JP5829557B2 - Method for producing metal ion secondary battery separator - Google Patents

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Description

本発明は、金属イオン二次電池セパレータの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a metal ion secondary battery separator.

電気化学素子の一つである金属イオン二次電池は、エネルギー密度が高いという特徴を有し、例えば、そのうちの一つであるリチウムイオン二次電池は携帯電話、携帯型音楽プレーヤー、ノート型パーソナルコンピューター等の携帯型電気機器の電源として広く利用されている。また、電気自転車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の大型機器にも、リチウムイオン二次電池を利用する動きが広がっている。また、ナトリウムイオン二次電池等その他の金属イオン二次電池も注目されている。そのため、金属イオン二次電池には高容量化、大電流での充放電特性といった性能が求められているが、金属イオン二次電池は一般に非水系電池であるため、水系電池と比較して、発煙、発火、破裂等の危険性が高いことが知られており、安全性の向上も要求されている。 A metal ion secondary battery, which is one of electrochemical elements, has a feature of high energy density. For example, a lithium ion secondary battery, which is one of them, is a mobile phone, a portable music player, a notebook personal computer. Widely used as a power source for portable electric devices such as computers. In addition, the movement to use lithium ion secondary batteries is spreading in large equipment such as electric bicycles, hybrid cars, and electric cars. In addition, other metal ion secondary batteries such as sodium ion secondary batteries have attracted attention. For this reason, metal ion secondary batteries are required to have high capacity and performance such as charge / discharge characteristics at a large current. However, since metal ion secondary batteries are generally non-aqueous batteries, compared to aqueous batteries, It is known that there is a high risk of smoking, ignition, rupture, etc., and improvement in safety is also required.

金属イオン二次電池では、外熱による温度上昇、過充電、内部短絡、外部短絡等によって発煙等の危険性が高まる。これらは、外部保護回路によってある程度防ぐことが可能である。また、金属イオン二次電池セパレータとして使用されているポリオレフィン系樹脂の多孔質フィルムが120℃付近で溶融し、孔が閉塞して電流やイオンの流れを遮断することによって、電池の温度上昇が抑制される。これは、シャットダウン機能と呼ばれている。しかし、外熱によって温度が上昇した場合や温度上昇によって電池内部で化学反応が起きた場合には、シャットダウン機能が働いても電池温度は更に上昇し、電池温度が150℃以上にまで達すると、多孔質フィルムが収縮して内部短絡が起こり、発火等が起きることがあった。   In a metal ion secondary battery, the risk of smoke generation increases due to temperature rise due to external heat, overcharge, internal short circuit, external short circuit, and the like. These can be prevented to some extent by an external protection circuit. In addition, the polyolefin resin porous film used as a metal ion secondary battery separator melts at around 120 ° C, and the pores are blocked to block current and ion flow, thereby suppressing battery temperature rise. Is done. This is called a shutdown function. However, when the temperature rises due to external heat or when a chemical reaction occurs inside the battery due to the temperature rise, the battery temperature further rises even if the shutdown function works, and when the battery temperature reaches 150 ° C or higher, The porous film contracted, causing an internal short circuit, which could cause ignition.

このように、セパレータのシャットダウン機能では電池の発火を抑制することができ難くなっている。そのため、ポリオレフィン系樹脂の多孔質フィルムよりも熱収縮温度を上げることによって、内部短絡を起こり難くして電池の発火を抑制することを目的として、ポリオレフィン系樹脂の多孔質フィルムの表面に、無機顔料や耐熱性樹脂からなる耐熱性多孔質層を塗工した非水系二次電池用セパレータが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、耐熱性多孔質層を塗工した場合、塗液中の顔料や樹脂が多孔質フィルムの微多孔を閉塞させることにより、セパレータの内部抵抗が高くなるという問題があった。   As described above, it is difficult to suppress the ignition of the battery by the shutdown function of the separator. Therefore, an inorganic pigment is formed on the surface of the polyolefin resin porous film for the purpose of suppressing internal ignition by raising the heat shrink temperature more than that of the polyolefin resin porous film, thereby preventing internal short circuit. In addition, a separator for a non-aqueous secondary battery in which a heat-resistant porous layer made of a heat-resistant resin is applied has been proposed (for example, see Patent Document 1). However, when the heat-resistant porous layer is applied, there is a problem that the internal resistance of the separator increases because the pigment or the resin in the coating liquid blocks the micropores of the porous film.

また、内部抵抗が低い耐熱性セパレータとして、ポリエステル系繊維で構成した不織布セパレータ、ポリエステル系繊維に耐熱繊維であるアラミド繊維を配合した不織布セパレータが提案されている(例えば、特許文献2〜4参照)。しかし、これら不織布セパレータは熱収縮性には優れるものの孔径が大きく、両極活物質の接触による内部短絡、あるいは負極上に生成するデンドライトによる微小短絡が発生しやすく、実用的とは言い難かった。これら短絡を抑制し、また、耐熱性を更に向上させるため、不織布や織布等の基材に、顔料や樹脂を塗工することで担持させる例が開示されている(例えば、特許文献5〜6参照)。しかしながら、顔料や樹脂を塗工しても、基材の孔が大きいため、塗液の裏抜けや、乾燥段階でのハジキにより、ピンホールと呼ばれる塗工欠陥が生じやすく、微小短絡の防止効果は不十分であった。また、基材表面の凹凸により、塗膜厚みにムラが生じることや、塗液の基材への部分的な浸透により内部抵抗にムラが生じることで局所的な負荷が大きくなり、電極及びセパレータが劣化しやすくなり、繰り返し充放電時容量が低下しやすくなるという課題もあった。   Moreover, as a heat-resistant separator with low internal resistance, a nonwoven fabric separator composed of polyester fibers and a nonwoven fabric separator in which aramid fibers that are heat-resistant fibers are blended with polyester fibers have been proposed (see, for example, Patent Documents 2 to 4). . However, although these nonwoven fabric separators are excellent in heat shrinkability, the pore diameter is large, and internal short circuit due to contact of the bipolar active material or micro short circuit due to dendrite generated on the negative electrode is likely to occur, and it has not been practical. In order to suppress these short circuits and further improve the heat resistance, examples in which a pigment or resin is supported on a substrate such as a nonwoven fabric or a woven fabric are disclosed (for example, Patent Documents 5 to 5). 6). However, even if a pigment or resin is applied, the substrate has large pores, so coating defects called pinholes are likely to occur due to back-through of the coating liquid and repellency during the drying stage, preventing micro short circuits. Was insufficient. In addition, unevenness on the surface of the substrate causes unevenness in the coating thickness, and unevenness in internal resistance due to partial penetration of the coating liquid into the substrate increases the local load. There is also a problem that the battery tends to deteriorate and the capacity during repeated charging and discharging tends to decrease.

国際公開2008/062727号パンフレットInternational Publication No. 2008/062727 Pamphlet 特開2003−123728号公報JP 2003-123728 A 特開2007−317675号公報JP 2007-317675 A 特開2006−19191号公報JP 2006-19191 A 特表2005−536857号公報JP 2005-536857 A 特開2007−157723号公報JP 2007-157723 A

本発明の課題は、耐熱性の高い金属イオン二次電池セパレータを製造するにあたり、塗工性に優れ、均一な塗膜を形成できる塗液を提供すること、また、微小短絡防止に優れ、且つ、充放電を繰り返しても容量低下が少ない金属イオン二次電池セパレータを提供することにある。

An object of the present invention, in producing a high metal ion secondary battery Ikese comparator heat resistance, excellent in coating properties, to provide a coating solution capable of forming a uniform coating film, also excellent in micro short circuit prevention And it is providing the metal ion secondary battery separator with little capacity fall even if charging / discharging is repeated.

本発明者らは鋭意研究した結果、課題を解決できる金属イオン二次電池セパレータの製造方法を発明するに至った。即ち、
(1)ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、コロイダルシリカ、メラミン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン及びエチレン−酢酸ビニルの群から選ばれる顔料及び水を含有してなる金属イオン二次電池セパレータ用塗液を、不織布基材に塗工、乾燥する金属イオン二次電池セパレータの製造方法において、該塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比(せん断速度1sec−1における粘度/10sec−1における粘度)が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上であり、水溶性成分の含有量が、全固形分に対して5質量%以下であり、金属イオン二次電池が非水系二次電池であることを特徴とする金属イオン二次電池セパレータの製造方法
である。
As a result of intensive studies, the present inventors have invented a method for producing a metal ion secondary battery separator that can solve the problem. That is,
(1) Diatomaceous earth, talc, kaolin, calcined kaolin, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc oxide, aluminum oxide, boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, titanium dioxide, barium sulfate, zinc sulfate, amorphous silica, calcium silicate, colloidal silica, melamine resins, urea - formaldehyde resin, polyethylene, polystyrene and ethylene - pigments and coated metal-ion secondary battery separator ing contain water selected from the group consisting of vinyl acetate In the method for producing a metal ion secondary battery separator in which a liquid is applied to a nonwoven fabric substrate and dried , the ratio of the viscosity of the coating liquid at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 (shear rate of 1 sec −1 viscosity in the viscosity / 10 4 sec -1 in ) Is not less 45 or more and has a viscosity at 1 sec -1 is 800 mPa · s or more, the content of the water-soluble component state, and are 5 wt% or less of the total solid content, metal ion rechargeable battery A method for producing a metal ion secondary battery separator , which is a non-aqueous secondary battery,
It is.

顔料を含有してなる金属イオン二次電池セパレータ用塗液において、該塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上であることにより、塗工性に優れ、均一な塗膜を形成できる塗液を提供することができる。 In a coating solution for a metal ion secondary battery separator containing a pigment, the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 of the coating solution is 45 or more, and at 1 sec −1 When the viscosity is 800 mPa · s or more, it is possible to provide a coating liquid that has excellent coating properties and can form a uniform coating film.

また、該塗液における水溶性成分の含有量を、全固形分に対して5質量%以下とすることで、繰り返し充放電時の容量低下を少なくすることができる。   Moreover, the capacity | capacitance fall at the time of repeated charging / discharging can be decreased by making content of the water-soluble component in this coating liquid into 5 mass% or less with respect to the total solid.

該塗液を、不織布に塗工、乾燥することによって、微小短絡防止に優れ、また、繰り返し充放電時の容量低下の少ない金属イオン二次電池セパレータを得ることができる。   By coating and drying the coating liquid on a nonwoven fabric, it is possible to obtain a metal ion secondary battery separator that is excellent in preventing micro short-circuits and that has little capacity reduction during repeated charge and discharge.

本発明の塗液は、顔料を含有してなり、該塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上である。 The coating liquid of the present invention contains a pigment, and the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 of the coating liquid is 45 or more, and the viscosity at 1 sec −1 is 800 mPa · s. -It is more than s.

また、該塗液における水溶性成分の含有量が、全固形分に対して5質量%以下であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that content of the water-soluble component in this coating liquid is 5 mass% or less with respect to the total solid.

セパレータの耐熱性を高めるために、不織布や織布等の基材に、顔料を含有してなる塗液を塗工、乾燥することによって塗工層を設ける場合、塗液の裏抜けや乾燥段階でのハジキを抑制してピンホールのない塗膜を得るためには、塗液粘度を上げて塗工後の塗液の不動化を速めることが考えられる。塗液粘度を上げることで、基材への塗液の部分的な浸透を抑制することもできる。しかし、一方で塗液粘度を上げると、塗液のレベリング性が低下し、膜厚が不均一になりやすく、繰り返し充放電時の劣化を招く懸念となる。本発明においては、塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上とすることによって、ピンホール及び塗液の基材への浸透を抑制し、且つ、十分なレベリング性を確保して、膜厚の均一な、繰り返し特性に優れるセパレータが得られることを見出した。これは、塗工時のせん断下においては、塗液が十分な流動性を有してレベリングするが、塗工後せん断が小さくなると、即座に粘度が上がり速やかに不動化するものと推察される。より好ましくは1sec−1における粘度が1000mPa・s以上、更に好ましくはせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比が70以上であり、且つ、1sec−1における粘度が1000mPa・s以上である。また、10sec−1における粘度としては、10〜30mPa・sとするのが良好なレベリング性が得られるため好ましい。なおここで言う粘度とは、液温23℃における測定値である。 In order to improve the heat resistance of the separator, when a coating layer is provided by applying and drying a coating liquid containing pigment on a substrate such as a nonwoven fabric or a woven fabric, the coating liquid is exposed through or dried. In order to suppress the repellency and obtain a coating film free of pinholes, it is conceivable to increase the viscosity of the coating solution to accelerate the immobilization of the coating solution after coating. By increasing the coating liquid viscosity, partial penetration of the coating liquid into the substrate can also be suppressed. However, on the other hand, when the coating solution viscosity is increased, the leveling property of the coating solution is lowered, the film thickness is likely to be non-uniform, and there is a concern of causing deterioration during repeated charging and discharging. In the present invention, the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 of the coating liquid is 45 or more, and the viscosity at 1 sec −1 is 800 mPa · s or more. In addition, the inventors have found that a separator having a uniform film thickness and excellent repeatability can be obtained by suppressing the penetration of the coating liquid into the substrate and ensuring sufficient leveling properties. This is presumed that the coating liquid has sufficient fluidity and leveling under the shear at the time of coating, but when the shearing after coating becomes small, the viscosity immediately increases and immobilizes quickly. . More preferably, the viscosity at 1 sec −1 is 1000 mPa · s or higher, more preferably the ratio of the viscosity at shear rate 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 is 70 or higher, and the viscosity at 1 sec −1 is 1000 mPa · s. s or more. The viscosity at 10 4 sec −1 is preferably 10 to 30 mPa · s because good leveling properties can be obtained. The viscosity mentioned here is a measured value at a liquid temperature of 23 ° C.

本発明の塗液を、不織布基材に塗工することで、ピンホールのない、微小短絡抑止に優れたセパレータが得られる。また、塗液の基材への浸透が抑制されるため、不織布セパレータの特徴である低抵抗を損なうことなく、良好な放電特性の得られる金属イオン二次電池セパレータが得られる。また、塗膜の均一な、繰り返し特性に優れる金属イオン二次電池セパレータが得られる。   By applying the coating liquid of the present invention to a nonwoven fabric substrate, a separator having no pinholes and excellent in suppressing short-circuiting can be obtained. Moreover, since the penetration of the coating liquid into the base material is suppressed, a metal ion secondary battery separator that can obtain good discharge characteristics can be obtained without impairing the low resistance characteristic of the nonwoven fabric separator. In addition, a metal ion secondary battery separator having a uniform coating film and excellent repeatability can be obtained.

本発明において、塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比を45以上、且つ、1sec−1における粘度を800mPa・s以上とする方法は任意により選択されるが、例えば、用いる顔料の比表面積及び粒径を選択すること、あるいは増粘剤等の添加剤にて調整可能である。 In the present invention, a method in which the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 of the coating liquid is 45 or more and the viscosity at 1 sec −1 is 800 mPa · s or more is arbitrarily selected. For example, the specific surface area and particle diameter of the pigment to be used can be selected, or can be adjusted with an additive such as a thickener.

本発明に用いる顔料としては、ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、コロイダルシリカ、メラミン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル等が挙げられる。これらを単独で用いても、2種以上併用して用いても良い。中でも熱安定性及び塗工適性の点からベーマイトが好ましい。耐熱性の点から本発明の塗液に含有される顔料は塗液の固形分中の80質量%以上であるのが好ましく、より好ましくは90質量%以上である。   Examples of the pigment used in the present invention include diatomaceous earth, talc, kaolin, calcined kaolin, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc oxide, aluminum oxide, boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, titanium dioxide, sulfuric acid. Examples thereof include barium, zinc sulfate, amorphous silica, calcium silicate, colloidal silica, melamine resin, urea-formaldehyde resin, polyethylene, polystyrene, and ethylene-vinyl acetate. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, boehmite is preferable from the viewpoint of thermal stability and coating suitability. From the viewpoint of heat resistance, the pigment contained in the coating liquid of the present invention is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more in the solid content of the coating liquid.

本発明に用いる顔料の粒径としては0.1〜10.0μmが好ましく用いられ、より好ましくは0.2〜7.5μm、更に好ましくは0.3〜5.0μmである。粒径0.1μm以上とすることで塗液の安定性が高くなり、また粒径10.0μm以下とすることで平坦な塗面が得やすくなる。また、粒径1.0μm以下の無機顔料を単独で、あるいは粒径の異なる顔料と併用して用いると、1sec−1における粘度800mPa・sが得られやすくなる。なお、ここで言う平均粒子径とはレーザー回折散乱法により測定される平均粒子径(D50)を指す。 The particle size of the pigment used in the present invention is preferably 0.1 to 10.0 μm, more preferably 0.2 to 7.5 μm, and still more preferably 0.3 to 5.0 μm. When the particle size is 0.1 μm or more, the stability of the coating liquid is increased, and when the particle size is 10.0 μm or less, a flat coating surface is easily obtained. Further, when an inorganic pigment having a particle size of 1.0 μm or less is used alone or in combination with pigments having different particle sizes, a viscosity of 800 mPa · s at 1 sec −1 is easily obtained. In addition, the average particle diameter here refers to the average particle diameter (D50) measured by a laser diffraction scattering method.

本発明においては、バインダとして、例えばポリビニルアルコールのような水溶性高分子を用いることでも、本発明の特徴であるせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上の塗液が得やすくなる。一方で、水溶性高分子は塗工、乾燥後の含水率が大きく、セルの乾燥工程を経ても、一般に非水系である金属イオン二次電池セル内に水を持ち込む可能性があり、電解液の劣化を招く懸念がある。従って本発明においては、塗液における水溶性成分の含有量が、全固形分に対して5質量%以下であるのが好ましく、バインダの主成分としては水分散性樹脂を用いるのが好ましい。 In the present invention, even when a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the binder, the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 and the viscosity at 10 4 sec −1 which is a feature of the present invention is 45 or more. In addition, it becomes easy to obtain a coating liquid having a viscosity at 1 sec −1 of 800 mPa · s or more. On the other hand, the water-soluble polymer has a high water content after coating and drying, and even after passing through the cell drying process, there is a possibility of bringing water into the metal ion secondary battery cell, which is generally a non-aqueous system. There is a concern that causes deterioration. Therefore, in the present invention, the content of the water-soluble component in the coating liquid is preferably 5% by mass or less based on the total solid content, and it is preferable to use a water-dispersible resin as the main component of the binder.

本発明には、バインダとして、水分散性樹脂を主体として用いることができる。また、水溶性樹脂を併用することも可能である。具体例としては、例えばスチレン/ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体、アクリル酸メチル/ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン三元共重合体、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル/アクリル酸エステル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン等の水分散性樹脂、澱粉類、ヒドロキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、アルギン酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、アクリルアミド/アクリル酸エステル/メタクリル酸三元共重合体、ポリアクリル酸のアルカリ塩、ポリマレイン酸のアルカリ塩、スチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、エチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、イソブチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩等の水溶性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明においては、セパレータの内部抵抗の点から塗工層中のバインダ量は固形分中20質量%以下とするのが好ましく、より好ましくは10質量%以下である。また、バインダ中の水溶性樹脂量は50質量%未満であるのが好ましい。   In the present invention, a water-dispersible resin can be mainly used as a binder. It is also possible to use a water-soluble resin in combination. Specific examples include, for example, styrene / butadiene copolymers, acrylonitrile / butadiene copolymers, methyl acrylate / butadiene copolymers, acrylonitrile / butadiene / styrene terpolymers, polyvinyl acetate, vinyl acetate / acrylate esters. Copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyacrylate, styrene / acrylate copolymer, water-dispersible resin such as polyurethane, starches, hydroxymethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, gelatin, casein , Polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, sodium alginate, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, acrylamide / acrylic acid ester copolymer, acrylamide / acrylic acid ester / Tacrylic acid terpolymer, alkali salt of polyacrylic acid, alkali salt of polymaleic acid, alkali salt of styrene / maleic anhydride copolymer, alkali salt of ethylene / maleic anhydride copolymer, isobutylene / maleic anhydride Although water-soluble resin, such as an alkali salt of a copolymer, is mentioned, It is not limited to these. In the present invention, from the viewpoint of the internal resistance of the separator, the amount of the binder in the coating layer is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less in the solid content. The amount of water-soluble resin in the binder is preferably less than 50% by mass.

本発明においては各種増粘剤によって液性を調整することができる。具体例としては、例えばポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ビニルメチルエーテル−無水マレイン酸共重合体等の合成高分子、キサンタンガム、ウェランガム、ジェランガム、グアーガム、カラギーナン、セルロース誘導体、デキストリン、アルファー化デンプン等のデンプン類等の天然多糖類、モンモリロナイト、ヘクトライト等の粘度鉱物、ヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、ヒュームドチタニア等の無機酸化物類が挙げられる。また、本発明の塗液には、発明の効果を損ねない範囲で分散剤、濡れ剤等の各種添加剤を用いることができる。   In the present invention, the liquidity can be adjusted with various thickeners. Specific examples include synthetic polymers such as polyethylene glycol, polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, vinyl methyl ether-maleic anhydride copolymer, xanthan gum, welan gum, gellan gum, guar gum, carrageenan, cellulose derivatives, dextrin, pregelatinized starch. Natural polysaccharides such as starches, etc., viscosity minerals such as montmorillonite and hectorite, and inorganic oxides such as fumed silica, fumed alumina, and fumed titania. Moreover, various additives, such as a dispersing agent and a wetting agent, can be used for the coating liquid of this invention in the range which does not impair the effect of invention.

本発明の塗液は、多孔質フィルム、織布、不織布等の材に塗工することができるが、好ましくは織布基材、不織布基材に塗工され、より好ましくは不織布基材に塗工される。不織布基材は従来公知の方法によって製造したものを用いることができる。例えば、スパンボンド法、メルトブロー法、乾式法、湿式法、エレクトロスピニング法等の方法によって製造したものを使用することができる。 Coating solution of the present invention, a porous film, a woven fabric, can be applied to a substrate such as a nonwoven fabric, preferably a woven fabric base material is coated on the nonwoven substrate, more preferably a nonwoven substrate Coated. As the nonwoven fabric substrate, those produced by a conventionally known method can be used. For example, what was manufactured by methods, such as the spun bond method, the melt blow method, the dry method, the wet method, and the electrospinning method, can be used.

本発明において、不織布基材表面の平坦化や厚みをコントロールする目的で、カレンダー処理や熱カレンダー処理により不織布基材を平滑化しても良い。   In the present invention, the nonwoven fabric substrate may be smoothed by calendaring or thermal calendaring for the purpose of controlling the surface and thickness of the nonwoven fabric substrate.

不織布基材の構成材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びそれらの誘導体、芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステル等のポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリアセタール、ポリカーボネート、脂肪族ポリケトン、芳香族ポリケトン、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンゾイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリ(パラ−フェニレンベンゾビスチアゾール)、ポリ(パラ−フェニレン−2,6−ベンゾビスオキサゾール)、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン及びポリ塩化ビニル等の樹脂からなる繊維並びにセルロース繊維等が挙げられる。該不織布基材はこれらの構成材料の2種以上を含有していても構わない。   As the constituent material of the nonwoven fabric substrate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and derivatives thereof, polyester such as aromatic polyester, wholly aromatic polyester, polyolefin, acrylic, polyacetal, polycarbonate, aliphatic polyketone, aromatic polyketone, aliphatic Polyamide, aromatic polyamide, wholly aromatic polyamide, polyimide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polybenzimidazole, polyetheretherketone, polyethersulfone, poly (para-phenylenebenzobisthiazole), poly (para-phenylene-2, 6-benzobisoxazole), polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, polyurethane, and polyvinyl chloride. Wei and cellulose fibers. The non-woven fabric substrate may contain two or more of these constituent materials.

本発明の金属イオン二次電池セパレータに用いる不織布基材としては、目付が5〜30g/mであるのが好ましく、より好ましくは7〜20g/mである。目付を5g/m以上とすることで不織布としての均一性を得やすくなり、また、30g/m以下とすることで金属イオン二次電池セパレータに適した厚みとなる。なお、目付はJIS P 8124(紙及び板紙−坪量測定法)に規定された方法に基づく坪量を意味する。 As a nonwoven fabric base material used for the metal ion secondary battery separator of this invention, it is preferable that a fabric weight is 5-30 g / m < 2 >, More preferably, it is 7-20 g / m < 2 >. By setting the basis weight to 5 g / m 2 or more, it becomes easy to obtain uniformity as a nonwoven fabric, and by setting it to 30 g / m 2 or less, the thickness is suitable for a metal ion secondary battery separator. The basis weight means the basis weight based on the method defined in JIS P 8124 (paper and paperboard—basis weight measurement method).

本発明の塗液を不織布材に塗工する方法に特に制限はなく、例えば、従来公知のエアドクターコーター、ブレードコーター、ナイフコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、含浸コーター、グラビアコーター、キスロールコーター、ダイコーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、スプレーコーター等が挙げられる。特に均一塗工の観点から含浸コーター、グラビアコーター、ダイコーターが好ましく用いられる。 The coating solution of the present invention is not particularly limited in method of applying a nonwoven substrate, for example, conventional air doctor coater, a blade coater, a knife coater, a rod coater, squeeze coater, immersion coater, a gravure coater, a kiss roll coater , Die coater, reverse roll coater, transfer roll coater, spray coater and the like. In particular, an impregnation coater, a gravure coater, and a die coater are preferably used from the viewpoint of uniform coating.

本発明において、塗工層の塗工量としては、5〜30g/mが好ましく、更に好ましくは10〜20g/mである。塗工量を5g/m以上とすることで、不織布基材表面を十分に被覆しやすくなり、内部短絡を防止しやすくなる。また、塗工量を30g/m以下とすることでセパレータの内部抵抗上昇を抑えることができる。 In this invention, as a coating amount of a coating layer, 5-30 g / m < 2 > is preferable, More preferably, it is 10-20 g / m < 2 >. By making the coating amount 5 g / m 2 or more, it becomes easy to sufficiently cover the surface of the nonwoven fabric base material, and it becomes easy to prevent internal short circuit. Moreover, the raise of the internal resistance of a separator can be suppressed by making a coating amount into 30 g / m < 2 > or less.

本発明において、塗工後に乾燥する方法は特に限定されず、公知の乾燥方法を用いることができるが、特に熱風を吹きつける方法、赤外線を照射する方法など、加熱により乾燥する方法は、生産性が良く好ましく用いられる。   In the present invention, the method of drying after coating is not particularly limited, and a known drying method can be used. In particular, a method of drying by heating, such as a method of blowing hot air or a method of irradiating infrared rays, is productivity. Is preferably used.

本発明の金属イオン二次電池セパレータにおいて、セパレータの坪量は10〜50g/mが好ましく、より好ましくは、17〜40g/mである。また、セパレータの厚みは10〜50μmが好ましく、より好ましくは15〜40μmである。セパレータの密度としては0.4〜1.2g/cmが好ましく、より好ましくは0.5〜1.0g/cmである。 In the metal ion secondary battery separator of the present invention, the basis weight of the separator is preferably 10 to 50 g / m 2 , and more preferably 17 to 40 g / m 2 . Moreover, 10-50 micrometers is preferable and, as for the thickness of a separator, More preferably, it is 15-40 micrometers. The density of the separator is preferably 0.4 to 1.2 g / cm 3 , more preferably 0.5 to 1.0 g / cm 3 .

本発明において、塗工、乾燥後、塗工層表面の平坦化や厚みをコントロールする目的で、カレンダー処理により金属イオン二次電池セパレータを平滑化しても良い。   In the present invention, after coating and drying, the metal ion secondary battery separator may be smoothed by calendaring for the purpose of controlling the flatness and thickness of the coating layer surface.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例において、%及び部は、断りのない限り、全て質量基準である。また塗工量は絶乾塗工量である。なお、実施例1は参考例である。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In Examples,% and part are all based on mass unless otherwise specified. The coating amount is an absolutely dry coating amount. Example 1 is a reference example.

実施例1
(1)不織布基材の作製
繊度0.06dtex(平均繊維径2.4μm)、繊維長3mmの配向結晶化ポリエチレンテレフタレート(PET)系短繊維45質量部と繊度0.1dtex(平均繊維径3.0μm)、繊維長3mmの配向結晶化PET系短繊維15質量部と繊度0.2dtex(平均繊維径4.3μm)、繊維長3mmの単一成分型バインダー用PET系短繊維(軟化点120℃、融点230℃)40質量部とを一緒に混合し、パルパーにより水中で離解させ、アジテーターによる攪拌のもと、濃度1質量%の均一な抄造用スラリーを調製した。円網抄紙機を用い、この抄造用スラリーを湿式方式で抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって、バインダー用PET系短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、目付12g/mの不織布とした。更に、この不織布を金属ロール−金属ロールからなる1ニップの熱カレンダーを使用して、ロール温度185℃、線圧740N/cm、搬送速度20m/分で加熱処理を実施し、厚み19μmの不織布基材を作製した。なお、PMI社製パームポロメーターCFP−1500Aを用いて測定したこの不織布基材の最大ポア径は18μmであった。
Example 1
(1) Production of Non-woven Fabric Base Material 45 parts by mass of oriented crystallized polyethylene terephthalate (PET) short fibers having a fineness of 0.06 dtex (average fiber diameter of 2.4 μm) and a fiber length of 3 mm and a fineness of 0.1 dtex (average fiber diameter of 3. 0 μm), 15 mass parts of oriented crystallized PET short fibers with a fiber length of 3 mm, fineness of 0.2 dtex (average fiber diameter 4.3 μm), and a fiber length of 3 mm PET short fibers for a single-component binder (softening point 120 ° C. , Melting point 230 ° C.) and 40 parts by mass were mixed together, disaggregated in water by a pulper, and a uniform papermaking slurry having a concentration of 1% by mass was prepared under stirring by an agitator. Using a circular paper machine, this papermaking slurry is made up by a wet method, and a PET dryer short fiber is bonded to the binder with a cylinder dryer at 120 ° C. to develop a nonwoven fabric strength, and a nonwoven fabric having a basis weight of 12 g / m 2 did. Further, this nonwoven fabric was subjected to a heat treatment at a roll temperature of 185 ° C., a linear pressure of 740 N / cm, and a conveying speed of 20 m / min using a 1-nip thermal calendar composed of a metal roll and a metal roll, and a nonwoven fabric base having a thickness of 19 μm. A material was prepared. In addition, the maximum pore diameter of this nonwoven fabric base material measured using PMI palm porometer CFP-1500A was 18 micrometers.

(2)塗液の作製
体積平均粒子径2.3μm、比表面積3m/gのベーマイト90部及び体積平均粒子径0.3μm、比表面積17m/gのベーマイト10部を、その1質量%水溶液の25℃における粘度が200mPa・sのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩0.3%水溶液120部に分散し、良く攪拌してベーマイト分散液を作製した。次いで、その1質量%水溶液の25℃における粘度が7000mPa・sのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩0.5%水溶液100部を混合、攪拌し、更に10%ポリビニルアルコール水溶液100部を混合、攪拌して、セパレータ用塗液を作製した。
(2) coating liquid produced a volume average particle diameter of 2.3 .mu.m, 90 parts of boehmite and a volume average particle diameter 0.3μm specific surface area 3m 2 / g, 10 parts of boehmite having a specific surface area of 17m 2 / g, the 1% A boehmite dispersion was prepared by dispersing in 120 parts of a 0.3% aqueous solution of carboxymethyl cellulose sodium salt having a viscosity of 200 mPa · s at 25 ° C. and stirring well. Next, 100 parts of a 0.5% aqueous solution of carboxymethylcellulose sodium salt having a viscosity of 7000 mPa · s at 25 ° C. of the 1 mass% aqueous solution is mixed and stirred, and further 100 parts of a 10% polyvinyl alcohol aqueous solution is mixed and stirred. A coating liquid was prepared.

(3)セパレータの作製
(1)にて作製した不織布基材上に、(2)で作製した塗液を絶乾塗工量が15g/mとなるように塗工、乾燥し、厚み35μmの金属イオン二次電池セパレータを得た。
(3) Production of separator On the nonwoven fabric substrate produced in (1), the coating liquid produced in (2) was applied and dried so that the dry coating amount was 15 g / m 2, and the thickness was 35 μm. The metal ion secondary battery separator was obtained.

(4)電池の作製
(3)で作製したセパレータを用い、正極活物質がマンガン酸リチウム、負極活物質が人造黒鉛、正負極面積が15cm、電解液がリチウムヘキサフルオロフォスフェートのエチレンカーボネートとジエチルカーボネートの7/3(容量比)混合溶媒溶液(1mol/L)である設計容量が30mAhのラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。
(4) Production of Battery Using the separator produced in (3), the positive electrode active material is lithium manganate, the negative electrode active material is artificial graphite, the positive and negative electrode area is 15 cm 2 , and the electrolyte is lithium hexafluorophosphate. A laminate type lithium ion secondary battery having a design capacity of 30 mAh, which is a 7/3 (capacity ratio) mixed solvent solution (1 mol / L) of diethyl carbonate, was produced.

実施例2
実施例1の(2)塗液の作製において、10%ポリビニルアルコール水溶液100部を45部とした以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Example 2
A metal ion secondary battery separator and a lithium ion secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that in the production of (2) coating liquid of Example 1, 45 parts of 100% 10% polyvinyl alcohol aqueous solution was used.

実施例3
実施例1の(2)塗液の作製において、10%ポリビニルアルコール水溶液100部の代わりに、45%スチレンブタジエンラテックス11部を用いた以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Example 3
In the preparation of the coating liquid of Example 1 (2), a metal ion secondary battery separator and the same as in Example 1 except that 11 parts of 45% styrene butadiene latex was used instead of 100 parts of 10% polyvinyl alcohol aqueous solution. A lithium ion secondary battery was produced.

実施例4
実施例1の(2)塗液の作製において、体積平均粒径2.3μm、比表面積3m/gのベーマイトを80部とし、また、体積平均粒径0.3μm、比表面積17m/gのベーマイトを20部とし、且つ、10%ポリビニルアルコール水溶液100部の代わりに、45%スチレンブタジエンラテックス11部を用いた以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Example 4
In the preparation of the coating liquid of Example 1 (2), boehmite having a volume average particle size of 2.3 μm and a specific surface area of 3 m 2 / g is 80 parts, and the volume average particle size is 0.3 μm and the specific surface area of 17 m 2 / g. The metal ion secondary battery separator and the lithium ion secondary were the same as in Example 1, except that 20 parts of boehmite was used, and 11 parts of 45% styrene butadiene latex was used instead of 100 parts of the 10% polyvinyl alcohol aqueous solution. A battery was produced.

実施例5
実施例1の(2)塗液の作製において、体積平均粒径2.3μm、比表面積3m/gのベーマイトを100部とし、また、体積平均粒径0.3μm、比表面積17m/gのベーマイトを用いなかった。また、1質量%水溶液の25℃における粘度が7000mPa・sのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩0.5%水溶液を250部とし、且つ、10%ポリビニルアルコール水溶液100部の代わりに、45%スチレンブタジエンラテックス11部を用いた以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Example 5
In the preparation of the coating liquid in Example 1 (2), boehmite having a volume average particle size of 2.3 μm and a specific surface area of 3 m 2 / g is taken as 100 parts, and the volume average particle size is 0.3 μm and the specific surface area of 17 m 2 / g. No boehmite was used. Also, 250 parts of a 0.5% aqueous solution of carboxymethylcellulose sodium salt having a viscosity of 7000 mPa · s at 25 ° C. in a 1% by weight aqueous solution is used, and 11 parts of 45% styrene butadiene latex is used instead of 100 parts of a 10% polyvinyl alcohol aqueous solution. A metal ion secondary battery separator and a lithium ion secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that was used.

比較例1
実施例1の(2)塗液の作製において、体積平均粒径2.3μm、比表面積3m/gのベーマイトを100部とし、また、体積平均粒径0.3μm、比表面積17m/gのベーマイト及び1質量%水溶液の25℃における粘度が7000mPa・sのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩0.5%水溶液を用いなかった。また、10%ポリビニルアルコール水溶液100部の代わりに、45%スチレンブタジエンラテックス11部を用いた以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Comparative Example 1
In the preparation of the coating liquid in Example 1 (2), boehmite having a volume average particle size of 2.3 μm and a specific surface area of 3 m 2 / g is taken as 100 parts, and the volume average particle size is 0.3 μm and the specific surface area of 17 m 2 / g. No boehmite and 1% by weight aqueous solution of 0.5% aqueous solution of carboxymethylcellulose sodium salt having a viscosity of 7000 mPa · s at 25 ° C. Further, a metal ion secondary battery separator and a lithium ion secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that 11 parts of 45% styrene butadiene latex was used instead of 100 parts of 10% polyvinyl alcohol aqueous solution.

比較例2
実施例1の(2)塗液の作製において、10%ポリビニルアルコール水溶液100部の代わりに、7.5%ポリビニルアルコール水溶液200部を用いた以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Comparative Example 2
The metal ion secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that 200 parts of a 7.5% polyvinyl alcohol aqueous solution was used instead of 100 parts of the 10% polyvinyl alcohol aqueous solution in the preparation of the coating liquid of Example 1 (2). A separator and a lithium ion secondary battery were produced.

比較例3
実施例1の(2)塗液の作製において、体積平均粒径2.3μm、比表面積3m/gのベーマイトを100部とし、また、体積平均粒径0.3μm、比表面積17m/gのベーマイトを用いず、且つ、10%ポリビニルアルコール水溶液100部の代わりに、45%スチレンブタジエンラテックス11部を用いた以外は実施例1と同様にして金属イオン二次電池セパレータ及びリチウムイオン二次電池を作製した。
Comparative Example 3
In the preparation of the coating liquid in Example 1 (2), boehmite having a volume average particle size of 2.3 μm and a specific surface area of 3 m 2 / g is taken as 100 parts, and the volume average particle size is 0.3 μm and the specific surface area of 17 m 2 / g. In the same manner as in Example 1 except that 11 parts of 45% styrene butadiene latex was used in place of 100 parts of 10% polyvinyl alcohol aqueous solution instead of 100 parts of 10% polyvinyl alcohol aqueous solution, and a lithium ion secondary battery. Was made.

<評価>
実施例及び比較例で得られた塗液、リチウムイオン電池セパレータ、及びリチウムイオン二次電池について、下記の評価を行い、結果を表1に示した。
<Evaluation>
The coating liquid, lithium ion battery separator, and lithium ion secondary battery obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.

[塗液粘度]
作製した塗液のせん断速度1sec−1及び10sec−1における粘度をAnton Paar社のMCR301にて測定し、粘度比を算出した。測定は23℃にて実施した。
[Coating fluid viscosity]
The viscosity of the prepared coating liquid at shear rates of 1 sec −1 and 10 4 sec −1 was measured with MCR301 manufactured by Anton Paar, and the viscosity ratio was calculated. The measurement was performed at 23 ° C.

[塗液の水溶性成分の含有量]
塗液の全固形分に対する水溶性成分の含有量を小数点以下1桁を四捨五入して算出した。単位は質量%である。
[Content of water-soluble components in coating liquid]
The content of the water-soluble component relative to the total solid content of the coating liquid was calculated by rounding off one decimal place. The unit is mass%.

[セパレータの透気抵抗度のばらつき]
作製したセパレータについて、任意の5箇所のガーレー透気抵抗度を測定し、セパレータの内部抵抗のばらつきの指標とし、次の度合いで評価した。
◎:透気抵抗度のばらつきが測定5箇所の平均値から±10%以内である。
○:透気抵抗度のばらつきが測定5箇所の平均値から±10超±15%以下である。
△:透気抵抗度のばらつきが測定5箇所の平均値から±15超±20%未満である。
×:透気抵抗度のばらつきが測定5箇所の平均値から±20%以上である。
[Variation in air resistance of separator]
About the produced separator, the Gurley air permeability resistance of arbitrary 5 places was measured, and it evaluated by the following degree as a parameter | index of the dispersion | variation in the internal resistance of a separator.
(Double-circle): The dispersion | variation in air permeability resistance is less than +/- 10% from the average value of five measurement places.
○: Variation in air resistance is ± 10% or more and ± 15% or less from the average value of the five measurement points.
(Triangle | delta): The dispersion | variation in air permeability resistance is more than +/- 15 and less than +/- 20% from the average value of five places of measurement.
X: The variation in the air resistance is ± 20% or more from the average value of the five measured points.

[初期充放電時のクーロン効率]
作製した電池について、30mA定電流充電→4.2V定電圧充電→充電電流3mAになったら30mAで2.8Vまで定電流放電を行い、充電容量及び放電容量を測定し、(クーロン効率)=(放電容量)/(充電容量)を算出した。クーロン効率が小さいものは微小短絡が発生していると考えられる。
[Coulomb efficiency during initial charge / discharge]
About the produced battery, when it becomes 30mA constant current charge-> 4.2V constant voltage charge-> charge current 3mA, constant current discharge is carried out to 2.8V at 30mA, charge capacity and discharge capacity are measured, (Coulomb efficiency) = ( Discharge capacity) / (charge capacity) was calculated. Those with low Coulomb efficiency are considered to have a micro short circuit.

[電池の繰り返し充放電特性]
作製した電池について、30mA定電流充電→4.2V定電圧充電→充電電流3mAになったら30mAで定電流放電→2.8Vになったら次のサイクルのシーケンスにて、100サイクルの充放電を行い、[1−(100サイクル目の放電容量/4サイクル目の放電容量)]×100(%)として容量低下率を求めた。
[Repetitive charge / discharge characteristics of battery]
For the manufactured battery, charge and discharge for 100 cycles in the sequence of the next cycle when 30 mA constant current charge → 4.2 V constant voltage charge → charge current 3 mA becomes 30 mA constant current discharge → 2.8 V , [1- (discharge capacity at 100th cycle / discharge capacity at 4th cycle)] × 100 (%), the capacity reduction rate was determined.

表1から明らかなように、塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上である実施例1〜5は、比較例1〜3に比べ、透気抵抗のばらつきが少ない均一な塗工層が得られる。また、初期充放電時のクーロン効率に優れ、繰り返し充放電特性に優れる金属イオン二次電池セパレータが得られる。 As is clear from Table 1, the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 of the coating liquid is 45 or more, and the viscosity at 1 sec −1 is 800 mPa · s or more. As for 1-5, compared with Comparative Examples 1-3, the uniform coating layer with few dispersion | variation in air permeability resistance is obtained. Moreover, the metal ion secondary battery separator which is excellent in the Coulomb efficiency at the time of initial charging / discharging and excellent in repeated charging / discharging characteristics is obtained.

また、水溶性成分が5質量%以下の実施例2は水溶性成分が5質量%超の実施例1に比べ繰り返し充放電特性に優れる。   In addition, Example 2 in which the water-soluble component is 5% by mass or less is excellent in repeated charge / discharge characteristics as compared with Example 1 in which the water-soluble component is more than 5% by mass.

本発明の金属イオン二次電池セパレータの製造方法は、金属イオン二次電池用途以外にも、金属イオンポリマー電池、金属イオンキャパシター等にも利用できる。
The manufacturing method of the metal ion secondary battery separator of this invention can be utilized for a metal ion polymer battery, a metal ion capacitor, etc. besides a metal ion secondary battery use.

Claims (1)

ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、コロイダルシリカ、メラミン樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン及びエチレン−酢酸ビニルの群から選ばれる顔料及び水を含有してなる金属イオン二次電池セパレータ用塗液を、不織布基材に塗工、乾燥する金属イオン二次電池セパレータの製造方法において、該塗液のせん断速度1sec−1における粘度と10sec−1における粘度の比(せん断速度1sec−1における粘度/10sec−1における粘度)が45以上であり、且つ、1sec−1における粘度が800mPa・s以上であり、水溶性成分の含有量が、全固形分に対して5質量%以下であり、金属イオン二次電池が非水系二次電池であることを特徴とする金属イオン二次電池セパレータの製造方法Diatomaceous earth, talc, kaolin, calcined kaolin, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc oxide, aluminum oxide, boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, titanium dioxide, barium sulfate, zinc sulfate, amorphous silica, calcium silicate, colloidal silica, melamine resins, urea - formaldehyde resin, polyethylene, polystyrene and ethylene - metal ion secondary battery separator coating solution ing contain pigment and water selected from the group consisting of vinyl acetate, In the method for producing a metal ion secondary battery separator that is applied to a nonwoven fabric substrate and dried , the ratio of the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 to the viscosity at 10 4 sec −1 of the coating liquid (viscosity at a shear rate of 1 sec −1 / 10 viscosity at 4 sec -1) is 5 or more, and is the viscosity at 1 sec -1 is 800 mPa · s or more, the content of the water-soluble component state, and are 5 wt% or less of the total solid content, metal ion rechargeable battery nonaqueous A method for producing a metal ion secondary battery separator, which is a secondary battery.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022059678A1 (en) 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工株式会社 Coating fluid composition, substrate with coating film, separator, secondary battery, and electrode material
WO2022059677A1 (en) 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工株式会社 Coating liquid composition, substrate with coating film, separator, secondary battery, and electrode material
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6294803B2 (en) * 2013-11-20 2018-03-14 三菱製紙株式会社 Lithium ion battery separator
JP6049595B2 (en) * 2013-11-27 2016-12-21 三菱製紙株式会社 Lithium ion battery separator
JP6337512B2 (en) * 2014-02-26 2018-06-06 日本ゼオン株式会社 Nonaqueous secondary battery porous membrane composition, nonaqueous secondary battery porous membrane, and secondary battery
JP6579383B2 (en) * 2016-08-10 2019-09-25 荒川化学工業株式会社 Lithium ion secondary battery separator, method for producing lithium ion secondary battery separator, and lithium ion secondary battery
JP6360531B2 (en) * 2016-09-15 2018-07-18 住友化学株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator, non-aqueous electrolyte secondary battery member, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US20180301679A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 Sumitomo Chemical Company, Limited Coating material for nonaqueous electrolyte secondary battery
CN107819094A (en) * 2017-11-09 2018-03-20 天津工业大学 A kind of three layers of compound lithium battery diaphragm and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3243650B2 (en) * 1992-04-14 2002-01-07 コニカ株式会社 Heat mode thermal transfer recording material
CN102046302B (en) * 2008-06-02 2013-07-24 爱克发-格法特公司 Apparatus and process for producing an ion-permeable web-reinforced separator and separator obtainable therewith
JP2011524606A (en) * 2008-06-02 2011-09-01 アグファ−ゲヴェルト ナームロゼ ベンノートチャップ Manufacturing process of ion permeable web reinforced separator
JP2011165469A (en) * 2010-02-09 2011-08-25 Sony Corp Semiconductor electrode layer, method of manufacturing the same, and electrochemical device
JP2011209333A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Casio Computer Co Ltd Touch panel-integrated illuminator and display device using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022059678A1 (en) 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工株式会社 Coating fluid composition, substrate with coating film, separator, secondary battery, and electrode material
WO2022059677A1 (en) 2020-09-17 2022-03-24 昭和電工株式会社 Coating liquid composition, substrate with coating film, separator, secondary battery, and electrode material
WO2022080281A1 (en) 2020-10-13 2022-04-21 昭和電工株式会社 Coating composition, substrate having coating film, separator, secondary battery, lithium ion secondary battery, and electrode material
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