JP5846056B2 - Separator manufacturing method - Google Patents

Separator manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP5846056B2
JP5846056B2 JP2012145749A JP2012145749A JP5846056B2 JP 5846056 B2 JP5846056 B2 JP 5846056B2 JP 2012145749 A JP2012145749 A JP 2012145749A JP 2012145749 A JP2012145749 A JP 2012145749A JP 5846056 B2 JP5846056 B2 JP 5846056B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
aluminum
sheet
treatment
porous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012145749A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014010974A (en
Inventor
弘樹 大島
弘樹 大島
剛志 牧
剛志 牧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2012145749A priority Critical patent/JP5846056B2/en
Publication of JP2014010974A publication Critical patent/JP2014010974A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5846056B2 publication Critical patent/JP5846056B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、セパレータの製造方法に関する。 The present invention relates to a process for the production of separators.

二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。二次電池では、シート状の正極及び負極がシート状のセパレータが介在する状態で層をなすように積層あるいは巻回された電極組立体がケースに収容されている。また、電気自動車やハイブリッド自動車のように走行用モータの電源として二次電池を使用する場合は、大電流充電や大電流放電及び大容量化が要求される。そして、大電流での充・放電は電池内部の大きな発熱を伴う。   Power storage devices such as secondary batteries and capacitors are widely used as power sources because they can be recharged and can be used repeatedly. In a secondary battery, an electrode assembly in which a sheet-like positive electrode and a negative electrode are laminated or wound so as to form a layer with a sheet-like separator interposed is housed in a case. Further, when a secondary battery is used as a power source for a traveling motor as in an electric vehicle or a hybrid vehicle, a large current charge, a large current discharge and a large capacity are required. Charging / discharging with a large current is accompanied by large heat generation inside the battery.

従来、セパレータとしてはポリプロピレン(PP)やポリエチレン(PE)といった汎用ポリマーを用いた微多孔フィルムが主流であった。しかし、PPやPEは融点が低く、大電流での充・放電に伴う電池内部の大きな発熱により耐久性が低下し易い。また、PPやPE製の微多孔フィルムは内部短絡の発生時に、瞬時に発生する短絡反応熱により損傷する可能性があり、このような損傷は電池の異常過熱を促進させる。   Conventionally, as a separator, a microporous film using a general-purpose polymer such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE) has been mainly used. However, PP and PE have a low melting point, and the durability tends to decrease due to large heat generation inside the battery due to charging / discharging with a large current. Also, the microporous film made of PP or PE may be damaged by short-circuit reaction heat that occurs instantaneously when an internal short circuit occurs, and such damage promotes abnormal overheating of the battery.

そのため、リチウム二次電池において、異常過熱や主に生産時時に発生する内部短絡を抑制するため、セパレータとして150℃以上のメルトダウン温度を有する熱可塑性樹脂製の不織布と、無機フィラー(アルミナフィラー)及び結着剤からなる多孔膜を用いることが提案されている。不織布は、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド及びポリエチレンテレフタレートから選択される樹脂製の繊維で構成される。多孔膜に占めるアルミナフィラーの含有率は、50質量%以上99質量%以下、さらには90質量%以上99質量%以下が好ましいとしている(特許文献1参照)。   Therefore, in a lithium secondary battery, in order to suppress abnormal overheating and internal short circuit that occurs mainly during production, a nonwoven fabric made of a thermoplastic resin having a meltdown temperature of 150 ° C. or more as a separator and an inorganic filler (alumina filler) In addition, it has been proposed to use a porous film made of a binder. The nonwoven fabric is made of resin fibers selected from polypropylene, polyamide, polyimide, and polyethylene terephthalate. The content of the alumina filler in the porous film is preferably 50% by mass to 99% by mass, and more preferably 90% by mass to 99% by mass (see Patent Document 1).

また、リチウム二次電池のセパレータに適しているフィルタとして、微小な貫通孔を複数有するアルミニウム酸化物膜が提案されている(特許文献2参照)。このフィルタの製造方法は、片面に、有底の微小孔が複数形成されたアルミニウム酸化物膜を準備する。そして、図5(a)に示すように、アルミニウム酸化物膜40の微小孔41の開口部側に、ゼラチン42を充填した後、全体を低温で希薄な水酸化ナトリウム水溶液(エッチング液)に浸漬して、ゼラチン42に覆われていない閉塞面43側のアルミニウム酸化物膜40をエッチングする。その結果、図5(b)に示すように、アルミニウム酸化物膜40の閉塞面43側がエッチングされ、微小孔41の底部が除去されて微小孔41は貫通する。しかし、ゼラチン42はエッチング液でエッチングされない。次いでゼラチン42を溶解、除去すると図5(c)に示すように、アルミニウム酸化物膜40に貫通孔44が多数形成されたフィルタ45が形成される。   As a filter suitable for a separator of a lithium secondary battery, an aluminum oxide film having a plurality of minute through holes has been proposed (see Patent Document 2). In this filter manufacturing method, an aluminum oxide film having a plurality of bottomed micropores formed on one side is prepared. Then, as shown in FIG. 5A, after the gelatin 42 is filled in the opening portion side of the micropore 41 of the aluminum oxide film 40, the whole is immersed in a dilute sodium hydroxide aqueous solution (etching solution) at a low temperature. Then, the aluminum oxide film 40 on the closed surface 43 side that is not covered with the gelatin 42 is etched. As a result, as shown in FIG. 5B, the closed surface 43 side of the aluminum oxide film 40 is etched, the bottom of the microhole 41 is removed, and the microhole 41 penetrates. However, gelatin 42 is not etched with the etchant. Next, when the gelatin 42 is dissolved and removed, a filter 45 in which a large number of through holes 44 are formed in the aluminum oxide film 40 is formed as shown in FIG.

特表2006−505100号公報JP 2006-505100 Gazette 特開2000−299095号公報JP 2000-299095 A

特許文献1の構成では、PPやPEを用いた微多孔フィルム製のセパレータに比べれば、耐熱性は高くなるが、一部に樹脂を使用しているため、耐熱性は低い。一方、特許文献2のフィルタは全体が無機物製のため、セパレータとして使用した場合、耐熱性は確保することができる。しかし、特許文献2のフィルタは、アルミニウム酸化物膜40に形成されている多数の貫通孔44は、アルミニウム酸化物膜40の厚さ方向に平行に延びるように形成されている。そのため、リチウムイオン二次電池のセパレータとして使用した場合、充放電の繰り返しで生成するデンドライトと呼ばれるリチウムの針状の析出物が貫通孔44を貫通して、正極と負極とが短絡する虞がある。   In the configuration of Patent Document 1, the heat resistance is higher than that of a separator made of microporous film using PP or PE, but the heat resistance is low because a resin is used in part. On the other hand, since the filter of Patent Document 2 is entirely made of an inorganic material, heat resistance can be secured when used as a separator. However, in the filter of Patent Document 2, a large number of through holes 44 formed in the aluminum oxide film 40 are formed so as to extend in parallel with the thickness direction of the aluminum oxide film 40. Therefore, when used as a separator of a lithium ion secondary battery, there is a possibility that needle-like deposits of lithium called dendrites that are generated by repeated charge and discharge pass through the through-hole 44 and the positive electrode and the negative electrode are short-circuited. .

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、樹脂製のセパレータと異なり耐熱性に優れ、リチウムイオン二次電池のセパレータとして使用した場合にリチウムの針状析出物がセパレータを貫通して短絡が生じるのを防止することができるセパレータの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is excellent in heat resistance unlike a resin separator, and when used as a separator of a lithium ion secondary battery, lithium needle deposits there is to provide a method for producing separators which can prevent the short circuit through the separator occurs.

前記の目的を達成するため、請求項に記載の発明は、蓄電装置のシート状の正極とシート状の負極との間に介在する状態で使用されるセパレータの製造方法であって、アルミニウム製シートを、アルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が溶解された薬液に浸漬して前記アルミニウムに孔径が2〜200nmの孔を形成する多孔質化処理を行う多孔質化処理工程と、前記多孔質化された前記アルミニウム製シートに電気的絶縁化処理を行う電気的絶縁化処理工程とを備える。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method for manufacturing a separator used in a state of being interposed between a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode of a power storage device, and made of aluminum. A porous treatment step for performing a porous treatment for immersing the sheet in a chemical solution in which a polymer having a functional group capable of dissolving aluminum is dissolved to form pores having a pore diameter of 2 to 200 nm in the aluminum; and And an electrical insulation treatment step of performing electrical insulation treatment on the tempered aluminum sheet.

この発明では、多孔質化処理工程において、アルミニウム製シートを薬液に浸漬して多孔質化処理が行われる。薬液にはアルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が溶解されており、高分子の作用によりアルミニウム製シートの一部が選択的に溶解されて、開口部がアルミニウム製シートの両面に存在するとともに、ランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がっている複数の孔が形成される。電気的絶縁化処理工程においては、多孔質化されたアルミニウム製シートに電気的絶縁化処理が行われる。電気的絶縁化処理は、アルミニウムを電気的絶縁性の金属化合物にする処理であり、アルミニウム製シートは、例えば、酸化物や窒化物あるいはフッ化物等のシートに変成されて電気的絶縁性のシートになる。
また、孔径が2nm未満ではイオンがセパレータを通過するのが難しく、孔径が200nmより大きいとセパレータの強度が弱くなる。しかし、この発明では、孔径が2〜200nmであるため、イオンの通過が円滑に行われるとともに、セパレータとして必要な強度を確保することができる。
In the present invention, in the porosification treatment step, the porosification treatment is performed by immersing the aluminum sheet in a chemical solution. In the chemical solution, a polymer having a functional group that dissolves aluminum is dissolved, and part of the aluminum sheet is selectively dissolved by the action of the polymer, and openings are present on both sides of the aluminum sheet. A plurality of holes that are three-dimensionally connected in a state extending in a random direction are formed. In the electrical insulation treatment process, electrical insulation treatment is performed on the porous aluminum sheet. The electrical insulation treatment is a treatment for converting aluminum into an electrically insulative metal compound, and the aluminum sheet is transformed into, for example, an oxide, nitride, or fluoride sheet so that the electrically insulative sheet is formed. become.
Further, if the pore diameter is less than 2 nm, it is difficult for ions to pass through the separator, and if the pore diameter is greater than 200 nm, the strength of the separator becomes weak. However, in this invention, since the pore diameter is 2 to 200 nm, ions can pass smoothly and the strength necessary for the separator can be ensured.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記薬液は、前記高分子としてアミン系高分子が水系溶媒に溶解された溶液である。ここで、「アミン系高分子」とは、1級アミン又は2級アミンを側鎖又は主鎖に有する高分子を意味し、例えば、ポリエチレンイミンが挙げられる。また、「水系溶媒」とは、水の割合が50%以上の水と他の液体との混合溶液あるいは水100%の液体を意味する。この発明では、水系溶媒に溶解されたアミン系高分子のアミノ基の作用によりアルミニウムが溶解される。溶液中のアミノ基の存在位置は均一ではなく、高い部分と低い部分とが存在するため、アルミニウムに直線状ではなくランダム方向に延びる状態で三次元的に繋がっている複数の孔が形成されると考えられる。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 , wherein the chemical solution is a solution in which an amine polymer is dissolved in an aqueous solvent as the polymer. Here, the “amine polymer” means a polymer having a primary amine or a secondary amine in the side chain or main chain, and includes, for example, polyethyleneimine. Further, the “aqueous solvent” means a mixed solution of water and other liquid having a water ratio of 50% or more, or a liquid having 100% water. In the present invention, aluminum is dissolved by the action of the amino group of the amine polymer dissolved in the aqueous solvent. The position of the amino group in the solution is not uniform, and there are high and low portions, so that a plurality of holes are formed that are three-dimensionally connected to aluminum in a state that extends in a random direction rather than linearly. it is conceivable that.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記溶液中の前記アミン系高分子の濃度は、1〜50質量%である。アミン系高分子の濃度がこの範囲であれば、孔が目的とする孔径、孔の分布状態を有するセパレータを容易に製造することができる。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2 , wherein the concentration of the amine-based polymer in the solution is 1 to 50% by mass. When the concentration of the amine polymer is within this range, a separator having the desired pore diameter and pore distribution state can be easily produced.

請求項に記載の発明は、請求項又は請求項に記載の発明において、前記アミン系高分子はポリエチレンイミンである。ポリエチレンイミンの水溶液が薬液として使用される。ポリエチレンイミンは入手し易く、薬液が水溶液のため取り扱いが容易になる。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3 , wherein the amine-based polymer is polyethyleneimine. An aqueous solution of polyethyleneimine is used as the chemical solution. Polyethyleneimine is easily available and easy to handle because the chemical solution is an aqueous solution.

請求項に記載の発明は、請求項〜請求項のいずれか一項に記載の発明において、前記電気的絶縁化処理は、酸化処理である。酸化処理によりアルミニウムは電気的絶縁性の酸化アルミニウム(アルミナ)に容易に変化する。酸化処理方法としては、酸やガス雰囲気での処理が好ましい。特に酸素存在下で加熱処理することが簡便であるため好ましい。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4 , wherein the electrical insulation treatment is an oxidation treatment. By the oxidation treatment, aluminum is easily changed into electrically insulating aluminum oxide (alumina). As the oxidation treatment method, treatment in an acid or gas atmosphere is preferable. In particular, heat treatment in the presence of oxygen is preferable because it is simple.

求項〜請求項に記載の発明によれば、前記セパレータの製造方法を提供することができる。 According to the invention described in Motomeko 1 to claim 5, it is possible to provide a manufacturing method of the separator.

二次電池の一部破断模式斜視図。The partially broken schematic perspective view of a secondary battery. 電極組立体を構成する正極、負極、及びセパレータを模式的に示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows typically the positive electrode, negative electrode, and separator which comprise an electrode assembly. 実施例で得られた多孔質膜を厚さ方向から見たSEM像を示す図。The figure which shows the SEM image which looked at the porous film obtained in the Example from the thickness direction. 比較例で得られた膜を厚さ方向から見たSEM像を示す図。The figure which shows the SEM image which looked at the film | membrane obtained by the comparative example from the thickness direction. 従来技術の製造方法を示し、(a)は有底微小孔を有するアルミニウム膜の微小孔内部をゼラチンで充填した状態を示す断面図、(b)はエッチング後の状態を示す断面図、(c)は得られたフィルタの断面図。FIG. 5A shows a conventional manufacturing method, FIG. 5A is a cross-sectional view showing a state in which micropores in an aluminum film having bottomed micropores are filled with gelatin, FIG. 5B is a cross-sectional view showing a state after etching, and FIG. ) Is a cross-sectional view of the obtained filter.

以下、本発明を蓄電装置としての二次電池に具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース本体11a及び蓋体11bで構成されたケース11内に、積層型の電極組立体12が収容されている。なお、ケース11内には図示しないが電解液も収容されている。二次電池10は、リチウムイオン二次電池に具体化されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a secondary battery as a power storage device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a secondary battery 10 as a power storage device includes a stacked electrode assembly 12 housed in a case 11 constituted by a case body 11 a and a lid body 11 b. In addition, although not illustrated in the case 11, the electrolyte solution is also accommodated. The secondary battery 10 is embodied as a lithium ion secondary battery.

図2に示すように、電極組立体12は、複数のシート状の正極13及び複数のシート状の負極14が、正極13と負極14との間にシート状のセパレータ15が介在する状態で交互に積層されて構成されている。正極13及び負極14は、金属箔に活物質が塗布された活物質層13a,14aを有する部分が矩形状に形成され、活物質層13a,13aが形成されていない活物質非塗布部13b,14bからタブ部13c,14cが突出形成されている。即ち、電極組立体12は、活物質層13a,14aが少なくともいずれか一方の面に形成されたシート状の正極13及びシート状の負極14が、両者の間にシート状のセパレータ15が介在する状態で積層された積層構造を有する。   As shown in FIG. 2, the electrode assembly 12 includes a plurality of sheet-like positive electrodes 13 and a plurality of sheet-like negative electrodes 14 alternately with a sheet-like separator 15 interposed between the positive electrode 13 and the negative electrode 14. It is laminated and configured. The positive electrode 13 and the negative electrode 14 are formed in a rectangular shape with active material layers 13a and 14a each having an active material applied to a metal foil, and the active material non-applied portion 13b in which the active material layers 13a and 13a are not formed. Tab portions 13c and 14c are formed so as to protrude from 14b. That is, in the electrode assembly 12, a sheet-like positive electrode 13 and a sheet-like negative electrode 14 having active material layers 13a and 14a formed on at least one surface thereof, and a sheet-like separator 15 are interposed therebetween. It has the laminated structure laminated | stacked in the state.

図1に示すように、タブ部13cが積層された積層群16pは正極用の導電部材17に溶接され、タブ部14cが積層された積層群16nは負極用の導電部材18に溶接されている。蓋体11bには正極端子19及び負極端子20が固定されている。電極組立体12は、正極用の導電部材17を介して正極端子19に電気的に接続されており、負極用の導電部材18を介して負極端子20に電気的に接続されている。なお、各導電部材17,18は、ケース11(ケース本体11a及び蓋体11b)から絶縁された状態で蓋体11bの下面(内面)に固定されている。   As shown in FIG. 1, the laminated group 16p in which the tab portion 13c is laminated is welded to the positive electrode conductive member 17, and the laminated group 16n in which the tab portion 14c is laminated is welded to the negative electrode conductive member 18. . A positive terminal 19 and a negative terminal 20 are fixed to the lid 11b. The electrode assembly 12 is electrically connected to the positive electrode terminal 19 via the positive electrode conductive member 17 and is electrically connected to the negative electrode terminal 20 via the negative electrode conductive member 18. In addition, each conductive member 17 and 18 is being fixed to the lower surface (inner surface) of the cover body 11b in the state insulated from the case 11 (case main body 11a and the cover body 11b).

次にセパレータ15について詳述する。
セパレータ15は、電気的絶縁性を有する金属化合物でシート状に形成されており、孔径が1000nm以下でかつ相互にランダムな方向に三次元的に繋がっている複数の孔15a(図2に図示)を有する開放型連続多孔質体からなる。複数の孔15aのうちセパレータ15の両面に開口部が存在する孔15aは外部に開放されている。即ち、セパレータ15は、その両面に開口部を有し、かつ分岐のない多数の孔15aが存在するのではなく、セパレータ15の厚さ方向や幅方向あるいは厚さ方向に対して斜め方向等任意の方向にランダムにかつ屈曲する状態で延びるとともに、複数の孔15aが途中で相互に連通している。なお、孔径とは、孔15aが孔15aの延びる方向と直交する断面形状が円形であり、その径を意味するのではなく、孔15aの延びる方向と直交する断面の形状は円に限らず、その面積と同じ面積の円の径に換算したものを意味する。
Next, the separator 15 will be described in detail.
The separator 15 is formed in a sheet shape with a metal compound having electrical insulation, and has a plurality of holes 15a (illustrated in FIG. 2) having a hole diameter of 1000 nm or less and three-dimensionally connected to each other in random directions. It consists of an open-type continuous porous body having. Of the plurality of holes 15a, the holes 15a having openings on both sides of the separator 15 are opened to the outside. That is, the separator 15 has openings on both sides and does not have a large number of holes 15a without branching. The separator 15 has an arbitrary direction such as a thickness direction, a width direction, or an oblique direction with respect to the thickness direction. The plurality of holes 15a are in communication with each other along the way. Note that the hole diameter means that the hole 15a has a circular cross-sectional shape perpendicular to the direction in which the hole 15a extends, and does not mean the diameter of the hole 15a. It means that converted to the diameter of a circle with the same area.

この実施形態では、セパレータ15は、金属化合物としてアルミニウム化合物が使用されており、金属化合物は金属酸化物である。金属化合物は、太さが2〜30nmで、好ましくは4〜20nmで線状のものが、ランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がって形成されている。また、金属化合物、即ちセパレータ15の孔15aは、孔径が2〜200nmで、好ましくは4〜100nmである。セパレータ15は、厚さが2〜15μmで、好ましくは5〜10μmである。また、セパレータ15のガレー透気度は、1〜1000(sec /100ml)が好ましい。   In this embodiment, the separator 15 uses an aluminum compound as a metal compound, and the metal compound is a metal oxide. The metal compound has a thickness of 2 to 30 nm, preferably 4 to 20 nm, and is linearly connected in a three-dimensional manner extending in a random direction. Further, the hole 15a of the metal compound, that is, the separator 15, has a hole diameter of 2 to 200 nm, preferably 4 to 100 nm. The separator 15 has a thickness of 2 to 15 μm, preferably 5 to 10 μm. The galley air permeability of the separator 15 is preferably 1 to 1000 (sec / 100 ml).

次にセパレータ15の製造方法を説明する。
セパレータの製造方法は、アルミニウム製シートを薬液に浸漬して多孔質化処理を行う多孔質化処理工程と、多孔質化されたアルミニウム製シートに電気的絶縁化処理を行う電気的絶縁化処理工程とを備える。
Next, a method for manufacturing the separator 15 will be described.
The separator manufacturing method includes a porous treatment step in which an aluminum sheet is immersed in a chemical solution to perform a porous treatment, and an electrical insulation treatment step in which an electrical insulation treatment is performed on the porous aluminum sheet. With.

多孔質化処理工程においては、アルミニウム製シートを薬液に浸漬して多孔質化処理が行われる。薬液にはアルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が溶解されている。薬液として、例えば、アミン系高分子が水系溶媒に溶解された溶液が用いられる。アミン系高分子としては例えば、ポリエチレンイミンが挙げられ、水系溶媒とは、水の割合が50%以上で、水と他の液体との混合溶液あるいは水100%の液体を意味する。ここで他の液体とは特に限定されるものではないが、水と相溶する溶媒であることが好ましく、特にアルコールであることが好ましい。   In the porous treatment process, the porous sheet is formed by immersing the aluminum sheet in a chemical solution. In the chemical solution, a polymer having a functional group that dissolves aluminum is dissolved. As the chemical solution, for example, a solution in which an amine polymer is dissolved in an aqueous solvent is used. Examples of the amine polymer include polyethyleneimine, and the aqueous solvent means a mixed solution of water and other liquid or a liquid of 100% water with a water ratio of 50% or more. Here, the other liquid is not particularly limited, but is preferably a solvent compatible with water, and particularly preferably alcohol.

多孔質化処理工程においては、アルミニウム製シートが薬液に浸漬されてエッチング作用を受け、孔径が1000nm以下でかつ相互にランダムな方向に三次元的に繋がっている複数の孔を有し、かつ複数の孔のうちセパレータの両面に開口部が存在する孔は外部に開放されている開放型連続多孔質体となる。この理由として、薬液が、低分子が溶解された溶液ではなく、アルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が溶解された溶液であるため、アルミニウムを溶解する官能基が溶液中に均一に存在せず、高分子の拡がりに応じて局所的に存在する。その結果、アルミニウム製シートの一部が選択的に溶解されて、開口部がアルミニウム製シートの両面に存在するとともに、ランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がっている複数の孔15aが形成されると考えられる。   In the porous treatment step, the aluminum sheet is immersed in a chemical solution and subjected to an etching action, and has a plurality of holes having a hole diameter of 1000 nm or less and three-dimensionally connected to each other in a random direction. Among these holes, the holes having openings on both sides of the separator are open-type continuous porous bodies that are open to the outside. This is because the chemical solution is not a solution in which a low molecule is dissolved, but a solution in which a polymer having a functional group that dissolves aluminum is dissolved, so that the functional group that dissolves aluminum exists uniformly in the solution. Instead, it exists locally according to the spread of the polymer. As a result, a part of the aluminum sheet is selectively melted, and openings are formed on both sides of the aluminum sheet, and a plurality of holes 15a are formed which are three-dimensionally connected in a state extending in a random direction. It is thought that it is done.

電気的絶縁化処理工程においては、多孔質化されたアルミニウム製シートに電気的絶縁化処理が行われる。電気的絶縁化処理は、アルミニウムを電気的絶縁性の金属化合物にする処理であり、アルミニウム製シートは、例えば、酸化物や窒化物あるいはフッ化物等のシートに変化して電気的絶縁性のシートになる。   In the electrical insulation treatment process, electrical insulation treatment is performed on the porous aluminum sheet. The electrical insulation treatment is a treatment for converting aluminum into an electrically insulating metal compound, and the aluminum sheet is changed to, for example, an oxide, nitride, or fluoride sheet, and the electrically insulating sheet. become.

電気的絶縁化処理としては、酸化処理が好ましい。酸化処理によりアルミニウムは電気的絶縁性の酸化アルミニウム(アルミナ)に容易に変化する。酸化処理方法としては、酸やガス雰囲気での処理が好ましく、特に酸素存在下で加熱処理することが簡便であるため好ましい。   As the electrical insulation treatment, an oxidation treatment is preferable. By the oxidation treatment, aluminum is easily changed into electrically insulating aluminum oxide (alumina). As the oxidation treatment method, treatment in an acid or gas atmosphere is preferable, and heat treatment in the presence of oxygen is particularly preferable because it is simple.

厚さ15μmのアルミ箔を、ポリエチレンイミンの水溶液(濃度5質量%)に10時間浸漬した。その後、空気中で200℃で1時間処理して、アルミナ多孔質膜を得た。得られたアルミナ多孔質膜中に存在する有機物の量を調べたが、0.1%以下であった。即ち、多孔質化処理に使用したアミン系高分子が孔15a内に残存したとしてもその量は僅かで、支障はない。   An aluminum foil having a thickness of 15 μm was immersed in an aqueous solution of polyethyleneimine (concentration 5 mass%) for 10 hours. Then, it processed at 200 degreeC for 1 hour in the air, and obtained the alumina porous membrane. The amount of organic substances present in the resulting alumina porous membrane was examined and found to be 0.1% or less. That is, even if the amine polymer used for the porous treatment remains in the holes 15a, the amount thereof is small and there is no problem.

得られたアルミナ多孔質膜を厚さ方向から見たSEM像(走査型電子顕微鏡像)を図3に示す。この多孔質膜は、約40nmの開口部と、太さが約10nmの線状体からなる網部からなっていた。   FIG. 3 shows an SEM image (scanning electron microscope image) of the obtained porous alumina membrane as viewed from the thickness direction. This porous film consisted of an opening of about 40 nm and a net made of a linear body having a thickness of about 10 nm.

比較例Comparative example

厚さ15μmのアルミ箔を、水酸化リチウムの水溶液(濃度10質量%)に10時間浸漬した。その後、空気中で200℃で1時間処理した。得られたアルミナ膜を厚さ方向から見たSEM像を図4に示す。図4は図3の約3倍の倍率である。図4では網部や孔がない。即ち、アルミニウムの溶解力が有るアルカリ溶液にアルミ箔を浸漬しただけでは、孔構造を形成できないことが分かる。   An aluminum foil having a thickness of 15 μm was immersed in an aqueous solution of lithium hydroxide (concentration: 10% by mass) for 10 hours. Then, it processed at 200 degreeC for 1 hour in the air. FIG. 4 shows an SEM image of the obtained alumina film as seen from the thickness direction. FIG. 4 is a magnification of about 3 times that of FIG. In FIG. 4, there are no nets or holes. That is, it can be seen that the pore structure cannot be formed only by immersing the aluminum foil in an alkaline solution having aluminum dissolving power.

次に前記のように構成された二次電池10の作用を説明する。
二次電池10は、単体でも使用されるが、一般には複数の二次電池10が直列あるいは並列に接続されて構成された組電池として使用される。そして、二次電池10は種々の用途に使用されるが、例えば、車両に搭載されて走行用モータの電源や他の電気機器の電源としても使用される。
Next, the operation of the secondary battery 10 configured as described above will be described.
Although the secondary battery 10 is used alone, it is generally used as an assembled battery in which a plurality of secondary batteries 10 are connected in series or in parallel. The secondary battery 10 is used for various applications. For example, the secondary battery 10 is mounted on a vehicle and used as a power source for a traveling motor or a power source for other electrical devices.

電気自動車やハイブリッド自動車のように走行用モータの電源として二次電池10を使用する場合は、大電流充電や大電流放電及び大容量化が要求される。そして、大電流での充・放電は電池内部の大きな発熱を伴う。セパレータ15が樹脂製の場合は耐熱性が低く、大電流での充・放電に伴う電池内部の大きな発熱により耐久性が低下し易い。しかし、セパレータ15は、多孔質の金属化合物で形成されているため、大電流での充・放電での発熱に充分耐えることができる。また、二次電池10がリチウムイオン二次電池の場合において、異常過熱や主に生産時時に発生する内部短絡を抑制することができる。   When the secondary battery 10 is used as a power source for a traveling motor like an electric vehicle or a hybrid vehicle, large current charging, large current discharging, and large capacity are required. Charging / discharging with a large current is accompanied by large heat generation inside the battery. When the separator 15 is made of resin, the heat resistance is low, and the durability is likely to decrease due to large heat generation inside the battery due to charging / discharging with a large current. However, since the separator 15 is formed of a porous metal compound, it can sufficiently withstand the heat generated by charging / discharging with a large current. Further, in the case where the secondary battery 10 is a lithium ion secondary battery, abnormal overheating and internal short circuit that occurs mainly during production can be suppressed.

さらに、リチウムイオン二次電池の場合、セパレータ15を耐熱性に優れたセラミックス製としても、特許文献2のようにイオンの通過を許容する孔がセパレータの厚さ方向に直線状に延びる形状では、充放電の繰り返しで生成するデンドライトと呼ばれるリチウムの針状の析出物が孔を貫通して、正極と負極とが短絡する虞がある。しかし、この実施形態のセパレータ15は、孔15aが、セパレータ15の厚さ方向や幅方向あるいは厚さ方向に対して斜め方向等任意の方向にランダムにかつ屈曲する状態で延びるとともに、複数の孔15aが途中で相互に連通している構造である。そのため、デンドライトに起因する正極と負極との短絡が防止される。   Furthermore, in the case of a lithium ion secondary battery, even if the separator 15 is made of ceramics having excellent heat resistance, the shape of the hole allowing the passage of ions linearly extends in the thickness direction of the separator as in Patent Document 2, There is a possibility that needle-like precipitates of lithium called dendrites that are generated by repeated charge and discharge penetrate through the holes and short-circuit the positive electrode and the negative electrode. However, in the separator 15 of this embodiment, the holes 15a extend in a state in which the holes 15a are randomly bent in an arbitrary direction such as a thickness direction, a width direction, or an oblique direction with respect to the thickness direction, and a plurality of holes 15a is the structure which is mutually connected on the way. Therefore, a short circuit between the positive electrode and the negative electrode due to dendrite is prevented.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)セパレータ15は、電気的絶縁性を有する金属化合物でシート状に形成され、孔径が1000nm以下でかつ相互にランダムな方向に三次元的に繋がっている複数の孔15aを有する開放型連続多孔質体からなるとともに、複数の孔15aのうちセパレータ15の両面に開口部が存在する孔15aは外部に開放されている。したがって、セパレータ15は、耐熱性に優れ、二次電池やキャパシタ等の蓄電装置に使用した場合、大電流での充・放電による蓄電装置の発熱に対する耐久性が向上する。また、孔15aがランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がっているため、リチウムイオン二次電池に使用した場合、充放電の繰り返しで生成するデンドライトと呼ばれるリチウムの針状の析出物が、特許文献2のセパレータと異なり、セパレータ15を貫通することを防止することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The separator 15 is formed in a sheet shape with a metal compound having electrical insulation, and has a plurality of holes 15a having a hole diameter of 1000 nm or less and three-dimensionally connected to each other in a random direction. Of the plurality of holes 15a, the holes 15a having openings on both sides of the separator 15 are opened to the outside. Therefore, the separator 15 is excellent in heat resistance, and when used in a power storage device such as a secondary battery or a capacitor, durability against heat generation of the power storage device due to charging / discharging with a large current is improved. Moreover, since the holes 15a are three-dimensionally connected in a state extending in a random direction, when used in a lithium ion secondary battery, lithium needle-like precipitates called dendrites that are generated by repeated charge and discharge, Unlike the separator of Patent Document 2, it is possible to prevent the separator 15 from penetrating.

(2)セパレータ15を構成する金属化合物は、アルミニウム化合物である。アルミニウムは、汎用性の金属として種々の用途で使用されており、アルミ箔等のシート状のものも入手し易い。また、他の金属を使用した場合に比べて、多孔質化処理や電気的絶縁化処理が容易になる。   (2) The metal compound constituting the separator 15 is an aluminum compound. Aluminum is used for various purposes as a general-purpose metal, and sheet-like materials such as aluminum foil are also readily available. In addition, compared with the case where other metals are used, the porous processing and the electrical insulation processing are facilitated.

(3)セパレータ15を構成する金属化合物は金属酸化物である。金属は酸化物に限らず、窒化物やハロゲン化物等であっても電気的絶縁物になる。しかし、金属化合物が金属酸化物の場合、金属の簡単な処理で得ることができる。   (3) The metal compound constituting the separator 15 is a metal oxide. The metal is not limited to an oxide, and even a nitride or halide becomes an electrical insulator. However, when the metal compound is a metal oxide, it can be obtained by a simple metal treatment.

(4)セパレータ15を構成する開放型連続多孔質体の孔径は2〜200nmである。孔径が2nm未満ではイオンがセパレータを通過するのが難しく、孔径が200nmより大きいとセパレータの強度が弱くなる。しかし、孔径が2〜200nmであるため、イオンの通過が円滑に行われるとともに、セパレータ15として必要な強度を確保することができる。   (4) The pore size of the open-type continuous porous body constituting the separator 15 is 2 to 200 nm. If the pore diameter is less than 2 nm, it is difficult for ions to pass through the separator, and if the pore diameter is larger than 200 nm, the strength of the separator is weakened. However, since the pore diameter is 2 to 200 nm, ions can pass smoothly and the strength necessary for the separator 15 can be ensured.

(5)セパレータ15を構成する金属化合物は、太さが2〜30nmの線状のものが、ランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がって形成されている。したがって、セパレータ15の必要な強度を有し、かつ良好なハンドリング性(取り扱い易さ)を確保することができる。   (5) The metal compound constituting the separator 15 is formed by connecting three-dimensionally linear materials having a thickness of 2 to 30 nm extending in random directions. Therefore, the separator 15 has the necessary strength and can secure good handling properties (ease of handling).

(6)セパレータ15は厚さが2〜15μmである。厚さが2μm未満であると、強度が弱くなるとともにハンドリング性や電気的絶縁性が悪くなる。厚さが2〜15μmであれば必要な強度やハンドリング性は確保でき、厚さが15μmより大きいと、セパレータ15をシート状の正極13及びシート状の負極14と共に積層構造を有する電極組立体12を形成した場合に、セパレータ15の占める体積が増加するだけで、特に利点はない。セパレータ15は厚さが2〜15μmであるため、従来のセパレータに比べて、薄くすることができ、電極組立体12の体積を小さくでき、二次電池10の体積エネルギー密度を大きくすることができる。また、膜厚が薄ければ必要とする電解液の量が少なくて済むので、コスト低減にも寄与する。   (6) The separator 15 has a thickness of 2 to 15 μm. When the thickness is less than 2 μm, the strength is weakened and the handling property and the electrical insulating property are deteriorated. If the thickness is 2 to 15 μm, the required strength and handling properties can be ensured. If the thickness is greater than 15 μm, the separator 15 is combined with the sheet-like positive electrode 13 and the sheet-like negative electrode 14 to have an electrode assembly 12 having a laminated structure. Is formed, the volume occupied by the separator 15 only increases, and there is no particular advantage. Since the separator 15 has a thickness of 2 to 15 μm, it can be made thinner than a conventional separator, the volume of the electrode assembly 12 can be reduced, and the volume energy density of the secondary battery 10 can be increased. . In addition, if the film thickness is small, the amount of electrolyte required is small, which contributes to cost reduction.

(7)二次電池10(蓄電装置)は、活物質層13a,14aが少なくともいずれか一方の面に形成されたシート状の正極13及びシート状の負極14が、両者の間にシート状のセパレータ15が介在する状態で積層された積層構造を有する電極組立体12を備えている。そして、セパレータ15として(1)〜(6)のいずれかのセパレータを備えている。したがって、二次電池10は、(1)〜(6)のいずれかに記載のセパレータ15が有する効果を有する。   (7) In the secondary battery 10 (power storage device), the sheet-like positive electrode 13 and the sheet-like negative electrode 14 in which the active material layers 13a and 14a are formed on at least one surface are in the form of a sheet An electrode assembly 12 having a laminated structure laminated with a separator 15 interposed is provided. The separator 15 includes any one of the separators (1) to (6). Therefore, the secondary battery 10 has the effect which the separator 15 in any one of (1)-(6) has.

(8)セパレータの製造方法は、アルミニウム製シートを、アルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が溶解された薬液に浸漬して多孔質化処理を行う多孔質化処理工程と、多孔質化されたアルミニウム製シートに電気的絶縁化処理を行う電気的絶縁化処理工程とを備える。多孔質化処理工程において、アルミニウムを溶解する低分子の溶液を使用した場合と異なり、アルミニウム製シートの一部が選択的に溶解されて、開口部がアルミニウム製シートの両面に存在するとともに、ランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がっている複数の孔15aが形成される。そして、多孔質化されたアルミニウム製シートに、電気的絶縁化処理工程において電気的絶縁化処理が行われる。したがって、開口部がセパレータ15の両面に存在するとともに、ランダムな方向に延びる状態で三次元的に繋がっている複数の孔15aを有するセパレータ15を容易に製造することができる。   (8) A separator manufacturing method includes a porous processing step in which an aluminum sheet is immersed in a chemical solution in which a polymer having a functional group that dissolves aluminum is dissolved to perform the porous processing. And an electrical insulation treatment step for performing electrical insulation treatment on the aluminum sheet. Unlike the case where a low molecular weight solution that dissolves aluminum is used in the porosification treatment process, a part of the aluminum sheet is selectively dissolved, the openings are present on both sides of the aluminum sheet, and randomly. A plurality of holes 15a that are three-dimensionally connected in a state extending in various directions are formed. The porous aluminum sheet is subjected to an electrical insulation process in the electrical insulation process. Therefore, it is possible to easily manufacture the separator 15 having a plurality of holes 15a that are three-dimensionally connected in a state of having openings on both sides of the separator 15 and extending in a random direction.

(9)薬液は、アミン系高分子が水系溶媒に溶解された溶液である。したがって、水系溶媒に溶解されたアミン系高分子のアミノ基の作用によりアルミニウムが溶解され、アルミニウムに直線状ではなくランダム方向に延びる状態で三次元的に繋がっている複数の孔15aが形成される。   (9) The chemical solution is a solution in which an amine polymer is dissolved in an aqueous solvent. Therefore, aluminum is dissolved by the action of the amino group of the amine-based polymer dissolved in the aqueous solvent, and a plurality of holes 15a that are three-dimensionally connected to the aluminum in a state of extending in a random direction instead of linear form are formed. .

(10)アミン系高分子としてポリエチレンイミンが使用され、ポリエチレンイミンの水溶液が薬液として使用される。ポリエチレンイミンは入手し易く、薬液が水溶液のため取り扱いが容易になる。   (10) Polyethyleneimine is used as the amine polymer, and an aqueous solution of polyethyleneimine is used as the chemical solution. Polyethyleneimine is easily available and easy to handle because the chemical solution is an aqueous solution.

(11)溶液中のアミン系高分子の濃度は、1〜50質量%である。アミン系高分子の濃度がこの範囲であれば、孔15aが目的とする孔径、分布状態等を有するセパレータ15を容易に製造することができる。   (11) The concentration of the amine polymer in the solution is 1 to 50% by mass. When the concentration of the amine polymer is within this range, the separator 15 having the desired pore diameter, distribution state, etc., of the pores 15a can be easily manufactured.

(12)電気的絶縁化処理は、酸化処理である。酸化処理によりアルミニウムは電気的絶縁性の酸化アルミニウム(アルミナ)に容易に変化する。
(13)酸化処理方法として、酸素存在下で加熱処理する方法が採用されているため、酸化処理を簡単に行うことができる。
(12) The electrical insulation process is an oxidation process. By the oxidation treatment, aluminum is easily changed into electrically insulating aluminum oxide (alumina).
(13) Since the heat treatment method in the presence of oxygen is employed as the oxidation treatment method, the oxidation treatment can be easily performed.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 積層型の電極組立体12に限らず、巻回型の電極組立体を構成する帯状のセパレータに適用してもよい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The present invention is not limited to the stacked electrode assembly 12 and may be applied to a strip-shaped separator that constitutes a wound electrode assembly.

○ 孔径は2〜200nmの範囲に限らず、1000nm以下であればよい。しかし、孔径が200nmより大きいとセパレータの強度が弱くなるため、厚さを厚くする必要があり、巻回型の電極組立体に適用することが難しくなる。そのため、2〜200nmの範囲が好ましい。   ○ The pore diameter is not limited to the range of 2 to 200 nm, but may be 1000 nm or less. However, if the hole diameter is larger than 200 nm, the strength of the separator is weakened, so that it is necessary to increase the thickness, and it becomes difficult to apply to a wound electrode assembly. Therefore, the range of 2 to 200 nm is preferable.

○ アルミ箔を浸漬する多孔質化処理方法に使用する薬液は、ポリエチレンイミンの水溶液に限らず、アルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が水系溶媒に溶解された溶液であればよい。例えば、ポリエチレンイミン以外のアミン系高分子の水溶液であってもよい。また、ポリエチレンイミンやポリエチレンイミン以外のアミン系高分子を水と他の溶媒、例えばアルコールとの混合液に溶解させたものであってもよい。但し、水の量が50%以上である。   The chemical solution used for the porous treatment method in which the aluminum foil is immersed is not limited to a polyethyleneimine aqueous solution, but may be a solution in which a polymer having a functional group that dissolves aluminum is dissolved in an aqueous solvent. For example, an aqueous solution of an amine polymer other than polyethyleneimine may be used. Moreover, what melt | dissolved the amine polymer other than polyethyleneimine and polyethyleneimine in the liquid mixture of water and another solvent, for example, alcohol, may be used. However, the amount of water is 50% or more.

○ 多孔質化処理方法としては薬液浸漬法に限らず電解法を採用してもよい。電解法は、アルミ箔の陽極酸化処理であり、電解液の中にアルミ箔を入れ、そのアルミ箔を陽極として弱い直流、交流又は交直流を流すことで多数の穴が形成される。通常は特許文献2に記載されているように、一端が閉じた直線状の穴が形成されるが、電解液中に高分子電解質を入れる等の電解条件の変更により、屈曲した穴の形成も可能と考えられる。また、薬液浸漬法の場合は多孔質化処理の後に、電気的絶縁化処理が必要であるが、陽極酸化処理では、アルミニウムが酸化されるため電気的絶縁化処理が並行して行われることになり陽極酸化処理後に電気的絶縁化処理を行う必要はない。但し、穴を貫通させて孔にする処理を行う必要がある。   ○ The porous treatment method is not limited to the chemical immersion method, and an electrolytic method may be employed. The electrolytic method is anodization treatment of aluminum foil. A large number of holes are formed by putting an aluminum foil in an electrolytic solution and passing weak direct current, alternating current, or alternating direct current using the aluminum foil as an anode. Usually, as described in Patent Document 2, a straight hole with one end closed is formed, but a bent hole may also be formed by changing electrolysis conditions such as placing a polymer electrolyte in the electrolyte. It seems possible. In addition, in the case of the chemical solution immersion method, an electrical insulation treatment is necessary after the porous treatment, but in the anodization treatment, since the aluminum is oxidized, the electrical insulation treatment is performed in parallel. Therefore, it is not necessary to perform an electrical insulation treatment after the anodizing treatment. However, it is necessary to perform a process of penetrating the hole to make the hole.

○ 電気的絶縁化処理の方法は酸化に限らず、例えば、フッ化処理によりフッ化物にしてもよい。フッ化処理としては、フッ素ガス中で加熱処理を行う方法やフッ化水素と反応させる方法がある。   O The method of electrical insulation treatment is not limited to oxidation, and for example, fluoride may be formed by fluorination treatment. As the fluorination treatment, there are a method of performing a heat treatment in fluorine gas and a method of reacting with hydrogen fluoride.

○ セパレータ15に使用する金属はアルミニウムに限らず、例えば、アルミニウム合金、ステンレス、銅等を使用してもよい。しかし、アルミニウムやアルミニウム合金はステンレスや銅に比べて比重が小さく、軽量化の点で好ましく、しかも、多孔質化も容易である。   (Circle) the metal used for the separator 15 is not restricted to aluminum, For example, you may use aluminum alloy, stainless steel, copper, etc. However, aluminum and aluminum alloys have a smaller specific gravity than stainless steel and copper, are preferable in terms of weight reduction, and are easily made porous.

○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池等の他の二次電池であってもよい。
○ 蓄電装置は、二次電池10に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。
The secondary battery 10 is not limited to a lithium ion secondary battery, and may be another secondary battery such as a nickel hydrogen secondary battery or a nickel cadmium secondary battery.
The power storage device is not limited to the secondary battery 10 and may be a capacitor such as an electric double layer capacitor or a lithium ion capacitor.

10…蓄電装置としての二次電池、12…電極組立体、13…シート状の正極、14…シート状の負極、13a,14a…活物質層、15…セパレータ、15a…孔。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Secondary battery as an electrical storage device, 12 ... Electrode assembly, 13 ... Sheet-like positive electrode, 14 ... Sheet-like negative electrode, 13a, 14a ... Active material layer, 15 ... Separator, 15a ... Hole.

Claims (5)

蓄電装置のシート状の正極とシート状の負極との間に介在する状態で使用されるセパレータの製造方法であって、
アルミニウム製シートを、アルミニウムを溶解する官能基を有する高分子が溶解された薬液に浸漬して前記アルミニウムに孔径が2〜200nmの孔を形成する多孔質化処理を行う多孔質化処理工程と、
前記多孔質化された前記アルミニウム製シートに電気的絶縁化処理を行う電気的絶縁化処理工程と
を備えることを特徴とするセパレータの製造方法。
A method of manufacturing a separator used in a state of being interposed between a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode of a power storage device,
A porous treatment step of performing a porous treatment for immersing the aluminum sheet in a chemical solution in which a polymer having a functional group capable of dissolving aluminum is dissolved to form pores having a pore diameter of 2 to 200 nm in the aluminum ;
A separator manufacturing method comprising: an electrical insulation treatment step of performing electrical insulation treatment on the porous aluminum sheet.
前記薬液は、前記高分子としてアミン系高分子が水系溶媒に溶解された溶液である請求項に記載のセパレータの製造方法。 The method for producing a separator according to claim 1 , wherein the chemical solution is a solution in which an amine-based polymer is dissolved in an aqueous solvent as the polymer. 前記溶液中の前記アミン系高分子の濃度は1〜50質量%である請求項に記載のセパレータの製造方法。 The method for producing a separator according to claim 2 , wherein the concentration of the amine polymer in the solution is 1 to 50 mass%. 前記アミン系高分子はポリエチレンイミンである請求項又は請求項に記載のセパレータの製造方法。 Method for producing a separator according to claim 2 or claim 3 wherein the amine polymer is polyethylene imine. 前記電気的絶縁化処理は酸化処理である請求項〜請求項のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。 Method for producing a separator according to any one of the electrically insulating treatment claims 1 to 4 is an oxidation process.
JP2012145749A 2012-06-28 2012-06-28 Separator manufacturing method Expired - Fee Related JP5846056B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012145749A JP5846056B2 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Separator manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012145749A JP5846056B2 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Separator manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014010974A JP2014010974A (en) 2014-01-20
JP5846056B2 true JP5846056B2 (en) 2016-01-20

Family

ID=50107506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012145749A Expired - Fee Related JP5846056B2 (en) 2012-06-28 2012-06-28 Separator manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5846056B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6344027B2 (en) * 2014-04-14 2018-06-20 株式会社豊田自動織機 Power storage device and method for manufacturing power storage device
CN114583237B (en) * 2022-03-16 2023-04-11 厦门海辰储能科技股份有限公司 Winding device and method for winding core

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09100177A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Mitsubishi Materials Corp Production of porous alumina ceramic
JP2000299095A (en) * 1999-04-14 2000-10-24 Kanagawa Prefecture Manufacture of filter, and lithium secondary battery using the filter
EP1688402A4 (en) * 2003-11-28 2010-07-07 Ngk Insulators Ltd Porous formed article, porous sintered article, method for producing the same and composite member comprising the same
JP5263721B2 (en) * 2006-09-15 2013-08-14 国立大学法人京都大学 Porous body, method for producing the same, sintered body, and method for producing the same
JP2011201724A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Neive:Kk Porous alumina sintered compact and method for producing the same
JP5599099B2 (en) * 2010-08-05 2014-10-01 川研ファインケミカル株式会社 Alumina molded body, alumina fired molded body, and production method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014010974A (en) 2014-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200031564A (en) Solid battery cell and method for manufacturing solid battery
JP5721334B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5088378B2 (en) Metal-air battery and metal-air battery manufacturing method
WO2015168367A1 (en) Aqueous electrochemical energy storage devices and components
JP5906698B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20110064689A (en) Lithium secondary battery
JP5794464B2 (en) Secondary battery separator and secondary battery
US20120288736A1 (en) Energy storage apparatus and method for manufacturing the same
US20160284479A1 (en) Capacitor and method for producing the same
US20200194762A1 (en) Magnesium hydroxide used for nonaqueous secondary battery separator, nonaqueous secondary battery separator, and nonaqueous secondary battery
CN107302092B (en) Current collector, battery, and methods for producing them
JP2017143006A (en) Power storage element
JP6164266B2 (en) Lead acid battery
JP5846056B2 (en) Separator manufacturing method
EP3193394B1 (en) Electrode, method for manufacturing same, electrode manufactured by same, and secondary battery comprising same
JP2014519143A (en) Lithium ion battery electrode
US10892492B2 (en) Metal oxide cathode
JPWO2020235508A1 (en) Separator for non-aqueous secondary battery and its manufacturing method and non-aqueous secondary battery
JP2018166139A (en) Electrochemical device
JP2014517460A5 (en)
JP6421995B2 (en) Assembled battery
JP5896045B2 (en) SECONDARY BATTERY SEPARATOR, SECONDARY BATTERY, AND METHOD FOR PRODUCING SECONDARY BATTERY SEPARATOR
JP2012195105A (en) Molten salt battery
JP2014135174A (en) Power storage device
KR20190082823A (en) Electrode assembly for battery cell and battery cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150918

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151109

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5846056

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees