JP6725251B2 - Laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery member, and non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery member, and non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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Description

本発明は、非水電解液二次電池用積層セパレータ、非水電解液二次電池用部材および非水電解液二次電池に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator, a non-aqueous electrolyte secondary battery member, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

リチウム二次電池等の非水電解液二次電池は、現在、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等の機器に用いる電池として広く使用されている。 Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries are currently widely used as batteries for devices such as personal computers, mobile phones, and personal digital assistants.

リチウム二次電池に代表されるこれら非水電解液二次電池は、エネルギー密度が高く、それ故に、電池の破損或いは電池を用いている機器の破損によって内部短絡又は外部短絡が生じた場合には、大電流が流れて発熱することがある。そのため、非水電解液二次電池には、一定量以上の発熱を防止することによって、高い安全性を確保することが求められている。 These non-aqueous electrolyte secondary batteries typified by lithium secondary batteries have a high energy density, and therefore, when an internal short circuit or an external short circuit occurs due to damage to the battery or damage to equipment using the battery, , A large current may flow and generate heat. Therefore, the non-aqueous electrolyte secondary battery is required to ensure high safety by preventing heat generation above a certain amount.

非水電解液二次電池の安全性を確保する手段としては、異常な発熱が生じたときに、セパレータによって正極および負極間のイオンの通過を遮断して、更なる発熱を防止するシャットダウン機能を付与する方法が一般的である。つまり、非水電解液二次電池においては、正極と負極との間に配置されるセパレータに、例えば正極および負極間の内部短絡等が原因となって当該電池内に異常な電流が流れたときに、その電流を遮断して過大電流が流れることを阻止(シャットダウン)して更なる発熱を抑制する機能を付与する方法が一般的である。前記セパレータとしては、異常な発熱が生じたときに例えば約80〜180℃で溶融するポリオレフィン系樹脂を主成分とする膜状の多孔質フィルムが一般的に用いられている。 As a means of ensuring the safety of the non-aqueous electrolyte secondary battery, when abnormal heat is generated, a separator is used to shut down the passage of ions between the positive and negative electrodes to prevent further heat generation. The method of giving is general. That is, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, when an abnormal current flows in the separator disposed between the positive electrode and the negative electrode due to an internal short circuit between the positive electrode and the negative electrode, for example. In general, a method of interrupting the current to prevent an excessive current from flowing (shutdown) to further suppress heat generation is generally used. As the separator, a membranous porous film containing a polyolefin resin as a main component, which melts at about 80 to 180° C. when abnormal heat is generated, is generally used.

また、多孔質フィルムから構成されたセパレータの機能向上のために、多孔質フィルムの少なくとも一方の面に多孔質膜を積層する技術が知られている。例えば、特許文献1には、電池の内部短絡の防止のために、ポリオレフィン系樹脂からなる微多孔性シートであるセパレータと、無機フィラーと膜結着剤とを含む多孔膜とを積層することが記載されている。そして、当該多孔膜の85°の鏡面光沢度が規定することで、薄く均一で、柔軟性に優れた多孔膜を実現している。 In addition, there is known a technique of laminating a porous film on at least one surface of the porous film in order to improve the function of the separator made of the porous film. For example, in Patent Document 1, in order to prevent an internal short circuit of a battery, a separator, which is a microporous sheet made of a polyolefin resin, and a porous film containing an inorganic filler and a film binder may be laminated. Have been described. Then, the specular glossiness of 85° of the porous film is regulated to realize a thin and uniform porous film having excellent flexibility.

さらに、特許文献2には、ポリエチレン製の微多孔フィルムに、絶縁性微粒子および有機バインダーを含む組成物を塗布したセパレータにおいて、60°の鏡面光沢度を規定することで、短絡防止および信頼性の向上を図っている。 Further, in Patent Document 2, in a separator in which a composition containing insulating fine particles and an organic binder is applied to a microporous film made of polyethylene, specular glossiness of 60° is specified to prevent short circuit and reliability. We are trying to improve.

特開2005−294216号公報(2005年10月20日公開)JP-A-2005-294216 (Published October 20, 2005) 特開2014−17264号公報(2014年1月30日公開)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-17264 (Published January 30, 2014)

しかしながら、上記の特許文献1,2は、柔軟性の向上や、短絡防止、信頼性の向上を目的としており、サイクル特性については考慮されていない。 However, the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 aim to improve flexibility, prevent short circuits, and improve reliability, and do not consider cycle characteristics.

本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、サイクル特性の低下を抑制する非水電解液二次電池用積層セパレータを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery that suppresses deterioration of cycle characteristics.

本発明者は、多孔質フィルムと多孔質層とを含む非水電解液二次電池用積層セパレータにおいて、多孔質層表面における60°の鏡面光沢度および多孔質層の体積目付が非水電解液二次電池のサイクル特性と関係することに初めて着目し、当該鏡面光沢度および体積目付を所定範囲内にすることにより、非水電解液二次電池のサイクル特性の低下を抑制できることを見出して、本発明を完成するに至った。 The present inventor, in a non-aqueous electrolyte secondary battery laminate separator comprising a porous film and a porous layer, has a specular gloss of 60° on the surface of the porous layer and a non-aqueous electrolyte solution having a volume basis weight of the porous layer. Focusing on the relationship with the cycle characteristics of the secondary battery for the first time, by finding that the specular glossiness and the volume basis weight are within a predetermined range, it is possible to suppress the deterioration of the cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery, The present invention has been completed.

本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータは、前記の問題を解決するためのものであり、ポリオレフィン系樹脂を含む多孔質フィルムと、多孔質層と、を含む非水電解液二次電池用積層セパレータであって、前記多孔質層表面における60°の鏡面光沢度が3〜26%であり、前記多孔質層の体積目付が0.1〜2.5cm/mであることを特徴とする。 The non-aqueous electrolyte secondary battery multilayer separator according to the present invention is for solving the above-mentioned problems, and includes a porous film containing a polyolefin-based resin and a porous layer. A laminated separator for a secondary battery, wherein the surface of the porous layer has a specular gloss at 60° of 3 to 26%, and the volume basis weight of the porous layer is 0.1 to 2.5 cm 3 /m 2 . It is characterized by

さらに、本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータにおいて、前記多孔質層が、フィラーを含むことが好ましい。 Furthermore, in the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, it is preferable that the porous layer contains a filler.

さらに、本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータにおいて、前記多孔質層が、フィラーおよび樹脂を含んでおり、前記フィラーおよび樹脂の総量に占める前記フィラーの割合が、50〜99質量%であることが好ましい。 Furthermore, in the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the porous layer contains a filler and a resin, and the proportion of the filler in the total amount of the filler and the resin is 50 to 99 mass. % Is preferable.

さらに、本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータにおいて、前記多孔質フィルムの突き刺し強度が2N以上であることが好ましい。 Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator according to the present invention, it is preferable that the puncture strength of the porous film is 2 N or more.

さらに、本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータにおいて、前記多孔質フィルムの平均孔径は0.14μm以下であることが好ましい。 Further, in the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, it is preferable that the porous film has an average pore diameter of 0.14 μm or less.

また、本発明に係る非水電解液二次電池用部材は、正極、上記の非水電解液二次電池用積層セパレータ、および負極がこの順で配置されていることを特徴とする。 The member for non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is characterized in that the positive electrode, the above-mentioned laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and the negative electrode are arranged in this order.

また、本発明に係る非水電解液二次電池は、上記の非水電解液二次電池用積層セパレータを含むことを特徴とする。 A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is characterized by including the above-mentioned laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明によれば、非水電解液二次電池のサイクル特性の低下を抑制する効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect of suppressing deterioration of cycle characteristics of a non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上B以下」を意味する。 One embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to each configuration described below, various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. The obtained embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Unless otherwise specified in this specification, “A to B” representing a numerical range means “A or more and B or less”.

〔1.非水電解液二次電池用積層セパレータ〕
本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータは、非水電解液二次電池において正極と負極との間に配置され、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする膜状の多孔質フィルムと、多孔質フィルムの少なくとも一方の面に積層された多孔質層とを含む。
[1. Non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator]
The non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator according to the present invention is disposed between the positive electrode and the negative electrode in the non-aqueous electrolyte secondary battery, and a film-like porous film containing a polyolefin resin as a main component, And a porous layer laminated on at least one surface of the porous film.

〔1−1.多孔質フィルム〕
多孔質フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする多孔質かつ膜状の基材(ポリオレフィン系多孔質基材)であればよく、その内部に連結した細孔を有す構造を有し、一方の面から他方の面に気体や液体が透過可能であるフィルムである。すなわち、本発明における多孔質フィルムは、孔を有するフィルムであって、繊維が折り重なった不織布とは異なるものである。
[1-1. Porous film]
The porous film may be any porous and membranous base material (polyolefin-based porous base material) containing a polyolefin-based resin as a main component, and has a structure having pores connected to the inside thereof. It is a film that allows gas or liquid to permeate from the surface to the other surface. That is, the porous film in the present invention is a film having pores and is different from a nonwoven fabric in which fibers are folded.

多孔質フィルムは、電池が発熱したときに溶融して、非水電解液二次電池用セパレータを無孔化することにより、該非水電解液二次電池用セパレータにシャットダウン機能を付与するものであり得る。多孔質フィルムは、1つ層からなるものであってもよいし、複数の層から形成されるものであってもよい。 The porous film is melted when the battery generates heat, and by making the non-aqueous electrolyte secondary battery separator non-porous, it gives a shutdown function to the non-aqueous electrolyte secondary battery separator. obtain. The porous film may be composed of one layer or may be formed of a plurality of layers.

多孔質フィルムの体積基準の空隙率は、電解液の保持量を高めると共に、過大電流が流れることをより低温で確実に阻止(シャットダウン)する機能を得ることができるように、0.2〜0.8(20〜80体積%)であることが好ましく、0.3〜0.75(30〜75体積%)であることがより好ましい。また、多孔質フィルムが有する細孔の平均径(平均細孔径)は、セパレータとして用いたときに、充分なイオン透過性を得ることができ、かつ、正極や負極への粒子の入り込みを防止することができるように、0.14μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることがより好ましく、また、0.01μm以上であることが好ましい。 The volume-based porosity of the porous film is 0.2 to 0 so as to increase the retention amount of the electrolytic solution and to surely prevent (shut down) the flow of an excessive current at a lower temperature. It is preferably 0.8 (20 to 80% by volume), and more preferably 0.3 to 0.75 (30 to 75% by volume). Further, the average diameter of the pores (average pore diameter) of the porous film can obtain sufficient ion permeability when used as a separator, and prevents the entry of particles into the positive electrode or the negative electrode. Therefore, the thickness is preferably 0.14 μm or less, more preferably 0.1 μm or less, and preferably 0.01 μm or more.

上記多孔質フィルムの平均細孔径を制御する方法としては、例えば、孔径を小さくする場合、多孔質フィルムの製膜時に無機フィラー等の開孔剤又は相分離剤の分散状態を均一化させる方法、無機フィラー開孔剤の粒径を微細化する方法、相分離剤を含んだ状態で延伸する方法、及び低い延伸倍率で延伸する方法等の方法が挙げられる。また、上記多孔質フィルムの空隙率を制御する方法としては、例えば、高空隙率の多孔質フィルムを得る場合、ポリオレフィン系樹脂に対する無機フィラー等の開孔剤又は相分離剤の量を多くする方法、相分離剤除去した後に延伸する方法、及び高い延伸倍率で延伸する方法等の方法が挙げられる。 As a method for controlling the average pore size of the porous film, for example, when reducing the pore size, a method of uniformizing the dispersed state of the pore-forming agent or the phase separation agent such as an inorganic filler during the formation of the porous film, Examples thereof include a method of reducing the particle size of the inorganic filler pore opening agent, a method of stretching in a state containing a phase separating agent, and a method of stretching at a low stretching ratio. Further, as a method for controlling the porosity of the porous film, for example, in the case of obtaining a porous film having a high porosity, a method of increasing the amount of a pore-forming agent or a phase separating agent such as an inorganic filler with respect to the polyolefin resin. , A method of stretching after removing the phase separation agent, a method of stretching at a high stretching ratio, and the like.

多孔質フィルムの平均細孔径が減少すると、基材内部の細孔へ上記電解液を導入する駆動力になると推定される毛細管力が増大すると考えられる。また、平均細孔径が小さいことで、リチウム金属によるデンドライト(樹枝状晶)の生成を抑制することができる。 It is considered that when the average pore diameter of the porous film decreases, the capillary force estimated to be the driving force for introducing the electrolytic solution into the pores inside the substrate increases. Further, since the average pore size is small, generation of dendrites (dendritic crystals) due to lithium metal can be suppressed.

また、多孔質フィルムの空隙率が増大すると、上記ポリオレフィン基材における上記電解液が浸透できないポリオレフィンが存在する箇所の体積が減少すると考えられる。 Further, it is considered that when the porosity of the porous film increases, the volume of the polyolefin base material where the electrolyte that cannot penetrate the electrolyte is present decreases.

多孔質フィルムの突き刺し強度は、2N以上が好ましく、3N以上がより好ましい。突き刺し強度が小さすぎると、電池組立プロセスの正負極とセパレータとの積層捲回操作や、捲回群の圧締操作、または電池に外部から圧力がかけられた場合等において、正負極活物質粒子によってセパレータが突き破られ、正負極が短絡するおそれがある。また、多孔質フィルムの突き刺し強度は、10N以下が好ましく、8N以下がより好ましい。 The puncture strength of the porous film is preferably 2N or more, more preferably 3N or more. If the puncture strength is too low, the positive and negative electrode active material particles may be used in a laminated winding operation of the positive and negative electrodes and the separator in the battery assembly process, a pressing operation of a winding group, or when the battery is externally pressured. The separator may be pierced by this, and the positive and negative electrodes may be short-circuited. The puncture strength of the porous film is preferably 10 N or less, more preferably 8 N or less.

多孔質フィルムにおけるポリオレフィン系樹脂成分の割合は、多孔質フィルム全体の50体積%以上であることを必須とし、90体積%以上であることが好ましく、95体積%以上であることがより好ましい。多孔質フィルムのポリオレフィン系樹脂成分には、重量平均分子量が5×10〜15×10の高分子量成分が含まれていることが好ましい。特に多孔質フィルムのポリオレフィン成分として重量平均分子量100万以上のポリオレフィン成分が含まれることにより、多孔質フィルム(つまり非水電解液二次電池用セパレータ)全体の強度が高くなるため好ましい。 The proportion of the polyolefin resin component in the porous film is essentially 50% by volume or more of the entire porous film, preferably 90% by volume or more, and more preferably 95% by volume or more. The polyolefin resin component of the porous film preferably contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5×10 5 to 15×10 6 . In particular, the inclusion of a polyolefin component having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more as the polyolefin component of the porous film increases the strength of the entire porous film (that is, the separator for the non-aqueous electrolyte secondary battery), which is preferable.

ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンなどを重合した高分子量の単独重合体又は共重合体を挙げることができる。多孔質フィルムは、これらのポリオレフィンを単独にて含む層、及び/又は、これらのポリオレフィンの2種以上を含む層、であり得る。特に、エチレンを主体とする高分子量のポリエチレンが好ましい。なお、多孔質フィルムは、当該層の機能を損なわない範囲で、ポリオレフィン以外の成分を含むことを妨げない。 Examples of the polyolefin resin include high molecular weight homopolymers or copolymers obtained by polymerizing ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and the like. The porous film may be a layer containing these polyolefins alone and/or a layer containing two or more of these polyolefins. In particular, high molecular weight polyethylene mainly composed of ethylene is preferable. In addition, the porous film does not prevent inclusion of components other than the polyolefin as long as the function of the layer is not impaired.

多孔質フィルムの透気度は、通常、ガーレ値で30〜500秒/100ccの範囲であり、好ましくは、50〜300秒/100ccの範囲である。多孔質フィルムが、前記範囲の透気度を有すると、セパレータとして用いた際に、十分なイオン透過性を得ることができる。 The air permeability of the porous film is usually in the range of Gurley value of 30 to 500 seconds/100 cc, preferably 50 to 300 seconds/100 cc. When the porous film has an air permeability within the above range, sufficient ion permeability can be obtained when it is used as a separator.

多孔質フィルムの膜厚は、非水電解液二次電池用積層セパレータの積層数を勘案して適宜決定される。特に多孔質フィルムの片面(又は両面)に多孔質層が形成されるため、4〜40μmが好ましく、7〜30μmがより好ましい。また、多孔質フィルムの目付は、強度、膜厚、ハンドリング性及び重量、さらには、非水電解液二次電池のセパレータとして用いた場合の当該電池の重量エネルギー密度や体積エネルギー密度を高くできる点で、通常、4〜20g/mであり、5〜12g/mが好ましい。 The thickness of the porous film is appropriately determined in consideration of the number of laminated non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separators. In particular, since a porous layer is formed on one surface (or both surfaces) of the porous film, it is preferably 4 to 40 μm, more preferably 7 to 30 μm. Further, the basis weight of the porous film can increase strength, film thickness, handleability and weight, and further the weight energy density and volume energy density of the battery when used as a separator of a non-aqueous electrolyte secondary battery. And is usually 4 to 20 g/m 2 , and preferably 5 to 12 g/m 2 .

このような多孔質フィルムの製造方法は、公知の手法を用いることができ、特に限定されない。例えば、特開平7−29563号公報に記載されたように、熱可塑性樹脂に孔形成剤を加えてフィルム成形した後、該孔形成剤を適当な溶媒で除去する方法が挙げられる。 A known method can be used as a method for producing such a porous film, and is not particularly limited. For example, as described in JP-A-7-29563, there may be mentioned a method of adding a pore-forming agent to a thermoplastic resin to form a film, and then removing the pore-forming agent with a suitable solvent.

具体的には、例えば、多孔質フィルムが、超高分子量ポリエチレン及び重量平均分子量1万以下の低分子量ポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂から形成されてなる場合には、製造コストの観点から、以下に示すような方法により製造することが好ましい。
(1)超高分子量ポリエチレン100重量部と、重量平均分子量1万以下の低分子量ポリオレフィン5〜200重量部と、炭酸カルシウム等の無機充填剤100〜400重量部とを混練してポリオレフィン樹脂組成物を得る工程
(2)ポリオレフィン樹脂組成物を用いてシートを成形する工程
(3)工程(2)で得られたシート中から無機充填剤を除去する工程
(4)工程(3)で得られたシートを延伸して多孔質フィルムを得る工程。
Specifically, for example, when the porous film is formed of a polyolefin resin containing ultra-high molecular weight polyethylene and low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, from the viewpoint of manufacturing cost, as shown below. It is preferable to manufacture by various methods.
(1) Polyolefin resin composition obtained by kneading 100 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene, 5 to 200 parts by weight of low molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 10,000 or less, and 100 to 400 parts by weight of inorganic filler such as calcium carbonate. (2) Obtaining step (2) Forming a sheet using a polyolefin resin composition (3) Step (4) Removing inorganic filler from the sheet obtained in step (2) Obtained in step (3) A step of stretching a sheet to obtain a porous film.

〔1−2.多孔質層〕
本発明に係る多孔質層は、内部に多数の細孔を有し、これら細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体あるいは液体が通過可能となった層であり得る。また、本実施形態において、多孔質層は、多孔質フィルムの片面または両面にセパレータの最外層として設けられ、電極と接着し得る層となる。
[1-2. Porous layer)
The porous layer according to the present invention has a large number of pores inside and has a structure in which these pores are connected, and a gas or a liquid can pass from one surface to the other surface. It can be a layer. Further, in the present embodiment, the porous layer is provided as an outermost layer of the separator on one side or both sides of the porous film, and serves as a layer that can be bonded to the electrode.

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、多孔質層表面における60°の鏡面光沢度を3〜26%とすることにより、当該多孔質層を含む非水電解液二次電池用積層セパレータを備える非水電解液二次電池のサイクル特性の低下を抑制できることを見出した。ここで、60°の鏡面光沢度は、入射角および受光角が60°である場合の光沢度を示しており、JIS Z8741に規定される測定方法により測定される。多孔質層の鏡面光沢度は、多孔質層の緻密性や均一性などに関係するパラメータである。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have set the specular glossiness of 60° on the surface of the porous layer to 3 to 26%, whereby the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery containing the porous layer is formed. It was found that the deterioration of the cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery provided with can be suppressed. Here, the specular glossiness of 60° indicates the glossiness when the incident angle and the light receiving angle are 60°, and is measured by the measuring method defined in JIS Z8741. The specular gloss of the porous layer is a parameter related to the denseness and uniformity of the porous layer.

鏡面光沢度が3%未満である場合、多孔質層の均一性が低く、イオン透過性にムラが生じる。その結果、充放電を繰り返すことによる劣化の進行度が速く、サイクル特性が低下する。そのため、鏡面光沢度を3%以上とすることにより、多孔質層の不均一性に起因したサイクル特性の低下を抑制することができる。 When the specular gloss is less than 3%, the uniformity of the porous layer is low and the ion permeability is uneven. As a result, the degree of progress of deterioration due to repeated charging and discharging is fast, and the cycle characteristics deteriorate. Therefore, by setting the specular gloss to 3% or more, it is possible to suppress the deterioration of the cycle characteristics due to the non-uniformity of the porous layer.

一方、鏡面光沢度が26%を超える場合、多孔質層の緻密性が高くなりすぎ、充放電によって発生する不溶副生成物や気泡による細孔の目詰まりによって、電池内部抵抗を増加させる。また、多孔質層と電極との界面において、電解液が保持される場所が少なく、充放電を繰り返すことにより電解液が部分的に枯渇しやすくなる。その結果、イオン透過性が低下することでサイクル特性が低下する。そのため、鏡面光沢度を26%以下とすることにより、不溶副生成物による細孔の目詰まりや多孔質層と電極との界面における電解液の枯渇に起因したサイクル特性の低下を抑制することができる。 On the other hand, when the specular glossiness exceeds 26%, the denseness of the porous layer becomes too high, and the insoluble by-product generated by charging/discharging and the clogging of the pores by bubbles increase the internal resistance of the battery. Further, in the interface between the porous layer and the electrode, there are few places where the electrolytic solution is held, and the electrolytic solution is likely to be partially depleted by repeating charging and discharging. As a result, the ion permeability is lowered and the cycle characteristics are lowered. Therefore, by setting the specular gloss to 26% or less, it is possible to suppress deterioration of cycle characteristics due to clogging of pores due to insoluble by-products and depletion of electrolytic solution at the interface between the porous layer and the electrode. it can.

多孔質層表面の60°の鏡面光沢度の下限値は、好ましくは4%以上であり、より好ましくは5%以上である。つまり、鏡面光沢度は、好ましくは4%以上26%以下であり、より好ましくは5%以上26%以下である。また、鏡面光沢度の上限値は、好ましくは22%以下であり、より好ましくは18%以下である。 The lower limit of the specular gloss of 60° on the surface of the porous layer is preferably 4% or more, more preferably 5% or more. That is, the specular gloss is preferably 4% or more and 26% or less, and more preferably 5% or more and 26% or less. The upper limit of the specular gloss is preferably 22% or less, more preferably 18% or less.

また、多孔質層の体積目付は、0.1〜2.5cm/mである。当該範囲の体積目付を有する多孔質層において、60°の鏡面光沢度を3〜26%とすることにより、サイクル特性の低下を抑制する作用を実現させることができる。多孔質層の体積目付が0.1cm/m未満の場合、不溶副生成物による細孔の目詰まりや多孔質層と電極との界面における電解液の保持機能が十分ではなく、サイクル特性の低下がみられる。また、多孔質層の体積目付が2.5cm/mを超える場合、多孔質層におけるイオン透過性が低下し、初期から電池特性が低くなる。 The volume basis weight of the porous layer is 0.1 to 2.5 cm 3 /m 2 . In the porous layer having a volume basis weight in the range, by setting the specular gloss at 60° to 3 to 26%, it is possible to realize the action of suppressing the deterioration of cycle characteristics. When the volume basis weight of the porous layer is less than 0.1 cm 3 /m 2 , the pores are clogged with insoluble by-products and the electrolyte retaining function at the interface between the porous layer and the electrode is insufficient, resulting in cycle characteristics. There is a decrease in Further, when the volume basis weight of the porous layer exceeds 2.5 cm 3 /m 2 , the ion permeability of the porous layer is lowered, and the battery characteristics are lowered from the initial stage.

多孔質層を構成する樹脂としては、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂;フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体やエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム;芳香族ポリアミド;全芳香族ポリアミド(アラミド樹脂);スチレン−ブタジエン共重合体およびその水素化物、メタクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルアミド、ポリエステル等の融点やガラス転移温度が180℃以上の樹脂;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸等の水溶性ポリマー等が挙げられる。 Specific examples of the resin forming the porous layer include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, and ethylene-propylene copolymer; fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene; Fluorine-containing rubber such as vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer or ethylene-tetrafluoroethylene copolymer; aromatic polyamide; wholly aromatic polyamide (aramid resin); styrene-butadiene copolymer and its Hydride, methacrylic acid ester copolymer, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, rubber such as polyvinyl acetate; polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene Resins having a melting point or glass transition temperature of 180° C. or higher such as sulfide, polyetherimide, polyamideimide, polyetheramide, polyester; polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose ether, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylamide, polymethacrylic acid. Water-soluble polymers and the like.

また、上記芳香族ポリアミドとしては、具体的には、例えば、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)、ポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)、ポリ(パラベンズアミド)、ポリ(メタベンズアミド)、ポリ(4,4’−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ(パラフェニレン−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(メタフェニレン−4,4’−ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(パラフェニレン−2,6−ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(メタフェニレン−2,6−ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(2−クロロパラフェニレンテレフタルアミド)、パラフェニレンテレフタルアミド/2,6−ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体、メタフェニレンテレフタルアミド/2,6−ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体等が挙げられる。このうち、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)がより好ましい。 Specific examples of the aromatic polyamide include poly(paraphenylene terephthalamide), poly(metaphenylene isophthalamide), poly(parabenzamide), poly(metabenzamide), poly(4,4′). -Benzanilide terephthalamide), poly(paraphenylene-4,4'-biphenylene dicarboxylic acid amide), poly(metaphenylene-4,4'-biphenylene dicarboxylic acid amide), poly(paraphenylene-2,6-naphthalene dicarboxylic acid) Acid amide), poly(metaphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly(2-chloroparaphenylene terephthalamide), paraphenylene terephthalamide/2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer, metaphenylene Examples thereof include a terephthalamide/2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer. Of these, poly(paraphenylene terephthalamide) is more preferable.

上記樹脂のうち、含フッ素樹脂、および芳香族ポリアミドがより好ましく、含フッ素樹脂の中でも、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体等のポリフッ化ビニリデン系樹脂がより好ましく、PVDFがさらに好ましい。 Among the above resins, a fluorine-containing resin and an aromatic polyamide are more preferable, and among the fluorine-containing resins, polyvinylidene fluoride (PVDF), a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP), and the like are used. A polyvinylidene fluoride resin is more preferable, and PVDF is even more preferable.

上記多孔質層は、フィラーを含んでもよい。多孔質層に含まれていてもよいフィラーとしては、有機物からなるフィラーおよび無機物からなるフィラーが挙げられる。有機物からなるフィラーとしては、具体的には、例えば、スチレン、ビニルケトン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸メチル等の単量体の単独重合体或いは2種類以上の共重合体;ポリテトラフルオロエチレン、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体、4フッ化エチレン−エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂;メラミン樹脂;尿素樹脂;ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸;等からなるフィラーが挙げられる。無機物からなるフィラーとしては、具体的には、例えば、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、シリカ、ハイドロタルサイト、珪藻土、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、窒化チタン、アルミナ(酸化アルミニウム)、窒化アルミニウム、マイカ、ゼオライト、ガラス等の無機物からなるフィラーが挙げられる。フィラーは、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 The porous layer may include a filler. Examples of the filler that may be contained in the porous layer include a filler made of an organic material and a filler made of an inorganic material. Specific examples of the organic filler include homopolymers of monomers such as styrene, vinyl ketone, acrylonitrile, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and methyl acrylate, or two or more kinds thereof. Copolymers of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, melamine resin, urea resin, polyethylene; Examples of the filler include polypropylene; polyacrylic acid, polymethacrylic acid; and the like. Specific examples of the inorganic filler include, for example, calcium carbonate, talc, clay, kaolin, silica, hydrotalcite, diatomaceous earth, magnesium carbonate, barium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, barium sulfate, aluminum hydroxide, Examples of the filler include inorganic substances such as magnesium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, titanium nitride, alumina (aluminum oxide), aluminum nitride, mica, zeolite and glass. Only one type of filler may be used, or two or more types may be used in combination.

上記フィラーのうち、一般に、充填材と称される、無機物からなるフィラーが好適であり、シリカ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、アルミナ、マイカ、ゼオライト等の無機酸化物からなるフィラーがより好ましく、シリカ、酸化マグネシウム、酸化チタン、およびアルミナからなる群から選択される少なくとも1種のフィラーがさらに好ましく、アルミナが特に好ましい。アルミナには、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、θ−アルミナ等の多くの結晶形が存在するが、何れも好適に使用することができる。この中でも、熱的安定性および化学的安定性が特に高いため、α−アルミナが最も好ましい。 Of the above-mentioned fillers, fillers made of inorganic material, which are generally referred to as fillers, are preferable, and fillers made of inorganic oxides such as silica, calcium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, alumina, mica and zeolite are more preferable. More preferred is at least one filler selected from the group consisting of silica, magnesium oxide, titanium oxide, and alumina, and alumina is particularly preferred. There are many crystal forms of alumina, such as α-alumina, β-alumina, γ-alumina, and θ-alumina, and any of them can be preferably used. Among these, α-alumina is most preferable because it has particularly high thermal stability and chemical stability.

各種のフィラーは、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してよい。 The various fillers may be used alone or in combination of two or more.

フィラーの体積平均粒子径は、良好な接着性とすべり性の確保及びセパレータの成形性の観点から、0.01μm〜10μmであることが好ましい。その下限値としては0.1μm以上がより好ましく、上限値としては5μm以下がより好ましい。 The volume average particle diameter of the filler is preferably 0.01 μm to 10 μm from the viewpoint of ensuring good adhesiveness and slipperiness and the moldability of the separator. The lower limit value is more preferably 0.1 μm or more, and the upper limit value is more preferably 5 μm or less.

フィラーの粒子形状は任意であり、球形、楕円形、板状、棒状、不定形のいずれでもよい。電池の短絡防止の観点からは、板状の粒子や、凝集していない一次粒子であることが好ましい。 The particle shape of the filler is arbitrary, and may be spherical, elliptical, plate-shaped, rod-shaped, or amorphous. From the viewpoint of preventing a battery short circuit, plate-like particles and non-aggregated primary particles are preferable.

フィラーは、多孔質層の表面に微細な凹凸を形成することで滑り性を向上させ得るものであるが、フィラーが板状の粒子や凝集していない一次粒子である場合には、フィラーによって多孔質層の表面に形成される凹凸がより微細になり、電極との接着性がより良好である。 The filler can improve the slipperiness by forming fine unevenness on the surface of the porous layer, but when the filler is a plate-like particle or a non-aggregated primary particle, the filler is porous. The unevenness formed on the surface of the texture layer becomes finer, and the adhesiveness with the electrode is better.

多孔質層においては、樹脂及びフィラーの総量に占めるフィラーの割合が5質量%〜99質量%であり、より好ましくは10質量%〜99質量%、更に好ましくは25質量%〜99質量%、特に好ましいフィラーの割合は50質量%〜99質量%である。フィラーの割合が5質量%未満の場合、多孔質層中に占めるフィラーの割合が低く、塗工時などにフィラーが偏在し、結果として多孔質層の均一性が低下することがある、また耐熱性等のフィラーによる付与機能の発現が困難となる。一方、フィラーの割合が99質量%を超える場合、多孔質層中に占める樹脂の割合が下がるため、フィラー間の結着性が低下し、ハンドリング時のフィラーの脱落等の問題が発生する。 In the porous layer, the proportion of the filler in the total amount of the resin and the filler is 5% by mass to 99% by mass, more preferably 10% by mass to 99% by mass, further preferably 25% by mass to 99% by mass, particularly A preferable filler ratio is 50% by mass to 99% by mass. When the proportion of the filler is less than 5% by mass, the proportion of the filler in the porous layer is low, the filler is unevenly distributed at the time of coating, and as a result, the uniformity of the porous layer may be deteriorated. It becomes difficult for the filler to exhibit the imparting function such as the property. On the other hand, when the proportion of the filler exceeds 99% by mass, the proportion of the resin in the porous layer is lowered, so that the binding property between the fillers is deteriorated, and the problem such as the dropping of the filler during handling occurs.

多孔質層の平均膜厚は、電極との接着性と高エネルギー密度を確保する観点から、多孔質フィルムの片面において0.5μm〜10μmであることが好ましく、1μm〜5μmであることがより好ましい。 The average film thickness of the porous layer is preferably 0.5 μm to 10 μm on one surface of the porous film, and more preferably 1 μm to 5 μm, from the viewpoint of ensuring adhesiveness to the electrode and high energy density. ..

多孔質層は、イオン透過性の観点から十分に多孔化された構造であることが好ましい。具体的には、空孔率が30%〜60%であることが好ましい。多孔質層は、平均孔径が20nm〜100nmであることが好ましい。 The porous layer preferably has a sufficiently porous structure from the viewpoint of ion permeability. Specifically, the porosity is preferably 30% to 60%. The porous layer preferably has an average pore size of 20 nm to 100 nm.

多孔質層の動摩擦係数は、0.1〜0.6が好ましく、0.1〜0.4がより好ましく、0.1〜0.3が更に好ましい。動摩擦係数は、JIS K7125に準じた方法により測定される値である。具体的には、本発明における動摩擦係数は、ヘイドン社製のサーフェイスプロパティテスターを用いて測定される値である。 The dynamic friction coefficient of the porous layer is preferably 0.1 to 0.6, more preferably 0.1 to 0.4, and even more preferably 0.1 to 0.3. The dynamic friction coefficient is a value measured by a method according to JIS K7125. Specifically, the dynamic friction coefficient in the present invention is a value measured using a surface property tester manufactured by Haydon.

〔2.非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法〕
本発明に係る非水電解液二次電池用積層セパレータは、上述の非水電解液二次電池用積層セパレータを得ることができれば特に限定されず、種々の方法にて製造し得る。例えば、以下に示す方法(1)〜(3)の何れかの1つの方法を用いて、樹脂を含む多孔質層を形成することによって、製造される。
[2. Method for manufacturing laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery]
The laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to the present invention is not particularly limited as long as the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries described above can be obtained, and can be manufactured by various methods. For example, it is manufactured by forming a porous layer containing a resin by using one of the following methods (1) to (3).

(1)上記多孔質層を形成する樹脂を溶解させた塗工液を、上記多孔質フィルムの表面に塗工した後、そのフィルムを前記樹脂に対して貧溶媒である、析出溶媒に浸漬することによって、前記樹脂から構成された多孔質層を析出させる方法。 (1) After applying a coating liquid in which a resin forming the porous layer is dissolved to the surface of the porous film, the film is immersed in a deposition solvent, which is a poor solvent for the resin. A method for depositing a porous layer composed of the above resin.

(2)上記多孔質層を形成する樹脂を溶解させた塗工液を、上記多孔質フィルムの表面に塗工した後、低沸点プロトン酸を用いて、前記塗工液の液性を酸性とすることによって、前記樹脂から構成された多孔質層を析出させる方法。 (2) After coating the coating liquid in which the resin forming the porous layer is dissolved on the surface of the porous film, the liquid property of the coating liquid is changed to acidic by using a low boiling point protic acid. By depositing a porous layer composed of the resin.

(3)上記多孔質層を形成する樹脂を溶解させた塗工液を、上記多孔質フィルムの表面に塗工した後、前記塗工液中の溶媒を蒸発させて、前記樹脂から構成された多孔質層を析出させる方法。 (3) After being coated on the surface of the porous film with a coating liquid in which the resin forming the porous layer is dissolved, the solvent in the coating liquid is evaporated to form the resin. A method of depositing a porous layer.

さらに、上記方法(1)および(2)の場合は、上記多孔質層が析出した後に、得られた積層体をさらに乾燥させる工程が含まれ得る。 Further, in the case of the above methods (1) and (2), a step of further drying the obtained laminate after the porous layer is deposited can be included.

樹脂を溶解させる溶媒(分散媒)は、多孔質フィルムに悪影響を及ぼさず、上記樹脂を均一かつ安定に溶解し、上記フィラーを均一かつ安定に分散させることができればよく、特に限定されるものではない。上記溶媒(分散媒)としては、具体的には、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコール等の低級アルコール;アセトン、トルエン、キシレン、ヘキサン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。上記溶媒(分散媒)は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。上記方法において、例えば、上記多孔質層を構成する樹脂がポリフッ化ビニリデン(PVDF)系樹脂である場合には、PVDF系樹脂を溶解させる溶媒としては、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒を用いることが好ましく、N−メチルピロリドンがより好ましい。 The solvent that dissolves the resin (dispersion medium) does not adversely affect the porous film, can dissolve the resin uniformly and stably, and can disperse the filler uniformly and stably, and is not particularly limited. Absent. Specific examples of the solvent (dispersion medium) include water; lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, and t-butyl alcohol; acetone, toluene, xylene, hexane, and N. -Methylpyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide and the like can be mentioned. The solvent (dispersion medium) may be used alone or in combination of two or more. In the above method, for example, when the resin forming the porous layer is a polyvinylidene fluoride (PVDF) resin, an amide solvent such as N-methylpyrrolidone is used as a solvent for dissolving the PVDF resin. Preferably, N-methylpyrrolidone is more preferable.

上記析出溶媒には、例えば、塗工液に含まれる溶媒(分散媒)に溶解し、かつ、塗工液に含まれる樹脂を溶解しない他の溶媒(以下、溶媒X)が使用できる。塗工液が塗布されて塗膜が形成された多孔質フィルムを上記溶媒Xに浸漬し、多孔質フィルム上または支持体上の塗膜中の溶媒(分散媒)を溶媒Xで置換した後に、溶媒Xを蒸発させることにより、塗工液から溶媒(分散媒)を効率よく除去することができる。析出溶媒としては具体的には、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコール等の低級アルコール;アセトン等が挙げられる。上記析出溶媒は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。上記方法(1)において、例えば、上記多孔質層を構成する樹脂がPVDF系樹脂である場合には、上記多孔質層を析出させるための溶媒としては、イソプロピルアルコールまたはt−ブチルアルコールが好ましい。 As the deposition solvent, for example, another solvent (hereinafter, solvent X) which is soluble in the solvent (dispersion medium) contained in the coating liquid but does not dissolve the resin contained in the coating liquid can be used. The porous film on which the coating solution is applied to form the coating film is immersed in the solvent X, and the solvent (dispersion medium) in the coating film on the porous film or the support is replaced with the solvent X, By evaporating the solvent X, the solvent (dispersion medium) can be efficiently removed from the coating liquid. Specific examples of the deposition solvent include water; lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and t-butyl alcohol; acetone and the like. The deposition solvent may be used alone or in combination of two or more. In the above method (1), for example, when the resin forming the porous layer is a PVDF resin, the solvent for depositing the porous layer is preferably isopropyl alcohol or t-butyl alcohol.

上記方法(2)において、上記低沸点プロトン酸としては、例えば、塩酸、酢酸等が挙げられる。 In the method (2), examples of the low boiling point protic acid include hydrochloric acid, acetic acid and the like.

上記方法(3)において、溶媒を蒸発させる方法には、従来公知の乾燥方法が採用される。その中でも、遠赤外線加熱または凍結乾燥は、他の乾燥方法(風乾等)と比較して、上記多孔質層の空孔の形状が析出時に崩れ難いという利点を有する。 In the above method (3), a conventionally known drying method is adopted as the method of evaporating the solvent. Among them, far-infrared heating or freeze-drying has an advantage that the shape of the pores of the porous layer is less likely to collapse during precipitation, as compared with other drying methods (air drying, etc.).

加えて、本発明における非水電解液二次電池用積層セパレータは、基材となる多孔質フィルムの表面上に以下(4)に示す方法で樹脂を含む多孔質層を形成することによって、製造されても良い。 In addition, the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is produced by forming a resin-containing porous layer on the surface of a porous film serving as a substrate by the method shown in (4) below. May be done.

(4)上記多孔質層を形成する樹脂微粒子の水等分散媒に分散させた塗工液を、基材に塗工し、分散媒を乾燥除去することで多孔質層を形成させる方法。 (4) A method of forming a porous layer by applying a coating liquid prepared by dispersing the resin fine particles forming the porous layer in a dispersion medium such as water to a base material and drying and removing the dispersion medium.

上記方法(4)においては、分散媒は水であることが好ましく、また乾燥前の積層膜を低級アルコール類へ浸漬することで、水等の分散媒を希釈、置換しても良く、この場合の低級アルコール類としては、イソプロピルアルコールまたはt−ブチルアルコールが好ましい。 In the method (4), the dispersion medium is preferably water, and the dispersion medium such as water may be diluted or replaced by immersing the laminated film before drying in a lower alcohol. The lower alcohols are preferably isopropyl alcohol or t-butyl alcohol.

さらに、上記多孔質層にフィラーが含まれる場合には、上記多孔質層を形成する樹脂を溶解させた塗工液に、さらにフィラーを分散させたものを用いることによって、フィラーが含まれる多孔質層を形成することができる。 Further, when the porous layer contains a filler, the coating liquid in which the resin forming the porous layer is dissolved is used to further disperse the filler, thereby providing a porous material containing the filler. Layers can be formed.

塗工液の多孔質フィルムへの塗布方法、つまり、必要に応じて親水化処理が施された多孔質フィルムの表面への多孔質層の形成方法は、特に制限されるものではない。多孔質フィルムの両面に多孔質層を積層する場合においては、多孔質フィルムの一方の面に多孔質層を形成した後、他方の面に多孔質層を形成する逐次積層方法や、多孔質フィルムの両面に多孔質層を同時に形成する同時積層方法を行うことができる。 The method for applying the coating liquid to the porous film, that is, the method for forming the porous layer on the surface of the porous film that has been subjected to hydrophilic treatment as necessary is not particularly limited. In the case of laminating the porous layer on both sides of the porous film, after the porous layer is formed on one surface of the porous film, a sequential laminating method of forming the porous layer on the other surface, or the porous film The simultaneous laminating method of simultaneously forming the porous layers on both surfaces can be performed.

多孔質層の厚さは、塗工後の湿潤状態(ウェット)の塗工膜の厚さ、樹脂とフィラーとの重量比、塗工液の固形分濃度(樹脂濃度とフィラー濃度との和)等を調節することによって制御することができる。 The thickness of the porous layer is the thickness of the coating film in a wet state (wet) after coating, the weight ratio of the resin and the filler, and the solid content concentration of the coating liquid (the sum of the resin concentration and the filler concentration). And the like can be controlled.

上記塗工液を多孔質フィルムに塗布する方法は、必要な目付や塗工面積を実現し得る方法であればよく、特に制限されるものではない。塗工液の塗布方法としては、従来公知の方法を採用することができ、具体的には、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクターブレードコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、バーコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法等が挙げられる。 The method of applying the above coating liquid to the porous film is not particularly limited as long as it is a method that can achieve the required basis weight and coating area. As the coating method of the coating liquid, a conventionally known method can be adopted, and specifically, for example, a gravure coater method, a small diameter gravure coater method, a reverse roll coater method, a transfer roll coater method, a kiss coater method, a dip Examples thereof include a coater method, a knife coater method, an air doctor blade coater method, a blade coater method, a rod coater method, a squeeze coater method, a cast coater method, a bar coater method, a die coater method, a screen printing method and a spray coating method.

上記乾燥には、通常の乾燥装置を用いることができる。乾燥温度は、多孔質フィルムの細孔が収縮して透気度が低下することを回避するために、多孔質フィルムの透気度が低下しない温度、具体的には、10〜120℃、より好ましくは20〜80℃で行うことが望ましい。 A normal drying device can be used for the drying. The drying temperature is a temperature at which the air permeability of the porous film does not decrease, specifically 10 to 120° C., in order to prevent the pores of the porous film from shrinking and the air permeability decreasing. It is desirable to carry out at 20 to 80°C.

多孔質層表面における60°の鏡面光沢度は、紙やすり等による表面処理、酸処理、アルカリ処理、有機溶剤等による薬剤処理、コロナ処理、及び、プラズマ処理等の公知の処理を多孔質表面に施すことによって調整することができる。当該処置を適宜採用することで、60°の鏡面光沢度が3〜26%である多孔質層を製造することができる。中でも、有機溶剤等による薬剤処理が好ましい。該有機溶剤としては、アセトン等のケトン;N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フロロエチレンカーボネート、ジフロロエチレンカーボネート等の環状カーボネート;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、及びそのフッ素置換体等の鎖状カーボネート;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル等が挙げられ、好ましくはジエチルカーボネートである。ジエチルカーボネート等の有機溶剤によって薬剤処理することで、多孔質層表面における60°の鏡面光沢度は上昇する傾向がある。 The specular gloss of 60° on the surface of the porous layer is obtained by applying known treatments such as surface treatment with sandpaper, acid treatment, alkali treatment, chemical treatment with organic solvent, corona treatment, and plasma treatment to the porous surface. It can be adjusted by applying. By appropriately adopting this treatment, it is possible to manufacture a porous layer having a specular gloss of 60° of 3 to 26%. Among them, chemical treatment with an organic solvent or the like is preferable. Examples of the organic solvent include ketones such as acetone; amides such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylacetamide, dimethylformamide and dimethylformamide; ethylene carbonate, propylene carbonate, fluoroethylene carbonate, difluoroethylene carbonate and the like. Cyclic carbonates; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and fluorine-substituted compounds thereof; cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, and the like, with diethyl carbonate being preferred. The chemical treatment with an organic solvent such as diethyl carbonate tends to increase the specular gloss of 60° on the surface of the porous layer.

〔2.非水電解液二次電池〕
本発明に係る非水電解液二次電池は、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水系二次電池であって、正極シートと、既述した非水電解液二次電池用積層セパレータと、負極シートとが積層された積層体(非水電解液二次電池用部材)を備えるものであればよく、その他の構成は特に限定されない。非水電解液二次電池は、負極シートと正極シートとが上述した非水電解液二次電池用積層セパレータを介して対向した構造体に電解液が含浸された電池要素が、外装材内に封入された構造を有する。非水電解液二次電池は、特にはリチウムイオン二次電池に好適である。なお、ドープとは、吸蔵、担持、吸着、又は挿入を意味し、正極等の電極の活物質にリチウムイオンが入る現象を意味する。
[2. Non-aqueous electrolyte secondary battery]
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a non-aqueous secondary battery that obtains an electromotive force by doping/dedoping lithium, a positive electrode sheet, and a laminated separator for the non-aqueous electrolyte secondary battery described above. And a negative electrode sheet are laminated to form a laminated body (member for non-aqueous electrolyte secondary battery), and other configurations are not particularly limited. The non-aqueous electrolyte secondary battery is a battery element in which the negative electrode sheet and the positive electrode sheet are impregnated with the electrolyte solution in the structure facing each other through the above-mentioned laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, in the exterior material. It has an enclosed structure. The non-aqueous electrolyte secondary battery is particularly suitable for a lithium ion secondary battery. Note that the dope means occlusion, loading, adsorption, or insertion, and means a phenomenon in which lithium ions enter an active material of an electrode such as a positive electrode.

正極シートは、正極活物質及びバインダー樹脂を含む活物質層が集電体上に成形された構造としてよい。活物質層は、さらに導電助剤を含んでもよい。 The positive electrode sheet may have a structure in which an active material layer containing a positive electrode active material and a binder resin is formed on a current collector. The active material layer may further contain a conductive auxiliary agent.

正極活物質としては、例えばリチウム含有遷移金属酸化物等が挙げられ、具体的にはLiCoO、LiNiO、LiMn1/2Ni1/2、LiCo1/3Mn1/3Ni1/3、LiMn、LiFePO、LiCo1/2Ni1/2、LiAl1/4Ni3/4等が挙げられる。 Examples of the positive electrode active material include lithium-containing transition metal oxides, and specifically, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 1/2 Ni 1/2 O 2 , LiCo 1/3 Mn 1/3 Ni 1 /. 3 O 2, LiMn 2 O 4 , LiFePO 4, LiCo 1/2 Ni 1/2 O 2, LiAl 1/4 Ni 3/4 O 2 and the like.

バインダー樹脂としては、例えばポリフッ化ビニリデン系樹脂などが挙げられる。
導電助剤としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛粉末といった炭素材料が挙げられる。
Examples of the binder resin include polyvinylidene fluoride resin.
Examples of the conductive auxiliary agent include carbon materials such as acetylene black, Ketjen black, and graphite powder.

集電体としては、例えば厚さ5μm〜20μmの、アルミ箔、チタン箔、ステンレス箔等が挙げられる。 Examples of the current collector include aluminum foil, titanium foil, and stainless steel foil having a thickness of 5 μm to 20 μm.

負極シートは、負極活物質及びバインダー樹脂を含む活物質層が集電体上に成形された構造としてよい。活物質層は、さらに導電助剤を含んでもよい。負極活物質としては、リチウムを電気化学的に吸蔵し得る材料が挙げられ、具体的には、例えば、炭素材料;ケイ素、スズ、アルミニウム等とリチウムとの合金;などが挙げられる。 The negative electrode sheet may have a structure in which an active material layer containing a negative electrode active material and a binder resin is formed on a current collector. The active material layer may further contain a conductive auxiliary agent. Examples of the negative electrode active material include materials that can occlude lithium electrochemically, and specific examples thereof include carbon materials; alloys of lithium with silicon, tin, aluminum, and the like.

バインダー樹脂としては、例えばポリフッ化ビニリデン系樹脂、スチレン−ブタジエンゴムなどが挙げられる。本発明のセパレータは、負極バインダーとしてスチレン−ブタジエンゴムを用いた場合でも、負極に対し十分な接着性を確保できる。
導電助剤としては、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛粉末といった炭素材料が挙げられる。
Examples of the binder resin include polyvinylidene fluoride resin and styrene-butadiene rubber. The separator of the present invention can secure sufficient adhesiveness to the negative electrode even when styrene-butadiene rubber is used as the negative electrode binder.
Examples of the conductive auxiliary agent include carbon materials such as acetylene black, Ketjen black, and graphite powder.

集電体としては、例えば厚さ5μm〜20μmの、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔等が挙げられる。また、前記の負極に代えて、金属リチウム箔を負極として用いてもよい。 Examples of the current collector include copper foil, nickel foil, and stainless steel foil having a thickness of 5 μm to 20 μm. Moreover, you may use a metallic lithium foil as a negative electrode instead of the said negative electrode.

電解液は、リチウム塩を非水系溶媒に溶解した溶液である。リチウム塩としては、例えばLiPF、LiBF、LiClO等が挙げられる。 The electrolytic solution is a solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiBF 4 , and LiClO 4 .

非水系溶媒としては、非水電解液二次電池において一般に用いられる溶媒がすべて含まれる。例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フロロエチレンカーボネート、ジフロロエチレンカーボネート等の環状カーボネート;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、及びそのフッ素置換体等の鎖状カーボネート;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル;などが挙げられ、これらは単独で用いても混合して用いてもよい。 The non-aqueous solvent includes all solvents generally used in non-aqueous electrolyte secondary batteries. For example, cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, fluoroethylene carbonate, and difluoroethylene carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and fluorine-substituted compounds thereof; γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. And the like. These may be used alone or in combination.

電解液としては、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを質量比(環状カーボネート/鎖状カーボネート)20/80〜40/60(より好ましくは30/70)で混合した溶媒に、リチウム塩を0.5M〜1.5M溶解したものが好適である。 As the electrolytic solution, 0.5 M of lithium salt is mixed with a solvent in which a cyclic carbonate and a chain carbonate are mixed in a mass ratio (cyclic carbonate/chain carbonate) of 20/80 to 40/60 (more preferably 30/70). What melt|dissolved-1.5M is suitable.

外装材としては、金属缶やアルミラミネートフィルム製パック等が挙げられる。電池の形状は角型、円筒型、コイン型等がある。 Examples of the exterior material include metal cans and aluminum laminated film packs. The shape of the battery may be rectangular, cylindrical, coin-shaped or the like.

非水電解液二次電池は、例えば、正極シートと負極シートとの間に上述した非水電解液二次電池用積層セパレータを配置した積層体に、電解液を含浸させて外装材(例えばアルミラミネートフィルム製パック)に収容し、前記外装材の上から前記積層体をプレスすることで製造し得る。このとき、電極と非水電解液二次電池用積層セパレータとの接着性を高めるために、プレスは加熱しながらのプレス(熱プレス)とすることが好ましい。 The non-aqueous electrolyte secondary battery is, for example, a laminate in which the above-described laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery is arranged between a positive electrode sheet and a negative electrode sheet, and impregnated with the electrolytic solution to form an exterior material (for example, aluminum). It can be manufactured by pressing the laminated body from above the exterior material by accommodating it in a laminate film pack). At this time, in order to enhance the adhesiveness between the electrode and the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, the press is preferably a press while heating (hot press).

正極シートと負極シートとの間にセパレータを配置する方式は、正極シート、セパレータ、負極をシートこの順に少なくとも1層ずつ積層する方式(いわゆるスタック方式)でもよく、正極シート、セパレータ、負極シート、セパレータをこの順に重ね、長さ方向に捲き回す方式でもよい。 The method of disposing the separator between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet may be a method of stacking at least one layer of the positive electrode sheet, the separator, and the negative electrode in this order (so-called stack method), and the positive electrode sheet, the separator, the negative electrode sheet, the separator. Alternatively, a method of stacking in this order and winding in the length direction may be used.

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<鏡面光沢度の測定>
鏡面光沢度は、光沢計(日本電色工業株式会社製PG−IIM型)を用いて、KB用紙(コクヨ株式会社製、品番;KB−39N)を5枚重ね、その最上に測定する非水電解液二次電池用積層セパレータを載せ、非水電解液二次電池用積層セパレータの入射角および受光角を60°として測定した。
<Measurement of specular gloss>
The specular gloss is measured by using a gloss meter (PG-IIM type manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), 5 sheets of KB paper (manufactured by KOKUYO Co., Ltd., product number: KB-39N) are overlaid, and the highest non-water measurement The laminated separator for electrolytic solution secondary battery was placed, and the incident angle and the light receiving angle of the laminated separator for nonaqueous electrolytic solution secondary battery were set to 60°.

なお、非水電解液二次電池用積層セパレータ表面に樹脂粉や無機物等の付着物が存在する場合など、必要に応じ鏡面光沢度測定前にセパレータをジエチルカーボネート(DEC)等の有機溶剤および/または水に浸漬し前記付着物等を洗浄除去した後、溶剤や水を乾燥する等の前処理を行ってもよい。 In addition, if there is a resin powder or an attached substance such as an inorganic substance on the surface of the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, the separator may be replaced with an organic solvent such as diethyl carbonate (DEC) and/or before the specular gloss measurement if necessary. Alternatively, a pretreatment such as drying the solvent or water after immersing in water to wash and remove the deposits may be performed.

<突き刺し強度の測定>
ハンディー圧縮試験機(カトーテック株式会社製、型番;KES―G5)を用いて、多孔質フィルムを12mmΦのワッシャで固定し、ピンを200mm/minで突き刺したときの最大応力(N)を該フィルムの突き刺し強度とした。ピンは、ピン径1mmΦ、先端0.5Rのものを使用した。
<Measurement of piercing strength>
Using a handy compression tester (Kato Tech Co., Ltd., model number: KES-G5), the porous film was fixed with a 12 mmΦ washer, and the maximum stress (N) when the pin was pierced at 200 mm/min was applied to the film. The piercing strength of The pin used had a pin diameter of 1 mmΦ and a tip of 0.5R.

<多孔質層の体積目付の測定>
乾燥状態での多孔質層の目付(1平方メートル当たりの重量)を測定し、当該目付を、25℃での多孔質層の比重で除算することにより、乾燥状態での多孔質層の体積目付(1平方メートル当たりの樹脂体積)を算出した。
<Measurement of volume basis weight of porous layer>
By measuring the basis weight (weight per 1 square meter) of the porous layer in the dry state and dividing the basis weight by the specific gravity of the porous layer at 25°C, the volume basis weight of the porous layer in the dry state ( The resin volume per square meter) was calculated.

<セパレータの作製>
以下のように、実施例1〜4および比較例1〜4に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを作製した。
<Production of separator>
Laminated separators for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were produced as follows.

(実施例1)
バインダー樹脂として、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)(株式会社ダイセル製;CMC1110)を用いた。フィラーとして、フルオロアパタイト(和光純薬工業株式会社製;アパタイトFAP、六方晶)を用いた。上記フルオロアパタイト、CMC、および溶媒(水およびイソプロピルアルコールの混合溶媒)を、下記割合となるように混合した。即ち、上記フルオロアパタイト100重量部に対してCMCを3重量部混合すると共に、得られる混合液における固形分濃度(フルオロアパタイト+CMC)が27.7重量%とし、かつ、溶媒組成が水95重量%およびイソプロピルアルコール5重量%となるように溶媒を混合した。これにより分散液を得た。そして、得られた分散液を、高圧分散装置(株式会社スギノマシン製;スターバースト)を用いて高圧分散(高圧分散条件;100MPa×3パス)することにより、塗工液を得た。得られた塗工液を、ポリエチレンの多孔膜(厚さ16.5μm、空隙率51%、平均孔径0.096μm)上に、グラビア法により塗布し、乾燥して積層多孔質フィルム(1−i)を得た。得られた積層多孔質フィルム(1−i)をジエチルカーボネート中に、70℃で5分間静置浸漬した。当該フィルムをジエチルカーボネート中から取り出し、室温で乾燥させて実施例1の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。実施例1の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Example 1)
As the binder resin, sodium carboxymethyl cellulose (CMC) (manufactured by Daicel Ltd.; CMC1110) was used. As the filler, fluoroapatite (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; apatite FAP, hexagonal crystal) was used. The fluoroapatite, CMC, and the solvent (mixed solvent of water and isopropyl alcohol) were mixed in the following proportions. That is, 3 parts by weight of CMC was mixed with 100 parts by weight of the above fluoroapatite, and the solid content concentration (fluoroapatite+CMC) in the obtained mixed liquid was 27.7% by weight, and the solvent composition was 95% by weight of water. And the solvent was mixed so that isopropyl alcohol was 5% by weight. Thereby, a dispersion liquid was obtained. Then, the obtained dispersion liquid was subjected to high pressure dispersion (high pressure dispersion condition; 100 MPa×3 passes) using a high pressure dispersion device (manufactured by Sugino Machine Ltd.; Starburst) to obtain a coating liquid. The obtained coating liquid was applied onto a polyethylene porous film (thickness 16.5 μm, porosity 51%, average pore size 0.096 μm) by a gravure method and dried to obtain a laminated porous film (1-i ) Got. The obtained laminated porous film (1-i) was immersed in diethyl carbonate at 70° C. for 5 minutes while standing still. The film was taken out from the diethyl carbonate and dried at room temperature to obtain a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of Example 1. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Example 1.

(実施例2)
フィラーとして、フッ素含有マイカ(和光純薬工業株式会社製;合成雲母、非膨潤性)を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。実施例2の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Example 2)
Lamination for a non-aqueous electrolyte secondary battery of Example 2 in the same manner as in Example 1 except that fluorine-containing mica (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; synthetic mica, non-swelling) was used as the filler. A separator was obtained. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Example 2.

(実施例3)
PVDF系樹脂(アルケマ社製;商品名「KYNAR2801」)を、固形分が10質量%となるように、N−メチル−2−ピロリドンに、65℃、30分で撹拌し、溶解させた。得られた溶液をバインダー溶液として用いた。フィラーとして、アルミナ微粒子(住友化学社製;商品名「AKP3000」)を用いた。上記アルミナ微粒子、バインダー溶液、および溶媒(N−メチル−2−ピロリドン)を、下記割合となるように混合した。即ち、上記アルミナ微粒子10重量部に対してPVDF系樹脂が90重量部となるように、バインダー溶液を混合すると共に、得られる混合液における固形分濃度(アルミナ微粒子+PVDF系樹脂)が7重量%となるように溶媒を混合することで分散液を得た。そして、得られた分散液を自転・公転ミキサー(株式会社シンキー製;商品名「あわとり練太郎」)で室温下、2000rpm、30秒の条件で2回攪拌・混合した。得られた混合液を塗工液とし、ポリエチレンの多孔膜(厚さ12μm、空隙率44%、平均孔径0.035μm)上に、ドクターブレード法により塗布した。得られた塗布物である積層体(2−i)を、塗工膜がNMP湿潤状態のままで2−プロパノール中に浸漬し、25℃で5分間静置させ、積層多孔質フィルム(2−ii)を得た。得られた積層多孔質フィルム(2−ii)を浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の2−プロパノール中に浸漬し、25℃で5分間静置させ積層多孔質フィルム(2−iii)を得た。得られた積層多孔質フィルム(2−iii)を65℃で5分間乾燥させて積層多孔質フィルム(2−iv)を得た。得られた積層多孔質フィルム(2−iv)をジエチルカーボネート中に、70℃で1分間静置浸漬した。当該フィルムをジエチルカーボネート中から取り出し、室温で乾燥させて実施例3の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。実施例3の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Example 3)
A PVDF resin (manufactured by Arkema; trade name “KYNAR2801”) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone by stirring at 65° C. for 30 minutes so that the solid content was 10 mass %. The obtained solution was used as a binder solution. Alumina fine particles (Sumitomo Chemical Co., Ltd.; trade name "AKP3000") were used as the filler. The alumina fine particles, the binder solution, and the solvent (N-methyl-2-pyrrolidone) were mixed in the following proportions. That is, the binder solution was mixed so that the PVDF-based resin was 90 parts by weight with respect to 10 parts by weight of the alumina particles, and the solid content concentration (alumina particles+PVDF-based resin) in the resulting mixed solution was 7% by weight. A solvent was mixed so that a dispersion was obtained. Then, the obtained dispersion was stirred and mixed twice at room temperature under the conditions of 2000 rpm and 30 seconds with an autorotation/revolution mixer (manufactured by Shinky Co., Ltd.; trade name "Awatori Kentaro"). The obtained mixed liquid was used as a coating liquid, and was applied by a doctor blade method onto a polyethylene porous film (thickness 12 μm, porosity 44%, average pore diameter 0.035 μm). The laminate (2-i) which is the obtained coated product was immersed in 2-propanol while the coating film was in a NMP wet state, and allowed to stand at 25° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (2- ii) was obtained. The obtained laminated porous film (2-iii) was dipped in another solvent of 2-propanol while being wet with the immersion solvent, and allowed to stand at 25° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (2-iii). .. The obtained laminated porous film (2-iii) was dried at 65° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (2-iv). The obtained laminated porous film (2-iv) was immersed in diethyl carbonate at 70° C. for 1 minute while still standing. The film was taken out of the diethyl carbonate and dried at room temperature to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator of Example 3. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Example 3.

(実施例4)
ジエチルカーボネート中に、70℃で15分間静置浸漬した以外は、実施例3と同様の方法で、実施例4の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。実施例4の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Example 4)
A laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of Example 4 was obtained by the same method as that of Example 3 except that it was immersed in diethyl carbonate at 70° C. for 15 minutes. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Example 4.

(比較例1)
PVDF系樹脂(アルケマ社製;商品名「KYNAR2801」)を、固形分が7質量%となるように、N−メチル−2−ピロリドンに、65℃、30分で撹拌し、溶解させた。得られた溶液を塗工液とし、ポリエチレンの多孔膜(厚さ12μm、空隙率44%、平均孔径0.035μm)上に、ドクターブレード法により塗布した。得られた塗布物である積層体(3−i)を、塗工膜がNMP湿潤状態のままで2−プロパノール中に浸漬し、25℃で5分間静置させ、積層多孔質フィルム(3−ii)を得た。得られた積層多孔質フィルム(3−ii)を浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の2−プロパノール中に浸漬し、25℃で5分間静置させ積層多孔質フィルム(3−iii)を得た。得られた積層多孔質フィルム(3−iii)を65℃で5分間乾燥させて積層多孔質フィルム(3−iv)を得た。得られた積層多孔質フィルム(3−iv)に折り皺を入れて比較例1の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。比較例1の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A PVDF resin (manufactured by Arkema; trade name “KYNAR2801”) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone by stirring at 65° C. for 30 minutes so that the solid content was 7 mass %. The obtained solution was used as a coating solution and applied on a polyethylene porous film (thickness 12 μm, porosity 44%, average pore size 0.035 μm) by a doctor blade method. The laminated body (3-i) as the obtained coated product was immersed in 2-propanol while the coating film was in a NMP wet state, and allowed to stand at 25° C. for 5 minutes to form a laminated porous film (3- ii) was obtained. The obtained laminated porous film (3-ii) was dipped in another 2-propanol in a wet state of the immersion solvent and allowed to stand at 25° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (3-iii). .. The obtained laminated porous film (3-iii) was dried at 65° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (3-iv). The obtained laminated porous film (3-iv) was fold-wrinkled to obtain a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 1. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Example 1.

(比較例2)
PVDF系樹脂(アルケマ社製;商品名「KYNAR2801」)を、固形分が7質量%となるように、N−メチル−2−ピロリドンに、65℃、30分で撹拌し、溶解させた。得られた溶液を塗工液とし、ポリエチレンの多孔膜(厚さ12μm、空隙率44%、平均孔径0.035μm)上に、ドクターブレード法により塗布した。得られた塗布物である積層体(4−i)を、85℃で5分間乾燥させて比較例2の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。比較例2の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Comparative example 2)
A PVDF resin (manufactured by Arkema; trade name “KYNAR2801”) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone by stirring at 65° C. for 30 minutes so that the solid content was 7 mass %. The obtained solution was used as a coating solution and applied on a polyethylene porous film (thickness 12 μm, porosity 44%, average pore size 0.035 μm) by a doctor blade method. The obtained laminated product (4-i) was dried at 85° C. for 5 minutes to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator of Comparative Example 2. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Example 2.

(比較例3)
PVDF系樹脂(アルケマ社製;商品名「KYNAR2801」)を、固形分が0.3質量%となるように、N−メチル−2−ピロリドンに、65℃、30分で撹拌し、溶解させた。得られた溶液を塗工液とし、ポリエチレンの多孔膜(厚さ12μm、空隙率44%、平均孔径0.035μm)上に、ドクターブレード法により塗布した。得られた塗布物である積層体(5−i)を、塗膜がNMP湿潤状態のままで2−プロパノール中に浸漬し、25℃で5分間静置させ、積層多孔質フィルム(5−ii)を得た。得られた積層多孔質フィルム(5−ii)を浸漬溶媒湿潤状態で、さらに別の2−プロパノール中に浸漬し、25℃で5分間静置させ積層多孔質フィルム(5−iii)を得た。得られた積層多孔質フィルム(5−iii)を65℃で5分間乾燥させて比較例3の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。比較例3の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Comparative example 3)
A PVDF resin (manufactured by Arkema; trade name “KYNAR2801”) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone by stirring at 65° C. for 30 minutes so that the solid content was 0.3% by mass. .. The obtained solution was used as a coating solution and applied on a polyethylene porous film (thickness 12 μm, porosity 44%, average pore size 0.035 μm) by a doctor blade method. The laminate (5-i), which is the obtained coated product, was immersed in 2-propanol with the coating film remaining in the NMP wet state, and allowed to stand at 25° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (5-ii). ) Got. The obtained laminated porous film (5-ii) was immersed in another solvent of 2-propanol in a state of being wet with an immersion solvent, and allowed to stand at 25° C. for 5 minutes to obtain a laminated porous film (5-iii). .. The obtained laminated porous film (5-iii) was dried at 65° C. for 5 minutes to obtain a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 3. Table 1 shows the battery property retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Example 3.

(比較例4)
バインダー樹脂として、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)(株式会社ダイセル製;CMC1110)を用いた。フィラーとして、ヒドロキシアパタイト(和光純薬工業株式会社製;アパタイトHAP、単斜晶)を用いた。上記ヒドロキシアパタイト、CMC、および溶媒(水およびイソプロピルアルコールの混合溶媒)を、下記割合となるように混合した。即ち、上記フルオロアパタイト100重量部に対してCMCを3重量部混合すると共に、得られる混合液における固形分濃度(ヒドロキシアパタイト+CMC)が27.7重量%とし、かつ、溶媒組成が水95重量%およびイソプロピルアルコール5重量%となるように溶媒を混合した。これにより分散液を得た。そして、得られた分散液を、高圧分散装置(株式会社スギノマシン製;スターバースト)を用いて高圧分散(高圧分散条件;100MPa×3パス)することにより、塗工液を得た。得られた塗工液を、得られる多孔質層の体積目付が7.52cm/mになるようにポリエチレンの多孔膜(厚さ16.5μm、空隙率51%、平均孔径0.096μm)上に、グラビア法により塗布し、乾燥して比較例4の非水電解液二次電池用積層セパレータを得た。比較例4の非水電解液二次電池用積層セパレータの100サイクル後の電池特性維持率を表1に示す。
(Comparative Example 4)
As the binder resin, sodium carboxymethyl cellulose (CMC) (manufactured by Daicel Ltd.; CMC1110) was used. As the filler, hydroxyapatite (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.; apatite HAP, monoclinic) was used. The hydroxyapatite, CMC, and the solvent (mixed solvent of water and isopropyl alcohol) were mixed in the following proportions. That is, 3 parts by weight of CMC was mixed with 100 parts by weight of the above fluoroapatite, and the solid content concentration (hydroxyapatite+CMC) in the resulting mixed solution was 27.7% by weight, and the solvent composition was 95% by weight of water. And the solvent was mixed so that isopropyl alcohol was 5% by weight. Thereby, a dispersion liquid was obtained. Then, the obtained dispersion liquid was subjected to high pressure dispersion (high pressure dispersion condition; 100 MPa×3 passes) using a high pressure dispersion device (manufactured by Sugino Machine Ltd.; Starburst) to obtain a coating liquid. A porous film of polyethylene (thickness: 16.5 μm, porosity: 51%, average pore size: 0.096 μm) was used so that the resulting coating liquid had a volume basis weight of the resulting porous layer of 7.52 cm 3 /m 2. The above was applied by a gravure method and dried to obtain a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery of Comparative Example 4. Table 1 shows the battery characteristic retention ratio after 100 cycles of the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Example 4.

<非水電解液二次電池の作製>
次に、上記のようにして作製した実施例1〜4および比較例1〜4の非水電解液二次電池用積層セパレータの各々を用いて非水電解液二次電池を以下に従って作製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery>
Next, a non-aqueous electrolyte secondary battery was produced as follows using each of the laminated separators for non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 produced as described above.

(正極)
LiNi0.5Mn0.3Co0.2/導電材/PVDF(重量比92/5/3)をアルミニウム箔に塗布することにより製造された市販の正極を用いた。上記正極を、正極活物質層が形成された部分の大きさが40mm×35mmであり、かつその外周に幅13mmで正極活物質層が形成されていない部分が残るように、アルミニウム箔を切り取って正極とした。正極活物質層の厚さは58μm、密度は2.50g/cmであった。
(Positive electrode)
A commercially available positive electrode manufactured by applying LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive material/PVDF (weight ratio 92/5/3) to an aluminum foil was used. The above positive electrode was cut into aluminum foil so that the size of the part where the positive electrode active material layer was formed was 40 mm×35 mm, and the part where the positive electrode active material layer was not formed remained with a width of 13 mm on the outer periphery. It was used as the positive electrode. The positive electrode active material layer had a thickness of 58 μm and a density of 2.50 g/cm 3 .

(負極)
黒鉛/スチレン−1,3−ブタジエン共重合体/カルボキシメチルセルロースナトリウム(重量比98/1/1)を銅箔に塗布することにより製造された市販の負極を用いた。上記負極を、負極活物質層が形成された部分の大きさが50mm×40mmであり、かつその外周に幅13mmで負極活物質層が形成されていない部分が残るように、銅箔を切り取って負極とした。負極活物質層の厚さは49μm、の密度は1.40g/cmであった。
(Negative electrode)
A commercially available negative electrode manufactured by applying graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/sodium carboxymethyl cellulose (weight ratio 98/1/1) to a copper foil was used. A copper foil was cut off from the negative electrode so that the size of the portion where the negative electrode active material layer was formed was 50 mm×40 mm, and a portion where the width was 13 mm and the negative electrode active material layer was not formed remained on the outer periphery. The negative electrode was used. The negative electrode active material layer had a thickness of 49 μm and a density of 1.40 g/cm 3 .

(組み立て)
ラミネートパウチ内で、上記正極、非水電解液二次電池用積層セパレータ、および負極をこの順で積層(配置)することにより、非水電解液二次電池用部材を得た。このとき、正極の正極活物質層における主面の全部が、負極の負極活物質層における主面の範囲に含まれる(主面に重なる)ように、正極および負極を配置した。
(assembly)
A member for a non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained by stacking (arranging) the positive electrode, the non-aqueous electrolyte secondary battery multilayer separator, and the negative electrode in this order in a laminate pouch. At this time, the positive electrode and the negative electrode were arranged such that the entire main surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode was included in (covered with) the main surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode.

続いて、上記非水電解液二次電池用部材を、アルミニウム層とヒートシール層とが積層されてなる袋に入れ、さらにこの袋に非水電解液を0.25mL入れた。上記非水電解液は、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート濃度1.0モル/リットルのLiPFをエチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートおよびエチレンカーボネートの体積比が50:20:30の混合溶媒に溶解させた25℃の電解液を用いた。そして、袋内を減圧しつつ、当該袋をヒートシールすることにより、非水電解液二次電池を作製した。 Subsequently, the non-aqueous electrolyte secondary battery member was placed in a bag in which an aluminum layer and a heat seal layer were laminated, and 0.25 mL of the non-aqueous electrolyte solution was placed in this bag. The non-aqueous electrolyte solution is prepared by dissolving ethylene carbonate and LiPF 6 having a diethyl carbonate concentration of 1.0 mol/liter in a mixed solvent of ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate and ethylene carbonate at a volume ratio of 50:20:30 at 25° C. Was used. Then, the inside of the bag was depressurized and the bag was heat-sealed to manufacture a non-aqueous electrolyte secondary battery.

<サイクル試験>
充放電サイクルを経ていない新たな非水電解液二次電池に対して、25℃で電圧範囲;4.1〜2.7V、電流値;0.2C(1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値を1Cとする、以下も同様)を1サイクルとして、4サイクルの初期充放電を行った。
<Cycle test>
For a new non-aqueous electrolyte secondary battery that has not undergone a charge/discharge cycle, at 25°C, voltage range: 4.1 to 2.7 V, current value: 0.2 C (rated capacity based on discharge capacity of 1 hour rate The initial charging/discharging was performed for 4 cycles, with 1 cycle being the current value for discharging for 1 hour, and the same applies hereinafter).

続いて、55℃で次式
初期電池特性維持率(%)=(20C放電容量/0.2C放電容量)×100
に従い、初期電池特性維持率を算出した。
Subsequently, at 55° C., the following formula initial battery characteristic maintenance rate (%)=(20 C discharge capacity/0.2 C discharge capacity)×100
According to the above, the initial battery characteristic retention rate was calculated.

続いて、55℃で、充電電流値;1C、放電電流値;1Cの定電流で充放電を行うことを1サイクルとして、100サイクルの充放電を行った。そして、次式
電池特性維持率(%)=(100サイクル目の20C放電容量/100サイクル目の0.2C放電容量)×100
に従い、100サイクル後の電池特性維持率を算出した。表1に結果を示す。
Subsequently, 100 cycles of charging/discharging were performed at 55° C., where charging/discharging was performed at a constant current of 1 C for charging current value and 1 C for discharging current value as one cycle. Then, the following formula: battery characteristic maintenance rate (%)=(20C discharge capacity at 100th cycle/0.2C discharge capacity at 100th cycle)×100
According to the above, the battery characteristic retention rate after 100 cycles was calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 0006725251
Figure 0006725251

表1に示されるように、鏡面光沢度が26%を超える比較例2に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを用いた非水電解液二次電池では、初期電池特性維持率が43%であり、かつ100サイクル後の電池特性維持率が27%と顕著に低いことが確認された。これは、鏡面光沢度が26%を超えると、多孔質層の緻密性が高くなりすぎ、充放電によって発生する不溶副生成物や気泡による細孔の目詰まりや、セパレータと電極との界面における電解液の保持機能の低下により、イオン透過性が低下したためである。 As shown in Table 1, in the non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to Comparative Example 2 having a specular gloss of more than 26%, the initial battery property retention rate was 43%. %, and the battery property retention rate after 100 cycles was 27%, which was remarkably low. This is because when the specular glossiness exceeds 26%, the denseness of the porous layer becomes too high, the insoluble by-products and bubbles generated by charge and discharge clog pores, and the interface between the separator and the electrode. This is because the ion permeability is lowered due to the deterioration of the electrolyte retaining function.

また、鏡面光沢度が3%未満である比較例1に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを用いた非水電解液二次電池でも、初期電池特性維持率が65%であり、かつ100サイクル後の電池特性維持率が32%と低いことが確認された。これは、鏡面光沢度が3%未満であると、多孔質層の均一性が低く、イオン透過性にムラが生じたためである。 Further, even in a non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to Comparative Example 1 having a specular gloss of less than 3%, the initial battery characteristic retention rate is 65%, and It was confirmed that the battery characteristic retention rate after 100 cycles was as low as 32%. This is because when the specular gloss is less than 3%, the uniformity of the porous layer is low and the ion permeability is uneven.

さらに、多孔質層の体積目付が0.1cm/m未満である比較例3に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを用いた非水電解液二次電池では、初期電池特定維持率は80%と高いものの、100サイクル後の電池特性維持率が35%と低いことが確認された。これは、多孔質層の体積が小さすぎて、多孔質層によるサイクル特性の低下の抑制効果が小さいためである。 Furthermore, in the non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to Comparative Example 3 in which the volume basis weight of the porous layer is less than 0.1 cm 3 /m 2 , the initial battery specific maintenance is performed. Although the rate was as high as 80%, it was confirmed that the battery characteristic retention rate after 100 cycles was as low as 35%. This is because the volume of the porous layer is too small and the effect of suppressing deterioration of cycle characteristics due to the porous layer is small.

さらに、多孔質層の体積目付が2.5cm/mを超える比較例4に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを用いた非水電解液二次電池では、初期電池特定維持率は63%と低く、かつ100サイクル後の電池特性維持率が15%と著しく低いことが確認された。これは、多孔質層の体積が大きすぎて、多孔質層のイオン透過性が低下するためである。 Furthermore, in the non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to Comparative Example 4 in which the volume basis weight of the porous layer exceeds 2.5 cm 3 /m 2 , the initial battery specific maintenance rate was Was as low as 63%, and the battery property retention rate after 100 cycles was as low as 15%. This is because the volume of the porous layer is too large and the ion permeability of the porous layer decreases.

これに対し、多孔質層表面の鏡面光沢度が3〜26%であり、かつ多孔質層の体積目付が0.1〜2.5cm/mである実施例1〜4に係る非水電解液二次電池用積層セパレータを用いた非水電解液二次電池では、初期電池特性維持率が70%以上、および100サイクル後の電池特性維持率が39%以上となり、サイクル特性の低下を抑制できることが確認された。 On the other hand, the non-water according to Examples 1 to 4 in which the specular gloss of the surface of the porous layer is 3 to 26%, and the volume basis weight of the porous layer is 0.1 to 2.5 cm 3 /m 2. In the non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated separator for the electrolyte secondary battery, the initial battery property retention rate is 70% or more, and the battery property retention rate after 100 cycles is 39% or more, which causes deterioration of cycle characteristics. It was confirmed that it could be suppressed.

Claims (9)

ポリオレフィン系樹脂を含む多孔質フィルムと、多孔質層とからなる非水電解液二次電池用積層セパレータであって、
前記多孔質層は、前記非水電解液二次電池用積層セパレータの最外層であり、
前記多孔質層表面における60°の鏡面光沢度が3〜26%であり、
前記多孔質層の体積目付が0.1〜2.5cm/mであり、
前記多孔質層の平均膜厚が、前記多孔質フィルムの片面において0.5μm〜10μmであり、
前記多孔質層は、フィラーおよび樹脂を含み、
前記フィラーおよび前記樹脂の総量に占める前記フィラーの割合が、5〜99質量%であり、
前記フィラーが、アルミナ(酸化アルミニウム)、マイカ、およびフルオロアパタイトからなる群から選択される少なくとも1種のフィラーであり、
前記多孔質フィルムの体積基準の空隙率が0.2〜0.8であり、
前記多孔質フィルムの平均孔径が0.01μm以上、0.14μm以下であり、
前記多孔質フィルムの透気度が、ガーレ値にて、30〜500秒/100ccであることを特徴とする非水電解液二次電池用積層セパレータ。
A porous film comprising a polyolefin resin, a non-aqueous electrolyte laminated separator for a secondary battery comprising a porous layer,
The porous layer is the outermost layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator,
The specular gloss of 60° on the surface of the porous layer is 3 to 26%,
The volume basis weight of the porous layer is Ri 0.1~2.5cm 3 / m 2 der,
The average film thickness of the porous layer is 0.5 μm to 10 μm on one surface of the porous film,
The porous layer contains a filler and a resin,
The proportion of the filler in the total amount of the filler and the resin is 5 to 99% by mass,
The filler is at least one filler selected from the group consisting of alumina (aluminum oxide), mica, and fluoroapatite,
The volume-based porosity of the porous film is 0.2 to 0.8,
The average pore diameter of the porous film is 0.01 μm or more and 0.14 μm or less,
The air permeability of the porous film at Gurley value, 30 to 500 sec / 100 cc der Rukoto nonaqueous electrolyte secondary battery stack separator according to claim.
前記多孔質層は、空隙率が30%〜60%である、請求項1に係る非水電解液二次電池用積層セパレータ。 The laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the porous layer has a porosity of 30% to 60%. 前記多孔質層が、前記多孔質フィルムの少なくとも一方の面に積層されている、請求項1または2に記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。 The porous layer, the porous least one of which is laminated on the surface, according to claim 1 or 2 for the nonaqueous electrolyte secondary battery stack separator according to the film. 前記樹脂が、ポリオレフィン、含フッ素樹脂、含フッ素ゴム、芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、スチレン−ブタジエン共重合体およびその水素化物、メタクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリ酢酸ビニル、融点又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂、及び、水溶性ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも一つである、請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。 The resin is polyolefin, fluorine-containing resin, fluorine-containing rubber, aromatic polyamide, wholly aromatic polyamide, styrene-butadiene copolymer and its hydride, methacrylic acid ester copolymer, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, At least one selected from the group consisting of a styrene-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, polyvinyl acetate, a resin having a melting point or a glass transition temperature of 180° C. or higher, and a water-soluble polymer . 3. The non-aqueous electrolyte secondary battery laminated separator according to any one of 3 above. 前記樹脂が、含フッ素樹脂、含フッ素ゴム、及び、水溶性ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも一つである、請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。 The resin is at least one selected from the group consisting of a fluororesin, a fluororubber, and a water-soluble polymer, and a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1. .. 前記多孔質フィルムの突き刺し強度が2N以上であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ。 Non-aqueous electrolyte secondary battery stack separator according to any one of claims 1 to 5, wherein the piercing strength of the porous film is not less than 2N. 正極、請求項1〜のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータ、および負極がこの順で配置されてなる非水電解液二次電池用部材。 The positive electrode, the non-aqueous electrolyte secondary battery stack separator, and a non-aqueous electrolyte secondary battery member which negative electrode, which are arranged in this order according to any one of claims 1-6. 請求項1〜のいずれかに記載の非水電解液二次電池用積層セパレータを含む非水電解液二次電池。 Non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a nonaqueous electrolyte laminated separator for secondary battery according to any one of claims 1-6. 多孔質フィルムの表面上に多孔質層を形成する工程と、
前記多孔質層表面における60°の鏡面光沢度を、前記多孔質表面に、ケトン、アミド、環状カーボネート、鎖状カーボネートおよび環状エステルから選択される有機溶剤を用いて薬剤処理を施すことによって調整する工程と、を含み、
前記多孔質層は、60°の鏡面光沢度が3〜26%であり、前記多孔質フィルムの片面において平均膜厚が0.5μm〜10μmであり、かつ、体積目付が0.1〜2.5cm /m であり、
前記多孔質層は、フィラーおよび樹脂を含み、
前記フィラーおよび前記樹脂の総量に占める前記フィラーの割合が、5〜99質量%であり、
前記多孔質フィルムの体積基準の空隙率が0.2〜0.8であり、
前記多孔質フィルムの平均孔径が0.01μm以上、0.14μm以下であり、
前記多孔質フィルムの透気度が、ガーレ値にて、30〜500秒/100ccである、非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法。
A step of forming a porous layer on the surface of the porous film,
The specular gloss of 60° on the surface of the porous layer is adjusted by subjecting the surface of the porous layer to a chemical treatment with an organic solvent selected from a ketone, an amide, a cyclic carbonate, a chain carbonate and a cyclic ester. a step of, only including,
The porous layer has a specular gloss of 60° of 3 to 26%, an average film thickness of 0.5 μm to 10 μm on one side of the porous film, and a volume basis weight of 0.1 to 2. 5 cm 3 /m 2 ,
The porous layer contains a filler and a resin,
The proportion of the filler in the total amount of the filler and the resin is 5 to 99% by mass,
The volume-based porosity of the porous film is 0.2 to 0.8,
The average pore diameter of the porous film is 0.01 μm or more and 0.14 μm or less,
The method for producing a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the porous film has an air permeability of 30 to 500 seconds/100 cc in Gurley value .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7169149B2 (en) * 2017-10-20 2022-11-10 住友化学株式会社 Separator for non-aqueous electrolyte secondary battery
CN111247611B (en) * 2017-10-24 2022-07-05 三洋化成工业株式会社 Electrolytic solution for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor
JP6663469B2 (en) * 2017-10-24 2020-03-11 住友化学株式会社 Porous layer for non-aqueous electrolyte secondary battery
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CN109192906B (en) * 2018-09-19 2020-12-15 中国科学技术大学 Preparation method of organic-inorganic nano composite battery diaphragm
CN109216632B (en) * 2018-09-19 2020-08-28 中国科学技术大学 Preparation method of porous polyvinyl alcohol battery diaphragm
JP7178947B2 (en) * 2019-04-16 2022-11-28 住友化学株式会社 Laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery
CN111834589A (en) * 2019-04-16 2020-10-27 住友化学株式会社 Porous layer for nonaqueous electrolyte secondary battery
CN111834588A (en) * 2019-04-16 2020-10-27 住友化学株式会社 Porous layer for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP7178946B2 (en) * 2019-04-16 2022-11-28 住友化学株式会社 Porous layer for non-aqueous electrolyte secondary battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4794824B2 (en) * 2004-04-05 2011-10-19 パナソニック株式会社 Lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof
JP2008210782A (en) * 2007-01-29 2008-09-11 Hitachi Maxell Ltd Separator for battery, manufacturing method of separator for battery, and lithium secondary battery
CN104137300A (en) * 2012-03-09 2014-11-05 帝人株式会社 Non-aqueous secondary battery separator, method for manufacturing same, and non-aqueous secondary battery
JP6088759B2 (en) * 2012-06-29 2017-03-01 Jxエネルギー株式会社 Method for producing separator for lithium ion secondary battery
JP5845222B2 (en) * 2012-09-19 2016-01-20 積水化学工業株式会社 Microporous resin film, method for producing the same, and separator for lithium ion battery

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