JP6049588B2

JP6049588B2 - リチウムイオン電池セパレータ

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Publication number: JP6049588B2
Application number: JP2013238433A
Authority: JP
Inventors: 秀彰三枝; 敬生増田; 信子高濱
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: JP2015099673A

Description

本発明は、リチウムイオン電池用セパレータに関する。

リチウムイオン電池（以下、「電池」と略す場合がある）には、極板間の接触を防ぐためのリチウムイオン電池用セパレータ（以下、「セパレータ」と略す場合がある）が用いられている。

セパレータとして従来用いられているポリエチレン又はポリプロピレンからなる多孔性フィルムは、耐熱性が低く、安全上重大な問題を抱えている。すなわち、かかる多孔性フィルムをセパレータとして用いた電池は、内部短絡等の原因で電池内部の局部的な発熱が生じた場合、発熱部位周辺のセパレータが収縮して内部短絡がさらに拡大し、暴走的に発熱して発火・破裂等の重大な事象に至ることがある。

このような問題に対し、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の耐熱性の高い繊維からなる不織布にアルミナ等の無機粒子を塗工してなるセパレータが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。しかし、かかるセパレータには、塗工して形成された層が極板の電位に曝されることで生じる電気化学反応の生成物が、電池特性、特にサイクル特性を悪化させるという問題があった。

特開２００７−２９４４３７号公報特表２０１１−５０５６６３号公報特表２００５−５３６６５８号公報

本発明の課題は、リチウムイオン電池用セパレータに関し、これを用いた電池の安全性が高く、かつサイクル特性が良好になるセパレータを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、不織布基材に顔料を付与してなるリチウムイオン電池用セパレータにおいて、該セパレータが無機顔料を主体としてなる層、無機顔料と基材繊維が混在してなる層、基材繊維を主体としてなる層がこの順に重なって構成されており、且つ該セパレータの表面のエネルギー分散Ｘ線分光法によるＳｉ及びＣの強度ピーク値の比（Ｓｉ／Ｃ）が、無機顔料を主体としてなる層側の面は２０以上、基材繊維を主体としてなる層側の面は０．１以上１未満であることを特徴とするリチウムイオン電池セパレータを見出した。

好ましくは、該無機顔料が平均一次粒子径５００ｎｍ以下のシリカを含む。

本発明のリチウムイオン電池用セパレータを用いた電池の安全性が高く、サイクル特性が良好になるという効果が達成できる。

本発明のセパレータは、不織布基材に無機顔料を付与してなるリチウムイオン電池用セパレータであって、無機顔料を主体としてなる層、無機顔料と基材繊維が混在してなる層、基材繊維を主体としてなる層がこの順に重なって構成されている。また、該セパレータの表面のエネルギー分散Ｘ線分光法によるＳｉ及びＣの強度ピーク値の比（Ｓｉ／Ｃ比）が、無機顔料を主体としてなる層側の面は２０以上、基材繊維を主体としてなる層側の面は０．１以上１未満であることを特徴とするリチウムイオン電池セパレータである。

エネルギー分散Ｘ線分光法（ＥＤＳ）とは、試料表面に電子線を照射し、その際に発生する原子固有の特性Ｘ線をエネルギー分散型検出器にて検出して、そのエネルギーと強度から、試料表面を構成する元素と濃度を調べる元素分析手法である。このエネルギー分散Ｘ線分光法を用いた分析装置としては、電界放射型走査電子顕微鏡（日本電子製、ＪＳＭ−０６７００Ｆ）などが挙げられる。本発明におけるエネルギー分散Ｘ線分光法によるＳｉ及びＣの強度ピーク比（Ｓｉ／Ｃ比）は、ＪＳＭ−０６７００Ｆを使用して加速電圧１０ｋＶ、倍率４０倍の視野を３箇所測定し、得られたＳｉ及びＣ由来の特性Ｘ線のピーク強度（特性Ｘ線のカウント数）の比の平均値により求めた。

本発明における不織布基材を形成する基材繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアクリロニトリル等のアクリル、６，６ナイロン、６ナイロン等のポリアミド等の各種合成繊維、木材パルプ、麻パルプ、コットンパルプ等の各種セルロースパルプ、レーヨン、リヨセル等のセルロース系再生繊維等が例示される。これらの中で、耐熱性、低吸湿性等の理由から、ポリエステル又はポリプロピレンを主体とした不織布が好ましい。不織布基材を形成する繊維の好ましい繊維径は、用いる塗工液の物性にも依存するが、２〜８μｍの範囲にあることが好ましい。つまり、本発明において、基材繊維を構成する元素は、主に炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）である。

本発明のセパレータは、不織布基材の表面に無機顔料を含む液（以下、「塗工液」と記す）を付与して得られる。該塗工液は、少なくとも無機顔料を含む。該無機顔料としては、シリカか、表面にケイ素を付与させたその他の無機顔料を用いることができる。その他の無機顔料として、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ等のアルミナ、ベーマイト等のアルミナ水和物、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等を用いることができる。表面にケイ素を付与させる方法としては、例えばシランカップリング剤処理等が挙げられる。これらの中でも、リチウムイオン電池に用いられる電解質に対する安定性が高い点で、シリカが好ましく用いられる。また、該シリカの動的光散乱法による平均一次粒子径が５００ｎｍ以下であることが好ましい。また、該塗工液はバインダー樹脂を含むことができる。該バインダー樹脂としては、スチレン−ブタジエン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂等、各種の合成樹脂を用いることができる。バインダー樹脂の使用量は、無機顔料に対して０．１〜３０質量％であることが好ましい。つまり、本発明においてセパレータを構成する元素は、主にケイ素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）及び酸素（Ｏ）である。

本発明において、無機顔料を主体としてなる層側の面のＳｉ／Ｃ比が２０以上であるということは、基材繊維の露出がほとんどなく、無機顔料で覆われている状態を示す。基材繊維の露出をなくすことで、内部短絡を抑制することができる。さらに、Ｓｉ／Ｃ比を高くすることで、初期充電時に負極から発生するリチウムデンドライトによる微小内部短絡の抑制が可能となる。Ｓｉ／Ｃ比を３０以上とすることで、４．３Ｖ以上の電圧での充電でも微小短絡が起き難くなるため、更に好ましい。

一方、基材繊維を主体としてなる層側の面のＳｉ／Ｃ比が０．１以上１未満であることは、その面のほとんどが基材繊維からなるが、一部無機顔料が存在していることを示す。本発明において、基材繊維を主体としてなる層が存在しない場合又は基材繊維を主体としてなる層側の面のＳｉ／Ｃ比が１以上である場合、電池の特性、特にサイクル特性が悪化する。これは、該セパレータが電極電位に直接曝されるために生じる電気化学反応により生じた分解生成物の影響であると考えられる。また、基材繊維を主体としてなる層の厚みは、２μｍ以上であることが、サイクル特性において特に好ましい。一方、基材繊維を主体としてなる層側の面のＳｉ／Ｃ比が０．１未満である場合も、電池特性が悪化する。これは極僅かに一部無機顔料が浸みだして露出することで、リチウムイオンの伝導性が向上するためと考えられる。

該無機顔料が動的光散乱法による平均一次粒子径が５００ｎｍ以下のシリカを含むことは、セパレータの厚みが薄くなり、またセパレータ表面の平滑性が高くなることから好ましい。

また、無機顔料と基材繊維が混在してなる層における無機顔料の存在比率が、無機顔料を主体としてなる層側から基材繊維を主体としてなる層側へと向けて、連続的又は段階的に減少することで、これを用いた電池のサイクル特性が特に良好なセパレータになり好ましい。さらに好ましくは、無機顔料と基材繊維が混在してなる層における深さ１／４の部分における無機顔料の存在比率が、無機顔料と基材繊維が混在してなる層の深さ３／４の部分における無機顔料の存在比率の１．５倍以上であることで、これを用いた電池のサイクル特性が特に良好なセパレータになる。これは、無機顔料と基材繊維が混在してなる層においても、その中の基材繊維を主体としてなる層に近い部分においては、無機顔料の存在比率が大きすぎる（無機顔料の含有率が高すぎる）と、サイクル特性を低下させるような作用があるためと推定される。

なお、本発明における「深さ」について説明する。まず、無機顔料を主体としてなる層、無機顔料と基材繊維が混在してなる層、基材繊維を主体としてなる層における「深さ」を説明する。各層において、「長さ」で表した「深さ」とは、各層における表面又は隣接する層との境界面を「深さ０（零）」としたときの、反対面方向への距離Ｌ１である。各層において、「割合」で表した「深さ」とは、各層の全厚Ｌ２に対する距離Ｌ１の割合（Ｌ１／Ｌ２）である。

次に、セパレータ又は不織布基材における「深さ」を説明する。セパレータ又は不織布基材において、「長さ」で表した「深さ」とは、セパレータ又は不織布基材の一方の表面を「深さ０（零）」としたときの、反対面方向への距離Ｌ３である。セパレータ又は不織布基材において、「割合」で表した「深さ」とは、セパレータ又は不織布基材の全厚Ｌ４に対する距離Ｌ３の割合（Ｌ３／Ｌ４）である。

本発明において、「顔料を主体としてなる層」とは、セパレータの断面を観察した場合に、無機顔料の存在比率が４／１を超える領域である。「基材繊維を主体としてなる層」とは、セパレータの断面を観察した場合に、無機顔料の存在比率が１／４を下回る領域である。また、「顔料と基材繊維が混在してなる層」とは、セパレータの断面を観察した場合に、無機顔料の存在比率が、１／４以上、４／１以下の領域である。

本発明における無機顔料の存在比率とは、無機顔料／基材繊維の体積比率のことを言う。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてセパレータの断面の一定深さを直線状に走査した場合に、「無機顔料と同定される部分の長さ」／「基材繊維と同定される部分の長さ」で算出することができる。無機顔料又は基材繊維において、他方が含まない特有の元素又は両者が共通に含むが、その含有率が大きく異なる元素がある場合には、エネルギー分散Ｘ線分光装置（ＥＤＳ）で材料の同定を行うことができる。

本発明のセパレータは、次のようにして製造することができる。すなわち、不織布基材の表面に、無機顔料を含む塗工液を付与し、塗工液の少なくとも一部を不織布基材の内部に浸透した状態で乾燥させる。このとき、塗工液の浸透深さを、不織布基材の厚みの１／４以上、（不織布基材の厚み−２）μｍ以下にすることが好ましい。また、塗工液の一部が塗工表面の裏側に一部浸みだすように、塗工液の浸透深さを調整することで、表裏面のＳｉ／Ｃ比を本発明の範囲に調整することができる。

塗工液の浸透深さを調整する方法としては以下のようなものがある。１つ目の方法として、不織布基材を構成する基材繊維を調整する方法がある。この方法においては、塗工液の浸透深さを浅くするためには、細い繊維の配合率を高くし、塗工液の浸透深さを深くするためには、細い繊維の配合率を低くすればよい。また基材繊維表面に付着する油剤や、湿式抄紙法にて不織布基材を形成する場合は分散剤や消泡剤などの界面活性剤の量を調整することで、浸透深さを調整できる。例えば浸透深さを浅くするためには、油剤や分散剤の基材繊維への付着量を少なくすればよい。本発明において基材繊維への油剤付着量は、０．０１〜１質量％の範囲が好ましい。

２つ目の方法として、塗工液の粘度（ハイシア粘度、ローシア粘度）を調整する方法がある。この方法において、塗工液の浸透深さを浅くするためには、塗工液の粘度を高くし、塗工液の浸透深さを深くするためには、塗工液の粘度を低下させればよい。塗工液の粘度を調整する方法としては、塗工液の固形分濃度を調整したり、増粘剤を添加したり、増粘剤の添加量を調整したり、塗工液の温度を調整したりする等がある。本発明において塗工液のＢ型粘度は、１０〜１００００ｍＰａ・ｓが好ましく、更に好ましくは２００〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲である。Ｂ型粘度をこの範囲に調整することで、本発明のセパレータを容易に得ることが可能となる。

３つ目の方法として、塗工液の表面張力を調整する方法がある。この方法において、塗工液の浸透深さを浅くするためには、塗工液の表面張力を高くし、塗工液の浸透深さを深くするためには、塗工液の表面張力を低くすればよい。塗工液の表面張力を調整する方法としては、濡れ剤を添加したり、濡れ剤の添加量を調整したり、塗工液の温度を調整したりする等がある。本発明において塗工液が水系の場合の表面張力は、３０〜７０ｍＮ／ｍが好ましく、特に４５〜６５ｍＮ／ｍが特に好ましい。水系塗工液の表面張力をこの範囲とすることで、本発明のセパレータを容易に得ることが可能となる。

４つ目の方法として、塗工方式を選択する方法がある。この方法において、塗工液の浸透深さを浅くするためには、塗工液を不織布基材に圧入する方向の動圧が作用しにくい塗工方式を用い、塗工液の浸透深さを深くするためには、塗工液を不織布基材に圧入する方向の動圧が作用しやすい塗工方式を用いればよい。塗工液を不織布基材に圧入する方向の動圧が作用しにくい塗工方式の例としては、ダイ塗工、カーテン塗工が挙げられる。塗工液を不織布基材に圧入する方向の動圧が作用しやすい塗工方式の例としては、含浸、ブレード、ロッド塗工等が挙げられる。両者の中間的な塗工方式の例としては、グラビア塗工が挙げられる。本発明においては、キスリバース方式のグラビア塗工が浸透深さを容易に調整できることから好ましく用いられ、特にグラビア径が１５０ｍｍ以下の小径グラビアが更に好ましく用いられる。

これらの方法を適宜組み合わせることによって、塗工液の浸透深さを調整することができ、不織布基材の厚みの１／４以上、（不織布基材の厚み−２）μｍ以下にすることも可能となる。

本発明のセパレータに用いる不織布基材は、前記した塗工液の浸透深さが実現できる限り、特に制限されない。繊維をシート状に形成せしめる方法としては、スパンボンド法、メルトブロー法、静電紡糸法、湿式法等の各種製造方法によることができる。これらの中で、湿式法によれば、薄くて緻密な構造を得ることができるため好ましい。繊維間を接合する方法としては、ケミカルボンド法、熱融着法等の各種方法によることができる。これらの中で、熱融着法によることで、表面が平滑な不織布基材が得られることから好ましい。

本発明のセパレータを形成せしめるのに用いる塗工液には、前記無機顔料及びバインダーの他に、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロースナトリウム等の各種分散剤、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリエチレンオキサイド等の各種増粘剤、各種の濡れ剤、防腐剤、消泡剤等の各種添加剤を、必要に応じ配合せしめることもできる。これら添加剤のうち、増粘剤、濡れ剤等の薬剤は、本発明における塗工液の浸透度合いの調整に好適に用いることができる。具体的には、塗工液の粘度（ハイシア粘度、ローシア粘度）や表面張力などを適宜変化させることで浸透度合いを調整できる。

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。

不織布基材Ａ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４０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２０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質量部とをパルパーにより水中に分散し、濃度１質量％の均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを、通気度２７５ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ、組織［上網：平織、下網：畝織］の抄造ワイヤーを設置した傾斜型抄紙機にて、湿式方式で抄き上げ、１３５℃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^２の不織布とした。さらに、この不織布を、誘電発熱ジャケットロール（金属製熱ロール）及び弾性ロールからなる１ニップ式熱カレンダーを使用して、熱ロール温度２００℃、線圧１００ｋＮ／ｍ、処理速度３０ｍ／分の条件で熱カレンダー処理し、厚み１８μｍの不織布基材Ａを作製した。

不織布基材Ｂ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６０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質量部とする以外は不織布基材Ａと同様にして、厚み１８μｍの不織布基材Ｂを作製した。不織布基材Ｂは、繊度の小さな繊維分が多いため、細孔径が小さくなり、不織布基材Ａと比較して、塗工液が浸透しにくい。

塗工液Ａの作製
平均一次粒子径３０ｎｍのシリカ１００部と水酸化ナトリウム０．５部、水１２０部とを混合し十分撹拌し、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質量％水溶液３００部及び、ガラス転移点５℃、体積平均粒子径０．２μｍのカルボキシ変性スチレンブタジエン樹脂（ＳＢＲ）エマルション（固形分濃度５０質量％）１０部を混合、撹拌して塗工液Ａを作製した。なお、本塗工液ＡのＢ型粘度は１０２０ｍＰａ・ｓであった。

塗工液Ｂの作製
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質量％水溶液３００部を１００部にした以外は塗工液Ａと同じようにして塗工液Ｂを作製した。なお本塗工液ＢのＢ型粘度は２１０ｍＰａ・ｓであった。塗工液Ｂは、塗工液Ａと比較して粘度が低いため、不織布基材に対し浸透しやすい。

塗工液Ｃの作製
平均一次粒子径５μｍのシリカを１００部とした以外は塗工液Ａと同じようにして塗工液Ｃを作製した。なお本塗工液ＣのＢ型粘度は１４６０ｍＰａ・ｓであった。

塗工液Ｄの作製
平均一次粒子径４８０ｎｍのシリカを１００部とした以外は塗工液Ａと同じようにして塗工液Ｄを作製した。なお本塗工液ＤのＢ型粘度は１２２０ｍＰａ・ｓであった。

塗工液Ｅの作製
平均一次粒子径６００ｎｍのシリカを１００部とした以外は塗工液Ａと同じようにして塗工液Ｅを作製した。なお本塗工液ＥのＢ型粘度は１３５０ｍＰａ・ｓであった。

セパレータＡの作製
不織布基材Ａ上に、塗工液Ａを、キスリバース方式のグラビアコーターにて絶乾塗工量が１６ｇ／ｍ^２となるように塗工・乾燥し、厚み２９μｍのセパレータＡを作製した。

セパレータＢの作製
不織布基材Ａ上に、塗工液Ａを、キスリバース方式のグラビアコーターにて絶乾塗工量が８ｇ／ｍ^２となるように塗工・乾燥した後、さらに同じ塗工面に再度、塗工液Ａを、キスリバース方式のグラビアコーターにて絶乾塗工量が８ｇ／ｍ^２となるように塗工・乾燥し、厚み２８μｍのセパレータＢを作製した。

セパレータＣの作製
不織布基材Ａに代えて、不織布基材Ｂを使用した以外は、セパレータＡと同じにして、厚み２７μｍのセパレータＣを作製した。

セパレータＤの作製
塗工液Ａに代えて、塗工液Ｄを用いた以外は、セパレータＡと同じようにして、厚み３０μｍのセパレータＤを作製した。

セパレータＥの作製
塗工液Ａに代えて、塗工液Ｅを使用した以外は、セパレータＡと同じにして、厚み３１μｍのセパレータＥを作製した。

セパレータＦの作製
塗工液Ａに代えて、塗工液Ｃを使用した以外は、セパレータＡと同じにして、厚み３６μｍのセパレータＦを作製した。

セパレータＧの作製
塗工液Ａに代えて、塗工液Ｂを使用した以外は、セパレータＡと同じにして、厚み２８μｍのセパレータＧを作製した。

セパレータＨの作製
キスリバース方式のグラビアコーターに代えて、含浸式コーターを用いた以外は、セパレータＡと同様にして、厚み３０μｍのセパレータＨを作製した。

セパレータＩの作製
２回目の塗工を、１回目の塗工面とは反対の不織布基材面に行った以外は、セパレータＢと同様にして、厚み２７μｍのセパレータＩを作製した。

＜評価＞

［Ｓｉ／Ｃ比］
各セパレータの表裏面におけるエネルギー分散Ｘ線分光法によるＳｉ及びＣの強度ピーク比（Ｓｉ／Ｃ比）を、電界放射型走査電子顕微鏡（日本電子（ＪＥＯＬ）製、ＪＳＭ−０６７００Ｆ）を使用して加速電圧１０ｋＶ、倍率４０倍の視野を３箇所測定し、得られたＳｉ及びＣ由来の特性Ｘ線のピーク強度（特性Ｘ線のカウント数）の比の平均値により求めた。

［厚み］
各セパレータの断面を、ＥＤＳを備えたＳＥＭ装置にて観察した。そして、ケイ素（Ｓｉ）を検出した領域」を「無機顔料」とした。「Ｓｉを検出せず、かつ実体が存在する領域」を「基材繊維であるポリエチレンテレフタレート繊維」とした。「無機顔料の存在比率が４／１である深さ」を「『顔料を主体としてなる層（以下、「顔料主体層」と記す場合がある）』と『顔料と基材繊維が混在してなる層（以下、「顔料繊維混在層」と記す場合がある）』の境界線」とした。「無機顔料の存在比率が１／４である深さ」を「『繊維を主体としてなる層（以下、「繊維主体層」と記す場合がある）』と『顔料と基材繊維が混在してなる層』の境界線」であるとした。

これらの「境界線」から、「顔料を主体としてなる層」、「顔料と基材繊維が混在してなる層」、「繊維を主体としてなる層」の厚みをそれぞれ求めた（Ｉ、II、III）。「顔料と基材繊維が混在してなる層」が「顔料を主体としてなる層」の反対面まで到達している場合、「繊維を主体としてなる層」の厚みは「０」とみなした。結果は表１に記した。

［電池の繰り返し充放電特性］
各セパレータを用い、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、電解液が溶媒：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、電解質：リチウムヘキサフルオロフォスフェート（ＬｉＰＦ_６、濃度：１ｍｏｌ／Ｌ）である設計容量が１００ｍＡｈのラミネート型リチウムイオン二次電池を作製した。なお、電池の組立にあたっては、セパレータの無機顔料を主体としてなる層を負極に相対させるようにした。

その後、作製した各電池について、「２００ｍＡ定電流充電→４．２Ｖ定電圧充電（１時間）→２００ｍＡ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２００サイクルの充放電を行い、［１−（２００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。容量低下率が低い方が、サイクル特性が良好な電池である。結果は表１に記した。

◎：容量低下率が１０％未満
○：容量低下率が１０％以上２０％未満
△：容量低下率が２０％以上３０％未満
×：容量低下率が３０％以上

表１から明らかなように、無機顔料主体層、顔料繊維混在層、繊維主体層がこの順に重なって構成され、且つ表面のエネルギー分散Ｘ線分光法によるＳｉ及びＣの強度ピーク値の比（Ｓｉ／Ｃ）が、無機顔料を主体としてなる層側の面は２０以上、基材繊維を主体としてなる層側の面は０．１以上１未満であるリチウムイオン電池用セパレータは、繰り返し充放電における容量低下率が小さく、サイクル特性が良好という効果を達成できる。

本発明の活用例としては、リチウムイオン二次電池用セパレータ、リチウムポリマーイオン二次電池用セパレータが好適である。

Claims

不織布基材に無機顔料を付与してなるリチウムイオン電池用セパレータにおいて、該セパレータが無機顔料を主体としてなる層、無機顔料と基材繊維が混在してなる層、基材繊維を主体としてなる層がこの順に重なって構成されており、且つ該セパレータの表面のエネルギー分散Ｘ線分光法によるＳｉ及びＣの強度ピーク値の比（Ｓｉ／Ｃ）が、無機顔料を主体としてなる層側の面は２０以上、基材繊維を主体としてなる層側の面は０．１以上１未満であることを特徴とするリチウムイオン電池セパレータ。
該無機顔料が平均一次粒子径５００ｎｍ以下のシリカを含むことを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン電池セパレータ。