JP6299168B2 - Aromatic polyamide porous membrane and battery separator - Google Patents

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Description

本発明は、芳香族ポリアミド多孔質膜に関するものであり、特に電池などの蓄電デバイスのセパレータとして好適に使用できる芳香族ポリアミド多孔質膜に関するものである。   The present invention relates to an aromatic polyamide porous membrane, and more particularly to an aromatic polyamide porous membrane that can be suitably used as a separator for an electricity storage device such as a battery.

リチウムイオン二次電池(LIB)などの非水系二次電池は、携帯機器用途を中心に広範に普及しており、現在、さらなる高容量化、高出力化、高安全化に向けた研究開発が進められている。それに伴い、セパレータにもイオン透過性、電解液保持性、化学的安定性、薄膜化などに加え、耐熱性や耐短絡性などの安全性が、高い領域で同時に求められている。   Non-aqueous secondary batteries such as lithium ion secondary batteries (LIBs) are widely used mainly for portable devices, and research and development for higher capacity, higher output, and higher safety are now underway. It is being advanced. Accordingly, separators are required to have safety such as heat resistance and short-circuit resistance simultaneously in a high region in addition to ion permeability, electrolytic solution retention, chemical stability, and thinning.

また、上記に加えて、正負極活物質や電解液などのセパレータ以外の構成部材との組み合わせに対する適応性も重要となる。例えば、負極材料においては、一般的に用いられている炭素材料に替わり、シリコン系、スズ系のような高容量化が期待できる合金系負極が検討されているが、これらの合金系負極は、リチウム吸蔵量が多くなると体積膨張が大きくなることが知られている。そのため、セパレータにも、負極の体積変化に対する適応性の高いものを選択する必要がある。   In addition to the above, applicability to combinations with constituent members other than separators such as positive and negative electrode active materials and electrolytes is also important. For example, in the negative electrode material, instead of a commonly used carbon material, an alloy-based negative electrode that can be expected to have a high capacity, such as silicon-based and tin-based materials, has been studied. It is known that the volume expansion increases as the lithium storage amount increases. Therefore, it is necessary to select a separator having high adaptability to the volume change of the negative electrode.

耐熱性材料からなるセパレータとしては、例えば特許文献1〜3に、耐熱性および化学的安定性に優れる芳香族ポリアミド(アラミド)からなる多孔質膜が開示されている。これらの内、特許文献1はアラミド不織布やアラミドペーパーのセパレータとしての用途を開示した例である。また、特許文献2および3は、溶液製膜により得られるアラミド多孔質膜を開示した例である。   As a separator made of a heat resistant material, for example, Patent Documents 1 to 3 disclose a porous film made of an aromatic polyamide (aramid) having excellent heat resistance and chemical stability. Among these, patent document 1 is an example which disclosed the use as a separator of an aramid nonwoven fabric or an aramid paper. Patent Documents 2 and 3 are examples in which an aramid porous membrane obtained by solution casting is disclosed.

特開平5−335005号公報JP-A-5-335005 特開2005−209989号公報JP 2005-209989 A 特開2010−77335号公報JP 2010-77335 A

しかしながら、特許文献1に記載された不織布や紙状シートでは、繊維が厚み方向に折り重なった構造のため、厚み方向に圧縮を受けやすく、圧縮された際に空隙が消失し、抵抗が大きくなる懸念がある。   However, in the nonwoven fabric and the paper-like sheet described in Patent Document 1, because the fiber is folded in the thickness direction, the fiber is easily compressed in the thickness direction, and when compressed, the voids disappear and the resistance increases. There is.

また、特許文献3では、アラミド溶液を流延後、凝固浴中へ浸漬して析出させる、いわゆる湿式法が用いられており、この方法では孔が粗大化しやすく、厚み方向の圧縮を受けやすい可能性がある。また、孔間の隔壁が多い孔構造となるため、圧縮された際に抵抗が大きくなる懸念がある。   Further, Patent Document 3 uses a so-called wet method in which an aramid solution is cast and then immersed in a coagulation bath to be deposited. This method tends to coarsen the pores and easily compress in the thickness direction. There is sex. Moreover, since it becomes a hole structure with many partition walls between holes, there exists a possibility that resistance may become large when compressed.

一方、特許文献3では、厚み方向に圧縮を行ってもガーレ透気度の増加が小さい多孔質膜が記述されているが、この多孔質膜は塑性変形を起こしやすく、圧縮力が除荷されたときの回復率が低いため、長期使用で電極が膨張と収縮を繰り返した際の耐久性に課題がある。   On the other hand, Patent Document 3 describes a porous film in which the increase in the Gurley permeability is small even when compression is performed in the thickness direction. However, this porous film easily undergoes plastic deformation, and the compression force is unloaded. Therefore, there is a problem in durability when the electrode repeats expansion and contraction after long-term use.

以上のように、芳香族ポリアミド多孔質膜において、合金系負極などの体積変化の大きい電極を用いたリチウムイオン二次電池への適応には、なお改良の余地を有する。   As described above, there is still room for improvement in adaptation to a lithium ion secondary battery using an electrode having a large volume change such as an alloy-based negative electrode in an aromatic polyamide porous film.

本発明は上記事情に鑑み、合金系負極などの体積変化の大きい電極と共に使用した場合であっても、高い出力と長期間の優れたサイクル特性が得られ、かつ、優れた耐熱性を有する芳香族ポリアミド多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a high output and long-term excellent cycle characteristics even when used with an electrode having a large volume change such as an alloy-based negative electrode, and has an excellent heat resistance. An object of the present invention is to provide a porous polyamide porous membrane and a battery separator using the same.

上記目的を達成するための本発明は、以下の構成からなる。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

(1)厚み方向の圧縮変形弾性率が100〜300MPaであり、厚み方向の圧縮変形回復率が70〜100%であり、厚みが5〜30μmであり、空孔率が50〜80%であり、ガーレ透気度が1〜200秒/100mlであり、長手方向(MD)および幅方向(TD)のプロピレンカーボネート液吸い上げ性のいずれもが10〜100mm/分であり、250℃における長手方向(MD)および幅方向(TD)の熱収縮率のいずれもが−0.5〜3.0%である、芳香族ポリアミド多孔質膜。 (1) is the thickness direction of the compressive deformation modulus 100 to 300 MPa, compressive deformation recovery factor is 70% to 100% der in the thickness direction is, a thickness of 5 to 30 [mu] m, with a porosity of 50-80% Yes, the Gurley air permeability is 1 to 200 seconds / 100 ml, both the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) propylene carbonate liquid uptake are 10 to 100 mm / minute, and the longitudinal direction at 250 ° C. (MD) and none of the heat shrinkage in the width direction (TD) is Ru -0.5~3.0% der, aromatic polyamide porous film.

)上記(1)に記載の芳香族ポリアミド多孔質膜を用いてなる電池用セパレータ。 (2) cell separator obtained by using the aromatic polyamide porous film according to the above (1).

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、高い圧縮変形弾性率を有するため、厚み方向に圧縮を受けた際の変形による孔の閉塞が抑制される。さらに、圧縮力を除荷した際の変形回復率が高いため、体積変化の大きい電極などと共に使用した場合であっても、優れた追従性を示す。そのため、リチウムイオン二次電池などの電池用セパレータに好適に用いることができる。   Since the aromatic polyamide porous membrane of the present invention has a high compressive deformation elastic modulus, blockage of pores due to deformation when compressed in the thickness direction is suppressed. Furthermore, since the deformation recovery rate is high when the compressive force is unloaded, excellent followability is exhibited even when used with an electrode having a large volume change. Therefore, it can be suitably used for a battery separator such as a lithium ion secondary battery.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜を二次電池用セパレータとして用いた場合、電池の電極に合金系負極などの体積変化の大きい電極を用いた場合であっても、高い出力と長期間の優れたサイクル特性が得られる。   When the aromatic polyamide porous membrane of the present invention is used as a separator for a secondary battery, even when an electrode having a large volume change such as an alloy negative electrode is used as a battery electrode, high output and excellent long-term performance are obtained. Cycle characteristics can be obtained.

本発明において用いる芳香族ポリアミドとしては、次の化学式(1)で表される繰り返し単位を有するものが好適である。
化学式(1):
As the aromatic polyamide used in the present invention, those having a repeating unit represented by the following chemical formula (1) are preferable.
Chemical formula (1):

Figure 0006299168
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ArおよびArとしては、それぞれ単一の基であっても良いし、複数の基で、共重合体であっても良いが、ArおよびArのすべての基が、次の化学式(2)および化学式(3)〜(5)で表される基から選ばれた基であることが好ましい。
化学式(2):
Each of Ar 1 and Ar 2 may be a single group or a plurality of groups and may be a copolymer, but all groups of Ar 1 and Ar 2 are represented by the following chemical formula ( 2) and a group selected from the groups represented by chemical formulas (3) to (5).
Chemical formula (2):

Figure 0006299168
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化学式(3)〜(5): Chemical formulas (3) to (5):

Figure 0006299168
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また、Xとしては、−O−、−CO−、−CO−、−SO−、−CH−、−S−、−C(CH− などから選ばれた基を用いることができる。 In addition, as X, a group selected from —O—, —CO—, —CO 2 —, —SO 2 —, —CH 2 —, —S—, —C (CH 3 ) 2 — and the like is used. Can do.

ここで、化学式(2)は芳香族ポリアミドの剛直性に寄与する基であり、化学式(3)〜(5)は柔軟性に寄与する基である。   Here, the chemical formula (2) is a group contributing to the rigidity of the aromatic polyamide, and the chemical formulas (3) to (5) are groups contributing to the flexibility.

本発明の芳香族ポリアミドとしては、すべてのArとArを合計したもののうち、化学式(2)の割合が、60〜85%であることが好ましく、65〜80%であることがより好ましい。化学式(2)の割合が60%未満であると、ポリマー自体の本質的な剛性が低下するのに加え、多孔質膜とした際に孔構造が粗大化しやすいため、厚み方向の圧縮変形弾性率が100MPa未満となり本発明の範囲内とならないことがある。また、得られる多孔質膜は孔間の隔壁が多い孔構造となりやすいため、圧縮された際に抵抗が大きくなることがある。化学式(2)の割合が85%を超えると、ポリマーの柔軟性が低下することで、得られる多孔質膜は圧縮された際に塑性変形や構造破壊を起こしやすく、厚み方向の圧縮変形回復率が70%未満となり本発明の範囲内とならないことがある。 As the aromatic polyamide of the present invention, the ratio of the chemical formula (2) is preferably 60 to 85%, more preferably 65 to 80%, in the total of all Ar 1 and Ar 2. . If the proportion of the chemical formula (2) is less than 60%, the inherent rigidity of the polymer itself is lowered, and the pore structure tends to be coarsened when a porous film is formed. May be less than 100 MPa and not within the scope of the present invention. Moreover, since the obtained porous film tends to have a pore structure with many partition walls between the pores, the resistance may increase when compressed. When the proportion of the chemical formula (2) exceeds 85%, the flexibility of the polymer decreases, and the resulting porous film is likely to undergo plastic deformation and structural destruction when compressed, and the compression deformation recovery rate in the thickness direction. May be less than 70% and not within the scope of the present invention.

さらに、これらArおよびArにおける芳香環上の水素原子の一部が、フッ素、臭素、塩素などのハロゲン基;ニトロ基;シアノ基;メチル、エチル、プロピルなどのアルキル基;メトキシ、エトキシ、プロポキシなどのアルコキシ基等の置換基で置換されているものが、溶媒への溶解性が向上するため溶液製膜法に適用しやすいこと、分子間凝集力が抑えられるため孔形成能が向上すること、および吸湿率を低下させることから好ましい。特に、ハロゲン基、ニトロ基、シアノ基などの電子吸引性の置換基を有すると、上述した置換基の効果に加え、電気化学的な耐酸化性に優れ、セパレータとして用いたときに正極側における酸化などの変質を防げるため好ましい。なかでも置換基としてハロゲン基がより好ましく、塩素原子が最も好ましい。また、重合体を構成するアミド結合中の水素が置換基によって置換されていてもよい。 Further, a part of hydrogen atoms on the aromatic ring in Ar 1 and Ar 2 are halogen groups such as fluorine, bromine and chlorine; nitro groups; cyano groups; alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl; methoxy, ethoxy, Those substituted with a substituent such as an alkoxy group such as propoxy are improved in solubility in a solvent and thus can be easily applied to a solution casting method. This is preferable because it reduces the moisture absorption rate. In particular, having an electron-withdrawing substituent such as a halogen group, a nitro group, or a cyano group has excellent electrochemical oxidation resistance in addition to the effects of the above-described substituents. This is preferable because deterioration such as oxidation can be prevented. Among these, a halogen group is more preferable as a substituent, and a chlorine atom is most preferable. Further, hydrogen in the amide bond constituting the polymer may be substituted with a substituent.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、厚み方向の圧縮変形弾性率が100〜300MPaであることが好ましい。より好ましくは130〜250MPa、さらに好ましくは150〜200MPaである。厚み方向の圧縮変形弾性率を上記範囲内とすることで、電池用セパレータとして使用したときに、電極の膨張により膜の厚み方向に圧縮する負荷が加わっても、変形により孔が押しつぶされて閉塞することなく、良好なイオン伝導を維持することができる。また、セパレータを薄膜化した際にも、押しつぶされて正負極が短絡することを抑制することができる。特に、リチウムイオン二次電池において、負極材としてシリコン系、スズ系のような高容量の合金系負極を用いた場合、充電によりリチウム吸蔵量が多くなると著しい体積膨張を示すことがあるため、高い圧縮変形弾性率を有することが好ましい。さらに、電極の膨張以外にも、製造工程において、正負極と共に捲回する工程、捲回後にそれを圧縮する工程において、厚み方向に圧縮する負荷が加わることがある。厚み方向の圧縮変形弾性率が100MPa未満であると、電極の膨張や製造工程での圧縮負荷により孔が押しつぶされ、電池用セパレータとして用いた際に十分な出力が得られないことがある。また、孔が押しつぶされることでリチウムイオンの伝導経路が限定されると、微小短絡の原因の一つであるデンドライド状のリチウム金属が成長しやすくなることがある。さらに、セパレータを薄膜化した際に正負極が接触し短絡しやすくなることがある。厚み方向の圧縮変形弾性率が300MPaを超えると、電極の膨張に対する抗力が強すぎることで、電極の構造破壊を誘発することがある。厚み方向の圧縮変形弾性率を上記範囲内とするためには、芳香族ポリアミドのポリマー構造を前述のとおりとし、さらに、延伸条件を後述のとおりとすることで孔構造を制御することが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a compressive deformation modulus in the thickness direction of 100 to 300 MPa. More preferably, it is 130-250 MPa, More preferably, it is 150-200 MPa. By setting the compressive deformation modulus in the thickness direction within the above range, when used as a battery separator, even if a load that compresses in the thickness direction of the membrane is applied due to the expansion of the electrode, the hole is crushed and blocked by the deformation. Therefore, good ionic conduction can be maintained. Further, even when the separator is thinned, it is possible to prevent the positive and negative electrodes from being short-circuited due to being crushed. In particular, in a lithium ion secondary battery, when a high capacity alloy-based negative electrode such as a silicon-based or tin-based material is used as a negative electrode material, if the lithium storage amount increases due to charging, a significant volume expansion may be exhibited. It preferably has a compressive deformation modulus. Furthermore, in addition to the expansion of the electrode, a load that compresses in the thickness direction may be applied in the manufacturing process, in the step of winding together with the positive and negative electrodes, and in the step of compressing it after winding. If the compressive deformation modulus in the thickness direction is less than 100 MPa, the holes may be crushed by the expansion of the electrode or a compression load in the manufacturing process, and a sufficient output may not be obtained when used as a battery separator. In addition, when the conduction path of lithium ions is limited by crushing the holes, dendritic lithium metal that is one of the causes of a micro short circuit may be easily grown. Furthermore, when the separator is thinned, the positive and negative electrodes may come into contact with each other and short circuit may be easily caused. When the compressive deformation elastic modulus in the thickness direction exceeds 300 MPa, structural resistance of the electrode may be induced because the resistance against expansion of the electrode is too strong. In order to set the compressive deformation modulus in the thickness direction within the above range, it is preferable to control the pore structure by setting the polymer structure of the aromatic polyamide as described above and further setting the stretching conditions as described below.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、厚み方向の圧縮変形回復率が70〜100%であることが好ましい。より好ましくは80〜100%、さらに好ましくは90〜100%である。厚み方向の圧縮変形回復率を上記範囲内とすることで、電池用セパレータとして使用したときに、充放電に伴う電極の膨張と収縮が繰り返されても、体積変化に合わせて追従し、長期間の優れたサイクル特性が得られる。特に、リチウムイオン二次電池において、負極材としてシリコン系、スズ系のような高容量の合金系負極を用いた場合、充放電時の体積変化が著しいことがあるため、高い圧縮変形回復率を有することが好ましい。厚み方向の圧縮変形回復率が70%未満であると、長期使用で電極が膨張と収縮を繰り返した際に追従できず、液枯れが起きたり、電極との接触が悪くなることで抵抗が上昇し、出力が低下することがある。厚み方向の圧縮変形回復率を上記範囲内とするためには、芳香族ポリアミドのポリマー構造を前述のとおりとし、さらに、延伸条件を後述のとおりとすることで芳香族ポリアミド分子鎖の配向を制御することが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a compression deformation recovery rate in the thickness direction of 70 to 100%. More preferably, it is 80-100%, More preferably, it is 90-100%. By setting the compression deformation recovery rate in the thickness direction within the above range, when used as a battery separator, even if the electrode expands and contracts due to charging and discharging, it follows the volume change and continues for a long time. Excellent cycle characteristics can be obtained. In particular, in a lithium ion secondary battery, when a high capacity alloy negative electrode such as silicon or tin is used as the negative electrode material, the volume change during charging / discharging may be significant. It is preferable to have. When the compressive deformation recovery rate in the thickness direction is less than 70%, the electrode cannot follow up when the electrode repeats expansion and contraction after long-term use, resulting in liquid drainage or poor resistance to contact with the electrode. However, the output may decrease. In order to bring the compression deformation recovery rate in the thickness direction within the above range, the polymer structure of the aromatic polyamide is set as described above, and the orientation of the aromatic polyamide molecular chain is controlled by setting the stretching conditions as described below. It is preferable to do.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、空孔率が50〜80%であることが好ましい。より好ましくは60〜70%である。空孔率が50%未満であると、電池用セパレータとして用いたときに、電解液の保液量が少なく、急速充放電を行った際に、リチウムイオンが溶媒和するのに十分な溶媒分子を補うことができず、分極を起こすことがある。また、厚み方向の変形量が微小であっても、イオンの伝導経路である空孔が閉塞しやすく、十分な出力が得られないことがある。さらに、充放電を繰り返した際に液枯れによる性能低下が起きることがある。空孔率が80%を超えると、圧縮変形弾性率が100MPa未満となり本発明の範囲内とならないことがある。また、電池用セパレータとして使用した際に電極間の短絡が起き易くなることがある。空孔率を上記範囲内とするため、製膜原液の処方、多孔質膜の製造条件を後述の範囲内とすることが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a porosity of 50 to 80%. More preferably, it is 60 to 70%. When the porosity is less than 50%, when used as a battery separator, the amount of electrolyte solution is small, and sufficient solvent molecules are available for lithium ions to solvate when rapidly charged and discharged. Cannot be compensated for and may cause polarization. Even if the amount of deformation in the thickness direction is very small, vacancies that are ion conduction paths are likely to be blocked, and a sufficient output may not be obtained. Furthermore, when charging / discharging is repeated, performance degradation may occur due to liquid drainage. If the porosity exceeds 80%, the compressive deformation modulus may be less than 100 MPa and may not fall within the scope of the present invention. Further, when used as a battery separator, a short circuit between the electrodes may easily occur. In order to make the porosity within the above range, it is preferable that the formulation of the membrane forming stock solution and the production conditions of the porous membrane are within the ranges described below.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、ガーレ透気度が1〜200秒/100mlであることが好ましい。より好ましくは5〜100秒/100mlである。ガーレ透気度が1秒/100mlより小さいと強度が低下し、加工時にフィルムの破断が起きたり、電池用セパレータとして使用した際に電極間の短絡が起き易くなることがある。ガーレ透気度が200秒/100mlより大きいと、抵抗が大きく、電池用セパレータとして使用した際に出力が低下しやすい。ガーレ透気度を上記範囲内とするため、製膜原液の処方、多孔質膜の製造条件を後述のとおりとすることが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a Gurley permeability of 1 to 200 seconds / 100 ml. More preferably, it is 5 to 100 seconds / 100 ml. If the Gurley air permeability is less than 1 second / 100 ml, the strength decreases, and the film may be broken during processing, or a short circuit between the electrodes may easily occur when used as a battery separator. When the Gurley air permeability is greater than 200 seconds / 100 ml, the resistance is large, and the output is likely to decrease when used as a battery separator. In order to make the Gurley air permeability within the above range, it is preferable that the formulation of the membrane forming stock solution and the production conditions of the porous membrane are as described below.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、長手方向(MD)および幅方向(TD)のプロピレンカーボネート液吸い上げ性のいずれもが10〜100mm/分であることが好ましい。より好ましくは15〜100mm/分である。液吸い上げ性が10mm/分より小さいと、電池用セパレータとして使用した際、部分的に電解液が不足したときに平均化が速やかに行われず、液枯れによる電池出力やサイクル特性の低下が起きることがある。液吸い上げ性は大きいほうが好ましく、上限は特に定めないが、多孔質膜であれば一般的に100mm/分程度が限界である。吸い上げ性を上記範囲内とするため、製膜原液の処方、多孔質膜の製造条件を後述のとおりとし、孔間の隔壁が少なく、膜の面内に液が浸透しやすい孔構造とすることが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a propylene carbonate liquid uptake of 10 to 100 mm / min in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD). More preferably, it is 15-100 mm / min. If the liquid wicking property is less than 10 mm / min, when used as a battery separator, when the electrolyte is partially insufficient, the averaging is not performed quickly, and the battery output and cycle characteristics are degraded due to liquid drainage. There is. It is preferable that the liquid sucking property is large, and the upper limit is not particularly defined. However, in the case of a porous film, the limit is generally about 100 mm / min. In order to make the wicking property within the above range, the formulation of the membrane forming solution and the manufacturing conditions of the porous membrane are as described below, and there are few partition walls between the pores, and the pore structure allows the liquid to easily penetrate into the membrane surface. Is preferred.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜の厚みは、5〜30μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。さらに好ましくは15〜25μmである。5μm未満であると、強度が低く加工時にフィルムの破断が起きたり、セパレータとして使用した際に、自己放電が大きくサイクル特性が低下したり、耐電圧が低く電極間が短絡する可能性がある。30μmを超えるとセパレータとして使用した際に内部抵抗の上昇により出力が低下したり、電池内に組み込める活物質層の厚みが薄くなり体積あたりの容量が小さくなることがある。多孔質膜の厚みは、芳香族ポリアミドのポリマー構造、重合度、製膜原液濃度、製膜原液粘度、製膜原液中の添加物、流延厚み、多孔化条件、湿式浴温度、熱処理時の温度および延伸条件など種々の条件により制御することができる。   The thickness of the aromatic polyamide porous membrane of the present invention is preferably 5 to 30 μm, and more preferably 10 to 30 μm. More preferably, it is 15-25 micrometers. When the thickness is less than 5 μm, the strength is low, and the film may be broken during processing, or when used as a separator, self-discharge may be greatly reduced, cycle characteristics may be lowered, or the withstand voltage may be low and the electrodes may be short-circuited. When it exceeds 30 μm, when used as a separator, the output may decrease due to an increase in internal resistance, or the thickness of the active material layer that can be incorporated in the battery may become thin, and the capacity per volume may decrease. The thickness of the porous membrane is determined by the polymer structure of the aromatic polyamide, the degree of polymerization, the concentration of the film-forming stock solution, the viscosity of the film-forming stock solution, the additive in the film-forming stock solution, the casting thickness, the porosity condition, the wet bath temperature, and the heat treatment temperature. It can be controlled by various conditions such as temperature and stretching conditions.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、250℃における長手方向(MD)および幅方向(TD)の熱収縮率のいずれもが−0.5〜3.0%であることが好ましく、−0.5〜1.0%であることがより好ましい。熱収縮率が3.0%を超える場合、電池の異常発熱時にセパレータの収縮により、電池端部において短絡が起こることがある。熱収縮率を上記範囲内とするため、芳香族ポリアミドのポリマー構造を前述のとおりとし、かつ対数粘度が後述の範囲内で高いことが好ましい。また、延伸および熱処理を後述する条件で施すことが好ましい。   In the aromatic polyamide porous membrane of the present invention, it is preferable that both the heat shrinkage in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) at 250 ° C. are −0.5 to 3.0%, and −0 More preferably, it is 5 to 1.0%. When the thermal shrinkage rate exceeds 3.0%, a short circuit may occur at the end of the battery due to the shrinkage of the separator during abnormal heat generation of the battery. In order to make the heat shrinkage within the above range, it is preferable that the polymer structure of the aromatic polyamide is as described above and the logarithmic viscosity is high within the range described below. Moreover, it is preferable to perform extending | stretching and heat processing on the conditions mentioned later.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、少なくとも一方向の破断点応力が30MPa以上であることが好ましい。破断点応力が30MPa未満の場合、加工時の高張力、張力変動などによりフィルムが破断し、生産性が低下することがある。生産性がより良くなることから、破断点応力は40MPa以上であることがより好ましく、50MPa以上であることがさらに好ましい。上限は特に定めることはないが、多孔質膜であれば一般的に1GPa程度が限界である。破断点応力を上記範囲内とするため、芳香族ポリアミドのポリマー構造を前述のとおりとし、かつ対数粘度が後述の範囲内で高いことが好ましい。また、延伸および熱処理を後述する条件で施すことが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a stress at break in at least one direction of 30 MPa or more. When the stress at break is less than 30 MPa, the film may be broken due to high tension and fluctuation in tension during processing, and productivity may be reduced. From the viewpoint of improving productivity, the stress at break is more preferably 40 MPa or more, and further preferably 50 MPa or more. The upper limit is not particularly defined, but generally about 1 GPa is the limit if it is a porous film. In order to make the stress at break within the above range, it is preferable that the polymer structure of the aromatic polyamide is as described above and the logarithmic viscosity is high within the range described below. Moreover, it is preferable to perform extending | stretching and heat processing on the conditions mentioned later.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、長手方向(MD)および幅方向(TD)の破断点伸度がいずれも10%以上であることが好ましい。伸度が高いことにより、加工工程でのフィルム破れを低減することができ、高速で加工することが可能となる。また、電池用セパレータとして使用する際、充放電時の電極の膨張収縮に破断することなく追随でき、電池の耐久性や安全性が確保できる。加工性、耐久性および安全性がより向上することから、破断伸度は20%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。上限は特に定めることはないが、多孔質膜であれば一般的に200%程度が限界である。破断点伸度を上記範囲内とするため、芳香族ポリアミドのポリマー構造を前述のとおりとし、かつ対数粘度が後述の範囲内で高いことが好ましい。また、延伸および熱処理を後述する条件で施すことが好ましい。   In the aromatic polyamide porous membrane of the present invention, the elongation at break in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) is preferably 10% or more. Since the elongation is high, film breakage in the processing step can be reduced, and processing at high speed becomes possible. Further, when used as a battery separator, the battery can follow the expansion and contraction of the electrode during charge and discharge without breaking, and the durability and safety of the battery can be ensured. Since workability, durability and safety are further improved, the breaking elongation is more preferably 20% or more, and further preferably 30% or more. The upper limit is not particularly defined, but generally about 200% is the limit for porous membranes. In order to make the elongation at break within the above range, it is preferable that the polymer structure of the aromatic polyamide is as described above and the logarithmic viscosity is high within the range described below. Moreover, it is preferable to perform extending | stretching and heat processing on the conditions mentioned later.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、表面および裏面の突き刺し強度がいずれも80N/mm以上であることが好ましい。ここでいう突き刺し強度とは、先端の曲率半径が1.5mmの針を用い、速度300mm/分で多孔質膜の測定面に対し垂直に針を突き刺した際の最大荷重を多孔質膜の厚みで除した値である。突き刺し強度が80N/mm未満であると、電池として使用した際に、析出したリチウム金属や製造工程などで混入した異物による破膜や正負極の短絡につながることがある。突き刺し強度は150N/mm以上であることがより好ましく、200N/mm以上であることがさらに好ましい。上限は特に定めることはないが、空孔率が50〜80%の芳香族ポリアミド多孔質膜であれば、一般的に500N/mm程度が限界である。突き刺し強度を上記範囲内とするため、芳香族ポリアミドのポリマー構造を前述のとおりとし、かつ対数粘度が後述の範囲内で高いことが好ましい。また、延伸および熱処理を後述する条件で施すことが好ましい。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a puncture strength on the front and back surfaces of 80 N / mm or more. The puncture strength here refers to the maximum load when the needle is pierced perpendicularly to the measurement surface of the porous membrane at a speed of 300 mm / min using a needle having a radius of curvature of 1.5 mm at the tip. The value divided by. When the puncture strength is less than 80 N / mm, when used as a battery, it may lead to a film breakage due to precipitated lithium metal or foreign matter mixed in the manufacturing process or a short circuit between the positive and negative electrodes. The piercing strength is more preferably 150 N / mm or more, and further preferably 200 N / mm or more. The upper limit is not particularly defined, but if it is an aromatic polyamide porous membrane having a porosity of 50 to 80%, the upper limit is generally about 500 N / mm. In order to make the puncture strength within the above range, it is preferable that the polymer structure of the aromatic polyamide is as described above and the logarithmic viscosity is high within the range described below. Moreover, it is preferable to perform extending | stretching and heat processing on the conditions mentioned later.

次に、本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜の製造方法について、以下に説明する。まず、芳香族ポリアミドを、例えば、酸ジクロライドとジアミンを原料として重合する場合には、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性有機極性溶媒中で溶液重合により合成する方法や、水系媒体を使用する界面重合で合成する方法等をとることができる。ポリマーの分子量を制御しやすいことから、非プロトン性有機極性溶媒中での溶液重合が好ましい。   Next, the manufacturing method of the aromatic polyamide porous membrane of this invention is demonstrated below. First, when an aromatic polyamide is polymerized using, for example, acid dichloride and diamine as raw materials, a solution in an aprotic organic polar solvent such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, etc. A method of synthesis by polymerization, a method of synthesis by interfacial polymerization using an aqueous medium, or the like can be employed. Solution polymerization in an aprotic organic polar solvent is preferable because the molecular weight of the polymer can be easily controlled.

溶液重合の場合、分子量の高いポリマーを得るために、重合に使用する溶媒の水分率を500ppm以下(質量基準、以下同様)とすることが好ましく、200ppm以下とすることがより好ましい。使用する酸ジクロライドおよびジアミンの両者を等量用いると超高分子量のポリマーが生成することがあるため、モル比を、一方が他方の95.0〜99.5モル%になるように調整することが好ましい。また、芳香族ポリアミドの重合反応は発熱を伴うが、重合系の温度が上がると、副反応が起きて重合度が十分に上がらないことがあるため、重合中の溶液の温度を40℃以下に冷却することが好ましい。重合中の溶液の温度は30℃以下にすることがより好ましい。さらに、酸ジクロライドとジアミンを原料とする場合、重合反応に伴って塩化水素が副生するが、これを中和する場合には炭酸リチウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウムなどの無機の中和剤、あるいは、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン等の有機の中和剤を使用するとよい。   In the case of solution polymerization, in order to obtain a polymer having a high molecular weight, the water content of the solvent used for the polymerization is preferably 500 ppm or less (mass basis, the same applies hereinafter), more preferably 200 ppm or less. If both the acid dichloride and diamine used are used in equal amounts, an ultra-high molecular weight polymer may be formed. Therefore, the molar ratio should be adjusted so that one is 95.0-99.5 mol% of the other. Is preferred. In addition, the polymerization reaction of the aromatic polyamide is exothermic, but if the temperature of the polymerization system rises, side reaction may occur and the degree of polymerization may not be sufficiently increased. It is preferable to cool. The temperature of the solution during polymerization is more preferably 30 ° C. or lower. Furthermore, when acid dichloride and diamine are used as raw materials, hydrogen chloride is produced as a by-product in the polymerization reaction, but when neutralizing this, an inorganic neutralizing agent such as lithium carbonate, calcium carbonate, calcium hydroxide, Alternatively, an organic neutralizer such as ethylene oxide, propylene oxide, ammonia, triethylamine, triethanolamine, diethanolamine may be used.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜を得るために、芳香族ポリアミドポリマーの対数粘度(ηinh)は、1.8〜3.5dl/gであることが好ましく、2.2〜3.0dl/gであることがより好ましい。対数粘度が1.8dl/g未満であると、ポリマー分子鎖の絡み合いによる鎖間の結合力が減少するため、靭性や強度などの機械特性が低下したり、熱収縮率が大きくなることがある。対数粘度が3.5dl/gを超えると、溶媒への溶解性が低下したり、芳香族ポリアミド分子が凝集し、多孔質膜を製膜することが困難になることがある。 In order to obtain the aromatic polyamide porous membrane of the present invention, the logarithmic viscosity (η inh ) of the aromatic polyamide polymer is preferably 1.8 to 3.5 dl / g, and 2.2 to 3.0 dl / g. More preferably, it is g. When the logarithmic viscosity is less than 1.8 dl / g, the bond strength between the chains due to the entanglement of the polymer molecular chains decreases, so mechanical properties such as toughness and strength may decrease, and the thermal shrinkage rate may increase. . When the logarithmic viscosity exceeds 3.5 dl / g, the solubility in a solvent may be reduced, or aromatic polyamide molecules may aggregate and it may be difficult to form a porous membrane.

次に、本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜を製造する工程に用いる製膜原液(以下、単に製膜原液ということがある。)について、説明する。   Next, a film-forming stock solution used in the process for producing the aromatic polyamide porous membrane of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a film-forming stock solution) will be described.

製膜原液には重合後のポリマー溶液をそのまま使用してもよく、あるいはポリマーを一度単離してから上述の非プロトン性有機極性溶媒や硫酸などの無機溶剤に再溶解して使用してもよい。芳香族ポリアミドを単離する方法としては、特に限定しないが、重合後の芳香族ポリアミド溶液を多量の水中に投入することで溶媒および中和塩を水中に抽出し、析出した芳香族ポリアミドのみを分離した後、乾燥させる方法などが挙げられる。また、再溶解時に溶解助剤として金属塩などを添加してもよい。金属塩としては、非プロトン性有機極性溶媒に溶解するアルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物が好ましく、例えば、塩化リチウム、臭化リチウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウムなどが挙げられる。   The polymer solution after polymerization may be used as it is for the film-forming stock solution, or it may be used after being isolated and then redissolved in an inorganic solvent such as the above-mentioned aprotic organic polar solvent or sulfuric acid. . The method for isolating the aromatic polyamide is not particularly limited, but the solvent and neutralized salt are extracted into water by introducing the polymerized aromatic polyamide solution into a large amount of water, and only the precipitated aromatic polyamide is removed. The method of drying after isolate | separating is mentioned. Further, a metal salt or the like may be added as a dissolution aid during re-dissolution. The metal salt is preferably an alkali metal or alkaline earth metal halide dissolved in an aprotic organic polar solvent, such as lithium chloride, lithium bromide, sodium chloride, sodium bromide, potassium chloride, potassium bromide, etc. Is mentioned.

製膜原液100質量%中の芳香族ポリアミドの含有量は、5〜20質量%が好ましく、より好ましくは9〜15質量%である。製膜原液における芳香族ポリアミドの含有量が5質量%未満であると、孔構造の粗大化により、厚み方向の圧縮変形弾性率や圧縮変形回復率が本発明の範囲内とならないことがある。また、靭性や強度などの機械特性が低下したり、熱収縮率が大きくなることがある。製膜原液における芳香族ポリアミドの含有量が20質量%を超えると、多孔質膜の製造の際に芳香族ポリアミドポリマー同士の凝集が起こりやすくなり、空孔率やガーレ透気度が本発明の範囲内とならないことがある。   The content of the aromatic polyamide in 100% by mass of the film-forming stock solution is preferably 5 to 20% by mass, more preferably 9 to 15% by mass. If the content of the aromatic polyamide in the film-forming stock solution is less than 5% by mass, the compression deformation elastic modulus and the compression deformation recovery rate in the thickness direction may not fall within the scope of the present invention due to the coarsening of the pore structure. In addition, mechanical properties such as toughness and strength may decrease, and the thermal shrinkage rate may increase. When the content of the aromatic polyamide in the film-forming stock solution exceeds 20% by mass, the aromatic polyamide polymers tend to agglomerate during the production of the porous membrane, and the porosity and the Gurley permeability are in accordance with the present invention. May not be within range.

製膜原液には孔形成能を向上させる目的で、親水性ポリマーを混合することが好ましい。混合する親水性ポリマーは製膜原液100質量%に対して1〜10質量%であることが好ましく、1〜6質量%であることがより好ましい。製膜原液における親水性ポリマーの含有量が1質量%未満の場合、多孔質膜を形成する過程において、芳香族ポリアミド分子が凝集し、多孔質膜を製膜することが困難になることがある。含有量が10質量%を超える場合、得られる多孔質膜において、孔構造の粗大化や強度の低下が起きることがある。また、最終的に多孔質膜中の親水性ポリマーの残存量が多くなり、耐熱性や剛性の低下、親水性ポリマーの電解液中への溶出などが起きることがある。   It is preferable to mix a hydrophilic polymer with the film-forming stock solution for the purpose of improving pore forming ability. The hydrophilic polymer to be mixed is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 6% by mass with respect to 100% by mass of the film-forming stock solution. When the content of the hydrophilic polymer in the film-forming stock solution is less than 1% by mass, aromatic polyamide molecules may aggregate in the process of forming the porous film, making it difficult to form the porous film. . When the content exceeds 10% by mass, the pore structure may be coarsened or the strength may be reduced in the resulting porous membrane. In addition, the residual amount of the hydrophilic polymer in the porous film eventually increases, and heat resistance and rigidity may be reduced, and the elution of the hydrophilic polymer into the electrolytic solution may occur.

親水性ポリマーとしては、非プロトン性有機極性溶媒に溶解するポリマーのうち、極性の置換基、特に、水酸基、アシル基およびアミノ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の置換基を含有するポリマーであることが好ましい。このようなポリマーとして、例えば、ポリビニルピロリドン(以下、PVPと記すことがある。)、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンイミン等が挙げられる。芳香族ポリアミドとの相溶性が良いPVPを用いることが最も好ましい。PVPの重量平均分子量は、50万〜300万であることが好ましい。重量平均分子量が50万未満であると、低分子量のPVPが多孔質膜に残った場合、多孔質膜の耐熱性が低下したり、電池用セパレータとして使用した際にPVPが電解液中に溶出したりする恐れがある。重量平均分子量が300万を超えると、製膜原液の溶液粘度が高くなり過ぎることで多孔質膜を製膜することが困難になることがある。親水性ポリマーは重合後の芳香族ポリアミド溶液あるいは再溶解した芳香族ポリアミド溶液中に投入しても、単離した芳香族ポリアミドとともに非プロトン性有機極性溶媒中に投入して混練してもよい。   The hydrophilic polymer is a polymer containing at least one substituent selected from the group consisting of a polar substituent, particularly a hydroxyl group, an acyl group, and an amino group, among polymers that are soluble in an aprotic organic polar solvent. Preferably there is. Examples of such a polymer include polyvinyl pyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as PVP), polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyethyleneimine, and the like. It is most preferable to use PVP having good compatibility with the aromatic polyamide. The weight average molecular weight of PVP is preferably 500,000 to 3,000,000. When the weight average molecular weight is less than 500,000, when low molecular weight PVP remains in the porous membrane, the heat resistance of the porous membrane is reduced or the PVP is dissolved in the electrolyte when used as a battery separator. There is a risk of doing. When the weight average molecular weight exceeds 3 million, it may be difficult to form a porous film because the solution viscosity of the film forming stock solution becomes too high. The hydrophilic polymer may be put into the aromatic polyamide solution after polymerization or the re-dissolved aromatic polyamide solution, or may be put into an aprotic organic polar solvent together with the isolated aromatic polyamide and kneaded.

製膜原液には、得られる多孔質膜の表面に突起を形成して静摩擦係数を低減し加工性を向上させる目的で、無機粒子または有機粒子を添加してもよい。   In order to improve the processability by forming protrusions on the surface of the resulting porous membrane to improve the coefficient of static friction and improve the workability, inorganic or organic particles may be added to the stock solution.

製膜原液の溶液粘度は、B型粘度計を用いて30℃、10rpmにおいて測定される値が、100〜800Pa・sであることが好ましい。より好ましくは200〜600Pa・sである。溶液粘度が100Pa・s未満であると、孔構造の粗大化により、厚み方向の圧縮変形弾性率や圧縮変形回復率が本発明の範囲内とならないことがある。また、靭性や強度などの機械特性が低下したり、熱収縮率が大きくなることがある。溶液粘度が800Pa・sを超えると、多孔質膜を製膜することが困難になることがある。   As for the solution viscosity of the film-forming stock solution, the value measured at 30 ° C. and 10 rpm using a B-type viscometer is preferably 100 to 800 Pa · s. More preferably, it is 200-600 Pa.s. When the solution viscosity is less than 100 Pa · s, the compression deformation elastic modulus and the compression deformation recovery rate in the thickness direction may not fall within the scope of the present invention due to the coarsening of the pore structure. In addition, mechanical properties such as toughness and strength may decrease, and the thermal shrinkage rate may increase. If the solution viscosity exceeds 800 Pa · s, it may be difficult to form a porous membrane.

上記のようにして調製された製膜原液を用いて、いわゆる溶液製膜法により、多孔質膜の製造が行われる。溶液製膜による多孔質膜の製造の方法として、代表的には湿式法、析出法などが挙げられるが、凝固浴を用いる湿式法では、形成される孔の粗大化や厚み方向の孔形状の不均一化が起きたり、孔間に隔壁が生じやすい場合がある。そのため、本発明の多孔質膜を得るには、孔構造を微細かつ均一に制御しやすい析出法で製膜することが好ましい。   A porous membrane is produced by a so-called solution casting method using the membrane-forming stock solution prepared as described above. Typical examples of the method for producing a porous film by solution casting include a wet method and a precipitation method. However, in a wet method using a coagulation bath, the pores formed in a coarse shape or a thickness direction are formed. In some cases, non-uniformity may occur or partition walls are likely to be formed between the holes. For this reason, in order to obtain the porous film of the present invention, it is preferable to form the film by a deposition method in which the pore structure can be controlled finely and uniformly.

析出法による多孔質膜の製造を行う場合、まず、製膜原液を口金やダイコーターを用いて、支持体上にキャスト(流延)し、製膜原液のキャスト膜を得た後、ポリマーを析出させて多孔質膜を得る。支持体の素材は、特に限定しないが、ステンレス、ガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの樹脂などが挙げられる。キャスト膜からポリマーを析出させる方法として、調温調湿雰囲気下でキャスト膜を吸湿させてポリマーを析出させる方法、キャスト膜を冷却することによりポリマーの溶解性を低下させて相分離または析出させる方法、キャスト膜に霧状の水を吹き付けてポリマーを析出させる方法などが挙げられる。冷却する方法ではポリマーの析出までに時間を要し、孔形状の不均一化が起きやすかったり、生産性が低下することがある。一方、霧状の水を吹き付ける方法では、表面に緻密な層が形成されることがある。これらのことから、調温調湿雰囲気下でキャスト膜に吸湿させる方法が、水の供給速度および量を任意に制御可能で、均質な多孔質構造を短時間で形成させることができることから好ましい。   When producing a porous film by the precipitation method, first, the film-forming stock solution is cast (cast) on a support using a die or a die coater to obtain a cast film of the film-forming stock solution, Precipitate to obtain a porous film. The material for the support is not particularly limited, and examples thereof include resins such as stainless steel, glass, and polyethylene terephthalate (PET). As a method for precipitating the polymer from the cast membrane, a method for precipitating the polymer by absorbing the cast membrane in a temperature-controlled humidity atmosphere, a method for reducing the solubility of the polymer by cooling the cast membrane and causing phase separation or precipitation. And a method of depositing a polymer by spraying mist water on a cast film. In the cooling method, it takes time to deposit the polymer, and the pore shape is likely to be nonuniform, and the productivity may be lowered. On the other hand, in the method of spraying mist-like water, a dense layer may be formed on the surface. For these reasons, the method of absorbing moisture into the cast film under a temperature-controlled humidity atmosphere is preferable because the supply rate and amount of water can be arbitrarily controlled and a homogeneous porous structure can be formed in a short time.

本発明の多孔質膜の製造工程において、調温調湿雰囲気の容積絶対湿度は10〜180g/mとすることが好ましい。より好ましくは30〜100g/m、さらに好ましくは40〜90g/mである。また、この絶対湿度を満たす範囲内で、雰囲気の温度は20〜70℃、相対湿度は60〜95%RHとすることが好ましい。より好ましくは、雰囲気の温度は30〜60℃、相対湿度は70〜90%RHである。調温調湿雰囲気下での処理時間は0.5〜5分とすることが好ましく、0.5〜3分とすることがより好ましい。 In the production process of the porous membrane of the present invention, the volumetric absolute humidity of the temperature-controlled humidity atmosphere is preferably 10 to 180 g / m 3 . More preferably, it is 30-100 g / m < 3 >, More preferably, it is 40-90 g / m < 3 >. Moreover, within the range which satisfy | fills this absolute humidity, it is preferable that the temperature of atmosphere is 20-70 degreeC and a relative humidity shall be 60-95% RH. More preferably, the temperature of the atmosphere is 30 to 60 ° C., and the relative humidity is 70 to 90% RH. The treatment time in the temperature-controlled humidity atmosphere is preferably 0.5 to 5 minutes, and more preferably 0.5 to 3 minutes.

次に、析出させた芳香族ポリアミド多孔質膜を、支持体ごとあるいは支持体から剥離して湿式浴に導入し、溶媒、取り込まれなかった親水性ポリマー、および無機塩等の添加剤の除去を行う。浴組成は特に限定されないが、水、あるいは有機溶媒/水の混合系を用いることが、経済性および取扱いの容易さから好ましい。また、湿式浴中には無機塩が含まれていてもよい。湿式浴温度は、溶媒等を効率的に除去できることから、20℃以上であることが好ましい。浴温度の上限は特に定めることはないが、水の蒸発や沸騰による気泡の発生の影響を考えると、90℃までに抑えることが効率的である。導入時間は、1〜20分にすることが好ましい。さらに、湿式浴中で多孔質膜の長手方向(MD)および幅方向(TD)に延伸を施してもよい。   Next, the deposited aromatic polyamide porous membrane is peeled off from the support or from the support and introduced into a wet bath to remove the solvent, the hydrophilic polymer not taken in, and additives such as inorganic salts. Do. The bath composition is not particularly limited, but it is preferable to use water or an organic solvent / water mixed system from the viewpoint of economy and ease of handling. Further, the wet bath may contain an inorganic salt. The wet bath temperature is preferably 20 ° C. or higher because the solvent and the like can be efficiently removed. Although the upper limit of the bath temperature is not particularly defined, it is efficient to suppress the temperature to 90 ° C. in consideration of the generation of bubbles due to water evaporation or boiling. The introduction time is preferably 1 to 20 minutes. Furthermore, you may extend | stretch in the longitudinal direction (MD) and width direction (TD) of a porous membrane in a wet bath.

次に、脱溶媒を終えた多孔質膜に、テンターなどを用いて熱処理を施す。この時、含水状態の多孔質膜から水分を乾燥させる前に、多孔質膜の長手方向(MD)および幅方向(TD)への延伸を完了させた後、芳香族ポリアミドのガラス転移温度を上回る温度で熱処理を施すことが好ましい。延伸を施すことで、厚み方向の圧縮に対しての変形弾性率を向上させることができる。さらに、多孔質膜の孔経路が面内方向に広がり、液吸い上げ性が向上するため、電池用セパレータとして用いた際に液枯れなどによる電池出力やサイクル特性の低下を抑制できる。一方で、延伸によりポリマーの分子鎖が面方向に配向すると、厚み方向の圧縮に対しての変形回復率が低下することがある。そこで、本発明では、延伸を含水状態で施し、芳香族ポリアミド分子鎖の延伸方向への配向を抑制することにより、厚み方向の圧縮に対して高い変形回復率が得られる。延伸完了時における多孔質膜中の含水量は、芳香族ポリアミド100質量部に対し、20質量部以上であることが好ましく、より好ましくは50質量部以上である。また、前述の湿式浴中で延伸を完了させても良い。多孔質膜中の含水量が、芳香族ポリアミド100質量部に対し、20質量部未満であると、芳香族ポリアミド分子鎖の延伸方向への配向が強くなることで、厚み方向の圧縮変形回復率が70%未満となり、本発明の範囲内とならないことがある。さらに、伸度や耐熱性が低下することがある。MD、TDへの延伸倍率は両方向とも1.05〜1.50倍であることが好ましく、1.10〜1.30倍であることがより好ましい。延伸倍率が1.05倍未満であると、厚み方向の圧縮変形弾性率が100MPa未満となり、本発明の範囲内とならないことがある。また、液吸い上げ性が10mm/分未満と、本発明の範囲内とならないことがあり、電池用セパレータとして用いた際に、液枯れなどにより電池出力やサイクル特性の低下が起きることがある。延伸倍率が1.50倍を超えると、延伸時に多孔質膜が破断しやすくなったり、伸度や耐熱性が低下することがある。MDおよびTDへの延伸倍率は、いずれもが上記範囲内であれば、同倍率であっても良いし、異なる倍率であっても良い。ここで、本発明の延伸倍率は、キャスト長およびキャスト幅を基準として算出される値である。   Next, the porous film that has been desolvated is subjected to heat treatment using a tenter or the like. At this time, after drying the porous film in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) before drying the moisture from the water-containing porous film, the glass transition temperature of the aromatic polyamide is exceeded. Heat treatment is preferably performed at a temperature. By performing stretching, the deformation elastic modulus against compression in the thickness direction can be improved. Furthermore, since the pore path of the porous membrane spreads in the in-plane direction and the liquid sucking property is improved, it is possible to suppress a decrease in battery output and cycle characteristics due to liquid drainage when used as a battery separator. On the other hand, when the molecular chain of the polymer is oriented in the plane direction by stretching, the deformation recovery rate with respect to compression in the thickness direction may decrease. Therefore, in the present invention, a high deformation recovery rate can be obtained with respect to compression in the thickness direction by performing stretching in a water-containing state and suppressing the orientation of the aromatic polyamide molecular chain in the stretching direction. The water content in the porous membrane at the completion of stretching is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the aromatic polyamide. Moreover, you may complete extending | stretching in the above-mentioned wet bath. When the moisture content in the porous membrane is less than 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic polyamide, the orientation of the aromatic polyamide molecular chain in the stretching direction becomes stronger, so that the compression deformation recovery rate in the thickness direction May be less than 70% and may not fall within the scope of the present invention. Furthermore, elongation and heat resistance may be reduced. The draw ratio to MD and TD is preferably 1.05 to 1.50 times in both directions, and more preferably 1.10 to 1.30 times. When the draw ratio is less than 1.05 times, the compressive deformation modulus in the thickness direction is less than 100 MPa, which may not be within the scope of the present invention. Further, when the liquid sucking property is less than 10 mm / min, it may not fall within the scope of the present invention, and when used as a battery separator, battery output and cycle characteristics may be deteriorated due to liquid drainage. When the draw ratio exceeds 1.50 times, the porous membrane may be easily broken during stretching, and the elongation and heat resistance may be reduced. The stretching ratio to MD and TD may be the same or different as long as both are within the above range. Here, the draw ratio of the present invention is a value calculated on the basis of the cast length and cast width.

また、延伸後の熱処理温度をT、芳香族ポリアミドのガラス転移温度をTとしたとき、T+10≦T≦T+40とすることで、芳香族ポリアミド分子鎖の延伸方向への配向が緩和され、圧縮変形回復率が高くなるため好ましい。T<T+10であると、芳香族ポリアミド分子鎖の延伸方向への配向が緩和されにくく、厚み方向の圧縮変形回復率が70MPa未満となり本発明の範囲内とならないことがある。T>T+40であると、ポリマーの分解などにより、破断伸度などの機械特性が低下することがある。 In addition, when the heat treatment temperature after stretching is T and the glass transition temperature of the aromatic polyamide is T g , by setting T g + 10 ≦ T ≦ T g +40, the orientation of the aromatic polyamide molecular chain in the stretching direction can be increased. It is preferable because it is relaxed and the compression deformation recovery rate becomes high. When T <T g +10, the orientation of the aromatic polyamide molecular chain in the stretching direction is hardly relaxed, and the compression deformation recovery rate in the thickness direction is less than 70 MPa, which may not fall within the scope of the present invention. When T> T g +40, mechanical properties such as elongation at break may be deteriorated due to polymer decomposition or the like.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、高い圧縮変形弾性率を有するため、厚み方向に圧縮を受けた際の変形による孔の閉塞が抑制される。さらに、圧縮力を除荷した際の変形回復率が高いため、体積変化の大きい電極などと共に使用した場合であっても、優れた追従性を示す。そのため、各種電池用セパレータに好適に用いることができる。   Since the aromatic polyamide porous membrane of the present invention has a high compressive deformation elastic modulus, blockage of pores due to deformation when compressed in the thickness direction is suppressed. Furthermore, since the deformation recovery rate is high when the compressive force is unloaded, excellent followability is exhibited even when used with an electrode having a large volume change. Therefore, it can be suitably used for various battery separators.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜をセパレータとして用いた電池の例として、リチウムイオン二次電池が挙げられ、特に負極材料として、高容量ながら体積変化の大きい合金系負極活物質を用いた場合に、良好な電池性能を発揮させ得る。合金系負極活物質として、シリコン酸化物、シリコン合金、スズ合金、リチウム合金などが挙げられ、これらを2種以上混合して用いても良いし、黒鉛などの炭素系活物質と混合して用いても良い。   As an example of a battery using the aromatic polyamide porous membrane of the present invention as a separator, a lithium ion secondary battery can be cited. Particularly, when an alloy-based negative electrode active material having a high capacity and a large volume change is used as a negative electrode material. , Good battery performance can be exhibited. Examples of the alloy-based negative electrode active material include silicon oxide, silicon alloy, tin alloy, and lithium alloy. These may be used as a mixture of two or more thereof, or may be used as a mixture with a carbon-based active material such as graphite. May be.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜をセパレータとして用いた電池は、電極に合金系負極などの体積変化の大きい電極を用いた場合であっても、高い出力と長期間の優れたサイクル特性が得られる。さらに、本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、優れた耐熱性を有するため、得られた二次電池は高温でも使用可能となる。従って、本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜をセパレータとして用いた二次電池は、小型の電子機器を始め、電気自動車(EV)やハイブリッド車(HEV)、プラグインハイブリッド車(PHEV)などの交通機関、産業用クレーンなどの大型の産業機器の動力源として好適に用いることができる。また、太陽電池、風力発電装置などにおける電力の平準化やスマートグリッドのための蓄電装置としても好適に用いることができる。   A battery using the aromatic polyamide porous membrane of the present invention as a separator provides high output and excellent long-term cycle characteristics even when an electrode with a large volume change such as an alloy-based negative electrode is used as the electrode. It is done. Furthermore, since the aromatic polyamide porous membrane of the present invention has excellent heat resistance, the obtained secondary battery can be used even at high temperatures. Therefore, the secondary battery using the aromatic polyamide porous membrane of the present invention as a separator is used for traffic such as small electronic devices, electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HEV), plug-in hybrid vehicles (PHEV) and the like. It can be suitably used as a power source for large-scale industrial equipment such as engines and industrial cranes. Further, it can be suitably used as a power storage device for leveling power or a smart grid in a solar cell, a wind power generator, or the like.

[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
実施例における物性の測定方法は次の方法に従って行った。
[Methods for measuring physical properties and methods for evaluating effects]
The physical properties were measured in the examples according to the following method.

(1)厚み方向の圧縮変形弾性率
ナノインデンテーション法(連続剛性測定法)により、以下の条件で測定した。
(1) Compressive deformation elastic modulus in thickness direction It was measured under the following conditions by a nanoindentation method (continuous stiffness measurement method).

測定装置:超微小硬度計 Nano Indenter XP
(MTSシステムズ社製)
使用圧子:ダイヤモンド製 正三角錐圧子
測定雰囲気:室温、大気中
試料は1cm角に切り出したものを用い、試料のポアソン比は0.4とした。ここで、測定は厚み75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムで試料を挟んだ複合体(PET/試料/PETの3層構造)について実施し、押し込み深さ0.5μmまでのデータから得られた複合体の弾性率を用いて、試料単体の弾性率を算出した。なお、使用したPETフィルム単体の上記条件における圧縮変形弾性率は3.4GPaであった。
Measuring device: Micro hardness tester Nano Indenter XP
(MTS Systems)
Working indenter: Diamond regular triangular pyramid indenter Measurement atmosphere: room temperature, in air The sample was cut into 1 cm square, and the Poisson's ratio of the sample was 0.4. Here, the measurement was carried out on a composite (PET / sample / PET three-layer structure) in which a sample was sandwiched between polyethylene terephthalate (PET) films having a thickness of 75 μm, and composites obtained from data up to an indentation depth of 0.5 μm. The elastic modulus of a single sample was calculated using the elastic modulus of the body. In addition, the compression deformation elastic modulus in the said conditions of the used PET film single-piece | unit was 3.4 GPa.

(2)厚み方向の圧縮変形回復率
以下の条件で、試料の厚み方向への荷重負荷と除荷を繰り返したときの厚み方向の変位を測定した。
(2) Compressive deformation recovery rate in the thickness direction The displacement in the thickness direction was measured under repeated loading and unloading in the thickness direction of the sample under the following conditions.

測定装置:微小圧縮試験機 MCTW−500(島津製作所社製)
使用圧子:ダイヤモンド製平面圧子(圧子径500μm)
負荷モード:繰り返し負荷/除荷
(負荷荷重:10mN、除荷時の荷重:0.5mN)
負荷速度:0892mN/秒
繰り返し回数:50回
測定雰囲気:室温、大気中
試料は1cm角に切り出したものを用いた。ここで、測定は厚み75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムで試料を挟んだ複合体(PET/試料/PETの3層構造)について実施し、得られた複合体の変位からPETフィルムの変位を差し引くことで、試料単体の変位を算出した。
Measuring device: Micro compression tester MCTW-500 (manufactured by Shimadzu Corporation)
Working indenter: Diamond flat indenter (indenter diameter 500 μm)
Load mode: repeated load / unload
(Load load: 10 mN, unloading load: 0.5 mN)
Loading speed: 0892 mN / sec Number of repetitions: 50 times Measurement atmosphere: room temperature, in air Samples cut into 1 cm square were used. Here, measurement was carried out on a composite (PET / sample / PET three-layer structure) in which a sample was sandwiched between polyethylene terephthalate (PET) films having a thickness of 75 μm, and the displacement of the PET film was subtracted from the displacement of the obtained composite. Thus, the displacement of the single sample was calculated.

各負荷/除荷サイクルにおける負荷時の最大変位、除荷時の変位を用いて、次式より圧縮変形回復率を算出した。   The compression deformation recovery rate was calculated from the following equation using the maximum displacement during loading and the unloading displacement in each load / unload cycle.

圧縮変形回復率(%)=(最大変位−除荷時の変位)×100/最大変位
(3)空孔率
100mm角の試料の厚みと質量を測定し、多孔質膜の見かけの密度(かさ密度)dを求めた。これとポリマーの真密度dより、下式を用いて空孔率を算出した。
Compression deformation recovery rate (%) = (maximum displacement−displacement at unloading) × 100 / maximum displacement (3) Porosity The thickness and mass of a 100 mm square sample are measured, and the apparent density (bulk) of the porous membrane is measured. density) was determined d 1. From this and the true density d 0 of the polymer, the porosity was calculated using the following equation.

空孔率(%)=(1−d/d)×100
(4)ガーレ透気度
B型ガーレーデンソメーター(安田精機製作所社製)を使用し、JIS−P8117(1998)に規定された方法に従って、多孔質膜のガーレ透気度の測定を行った。試料の多孔質膜を直径28.6mm、面積645mmの円孔に締め付け、内筒により(内筒質量567g)、筒内の空気を試験円孔部から筒外へ通過させ、空気100mlが通過する時間を測定することでガーレ透気度とした。
Porosity (%) = (1−d 1 / d 0 ) × 100
(4) Gurley air permeability A B-type Gurley densometer (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho) was used to measure the Gurley air permeability of the porous film according to the method defined in JIS-P8117 (1998). The porous membrane of the sample is clamped to a circular hole with a diameter of 28.6 mm and an area of 645 mm 2 , and the air inside the cylinder is passed from the test hole to the outside of the cylinder by the inner cylinder (inner cylinder mass 567 g), and 100 ml of air passes The Gurley air permeability was determined by measuring the time to perform.

(5)プロピレンカーボネート液吸い上げ性
試験液を水からプロピレンカーボネートに変更し、測定時間を10分から1分に変更した以外は、JIS−P8141(2004)に規定された方法を用いて測定した。
(5) Uptake property of propylene carbonate solution Measurement was performed using the method defined in JIS-P8141 (2004) except that the test solution was changed from water to propylene carbonate and the measurement time was changed from 10 minutes to 1 minute.

(6)厚み
定圧厚み測定器FFA−1(尾崎製作所社製)を用いて多孔質膜の厚みを測定した。測定子径は5mm、測定荷重は1.25Nである。厚みは100mm角の多孔質膜試料において任意に10点測定し、平均値を求めた。
(6) Thickness The thickness of the porous membrane was measured using a constant pressure thickness measuring instrument FFA-1 (manufactured by Ozaki Seisakusho). The probe diameter is 5 mm and the measurement load is 1.25 N. The thickness was arbitrarily measured at 10 points on a 100 mm square porous membrane sample, and the average value was obtained.

(7)250℃における熱収縮率
試料の多孔質膜を、幅10mm、長さ120mmの短冊状に切り取り、長辺を測定方向とした。長辺の両端から約10mmの部分に印をつけ、印の間隔をLとした。250℃の熱風オーブン中で10分間、実質的に張力を掛けない状態で熱処理を行った後の印の間隔をLとし、下式で熱収縮率を計算した。フィルムの長手方向および幅方向にそれぞれ5回測定し、それぞれ平均値を求めた。
(7) Thermal contraction rate at 250 ° C. The porous membrane of the sample was cut into a strip shape having a width of 10 mm and a length of 120 mm, and the long side was taken as the measurement direction. Marked from both ends of the long side portion approximately 10 mm, the distance between the marks was L 1. 250 ° C. 10 min in a hot air oven, a distance between the mark after the heat treatment with no over substantially tension and L 2, was calculated thermal shrinkage by the following formula. The film was measured five times in the longitudinal direction and in the width direction, and the average value was obtained.

熱収縮率(%)=((L−L)/L)×100
(8)対数粘度(ηinh
臭化リチウム(LiBr)を2.5質量%添加したN−メチルピロリドン(NMP)に、ポリマーを0.5g/dlの濃度で溶解させ、ウベローデ粘度計を使用して、30℃にて流下時間を測定した。ポリマーを溶解させないブランクのNMPの流下時間も同様に測定し、下式を用いて対数粘度(ηinh)を算出した。
Thermal contraction rate (%) = ((L 1 −L 2 ) / L 1 ) × 100
(8) Logarithmic viscosity (η inh )
The polymer was dissolved at a concentration of 0.5 g / dl in N-methylpyrrolidone (NMP) to which 2.5% by mass of lithium bromide (LiBr) was added, and the flow-down time was 30 ° C. using an Ubbelohde viscometer. Was measured. The flow time of blank NMP in which the polymer was not dissolved was measured in the same manner, and the logarithmic viscosity (η inh ) was calculated using the following equation.

ηinh(dl/g)=〔ln(t/t)〕/0.5
:ブランクの流下時間(秒)
t:サンプルの流下時間(秒)
(9)芳香族ポリアミドのガラス転移温度
温度変調示差走査熱量測定(温度変調DSC)法により、以下の条件で測定した。測定試料は、重合後の溶液から芳香族ポリアミドのみを単離したものを用いた。
η inh (dl / g) = [ln (t / t 0 )] / 0.5
t 0 : Blank flow time (seconds)
t: Sample flow time (seconds)
(9) Glass transition temperature of aromatic polyamide The glass transition temperature was measured by the temperature modulation differential scanning calorimetry (temperature modulation DSC) method under the following conditions. As the measurement sample, one obtained by isolating aromatic polyamide alone from the solution after polymerization was used.

測定装置:Q100(TA Instruments社製)
データ処理装置:Universal Analysis 2000
(TA Instruments社製)
測定雰囲気:窒素流(50mL/分)
温度・熱量校正:高純度インジウム
温度範囲:25〜350℃
昇温速度:2℃/分
試料量:約5mg
(10)電池評価
以下の通り、コイン型のリチウムイオン二次電池を作製し、AおよびBの2種類の評価を行った。各評価はそれぞれ10セルで実施した。
Measuring device: Q100 (manufactured by TA Instruments)
Data processing device: Universal Analysis 2000
(Manufactured by TA Instruments)
Measurement atmosphere: Nitrogen flow (50 mL / min)
Temperature / calorie calibration: High purity indium Temperature range: 25-350 ° C
Temperature increase rate: 2 ° C / min Sample amount: Approximately 5mg
(10) Battery Evaluation As described below, a coin-type lithium ion secondary battery was prepared, and two types of evaluations A and B were performed. Each evaluation was carried out with 10 cells.

・正極
活物質としてリン酸鉄リチウム(LiFePO)を90質量部、導電助剤としてアセチレンブラックを5質量部、バインダーとして芳香族ポリアミドを5質量部とした混合物をN−メチルピロリドン(NMP)中に分散させて、正極剤ペーストを作製した。ここで、バインダーに用いた芳香族ポリアミドは、ジアミン成分として2−クロロ−1,4−フェニレンジアミン/4,4’−ジアミノジフェニルエーテル=85/15(モル%)の混合物、酸ジクロライド成分として2−クロロテレフタロイルクロライドを用いて重合したランダム共重合体を用いた。得られたペーストを集電体である厚さ20μmのアルミニウム箔上に塗布し、120℃で15分間乾燥後、圧縮成形した。これを直径13mmの円形に打ち抜き加工を行うことで正極を得た。
・ Positive electrode A mixture of 90 parts by mass of lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as an active material, 5 parts by mass of acetylene black as a conductive additive and 5 parts by mass of aromatic polyamide as a binder in N-methylpyrrolidone (NMP) The positive electrode paste was prepared by dispersing in the above. Here, the aromatic polyamide used for the binder is a mixture of 2-chloro-1,4-phenylenediamine / 4,4′-diaminodiphenyl ether = 85/15 (mol%) as the diamine component, and 2-as the acid dichloride component. A random copolymer polymerized using chloroterephthaloyl chloride was used. The obtained paste was applied onto a 20 μm thick aluminum foil as a current collector, dried at 120 ° C. for 15 minutes, and then compression molded. This was punched into a circle with a diameter of 13 mm to obtain a positive electrode.

・負極
活物質として一酸化珪素(SiO)85質量部、導電助剤としてアセチレンブラックを5質量部、バインダーとして正極と同様にして得た芳香族ポリアミドを10質量部とした混合物をN−メチルピロリドン(NMP)中に分散させて、負極剤ペーストを作製した。得られたペーストを集電体である厚さ15μmのステンレス箔(SUS304)上に塗布し、120℃で15分間乾燥させた。これを直径14.5mmの円形に打ち抜き加工を行うことで負極を得た。なお、得られた負極は、初期の不可逆容量を補填する目的で、リチウム箔によるプレドープ処理を施した。
-Negative electrode An N-methylpyrrolidone mixture containing 85 parts by mass of silicon monoxide (SiO) as an active material, 5 parts by mass of acetylene black as a conductive additive, and 10 parts by mass of an aromatic polyamide obtained in the same manner as the positive electrode as a binder. A negative electrode paste was prepared by dispersing in (NMP). The obtained paste was applied onto a 15 μm-thick stainless steel foil (SUS304) as a current collector and dried at 120 ° C. for 15 minutes. This was punched into a circle having a diameter of 14.5 mm to obtain a negative electrode. The obtained negative electrode was pre-doped with lithium foil for the purpose of compensating for the initial irreversible capacity.

・電解液
体積比でプロピレンカーボネート(PC)/γ−ブチロラクトン(GBL)=30/70とした混合溶媒に、LiBFが1.5mol/Lとなるように溶解させたものを用いた。
Electrolyte Solution used was a solution in which LiBF 4 was dissolved at 1.5 mol / L in a mixed solvent having a volume ratio of propylene carbonate (PC) / γ-butyrolactone (GBL) = 30/70.

・組み立て
ガスケットを装着した溶着済み封口板のスペーサー上に上記負極を負極剤が上になるように静置し、上から上記電解液を注液した。その上にセパレータとして試料の多孔質膜(直径17mmの円形)を静置し、さらにセパレータ上から電解液を注液した。次に上記正極を正極剤が下になるように静置し、ケースを静置した。これをカシメ機で封口し、直径20mm、厚み3.2mmのコイン型電池を作製した。
-Assembly The said negative electrode was left still on the spacer of the welding-sealed sealing board equipped with the gasket so that a negative electrode agent might turn up, and the said electrolyte solution was inject | poured from the top. On top of that, a porous film of a sample (a circle having a diameter of 17 mm) was left as a separator, and an electrolytic solution was injected from above the separator. Next, the positive electrode was allowed to stand with the positive electrode agent facing down, and the case was allowed to stand. This was sealed with a caulking machine to produce a coin-type battery having a diameter of 20 mm and a thickness of 3.2 mm.

・仕上げ充放電
作製したコイン型電池を、20℃の雰囲気下、定電流0.2Cで電池電圧が3.6Vになるまで充電を行い、充電後、20℃で96時間エージングした。その後、定電流0.2Cで電池電圧が2.5Vになるまで放電を行った。
-Finish charge / discharge The produced coin-type battery was charged in a 20 ° C atmosphere at a constant current of 0.2C until the battery voltage reached 3.6V, and after the charge, it was aged at 20 ° C for 96 hours. Thereafter, discharging was performed at a constant current of 0.2 C until the battery voltage reached 2.5V.

以下のaおよびbの電池評価は仕上げ充放電を行ったコイン型電池を用いて実施した。評価は5個のコイン型電池から得られた結果のうち、結果の優れる3個の平均を用いた。aおよびbのいずれもの評価がA、BあるいはCのいずれかであれば実用的に優れた電池であると言える。より好ましくはaおよびbのいずれもの評価がAあるいはBであり、さらに好ましくはaおよびbのいずれもの評価がAである。   The battery evaluation of the following a and b was implemented using the coin-type battery which finished charging / discharging. For the evaluation, an average of three excellent results among the results obtained from five coin-type batteries was used. If evaluation of any of a and b is either A, B or C, it can be said that the battery is practically excellent. More preferably, any evaluation of a and b is A or B, and more preferably any evaluation of a and b is A.

a.出力特性
本評価はすべて120℃の雰囲気下で行った。作製したコイン型電池について、定電流0.2Cで電池電圧が3.6Vになるまで充電を行い、その後、定電流0.2Cで電池電圧が2.5Vになるまで放電を行った。このときの放電容量を0.2Cでの放電容量とした。次に、定電流0.2Cで電池電圧が3.6Vになるまで充電を行い、その後、定電流5Cで電池電圧が2.5Vになるまで放電を行った。このときの放電容量を5Cでの放電容量とした。これらの結果から、下式を用いて容量維持率を算出し、以下の基準でA〜Eの評価を行った。
a. Output characteristics All the evaluations were performed in an atmosphere of 120 ° C. The produced coin-type battery was charged at a constant current of 0.2 C until the battery voltage reached 3.6 V, and then discharged at a constant current of 0.2 C until the battery voltage reached 2.5 V. The discharge capacity at this time was a discharge capacity at 0.2C. Next, the battery was charged at a constant current of 0.2 C until the battery voltage reached 3.6 V, and then discharged at a constant current of 5 C until the battery voltage reached 2.5 V. The discharge capacity at this time was taken as the discharge capacity at 5C. From these results, the capacity retention rate was calculated using the following formula, and A to E were evaluated according to the following criteria.

容量維持率(%)=(5Cでの放電容量)/(0.2Cでの放電容量)×100
A:60%以上
B:50%以上60%未満
C:40%以上50%未満
D:40%未満
E:短絡により測定不可。
Capacity maintenance ratio (%) = (discharge capacity at 5 C) / (discharge capacity at 0.2 C) × 100
A: 60% or more B: 50% or more and less than 60% C: 40% or more and less than 50% D: Less than 40% E: Cannot be measured due to a short circuit.

b.サイクル特性
本評価はすべて120℃の雰囲気下で行った。作製したコイン型電池について、定電流5Cで電池電圧が3.6Vになるまで充電を行い、その後、定電流5Cで電池電圧が2.5Vになるまで放電を行った。この充放電を1サイクルとし、合計100サイクルの充放電を行った。1サイクル目の放電容量と100サイクル目の放電容量から、下式を用いて容量維持率を算出し、以下の基準でA〜Eの評価を行った。
b. Cycle characteristics All the evaluations were performed in an atmosphere of 120 ° C. The manufactured coin-type battery was charged at a constant current of 5C until the battery voltage reached 3.6V, and then discharged at a constant current of 5C until the battery voltage reached 2.5V. This charging / discharging was made into 1 cycle, and charging / discharging of 100 cycles was performed in total. From the discharge capacity at the first cycle and the discharge capacity at the 100th cycle, the capacity retention rate was calculated using the following equation, and A to E were evaluated according to the following criteria.

容量維持率(%)=(100サイクル目の放電容量)/(1サイクル目の放電容量)×100
A:80%以上
B:70%以上80%未満
C:60%以上70%未満
D:60%未満
E:短絡により測定不可。
Capacity retention rate (%) = (discharge capacity at the 100th cycle) / (discharge capacity at the first cycle) × 100
A: 80% or more B: 70% or more and less than 80% C: 60% or more and less than 70% D: Less than 60% E: Cannot be measured due to short circuit.

以下に実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例および比較例において、多孔質膜の製造条件および得られた多孔質膜の評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the production conditions of the porous membrane and the evaluation results of the obtained porous membrane in the examples and comparative examples.

(実施例1)
脱水したN−メチルピロリドン(NMP、三菱化学社製)に、ジアミン全量に対して20モル%に相当する2−クロロ−1,4−フェニレンジアミン(日本化薬社製)と80モル%に相当する4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(東京化成社製)を窒素気流下で溶解させ、30℃以下に冷却した。そこへ、系内を窒素気流下、30℃以下に保った状態で、ジアミン全量に対して99モル%に相当する2−クロロテレフタロイルクロライド(日本軽金属社製)を添加して、全量添加後、約2時間の撹拌を行い、芳香族ポリアミドを重合した。得られた重合溶液を、酸クロライド全量に対して97モル%の炭酸リチウム(本荘ケミカル社製)および6モル%のジエタノールアミン(東京化成社製)により中和することで芳香族ポリアミドの溶液を得た。得られた芳香族ポリアミドの対数粘度ηinhは2.5dl/g、ガラス転移温度は255℃であった。
Example 1
To dehydrated N-methylpyrrolidone (NMP, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 2-chloro-1,4-phenylenediamine (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) corresponding to 20 mol% and 80 mol% corresponding to the total amount of diamine 4,4′-diaminodiphenyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in a nitrogen stream and cooled to 30 ° C. or lower. Then, 2-chloroterephthaloyl chloride (manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd.) corresponding to 99 mol% was added to the total amount of diamine while maintaining the system at 30 ° C. or lower under a nitrogen stream, and the total amount was added Thereafter, the mixture was stirred for about 2 hours to polymerize the aromatic polyamide. The obtained polymerization solution was neutralized with 97 mol% lithium carbonate (Honjo Chemical Co., Ltd.) and 6 mol% diethanolamine (Tokyo Kasei Co., Ltd.) with respect to the total amount of acid chloride to obtain an aromatic polyamide solution. It was. The obtained aromatic polyamide had a logarithmic viscosity η inh of 2.5 dl / g and a glass transition temperature of 255 ° C.

次に、得られた芳香族ポリアミド溶液中にポリビニルピロリドン(PVP、BASF社製K90)、RO水、および希釈用のNMPを、以下の組成になるように添加し、60℃で2時間撹拌を行うことで製膜原液を得た。製膜原液100質量%に対するそれぞれの成分の最終的な含有量は、芳香族ポリアミド10質量%、PVP5質量%、水10質量%であり、残りの75質量%はNMPおよび重合原液に含まれる中和塩(塩化リチウム、ジエタノールアミン塩酸塩)である。   Next, polyvinylpyrrolidone (PVP, BASF K90), RO water, and NMP for dilution are added to the obtained aromatic polyamide solution so as to have the following composition, followed by stirring at 60 ° C. for 2 hours. A film forming stock solution was obtained. The final content of each component with respect to 100% by mass of the film-forming stock solution is 10% by mass of aromatic polyamide, 5% by mass of PVP, and 10% by mass of water, and the remaining 75% by mass is contained in NMP and the polymerization stock solution. Japanese salt (lithium chloride, diethanolamine hydrochloride).

この製膜原液を、口金から支持体であるステンレス(SUS316)ベルト上に膜状に塗布し、温度50℃、相対湿度85%RHの調温調湿空気中で、塗布膜がベルトから剥離可能になるまで処理した。次に、塗布膜をベルトから剥離し、30℃の水浴に導入することで、溶媒およびPVPなどの抽出を行うとともに、定幅で長手方向(MD)に1.20倍の延伸を施した。続いて、得られた含水状態の多孔質膜を、温度150℃のテンター室内に導入し、定長で幅方向(TD)に1.20倍の延伸を施した。延伸完了時における多孔質膜中の含水量は、芳香族ポリアミド100質量部に対し、80質量部であった。その後、定長定幅で温度280℃のテンター室内にて1分間の熱処理を施し、多孔質膜を得た。   This film-forming stock solution can be applied in the form of a film from a base to a stainless steel (SUS316) belt, which is a support, and the coating film can be peeled off from the belt in temperature-controlled air at a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 85% RH. Processed until Next, the coating film was peeled from the belt and introduced into a 30 ° C. water bath to extract the solvent, PVP, and the like, and at the same time, stretched 1.20 times in the longitudinal direction (MD). Subsequently, the obtained porous film in a water-containing state was introduced into a tenter chamber having a temperature of 150 ° C., and stretched 1.20 times in the width direction (TD) at a constant length. The water content in the porous membrane at the completion of stretching was 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic polyamide. Thereafter, heat treatment was performed for 1 minute in a tenter chamber having a constant length and a constant width and a temperature of 280 ° C. to obtain a porous film.

(実施例2)
2−クロロ−1,4−フェニレンジアミンをジアミン全量に対して30モル%、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをジアミン全量に対して70モル%とすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
(Example 2)
Porous in the same manner as in Example 1 except that 2-chloro-1,4-phenylenediamine is 30 mol% with respect to the total amount of diamine, and 4,4′-diaminodiphenyl ether is 70 mol% with respect to the total amount of diamine. A membrane was obtained.

(実施例3)
2−クロロ−1,4−フェニレンジアミンをジアミン全量に対して50モル%、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをジアミン全量に対して50モル%とすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
(Example 3)
Porous in the same manner as in Example 1 except that 2-chloro-1,4-phenylenediamine is 50 mol% with respect to the total amount of diamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether is 50 mol% with respect to the total amount of diamine. A membrane was obtained.

(実施例4)
2−クロロ−1,4−フェニレンジアミンをジアミン全量に対して70モル%、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをジアミン全量に対して30モル%とすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
Example 4
Porous in the same manner as in Example 1 except that 2-chloro-1,4-phenylenediamine is 70 mol% with respect to the total amount of diamine, and 4,4′-diaminodiphenyl ether is 30 mol% with respect to the total amount of diamine. A membrane was obtained.

(実施例5)
芳香族ポリアミドを得るためのジアミンを、ジアミン全量に対して50モル%に相当する2−クロロ−1,4−フェニレンジアミンと50モル%に相当する3,4’−ジアミノジフェニルエーテル(東京化成社製)とすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
(Example 5)
As the diamine for obtaining the aromatic polyamide, 2-chloro-1,4-phenylenediamine corresponding to 50 mol% and 3,4′-diaminodiphenyl ether corresponding to 50 mol% (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) The porous membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except that.

(実施例6)
長手方向(MD)および幅方向(TD)の延伸倍率をそれぞれ1.05倍とすること以外は実施例3と同様にして、多孔質膜を得た。
(Example 6)
A porous membrane was obtained in the same manner as in Example 3 except that the draw ratios in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) were each 1.05 times.

(実施例7)
延伸完了後に定長定幅で施す熱処理の温度を、230℃とすること以外は実施例3と同様にして、多孔質膜を得た。
(Example 7)
A porous film was obtained in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the heat treatment applied at a constant length and constant width after completion of stretching was 230 ° C.

(実施例8)
製膜原液100質量%に対する各成分の最終的な含有量を、芳香族ポリアミド12質量%、PVP4質量%、水10質量%、NMPおよび重合原液に含まれる中和塩(塩化リチウム、ジエタノールアミン塩酸塩)74質量%とすること以外は実施例3と同様にして、多孔質膜を得た。
(Example 8)
The final content of each component with respect to 100% by mass of the film-forming stock solution is 12% by mass of aromatic polyamide, 4% by mass of PVP, 10% by mass of water, NMP and neutralized salts (lithium chloride, diethanolamine hydrochloride contained in the polymerization stock solution). ) A porous membrane was obtained in the same manner as in Example 3 except that the content was 74% by mass.

(実施例9)
製膜原液100質量%に対する各成分の最終的な含有量を、芳香族ポリアミド8質量%、PVP2質量%、水10質量%、NMPおよび重合原液に含まれる中和塩(塩化リチウム、ジエタノールアミン塩酸塩)80質量%とすること以外は実施例3と同様にして、多孔質膜を得た。
Example 9
The final content of each component with respect to 100% by mass of the film-forming stock solution is 8% by mass of aromatic polyamide, 2% by mass of PVP, 10% by mass of water, NMP, and neutralized salts (lithium chloride, diethanolamine hydrochloride contained in the polymerization stock solution). ) A porous membrane was obtained in the same manner as in Example 3 except that the content was 80% by mass.

(実施例10、11)
実施例3と同様にして多孔質膜の製膜原液を得た。この製膜原液を口金から支持体であるベルト上に膜状に塗布する際、塗布厚みを調整することで、多孔質膜の厚みを表1のとおりとすること以外は実施例3と同様にして、多孔質膜を得た。
(Examples 10 and 11)
A porous membrane-forming stock solution was obtained in the same manner as in Example 3. When this film-forming stock solution is applied in the form of a film from a die onto a belt as a support, the thickness of the porous film is adjusted as shown in Table 1 by adjusting the coating thickness. Thus, a porous membrane was obtained.

(比較例1)
芳香族ポリアミドを得るためのモノマーを、ジアミン全量に対して50モル%に相当する1,3−フェニレンジアミン(東京化成社製)と50モル%に相当する4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、および99モル%に相当するイソフタロイルクロライド(東京化成社製)とすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
(Comparative Example 1)
Monomers for obtaining an aromatic polyamide were 1,3-phenylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) corresponding to 50 mol% with respect to the total amount of diamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether corresponding to 50 mol%, and 99 A porous membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except that isophthaloyl chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) corresponding to mol% was used.

(比較例2)
芳香族ポリアミドを得るためのモノマーを、ジアミン全量に対して50モル%に相当する1,4−フェニレンジアミン(東京化成社製)と50モル%に相当する4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、および99モル%に相当するイソフタロイルクロライドとすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
(Comparative Example 2)
As monomers for obtaining the aromatic polyamide, 1,4-phenylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) corresponding to 50 mol% with respect to the total amount of diamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether corresponding to 50 mol%, and 99 A porous membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except that isophthaloyl chloride corresponding to mol% was used.

(比較例3)
2−クロロ−1,4−フェニレンジアミンをジアミン全量に対して10モル%、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをジアミン全量に対して90モル%とすること以外は実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。
(Comparative Example 3)
Porous in the same manner as in Example 1 except that 2-chloro-1,4-phenylenediamine is 10 mol% with respect to the total amount of diamine and 4,4′-diaminodiphenyl ether is 90 mol% with respect to the total amount of diamine. A membrane was obtained.

(比較例4)
2−クロロ−1,4−フェニレンジアミンをジアミン全量に対して80モル%、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをジアミン全量に対して20モル%とすること以外は実施例1と同様にして、芳香族ポリアミドの重合原液を得た。
(Comparative Example 4)
In the same manner as in Example 1 except that 2-chloro-1,4-phenylenediamine is 80 mol% with respect to the total amount of diamine, and 4,4′-diaminodiphenyl ether is 20 mol% with respect to the total amount of diamine. A polymerization stock solution of an aromatic polyamide was obtained.

次に、重合原液中の中和塩を除去するため、この溶液を水とともにミキサーに投入し、攪拌しながらポリマーを沈殿させて取り出した。取り出したポリマーを水洗し、減圧120℃下で24時間乾燥させ、芳香族ポリアミドを単離した。   Next, in order to remove the neutralized salt in the polymerization stock solution, this solution was put into a mixer together with water, and the polymer was precipitated and taken out while stirring. The polymer taken out was washed with water and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 24 hours to isolate the aromatic polyamide.

単離した芳香族ポリアミドを用い、芳香族ポリアミド10質量%、PVP5質量%、水5質量%、NMP80質量%となるよう製膜原液を調製し、実施例1と同様にして、多孔質膜を得た。   Using the isolated aromatic polyamide, a film-forming stock solution was prepared so that the aromatic polyamide was 10% by mass, PVP 5% by mass, water 5% by mass, NMP 80% by mass, and the porous membrane was prepared in the same manner as in Example 1. Obtained.

(比較例5)
長手方向(MD)および幅方向(TD)の延伸倍率をそれぞれ0.90倍とすること以外は実施例3と同様にして、多孔質膜を得た。
(Comparative Example 5)
A porous membrane was obtained in the same manner as in Example 3 except that the stretching ratio in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) was 0.90.

(比較例6)
水浴中において、定幅で長手方向(MD)に1.20倍の延伸を施すまでは実施例3と同様にして含水状態の多孔質を得た。次に、得られた膜を定長定幅で温度150℃のテンター室内に導入し、多孔質膜中の含水量が、芳香族ポリアミド100質量部に対し、10質量部となるまで水分を乾燥させた。その後、温度200℃のテンター室内に導入し、定長で幅方向(TD)に1.20倍の延伸を施した。延伸完了時における多孔質膜中の含水量は、芳香族ポリアミド100質量部に対し、0質量部であった。最後に、定長定幅で温度280℃のテンター室内にて1分間の熱処理を施し、多孔質膜を得た。
(Comparative Example 6)
In a water bath, a water-containing porous material was obtained in the same manner as in Example 3 until it was stretched 1.20 times in the longitudinal direction (MD) with a constant width. Next, the obtained film is introduced into a tenter chamber having a constant length and a constant temperature of 150 ° C., and moisture is dried until the water content in the porous film becomes 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic polyamide. I let you. Thereafter, the film was introduced into a tenter chamber having a temperature of 200 ° C., and stretched 1.20 times in the width direction (TD) at a constant length. The water content in the porous membrane at the completion of stretching was 0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the aromatic polyamide. Finally, heat treatment was performed for 1 minute in a tenter chamber having a constant length and a constant width and a temperature of 280 ° C. to obtain a porous film.

(比較例7、8)
比較例3と同様にして多孔質膜の製膜原液を得た。この製膜原液を口金から支持体であるベルト上に膜状に塗布する際、塗布厚みを調整することで、多孔質膜の厚みを表1のとおりとすること以外は比較例3と同様にして、多孔質膜を得た。
(Comparative Examples 7 and 8)
A porous membrane-forming stock solution was obtained in the same manner as in Comparative Example 3. When this film-forming stock solution is applied in the form of a film from the die onto the support belt, the thickness of the porous film is adjusted as shown in Table 1 by adjusting the coating thickness. Thus, a porous membrane was obtained.

Figure 0006299168
Figure 0006299168

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、高い圧縮変形弾性率を有するため、厚み方向に圧縮を受けた際の変形による孔の閉塞が抑制される。さらに、圧縮力を除荷した際の変形回復率が高いため、体積変化の大きい電極などと共に使用した場合であっても、優れた追従性を示す。そのため、リチウムイオン二次電池などの電池用セパレータに好適に用いることができる。本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜を二次電池用セパレータとして用いた場合、電極に合金系負極などの体積変化の大きい電極を用いた場合であっても、高い出力と長期間の優れたサイクル特性が得られる。   Since the aromatic polyamide porous membrane of the present invention has a high compressive deformation elastic modulus, blockage of pores due to deformation when compressed in the thickness direction is suppressed. Furthermore, since the deformation recovery rate is high when the compressive force is unloaded, excellent followability is exhibited even when used with an electrode having a large volume change. Therefore, it can be suitably used for a battery separator such as a lithium ion secondary battery. When the aromatic polyamide porous membrane of the present invention is used as a separator for a secondary battery, even when an electrode having a large volume change such as an alloy-based negative electrode is used as the electrode, a high output and an excellent cycle over a long period of time Characteristics are obtained.

Claims (2)

厚み方向の圧縮変形弾性率が100〜300MPaであり、厚み方向の圧縮変形回復率が70〜100%であり、厚みが5〜30μmであり、空孔率が50〜80%であり、ガーレ透気度が1〜200秒/100mlであり、長手方向(MD)および幅方向(TD)のプロピレンカーボネート液吸い上げ性のいずれもが10〜100mm/分であり、250℃における長手方向(MD)および幅方向(TD)の熱収縮率のいずれもが−0.5〜3.0%である、芳香族ポリアミド多孔質膜。 A compression deformation modulus in the thickness direction 100 to 300 MPa, is 70% to 100% der compressive deformation recovery factor in the thickness direction is, a thickness of 5 to 30 [mu] m, a porosity of 50-80%, the Gurley The air permeability is 1 to 200 seconds / 100 ml, both the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD) propylene carbonate liquid uptake are 10 to 100 mm / minute, and the longitudinal direction (MD) at 250 ° C. and width both of the heat shrinkage direction (TD) is Ru -0.5~3.0% der, aromatic polyamide porous film. 請求項1に記載の芳香族ポリアミド多孔質膜を用いてなる電池用セパレータ。 A battery separator using the aromatic polyamide porous membrane according to claim 1 .
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107408655A (en) 2014-12-29 2017-11-28 赛尔格有限责任公司 The separator membrane and associated coated formula that poly-lactam for lithium rechargeable battery coats
KR101909413B1 (en) * 2017-03-03 2018-10-17 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Nonaqueous electrolyte secondary battery separator
KR102350567B1 (en) * 2017-04-14 2022-01-18 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Nonaqueous electrolyte secondary battery insulating porous layer
JP7298376B2 (en) * 2018-09-26 2023-06-27 東レ株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery
DE112020005551T5 (en) * 2019-11-13 2022-08-25 Gs Yuasa International Ltd. NON-AQUEOUS ELECTROLYTE ENERGY STORAGE DEVICE
WO2023068312A1 (en) * 2021-10-20 2023-04-27 東レ株式会社 Polymer ion conductive membrane, polymer ion conductive membrane for secondary batteries, composite ion permeable membrane, electrode complex, and secondary battery

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4302834B2 (en) * 1999-09-30 2009-07-29 帝人株式会社 Totally aromatic polyamide porous membrane and method for producing the same
JP2008266588A (en) * 2007-03-22 2008-11-06 Toray Ind Inc Aromatic polyamide porous membrane
KR101321226B1 (en) * 2008-12-26 2013-10-23 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 Microporous polyolefin film
JP5512461B2 (en) * 2010-08-10 2014-06-04 旭化成イーマテリアルズ株式会社 Microporous film and battery separator
JP2012087223A (en) * 2010-10-20 2012-05-10 Asahi Kasei E-Materials Corp Microporous film, and battery separator
JP6047897B2 (en) * 2011-03-17 2016-12-21 東レ株式会社 Aromatic polyamide porous membrane and separator for secondary battery

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