and a method of stretching according to the lead angle using a spiral roll are used. Etc. The temperature of the high-temperature transverse stretching is 70 to 130 ° C., particularly preferably 100 to 130 ° C.
It is 125 ° C. Outside this range, the air permeability, porosity, and maximum pore size are not improved even at high temperature transverse stretching, which is not suitable.

【0031】通常、低温延伸及び高温延伸によって、フ
ィルムの幅方向の長さは延伸前のそれに対して80〜9
0%程度に減少する。高温横延伸の延伸倍率はこの幅方
向の長さの減少を適切に復元する範囲で行うのが好まし
い。高温横延伸の延伸倍率は、5〜40%、より好まし
くは10〜30%である。延伸倍率が低すぎると、低温
及び高温延伸時に生じた幅方向のフィルム長さ減少を復
元するに至らず、また高すぎるとフィルムの厚みのバラ
ツキが大きくなり、しかも場合によっては多孔質フィル
ムの破膜が生じるので、上記範囲が好適である。本発明
において高温横延伸倍率(E3)は次の式(5)に従
う。式(5)のL4は高温横延伸後のフィルムの幅方向
長さを意味し、L3は低温延伸及び高温延伸後のフィル
ムの幅方向の長さを意味する。
Usually, by low-temperature stretching and high-temperature stretching, the width of the film is 80 to 9 with respect to that before stretching.
It decreases to about 0%. It is preferable that the stretching ratio of the high-temperature transverse stretching is within a range in which the reduction of the length in the width direction is appropriately restored. The stretching ratio of the high temperature transverse stretching is 5 to 40%, more preferably 10 to 30%. If the stretching ratio is too low, the reduction in film length in the width direction that occurs during low temperature and high temperature stretching cannot be restored, and if it is too high, the variation in the film thickness becomes large, and in some cases, the porous film is broken. The above range is preferable because a film is formed. In the present invention, the high temperature transverse stretching ratio (E 3 ) is according to the following formula (5). L 4 of the formula (5) means the width-direction length of the film after high-temperature transverse stretching, and L 3 means the width-direction length of the film after low-temperature stretching and high-temperature stretching.

【0032】 式(5) E3=[(L4−L3)/L3]×100Formula (5) E 3 = [(L 4 −L 3 ) / L 3 ] × 100

【0033】本発明において、低温延伸、高温延伸及び
高温横延伸をした後、多孔質フィルムの熱固定を行う。
熱固定は、延伸時に作用した応力残留によるフィルムの
延伸方向への収縮を防ぐために予め延伸後のフィルム長
さが10〜50%減少する程度熱収縮させる方法や、延
伸方向の寸法が変化しないように規制して加熱する方法
等で行われる。この熱固定によって寸法安定性の良い所
期の課題を満たす高分子電解質支持体にすることができ
る。
In the present invention, the porous film is heat set after the low temperature stretching, the high temperature stretching and the high temperature transverse stretching.
The heat setting is performed by a method of preliminarily reducing the length of the film after stretching by 10 to 50% in order to prevent the film from shrinking in the stretching direction due to the residual stress applied during stretching, and the dimension in the stretching direction does not change. It is carried out by a method such as regulation and heating. By this heat setting, a polymer electrolyte support having good dimensional stability and satisfying the intended problem can be obtained.

【0034】このようにして製造される高分子電解質支
持体の厚み方向に60℃の温度で35kg/cm2の圧
力を付与した際の膜厚の減少率は5%以下、透気度の増
加率は10%以下である。高分子電解質支持体が電池の
使用温度範囲である60℃における面圧の付与によって
容易に厚み減少すると、高分子電解質を排出してしまう
という不具合が生じる。また、同様に透気度の増加は電
池の容量特性の低下の要因となるため好ましくない。ま
た、高分子電解質支持体の機械方向の引張強度は12k
g/mm2以上が好ましい。また、150℃で10分間
熱処理した際のフィルム幅方向の熱収縮率は15%以
下、特に10%以下が好ましい。機械方向の引張強度が
過度に小さいと、電池製造時に高分子電解質支持体が変
形することが危惧される。また、熱処理によって高分子
電解質支持体が、フィルムの幅方向に前記範囲よりも大
きく熱収縮すると、電池の異常時に高分子電解質支持体
の幅方向の寸法が小さくなり、幅方向端部の電極が露出
して短絡を引き起すことが懸念されるため適当でない。
When the pressure of 35 kg / cm 2 is applied at a temperature of 60 ° C. in the thickness direction of the polymer electrolyte support thus produced, the reduction rate of the film thickness is 5% or less, and the air permeability is increased. The rate is 10% or less. If the thickness of the polymer electrolyte support is easily reduced by applying a surface pressure at 60 ° C., which is the operating temperature range of the battery, the polymer electrolyte is discharged. Further, similarly, an increase in air permeability is not preferable because it causes a decrease in the capacity characteristics of the battery. The tensile strength of the polymer electrolyte support in the machine direction is 12k.
It is preferably g / mm 2 or more. Further, the heat shrinkage in the film width direction when heat-treated at 150 ° C. for 10 minutes is preferably 15% or less, particularly preferably 10% or less. If the tensile strength in the machine direction is too low, the polymer electrolyte support may be deformed during battery production. Further, when the polyelectrolyte support is thermally contracted in the width direction of the film by heat treatment to a degree larger than the above range, the dimension of the polyelectrolyte support in the width direction becomes small when the battery is abnormal, and the electrodes in the width direction end portions It is not appropriate because there is concern that it may be exposed and cause a short circuit.

【0035】高分子電解質支持体の空孔率は40〜80
%、特に35〜70%が好ましい。また、透気度は30
〜500秒/100cc、特に70秒/100cc〜4
00秒/100ccが好ましい。空孔率が小さすぎると
電池の容量特性が低下し、大きすぎると機械的強度が低
下する。また、透気度が高すぎると高分子電解質を充填
して電解質フィルムとしたときの機能が十分でなく、ま
た低すぎると機械的強度が低下するので上記範囲が適当
である。
The porosity of the polymer electrolyte support is 40-80.
%, Especially 35 to 70% is preferable. The air permeability is 30.
~ 500 sec / 100 cc, especially 70 sec / 100 cc-4
00 seconds / 100 cc is preferable. If the porosity is too small, the capacity characteristics of the battery will deteriorate, and if it is too large, the mechanical strength will decrease. Further, if the air permeability is too high, the function when filled with a polymer electrolyte to form an electrolyte film is insufficient, and if it is too low, the mechanical strength is lowered, so the above range is appropriate.

【0036】高分子電解質支持体の表層に配されたポリ
エチレンからなる多孔質層の極大孔径は0.2〜5μ
m、空孔率は50〜90%である。極大孔径、空孔率が
上記範囲にないと、高分子電解質を充填するのに長時間
を要するばかりでなく、充填が均一に行われなくなるこ
とが危惧され適当でない。
The maximum pore diameter of the polyethylene porous layer disposed on the surface of the polymer electrolyte support is 0.2 to 5 μm.
m, and the porosity is 50 to 90%. If the maximum pore size and the porosity are not within the above ranges, it is not appropriate because not only it takes a long time to fill the polymer electrolyte, but also the filling cannot be performed uniformly.

【0037】本発明の高分子電解質支持体は、以下の測
定装置を用いて評価した接触角が55度以下、より好ま
しくは50度以下である。接触角の評価は、ジメトキシ
エタン/プロピレンカーボネートの1:1(vol/v
ol)混合液に過塩素酸リチウムを溶解して1M/Lに
調製した非水電解液を、高分子電解質支持体上に滴下し
たものについて液滴形成直後の接触角を測定した。接触
角が小さいほど、高分子電解質支持体の非水電解液に対
する濡れ性及び浸透性が優れ、高分子電解質の充填が容
易となる。 測定条件 : 温度 23℃、湿度 50% 測定装置 画像処理式接触角計 CA−X型 協和界面化学(株)製
The polymer electrolyte support of the present invention has a contact angle of 55 degrees or less, more preferably 50 degrees or less, evaluated by the following measuring device. The evaluation of the contact angle was conducted by using 1: 1 (vol / v of dimethoxyethane / propylene carbonate).
ol) Lithium perchlorate was dissolved in the mixed solution to prepare 1 M / L of the non-aqueous electrolytic solution, and the non-aqueous electrolytic solution was dropped on the polymer electrolyte support, and the contact angle immediately after the droplet formation was measured. The smaller the contact angle, the better the wettability and penetrability of the polymer electrolyte support with respect to the non-aqueous electrolyte, and the easier the filling of the polymer electrolyte. Measurement conditions: Temperature 23 ° C., humidity 50% Measuring device Image processing type contact angle meter CA-X type Kyowa Interface Science Co., Ltd.

【0038】本発明の高分子電解質支持体では、フィル
ム厚み方向に直線的に延びる孔構造を有する、換言すれ
ば電池内に組込んだ際にリチウムイオンの電極間移動行
程の短い多孔質フィルムを積層することで、高分子電解
質を充填して電解質フィルムを形成した際に高いイオン
導電性を有し、且つ機械的強度に優れる高分子電解質支
持体が得られる。高分子電解質支持体の厚みは機械的強
度、性能、薄型化等の面から5〜100μm、特に好ま
しくは10〜40μmに調製される。
In the polymer electrolyte support of the present invention, a porous film having a pore structure that linearly extends in the film thickness direction, in other words, a porous film having a short movement path of lithium ions between electrodes when incorporated in a battery is provided. By stacking, a polymer electrolyte support having high ionic conductivity and excellent mechanical strength when an electrolyte film is formed by filling the polymer electrolyte can be obtained. The thickness of the polymer electrolyte support is adjusted to 5 to 100 μm, particularly preferably 10 to 40 μm from the viewpoints of mechanical strength, performance, thinning and the like.

【0039】また、本発明の高分子電解質支持体は、高
分子電解質を容易に充填し得る表面構造と小さい熱収縮
率を有することで、簡便な製造工程で且つ安全性に優れ
るリチウムポリマー電池を製造することができる。本発
明のリチウムポリマー電池は、前記高分子電解質支持体
を使用して通常の方法により、円筒型、角型、コイン
型、薄板型等の形状に作製される。リチウムポリマー電
池を構成する高分子電解質支持体以外の構成部材につい
ては特に限定されないが、以下のような構成部材が使用
される。
Further, the polymer electrolyte support of the present invention has a surface structure capable of being easily filled with the polymer electrolyte and a small heat shrinkage ratio, so that a lithium polymer battery having a simple manufacturing process and excellent safety can be obtained. It can be manufactured. The lithium polymer battery of the present invention is manufactured into a cylindrical shape, a rectangular shape, a coin shape, a thin plate shape or the like by a usual method using the polymer electrolyte support. The components other than the polymer electrolyte support constituting the lithium polymer battery are not particularly limited, but the following components are used.

【0040】例えば、正極材料(正極活物質)として
は、リチウム含有金属酸化物、硫化物又は塩化物のよう
なリチウム含有金属化合物が使用される。リチウム含有
金属酸化物としては、例えばコバルト、マンガン、ニッ
ケル、クロム、鉄およびバナジウムからなる群より選ば
れる少なくとも1種類以上の金属とリチウムとのリチウ
ム複合酸化物が使用される。このようなリチウム複合酸
化物としては、例えば、LiCoO2、LiMn24
LiNiO2などが挙げられる。
For example, as the positive electrode material (positive electrode active material), a lithium-containing metal compound such as a lithium-containing metal oxide, sulfide or chloride is used. As the lithium-containing metal oxide, for example, a lithium composite oxide of lithium and at least one metal selected from the group consisting of cobalt, manganese, nickel, chromium, iron and vanadium is used. Examples of such a lithium composite oxide include LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 ,
Examples thereof include LiNiO 2 .

【0041】正極は、前記の正極材料をアセチレンブラ
ック、カーボンブラックなどの導電剤およびポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)などの結着剤と混練して正極合剤とした
後、この正極材料を集電体としてのアルミニウム箔やス
テンレス製のラス板に塗布して、乾燥、加圧成型後、5
0℃〜250℃程度の温度で2時間程度真空下で加熱処
理することにより作製される。
The positive electrode is prepared by kneading the above positive electrode material with a conductive agent such as acetylene black or carbon black and a binder such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) to prepare a positive electrode mixture. After applying the positive electrode material to an aluminum foil or a stainless steel lath plate as a current collector, drying and press molding, 5
It is produced by heat treatment under vacuum at a temperature of about 0 ° C. to 250 ° C. for about 2 hours.

【0042】負極(負極活物質)としては、リチウム金
属やリチウム合金、および、リチウムを吸蔵・放出可能
なカーボン又はグラファイトを含む炭素材料、例えばコ
ークス、天然黒鉛や人造黒鉛などの炭素材料、複合スズ
酸化物が使用される。特に、格子面(002)の面間隔
(d002)が0.335〜0.340nmである黒鉛型
結晶構造を有する炭素材料を使用することが好ましい。
なお、粉末状の炭素材料はエチレンプロピレンジエンタ
ーポリマー(EPDM)、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)など
の結着剤と混練して負極合剤として使用される。
As the negative electrode (negative electrode active material), a lithium metal, a lithium alloy, and a carbon material containing carbon or graphite capable of occluding / releasing lithium, for example, carbon materials such as coke, natural graphite and artificial graphite, and composite tin. Oxides are used. In particular, it is preferable to use a carbon material having a graphite type crystal structure in which the lattice spacing (d 002 ) of the lattice plane (002) is 0.335 to 0.340 nm.
The powdery carbon material is kneaded with a binder such as ethylene propylene diene terpolymer (EPDM), polytetrafluoroethylene (PTFE), or polyvinylidene fluoride (PVDF) to be used as a negative electrode mixture.

【0043】高分子電解質としては、非水電解液をポリ
エチレンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリアク
リロニトリル及びこれらの共重合体等の高分子材料で固
定化したものが使用されている。非水電解液としては、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチ
レンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラ
クトン、アセトニトリル、1,2−ジメトキシエタン、
テトラヒドロフラン等の有機溶媒に電解質を溶解したも
のが使用されている。電解質としては、例えば、LiP
6,LiBF4、LiClO4、CF3SO3Li、(C
3SO22NLi、(C25SO22NLi、LiC
(SO2CF33などが挙げられる。これらの電解質
は、1種類で使用してもよく、2種類以上組み合わせて
使用してもよい。これら電解質は、前記の非水溶媒に通
常0.1〜3M、好ましくは0.5〜1.5Mの濃度で
溶解されて使用される。
As the polymer electrolyte, a non-aqueous electrolyte fixed with a polymer material such as polyethylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, or a copolymer thereof is used. As non-aqueous electrolyte,
Ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, acetonitrile, 1,2-dimethoxyethane,
A solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent such as tetrahydrofuran is used. As the electrolyte, for example, LiP
F 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, (C
F 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, LiC
(SO 2 CF 3 ) 3 and the like. These electrolytes may be used alone or in combination of two or more. These electrolytes are used after being dissolved in the above-mentioned non-aqueous solvent at a concentration of usually 0.1 to 3M, preferably 0.5 to 1.5M.

【0044】上記構成部材を使用するリチウムポリマー
電池の製造については特に限定されないが、例えばコイ
ン型電池は以下のような方法により製造できる。LiC
oO2(正極活物質)を80重量%、アセチレンブラッ
ク(導電剤)を10重量%、ポリフッ化ビニリデン(結
着剤)を10重量%の割合で混合し、これに1−メチル
−2−ピロリドン溶剤を加えて混合したものをアルミニ
ウム箔上に塗布し、乾燥、加圧成型、加熱処理して正極
を調製する。天然黒鉛(負極活物質)を90重量%、ポ
リフッ化ビニリデン(結着剤)を10重量%の割合で混
合し、これに1−メチル−2−ピロリドン溶剤を加え、
混合したものを銅箔上に塗布し、乾燥、加圧成型、加熱
処理して負極を調製する。そして、本発明の高分子電解
質支持体に10重量%のポリエチレンオキサイドで前記
非水電解液を固定化した高分子電解質を充填させてコイ
ン型リチウム二次電池(直径20mm、厚さ3.2m
m)が作製できる。
The production of a lithium polymer battery using the above constituent members is not particularly limited, but for example, a coin battery can be produced by the following method. LiC
80% by weight of oO 2 (positive electrode active material), 10% by weight of acetylene black (conductive agent), and 10% by weight of polyvinylidene fluoride (binder) were mixed, and 1-methyl-2-pyrrolidone was mixed therein. A mixture obtained by adding a solvent is applied on an aluminum foil, dried, pressure-molded, and heat-treated to prepare a positive electrode. 90% by weight of natural graphite (negative electrode active material) and 10% by weight of polyvinylidene fluoride (binder) were mixed, and 1-methyl-2-pyrrolidone solvent was added thereto,
The mixed material is applied onto a copper foil, dried, pressure-molded, and heat-treated to prepare a negative electrode. Then, the polymer electrolyte support of the present invention was filled with the polymer electrolyte in which the non-aqueous electrolyte was fixed with 10% by weight of polyethylene oxide, and the coin-type lithium secondary battery (diameter 20 mm, thickness 3.2 m) was filled.
m) can be produced.

【0045】[0045]

【実施例】次に実施例を示し、本発明の高分子電解質支
持体について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。
EXAMPLES Next, the polymer electrolyte support of the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

【0046】実施例1 ポリエチレンとして、数平均分子量20000、密度
0.964、融点134℃の高密度ポリエチレンを、吐
出幅1000mm、吐出リップ開度2mmのTダイを使
用して溶融押出しした。吐出フィルムは、117℃の冷
却ロールに導かれ、25℃の冷風が吹きつけられて冷却
された後、20m/minで引取られた。得られたポリ
エチレンフィルムの膜厚は9.5μmであった。この未
延伸ポリエチレンフィルムは、引取り方向を固定された
状態で、120℃に60秒間熱処理した後、室温まで冷
却した。熱処理された未延伸ポリエチレンフィルムの複
屈折は、35.5×10-3、弾性回復率は52%であっ
た。
Example 1 As polyethylene, high-density polyethylene having a number average molecular weight of 20,000, a density of 0.964 and a melting point of 134 ° C. was melt extruded using a T die having a discharge width of 1000 mm and a discharge lip opening of 2 mm. The discharge film was guided to a cooling roll of 117 ° C., cooled by blowing cold air of 25 ° C., and then taken off at 20 m / min. The thickness of the obtained polyethylene film was 9.5 μm. This unstretched polyethylene film was heat-treated at 120 ° C. for 60 seconds in a state where the take-up direction was fixed, and then cooled to room temperature. The birefringence of the heat-treated unstretched polyethylene film was 35.5 × 10 −3 , and the elastic recovery rate was 52%.

【0047】ポリプロピレンとして、数平均分子量70
000、ペンタッド分率94.3%、結晶化温度112
℃のポリプロピレンを、吐出幅1000mm、吐出リッ
プ開度2mmのTダイを使用して溶融押出しした。吐出
フィルムは、80℃の冷却ロールに導かれ、25℃の冷
風が吹きつけられて冷却された後、50m/minで引
取られた。得られたポリプロピレン組成物フィルムの膜
厚は13.1μmであった。この未延伸ポリプロピレン
フィルムは、引取り方向を固定された状態で、135℃
に60秒間熱処理した後、室温まで冷却した。熱処理さ
れた未延伸ポリプロピレンフィルムの複屈折は、22.
6×10-3、100%延伸時の弾性回復率は93%であ
った
As polypropylene, a number average molecular weight of 70
000, pentad fraction 94.3%, crystallization temperature 112
Polypropylene at 0 ° C. was melt extruded using a T die having a discharge width of 1000 mm and a discharge lip opening of 2 mm. The discharge film was guided to a cooling roll at 80 ° C., cooled by blowing cold air at 25 ° C., and then taken off at 50 m / min. The thickness of the obtained polypropylene composition film was 13.1 μm. This unstretched polypropylene film is fixed at 135 ° C with the take-up direction fixed.
After heat-treating for 60 seconds, it was cooled to room temperature. The birefringence of the heat-treated unstretched polypropylene film is 22.
Elastic recovery rate at 6 × 10 −3 , 100% stretching was 93%

【0048】熱処理したポリエチレンフィルム及びポリ
プロピレンフィルムは、ポリエチレンを表面層に、ポリ
プロピレンを内層(中間層)に配した三層構成に積層さ
れた。積層は、三組のロールスタンドから該ポリエチレ
ンフィルム及びポリプロピレンフィルムをそれぞれ巻出
し速度6.5m/minで巻出し、加熱ロールに導き、
温度120℃、線圧1.8kg/cmで熱圧着し、その
後同速度で50℃の冷却ロールに導いて巻き取った。巻
取り速度は6.5m/min、巻出し張力は0.9kg
であった。得られた未延伸積層フィルムの膜厚は31.
8μmであった。
The heat-treated polyethylene film and polypropylene film were laminated in a three-layer structure in which polyethylene was placed in the surface layer and polypropylene was placed in the inner layer (intermediate layer). Lamination was carried out by unwinding the polyethylene film and polypropylene film from three sets of roll stands at a unwinding speed of 6.5 m / min, and guiding them to a heating roll.
Thermocompression bonding was performed at a temperature of 120 ° C. and a linear pressure of 1.8 kg / cm, and then the film was guided to a cooling roll at 50 ° C. at the same speed and wound. Winding speed is 6.5m / min, unwinding tension is 0.9kg
Met. The thickness of the obtained unstretched laminated film was 31.
It was 8 μm.

【0049】未延伸積層フィルムは、30℃に保持され
たニップロール間で30%低温延伸された。この時のロ
ール間は350mm、供給側のロール速度は2m/mi
nであった。低温延伸した積層フィルムは、引続き12
3℃に加熱された熱風循環オーブン中に導かれ、ロール
周速差を利用してロール間で総延伸量250%になるま
で高温延伸された後、123℃に加熱されたロールで2
5%緩和させて72秒間熱固定され、連続的に積層多孔
質フィルム、すなわち高分子電解質支持体を得た。
The unstretched laminated film was stretched at a low temperature of 30% between nip rolls held at 30 ° C. At this time, the distance between the rolls is 350 mm, and the roll speed on the supply side is 2 m / mi.
It was n. The low temperature stretched laminated film continues to be 12
The film was introduced into a hot air circulation oven heated to 3 ° C, drawn at a high temperature to a total drawing amount of 250% between the rolls by using the difference in roll peripheral speed, and then 2 rolls were heated to 123 ° C.
It was relaxed by 5% and heat-set for 72 seconds to continuously obtain a laminated porous film, that is, a polymer electrolyte support.

【0050】得られた高分子電解質支持体の膜厚、空孔
率、透気度、引張強度及び熱収縮率を表1に、高分子電
解質支持体の表面層の極大孔径及び空孔率を表2示す。
高分子電解質支持体の表面張力は47度であった。ま
た、高分子電解質支持体の断面構造を図1に示す。さら
に、高分子電解質支持体を厚み方向に60℃の温度で3
5kg/cm2の圧力を付与した際の膜厚の減少率及び
透気度の増加率を表3に示す。上記評価の方法は以下に
従って行った。 1)空孔率、極大孔径 ユアサアイオニクス社製 水銀ポロシメータを用いて測
定した。試料を0.03〜0.07g秤量してガラス製
のセル中で真空とした後、水銀を圧入、充填する。充填
の際の水銀圧及び圧入水銀量から極大孔径及び空孔率を
求めた。 2)透気度 JIS P8117に準じて測定した。測定装置として
B型ガーレーデンソメーター(東洋精機社製)を使用し
た。試料片を直径28.6mm、面積645mm2の円
孔に締付ける。内筒重量567gにより、筒内の空気を
試験円孔部から筒外へ通過させる。空気100ccが通
過する時間を測定し、透気度(ガーレー値)とした。 3)引張強度 ASTM D−822に準じて測定した。オリエンテッ
ク社製UTM−III−100型引張試験機を用いて、試料幅
10mm、初期試料長(チャック間)50mm、引張速
度50mm/minの条件で最大応力を測定した。 4)熱収縮率 高分子電解質支持体の幅方向に対して初期長200mm
で目盛りを記し、機械方向を拘束した状態で150℃に
設定したオーブン中で10分間静置して取出した後の寸
法を測定した。熱収縮率は次の式(6)に従う。式
(6)のL6はオーブンから取出した後のフィルム寸法
を意味し、L5は初期のフィルム寸法を意味する。 式(6) 熱収縮率=(L5−L6)/L5×100 5)面圧の付与による膜厚の減少率及び透気度の増加率 神藤金属製作所製NF−37圧縮成型機を用いて、高分
子電解質支持体を厚み方向に60℃、35kg/cm2
の圧力を付与した。試料は50×50mmに切り取った
ものを4枚重ねあわせ、60秒間予熱した後、5秒間面
圧を付与し、直ちに冷却した。冷却後10分間放置した
高分子電解質支持体の膜厚及び透気度を測定し、次の式
(7)及び(8)に従って膜厚の減少率及び透気度の増
加率を算出した。式(7)でD1、D2は面圧を付与する
前及び後の膜厚をあらわし、式(8)のS1、S2は面圧
を付与する前及び後の透気度をあらわす。 式(7) 膜厚減少率=(D1−D2)/D1×100 式(8) 透気度増加率=(S2−S1)/S1×100
The film thickness, porosity, air permeability, tensile strength and thermal shrinkage of the obtained polymer electrolyte support are shown in Table 1, and the maximum pore diameter and porosity of the surface layer of the polymer electrolyte support are shown. Table 2 shows.
The surface tension of the polymer electrolyte support was 47 degrees. The cross-sectional structure of the polymer electrolyte support is shown in FIG. Further, the polyelectrolyte support is placed in the thickness direction at a temperature of 60 ° C.
Table 3 shows the rate of decrease in film thickness and the rate of increase in air permeability when a pressure of 5 kg / cm 2 was applied. The evaluation method was performed as follows. 1) Porosity and maximum pore size Measured using a mercury porosimeter manufactured by Yuasa Ionics. After 0.03 to 0.07 g of the sample is weighed and evacuated in a glass cell, mercury is pressed in and filled. The maximum pore size and porosity were determined from the mercury pressure during filling and the amount of mercury injected. 2) Air permeability Measured according to JIS P8117. A B-type Gurley Densometer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) was used as a measuring device. The sample piece is clamped in a circular hole having a diameter of 28.6 mm and an area of 645 mm 2 . With the inner cylinder weight of 567 g, the air in the cylinder is passed outside the cylinder from the test circular hole. The time taken for 100 cc of air to pass was measured and was taken as the air permeability (Gurley value). 3) Tensile strength Measured according to ASTM D-822. Using a UTM-III-100 type tensile tester manufactured by Orientec, the maximum stress was measured under the conditions of a sample width of 10 mm, an initial sample length (between chucks) of 50 mm, and a pulling speed of 50 mm / min. 4) Thermal shrinkage 200 mm initial length in the width direction of the polymer electrolyte support
The scale was marked, and the dimensions were measured after the product was left standing for 10 minutes in an oven set to 150 ° C. with the machine direction being restrained. The heat shrinkage is according to the following equation (6). L 6 in equation (6) means the film size after removal from the oven and L 5 means the initial film size. Formula (6) Heat shrinkage rate = (L 5 −L 6 ) / L 5 × 100 5) A reduction rate of film thickness and an increase rate of air permeability by applying surface pressure Using a polyelectrolyte support in the thickness direction at 60 ° C. and 35 kg / cm 2
Was applied. As the sample, four pieces cut into 50 × 50 mm were stacked, preheated for 60 seconds, applied with a surface pressure for 5 seconds, and immediately cooled. The film thickness and air permeability of the polymer electrolyte support that had been left to stand for 10 minutes after cooling were measured, and the film thickness decrease rate and air permeability increase rate were calculated according to the following equations (7) and (8). In Formula (7), D 1 and D 2 represent the film thickness before and after applying the surface pressure, and S 1 and S 2 in Formula (8) represent the air permeability before and after applying the surface pressure. . Equation (7) thickness reduction rate = (D 1 -D 2) / D 1 × 100 Equation (8) air permeability increase rate = (S 2 -S 1) / S 1 × 100

【0051】実施例2 ポリエチレンとして、数平均分子量20000、密度
0.964、融点134℃の高密度ポリエチレンを、吐
出幅1000mm、吐出リップ開度2mmのTダイを使
用して溶融押出しした。吐出フィルムは、114℃の冷
却ロールに導かれ、25℃の冷風が吹きつけられて冷却
された後、20m/minで引取られた。得られたポリ
エチレンフィルムの膜厚は8μmであった。この未延伸
ポリエチレンフィルムは、引取り方向を固定された状態
で、120℃に60秒間熱処理した後、室温まで冷却し
た。熱処理された未延伸ポリエチレンフィルムの複屈折
は、35.1×10-3、弾性回復率は42%であった。
Example 2 As polyethylene, high density polyethylene having a number average molecular weight of 20,000, a density of 0.964 and a melting point of 134 ° C. was melt extruded using a T die having a discharge width of 1000 mm and a discharge lip opening of 2 mm. The discharge film was guided to a cooling roll of 114 ° C., cooled by blowing cold air of 25 ° C., and then taken off at 20 m / min. The thickness of the obtained polyethylene film was 8 μm. This unstretched polyethylene film was heat-treated at 120 ° C. for 60 seconds in a state where the take-up direction was fixed, and then cooled to room temperature. The birefringence of the heat-treated unstretched polyethylene film was 35.1 × 10 −3 , and the elastic recovery rate was 42%.

【0052】ポリプロピレンとして、数平均分子量70
000、ペンタッド分率94.3%、結晶化温度112
℃のポリプロピレンを、吐出幅1000mm、吐出リッ
プ開度2mmのTダイを使用して溶融押出しした。吐出
フィルムは、90℃の冷却ロールに導かれ、25℃の冷
風が吹きつけられて冷却された後、50m/minで引
取られた。得られたポリプロピレン組成物フィルムの膜
厚は10.8μmであった。この未延伸ポリプロピレン
フィルムは、引取り方向を固定された状態で、135度
に60秒間熱処理した後、室温まで冷却した。熱処理さ
れた未延伸ポリプロピレンフィルムの複屈折は、22.
3×10-3、100%延伸時の弾性回復率は92%であ
った
As polypropylene, a number average molecular weight of 70
000, pentad fraction 94.3%, crystallization temperature 112
Polypropylene at 0 ° C. was melt extruded using a T die having a discharge width of 1000 mm and a discharge lip opening of 2 mm. The discharge film was guided to a cooling roll at 90 ° C., cooled by blowing cold air at 25 ° C., and then taken off at 50 m / min. The thickness of the obtained polypropylene composition film was 10.8 μm. This unstretched polypropylene film was heat-treated at 135 degrees for 60 seconds in a state where the take-up direction was fixed, and then cooled to room temperature. The birefringence of the heat-treated unstretched polypropylene film is 22.
Elastic recovery rate at 3 × 10 −3 , 100% stretching was 92%

【0053】熱処理したポリエチレンフィルム及びポリ
プロピレンフィルムは、ポリプロピレンを表面層に、ポ
リエチレンを内層(中間層)に配した三層構成に積層さ
れた。積層は、三組のロールスタンドから該ポリプロピ
レンフィルム及びポリエチレンフィルムをそれぞれ巻出
し速度6.5m/minで巻出し、加熱ロールに導き、
温度120℃、線圧1.8kg/cmで熱圧着し、その
後同速度で50℃の冷却ロールに導いて巻き取った。巻
取り速度は6.5m/min、巻出し張力は0.9kg
であった。得られた未延伸積層フィルムの膜厚は28.
8μmであった。
The heat-treated polyethylene film and polypropylene film were laminated in a three-layer structure in which polypropylene was placed in the surface layer and polyethylene was placed in the inner layer (intermediate layer). Lamination was carried out by unwinding the polypropylene film and the polyethylene film from three sets of roll stands at a unwinding speed of 6.5 m / min, and guiding them to a heating roll.
Thermocompression bonding was performed at a temperature of 120 ° C. and a linear pressure of 1.8 kg / cm, and then the film was guided to a cooling roll at 50 ° C. at the same speed and wound. Winding speed is 6.5m / min, unwinding tension is 0.9kg
Met. The thickness of the obtained unstretched laminated film was 28.
It was 8 μm.

【0054】未延伸積層フィルムは、30℃に保持され
たニップロール間で25%低温延伸された。この時のロ
ール間は350mm、供給側のロール速度は2m/mi
nであった。低温延伸した積層フィルムは、引続き12
4℃に加熱された熱風循環オーブン中に導かれ、ロール
周速差を利用してロール間で総延伸量180%になるま
で高温延伸された後、124℃に加熱されたロールで3
0%緩和させて72秒間熱固定され、連続的に積層多孔
質フィルム、すなわち高分子電解質支持体を得た。得ら
れた高分子電解質支持体の膜厚、空孔率、透気度、引張
強度及び熱収縮率を表1に、高分子電解質支持体の表面
層の極大孔径及び空孔率を表2示す。高分子電解質支持
体の表面張力は62度であった。さらに、高分子電解質
支持体を厚み方向に60℃の温度で35kg/cm2
圧力を付与した際の膜厚の減少率及び透気度の増加率を
表3に示す。
The unstretched laminated film was stretched at a low temperature of 25% between nip rolls held at 30 ° C. At this time, the distance between the rolls is 350 mm, and the roll speed on the supply side is 2 m / mi.
It was n. The low temperature stretched laminated film continues to be 12
The film was introduced into a hot air circulation oven heated to 4 ° C, was drawn at a high temperature to a total drawing amount of 180% between the rolls by using the difference in peripheral speed of the rolls, and then was rolled with a roll heated to 124 ° C to 3
It was relaxed by 0% and heat-set for 72 seconds to continuously obtain a laminated porous film, that is, a polymer electrolyte support. The film thickness, porosity, air permeability, tensile strength and thermal shrinkage of the obtained polymer electrolyte support are shown in Table 1, and the maximum pore diameter and porosity of the surface layer of the polymer electrolyte support are shown in Table 2. . The surface tension of the polyelectrolyte support was 62 degrees. Further, Table 3 shows the rate of decrease in film thickness and the rate of increase in air permeability when a pressure of 35 kg / cm 2 was applied to the polymer electrolyte support at a temperature of 60 ° C. in the thickness direction.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によると、フィルム厚み方向に直
線的に延びる孔構造を有する、換言すれば電池内に組込
んだ際にリチウムイオンの電極間移動行程の短い多孔質
フィルムを積層することで、高分子電解質を充填して電
解質フィルムを形成した際に高いイオン導電性を有し且
つ機械的強度に優れる高分子電解質支持体が得られた。
本発明の高分子電解質支持体を用いることによって、機
械的強度が高く且つ電池異常時の熱収縮率の小さい安全
性に優れる高分子電解質フィルム及びそれを用いたリチ
ウムポリマー電池を提供することができる。
According to the present invention, a porous film having a pore structure extending linearly in the film thickness direction, in other words, having a short movement path of lithium ions between electrodes when incorporated in a battery is laminated. Thus, a polymer electrolyte support having high ionic conductivity and excellent mechanical strength was obtained when an electrolyte film was formed by filling the polymer electrolyte.
By using the polymer electrolyte support of the present invention, it is possible to provide a polymer electrolyte film having high mechanical strength and a small heat shrinkage ratio at the time of battery abnormality and excellent in safety, and a lithium polymer battery using the same. .

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】[0058]

【表3】 [Table 3]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の高分子電解質支持体の断面構造を示
す図面に代わる写真図である。
FIG. 1 is a photograph replacing a drawing showing a cross-sectional structure of a polymer electrolyte support of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−36959(JP,A) 特開 平7−220761(JP,A) 特開 平10−284125(JP,A) 特開 平8−244152(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/40 H01M 6/18 H01B 1/06 - 1/12 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-4-36959 (JP, A) JP-A-7-220761 (JP, A) JP-A-10-284125 (JP, A) JP-A-8- 244152 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 10/40 H01M 6/18 H01B 1/06-1/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】延伸法によって多孔化したポリオレフィン
多孔質フィルムの積層体からなる高分子電解質支持体で
あって、該多孔質フィルムは、フィルム厚み方向に略並
行に略所定間隔で形成される未延伸板状平面群と、該板
状平面間を該フィルムの延伸方向に略並行に略所定間隔
で走り、且つ板状平面間につながる延伸配向した細いフ
ィブリル群とによって形成され、該板状平面間につなが
る細いフィブリル間の間隙が略二次元的に広がる略均一
な形状の微細孔を形成することにより、フィルム厚み方
向に直線的に延びる貫通孔を有し、前記高分子電解質支
持体の空孔率が40〜80%、透気度30〜500秒/
100cc、機械方向の引張強度12kg/mm
上、150℃で10分間熱処理した際のフィルム幅方向
の熱収縮率が15%以下であることを特徴とする高分子
電解質支持体。
1. A polymer electrolyte support comprising a laminate of a polyolefin porous film which has been made porous by a stretching method, wherein the porous film is formed substantially parallel to the film thickness direction at substantially predetermined intervals. Formed by a group of stretched plate-like planes and a group of stretch-oriented thin fibrils running between the plate-like planes substantially in parallel with each other in the stretching direction of the film at substantially predetermined intervals and connecting between the plate-like planes. by the gap between the thin fibrils leading to between to form a substantially uniform shape of the micropores extending substantially two-dimensionally, have a through hole extending linearly in the thickness direction of the film, the polymer electrolyte supported
Porosity of holding body is 40-80%, air permeability is 30-500 seconds /
100 cc, tensile strength in machine direction 12 kg / mm 2 or less
Upper, film width direction when heat treated at 150 ° C for 10 minutes
The polymer electrolyte support is characterized by having a thermal shrinkage of 15% or less .
【請求項2】高分子電解質支持体がポリエチレンとポリ
プロピレンとが交互となるように積層された積層多孔質
フィルムからなることを特徴とする請求項1記載の高分
子電解質支持体。
2. The polymer electrolyte support according to claim 1, wherein the polymer electrolyte support comprises a laminated porous film in which polyethylene and polypropylene are alternately laminated.
【請求項3】高分子電解質支持体が表面層がポリエチレ
ン、内層がポリプロピレンとなるように積層された積層
多孔質フィルムからなることを特徴とする請求項1又は
記載の高分子電解質支持体。
3. A or claim 1, characterized in that polyethylene polymer electrolyte support surface layer, inner layer composed of a laminated porous film laminated to a polypropylene
2. The polymer electrolyte support according to item 2 .
【請求項4】表面層に配されたポリエチレンの極大孔径
が0.2〜5μm、空孔率50〜90%であることを特
徴とする請求項記載の高分子電解質支持体。
4. The polymer electrolyte support according to claim 3, wherein the polyethylene disposed on the surface layer has a maximum pore size of 0.2 to 5 μm and a porosity of 50 to 90%.
【請求項5】高分子電解質支持体の厚み方向に60℃の
温度で35kg/cmの圧力を付与した際の、膜厚の
減少率が5%以下、透気度の増加率が10%以下である
ことを特徴とする請求項1〜記載の高分子電解質支持
体。
5. A decrease rate of the film thickness is 5% or less and an increase rate of air permeability is 10% when a pressure of 35 kg / cm 2 is applied at a temperature of 60 ° C. in the thickness direction of the polymer electrolyte support. polyelectrolyte support according to claim 1-4, wherein the or less.
【請求項6】リチウム含有金属酸化物、硫化物又は塩化
物からなる正極と、炭素材料からなる負極と、非水電解
液を高分子材料で固定化した高分子電解質とを備えるリ
チウムポリマー電池であって、請求項1〜に記載の高
分子電解質支持体を構成材料として含むリチウムポリマ
ー電池。
6. A lithium polymer battery comprising a positive electrode made of a lithium-containing metal oxide, a sulfide or a chloride, a negative electrode made of a carbon material, and a polymer electrolyte in which a non-aqueous electrolyte is fixed with a polymer material. there are, lithium polymer battery comprising as a constituent material a polymer electrolyte support according to claim 1-5.
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