JP6893402B2 - Separator for power storage device - Google Patents

Separator for power storage device Download PDF

Info

Publication number
JP6893402B2
JP6893402B2 JP2016145427A JP2016145427A JP6893402B2 JP 6893402 B2 JP6893402 B2 JP 6893402B2 JP 2016145427 A JP2016145427 A JP 2016145427A JP 2016145427 A JP2016145427 A JP 2016145427A JP 6893402 B2 JP6893402 B2 JP 6893402B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
separator
storage device
power storage
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016145427A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017027945A (en
Inventor
圭太郎 ▲飴▼山
圭太郎 ▲飴▼山
仁 高森
仁 高森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Publication of JP2017027945A publication Critical patent/JP2017027945A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6893402B2 publication Critical patent/JP6893402B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

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

Description

本発明は、蓄電デバイス用セパレータに関する。 The present invention relates to a separator for a power storage device.

近年、リチウムイオン電池により代表される非水電解液電池の開発が、活発に行われていた。通常、非水電解液電池には、微多孔膜を含むセパレータが正負極間に設けられている。セパレータは、正負極間の直接的な接触を防ぎ、かつ微多孔中に保持した電解液を通じてイオンを透過させる機能を有する。 In recent years, the development of non-aqueous electrolyte batteries represented by lithium ion batteries has been actively carried out. Usually, a non-aqueous electrolyte battery is provided with a separator containing a microporous membrane between the positive and negative electrodes. The separator has a function of preventing direct contact between the positive and negative electrodes and allowing ions to permeate through the electrolytic solution held in the microporous.

非水電解液電池の電気特性及び安全性に加えて、充放電電流の均一化及びリチウムデンドライト抑制の観点から、セパレータには電極との接着性の向上も求められている。セパレータに接着性を持たせるために、セパレータ基材への様々なポリマーの塗工が提案されている(特許文献1〜9)。 In addition to the electrical characteristics and safety of the non-aqueous electrolyte battery, the separator is also required to have improved adhesiveness to the electrode from the viewpoint of uniform charging / discharging current and suppression of lithium dendrite. In order to give the separator adhesiveness, coating of various polymers on the separator base material has been proposed (Patent Documents 1 to 9).

特許文献1では、コアシェル型構造を有する接着性ポリマー及びその膨潤度が検討されている。 In Patent Document 1, an adhesive polymer having a core-shell type structure and the degree of swelling thereof are studied.

特許文献2では、ポリマー塗工液に含まれるポリマー粒子の形状変動及び粒径変動が検討されている。 In Patent Document 2, the shape variation and the particle size variation of the polymer particles contained in the polymer coating liquid are studied.

接着性ポリマーの選定について、特許文献3では、スルホン酸基を有するアクリルポリマーとエポキシ基を有するアクリルポリマーの併用が記述されており、そして特許文献9では、接着性ポリマーとしてスチレン−ブタジエンゴムが記述されている。 Regarding the selection of the adhesive polymer, Patent Document 3 describes the combined use of the acrylic polymer having a sulfonic acid group and the acrylic polymer having an epoxy group, and Patent Document 9 describes styrene-butadiene rubber as the adhesive polymer. Has been done.

接着性ポリマーの熱特性について、特許文献4では、基材上に配置される熱可塑性ポリマーのガラス転移温度が検討されており、特許文献5では、10℃〜100℃のガラス転移温度を有するポリマー粒子が提案されており、そして特許文献7では、セパレータ基材を形成するポリマーの融点よりも低い温度で接着性を発現する接着性ポリマーが提案されている。 Regarding the thermal properties of the adhesive polymer, Patent Document 4 examines the glass transition temperature of the thermoplastic polymer placed on the substrate, and Patent Document 5 examines the glass transition temperature of the polymer having a glass transition temperature of 10 ° C. to 100 ° C. Particles have been proposed, and Patent Document 7 proposes an adhesive polymer that exhibits adhesiveness at a temperature lower than the melting point of the polymer forming the separator substrate.

基材上の接着性ポリマーの配置箇所について、特許文献6では、基材面の1%〜80%の範囲内にバインダポリマーを均等に分布させることが提案されており、そして特許文献8では、ゲル状ポリマーを基材上に部分的に配置することが提案されている。 Regarding the location of the adhesive polymer on the substrate, Patent Document 6 proposes to evenly distribute the binder polymer within the range of 1% to 80% of the substrate surface, and Patent Document 8 states. It has been proposed to partially place the gel polymer on the substrate.

特開2015−28843号公報JP-A-2015-28843 国際公開第2012/020737号International Publication No. 2012/020737 国際公開第2012/043729号International Publication No. 2012/043729 国際公開第2014/017651号International Publication No. 2014/017651 国際公開第2013/151144号International Publication No. 2013/151144 国際公開第2003/012896号International Publication No. 2003/012896 特開2011−023186号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-0231186 特表2006−525624号公報Special Table 2006-525624 特表2008−521964号公報Japanese Patent Publication No. 2008-521964

しかしながら、特許文献1〜9に記述されている接着性ポリマーを用いて基材上に接着層を形成すると、蓄電デバイスにおいて、基材と電極の界面では接着力が確保されるが、電解液中での接着層の剛性が不十分であるために、セパレータと電極の積層体又は捲回された積層体の剛性が上がりきらず、蓄電デバイスの変形が発生することがあった。 However, when the adhesive layer is formed on the base material using the adhesive polymer described in Patent Documents 1 to 9, the adhesive force is secured at the interface between the base material and the electrode in the power storage device, but in the electrolytic solution. Since the rigidity of the adhesive layer in the above is insufficient, the rigidity of the laminate of the separator and the electrode or the wound laminate may not be increased, and the power storage device may be deformed.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、蓄電デバイス内で、セパレータと電極の積層体又は捲回された積層体の変形を抑制することができる蓄電デバイス用セパレータを提供することである。 Therefore, an object to be solved by the present invention is to provide a separator for a power storage device capable of suppressing deformation of a laminate of a separator and an electrode or a wound laminate in a power storage device.

本発明者らは、電解液中でさえも剛性を有するポリマーをセパレータ基材上に存在させることによって、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]
少なくとも1つの多孔膜を含む基材;及び
前記基材の少なくとも1つの面の少なくとも1つの領域に存在するポリマー;
を含む蓄電デバイス用セパレータであって、3点曲げ試験について下記式(f):
Fsepmax−Fbasemax≧10 (f)
{式中、Fsepmaxは、電極と前記蓄電デバイス用セパレータの積層捲回体1及び電解液が収納されている収納体1に対する圧子の押し込み速度を50mm/分に維持するための荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値であり、かつ
Fbasemaxは、前記基材と前記電極の積層捲回体2及び前記電解液が収納されている収納体2に対する前記圧子の押し込み速度を50mm/分に維持するための荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値である}
で表される関係を満たす前記蓄電デバイス用セパレータ。
[2]
前記電極は、正極又は負極である、[1]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[3]
前記電極が前記正極と前記負極のいずれであるとしても、上記式(f)で表される関係を満たす、[2]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[4]
前記圧子は、前記積層捲回体1又は前記積層捲回体2の捲回方向と垂直な方向から前記収納体1又は前記収納体2に対して押し込まれる、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[5]
前記収納体1の寸法及び材質が、前記収納体2の寸法及び材質と同じである、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[6]
前記蓄電デバイス用セパレータを前記電解液に含浸した後に、前記ポリマーにより被覆されている前記基材の面の面積割合が、5%〜80%である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[7]
前記蓄電デバイス用セパレータの前記ポリマーが存在する最表面に対して、アルミニウム箔を温度25℃及び圧力5MPaの条件下で3分間に亘ってプレスした場合には、前記蓄電デバイス用セパレータと前記アルミニウム箔の間の剥離強度が、8N/m(8gf/cm)以下である、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[8]
前記蓄電デバイス用セパレータの前記ポリマーが存在する最表面に対して、アルミニウム箔を温度80℃及び圧力10MPaの条件下で3分間に亘ってプレスした場合には、前記蓄電デバイス用セパレータと前記アルミニウム箔の間の剥離強度が、9.8N/m(10gf/cm)以上である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[9]
前記ポリマーは、粒状熱可塑性ポリマーである、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[10]
前記粒状熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(Si)を用いて下記数式:

Figure 0006893402
{式中、Siは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である}
によって定義される分散(σ)が、0.01以上0.7以下である、[9]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[11]
前記分散(σ)は、95視野について算出された値の平均値である、[10]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[12]
前記ポリマーを含む塗工液を、5%〜70%の前記基材に対する塗工面積割合、0.05g/m〜1.0g/mの塗工目付、及び0.1μm〜3μmの塗工厚みの条件下で、前記基材の前記少なくとも1つの面に塗工する工程を含む、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータの製造方法。 The present inventors have found that the above problems can be solved by allowing a polymer having rigidity even in an electrolytic solution to be present on a separator substrate, and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.
[1]
A substrate containing at least one porous membrane; and a polymer present in at least one region of at least one surface of the substrate;
The following formula (f):
Fsep max −Fbase max ≧ 10 (f)
{In the formula, Fsep max is a load (N) for maintaining the pushing speed of the indenter with respect to the laminated wound body 1 of the electrode and the separator for the power storage device and the storage body 1 in which the electrolytic solution is stored at 50 mm / min. Is the maximum value when plotted over time, and Fbase max is the pushing speed of the indenter with respect to the laminated wound body 2 of the base material and the electrode and the storage body 2 in which the electrolytic solution is stored by 50 mm. This is the maximum value when the load (N) for maintaining at / min is plotted over time}
The separator for the power storage device that satisfies the relationship represented by.
[2]
The separator for a power storage device according to [1], wherein the electrode is a positive electrode or a negative electrode.
[3]
The separator for a power storage device according to [2], which satisfies the relationship represented by the above formula (f) regardless of whether the electrode is the positive electrode or the negative electrode.
[4]
The indenter is pushed into the storage body 1 or the storage body 2 from a direction perpendicular to the winding direction of the laminated winding body 1 or the laminated winding body 2, any of [1] to [3]. The separator for a power storage device according to item 1.
[5]
The separator for a power storage device according to any one of [1] to [4], wherein the size and material of the storage body 1 are the same as the size and material of the storage body 2.
[6]
Any one of [1] to [5], wherein the area ratio of the surface of the base material coated with the polymer after impregnating the separator for a power storage device with the electrolytic solution is 5% to 80%. Separator for power storage device according to the section.
[7]
When the aluminum foil is pressed on the outermost surface of the power storage device separator where the polymer is present for 3 minutes under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a pressure of 5 MPa, the power storage device separator and the aluminum foil are pressed. The separator for a power storage device according to any one of [1] to [6], wherein the peel strength between the two is 8 N / m (8 gf / cm) or less.
[8]
When the aluminum foil is pressed on the outermost surface of the power storage device separator where the polymer is present for 3 minutes under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 10 MPa, the power storage device separator and the aluminum foil are pressed. The separator for a power storage device according to any one of [1] to [7], wherein the peel strength between the two is 9.8 N / m (10 gf / cm) or more.
[9]
The separator for a power storage device according to any one of [1] to [8], wherein the polymer is a granular thermoplastic polymer.
[10]
Using the area (Si) of the Voronoi polygon obtained by performing Voronoi division of the granular thermoplastic polymer, the following formula:
Figure 0006893402
{In the equation, Si is the measured value of the area of the Voronoi polygon, m is the average value of the measured values of the area of the Voronoi polygon, and n is the total number of Voronoi polygons}
The separator for a power storage device according to [9], wherein the variance (σ 2) defined by is 0.01 or more and 0.7 or less.
[11]
The separator for a power storage device according to [10], wherein the variance (σ 2 ) is an average value of values calculated for 95 visual fields.
[12]
The coating liquid containing the polymer, coating area ratio with respect to the substrate of 5% ~70%, 0.05g / m 2 ~1.0g / m 2 of coating basis weight, and 0.1μm~3μm coating The method for producing a separator for a power storage device according to any one of [1] to [8], which comprises a step of coating the at least one surface of the base material under the condition of the working thickness.

本発明によれば、蓄電デバイス用セパレータの接着性部分の剛性が確保されるので、蓄電デバイスの剛性を向上させて、蓄電デバイスの変形を抑制することができる。 According to the present invention, since the rigidity of the adhesive portion of the power storage device separator is ensured, the rigidity of the power storage device can be improved and the deformation of the power storage device can be suppressed.

図1は、ポリマー層の表面を観察した写真の一例を示す。FIG. 1 shows an example of a photograph in which the surface of the polymer layer is observed. 図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマーを、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果の一例を示す。FIG. 2 shows an example of the result of automatically identifying the thermoplastic polymer included in the observation field of FIG. 1 using image processing software. 図3は、図2で特定された複数の粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例を示す。FIG. 3 shows an example of the result of obtaining a Voronoi polygon by performing Voronoi division on a plurality of particles identified in FIG. 図4は、図3で得られたボロノイ多角形の面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出した結果の一例を示す。FIG. 4 shows an example of the result of automatically calculating the area of the Voronoi polygon obtained in FIG. 3 using image processing software. 図5は、セパレータ上に配置された熱可塑性ポリマー粒子を観察する95視野のうちの19視野から成る1区画を設定する方法の一例を示す。FIG. 5 shows an example of a method of setting one compartment consisting of 19 fields of view out of 95 fields of view for observing thermoplastic polymer particles arranged on a separator. 図6は、セパレータ上に配置された熱可塑性ポリマー粒子を観察する95視野を包含する5区画を設定する方法の一例を示す。FIG. 6 shows an example of a method of setting 5 compartments including 95 fields of view for observing thermoplastic polymer particles arranged on a separator. 図7A〜Eは、本発明の実施形態に係るセパレータにおいて、基材の少なくとも1つの面に形成されたポリマー層の平面形状を示す模式図である。7A to 7E are schematic views showing a planar shape of a polymer layer formed on at least one surface of a base material in the separator according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態(以下「本実施形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof.

本実施形態に係る蓄電デバイス用セパレータ(以下「セパレータ」という)は、少なくとも1つの多孔膜を含む基材と、基材の少なくとも1つの面の少なくとも1つの領域に存在するポリマーとを含む。所望により、セパレータは、無機フィラー及び樹脂製バインダを含む多孔層をさらに含んでよい。 The energy storage device separator (hereinafter referred to as "separator") according to the present embodiment includes a base material containing at least one porous membrane and a polymer present in at least one region of at least one surface of the base material. If desired, the separator may further include a porous layer containing an inorganic filler and a resin binder.

本実施形態では、セパレータは、3点曲げ試験について下記式(f):
Fsepmax−Fbasemax≧10 (f)
{式中、Fsepmaxは、電極とセパレータの積層捲回体1及び電解液が収納されている収納体1に対する圧子の押し込み速度を50mm/分に維持するための荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値であり、かつ
Fbasemaxは、基材と電極の積層捲回体2及び電解液が収納されている収納体2に対する圧子の押し込み速度を50mm/分に維持するための荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値である}
で表される関係を満たす。
In the present embodiment, the separator has the following formula (f): for a three-point bending test.
Fsep max −Fbase max ≧ 10 (f)
{In the formula, Fsep max applies a load (N) over time to maintain the indenter pushing speed at 50 mm / min with respect to the laminated wound body 1 of the electrode and the separator and the storage body 1 in which the electrolytic solution is stored. It is a maximum value when plotted, and Fbase max is a load for maintaining the pushing speed of the indenter against the laminated wound body 2 of the base material and the electrode and the storage body 2 in which the electrolytic solution is stored at 50 mm / min. This is the maximum value when (N) is plotted over time}
Satisfy the relationship represented by.

式(f)においてFsepmaxからFbasemaxを引くことにより得られる値は、電極及びセパレータを重ねて捲回することにより得られる積層捲回体1並びに電解液を収納している収納体1と、セパレータの代わりに基材を電極と重ねて捲回することにより得られる積層捲回体2及び電解液を収納している収納体2とを、それぞれ3点曲げ試験に供した場合における収納体1の強度(N)と収納体2の強度(N)の差(以下「剛性差」という)である。 The values obtained by subtracting Fbase max from Fsep max in the formula (f) are the laminated wound body 1 obtained by laminating and winding the electrodes and the separator, and the accommodating body 1 containing the electrolytic solution. A storage body 1 in the case where a laminated winding body 2 obtained by stacking a base material on an electrode instead of a separator and a storage body 2 containing an electrolytic solution are subjected to a three-point bending test, respectively. It is the difference between the strength (N) of the above and the strength (N) of the housing body 2 (hereinafter referred to as “rigidity difference”).

積層捲回体1と電解液を含む収納体1又は積層捲回体2と電解液を含む収納体2の構成に基づくと、蓄電デバイスは、収納体1又は2によりモデル化されるので、上記で定義された剛性差が高いほど、セパレータを備える蓄電デバイスの剛性も高い。剛性差が10N以上であるとき、電解液中でセパレータと電極の間にせん断応力が掛かったとしても、蓄電デバイスは、蓄電デバイスの変形又はセパレータと電極の界面剥離を抑制するのに十分な剛性を有する。蓄電デバイスの剛性の観点から、剛性差は高いほど好ましく、かつ剛性差の上限値は、蓄電デバイスの設計に応じて決定されるので制限されない。 Based on the configuration of the accommodating body 1 containing the laminated wound body 1 and the electrolytic solution or the accommodating body 2 containing the laminated wound body 2 and the electrolytic solution, the power storage device is modeled by the accommodating body 1 or 2, and thus described above. The higher the rigidity difference defined in, the higher the rigidity of the power storage device provided with the separator. When the rigidity difference is 10 N or more, even if a shear stress is applied between the separator and the electrode in the electrolytic solution, the power storage device has sufficient rigidity to suppress the deformation of the power storage device or the interface peeling between the separator and the electrode. Has. From the viewpoint of the rigidity of the power storage device, the higher the rigidity difference is, the more preferable it is, and the upper limit value of the rigidity difference is not limited because it is determined according to the design of the power storage device.

一方で、剛性差が正負極共に10N未満であるとき、セパレータを備える蓄電デバイスは、電解液中でセパレータと電極の間に掛かるせん断応力に耐えられず、蓄電デバイスの変形、セパレータ基材と電極の間に存在するポリマー部分の凝集破壊、又はセパレータと電極の界面剥離が発生する。 On the other hand, when the difference in rigidity is less than 10 N for both the positive and negative electrodes, the power storage device provided with the separator cannot withstand the shear stress applied between the separator and the electrode in the electrolytic solution, and the power storage device is deformed and the separator base material and the electrode are deformed. Aggregate fracture of the polymer portion existing between the two, or interface peeling between the separator and the electrode occurs.

したがって、剛性差が10N以上であるとき、(i)リチウムデンドライトの発生、及び電解液中の捲回体のしわ又は層間剥離を抑制することによって、経時での蓄電デバイスの厚みの増加を抑制することができるので、蓄電デバイスのサイクル特性が向上し、かつ/又は(ii)ポリマーにより被覆されているセパレータ基材面の被覆面積が低くても、蓄電デバイスの急速な充放電を達成できるので、蓄電デバイスのレート特性が向上する。(i)及び(ii)の観点から、剛性差は、12N以上であることがより好ましく、14N以上であることがさらに好ましい。 Therefore, when the rigidity difference is 10 N or more, (i) generation of lithium dendrite and wrinkles or delamination of the wound body in the electrolytic solution are suppressed, thereby suppressing an increase in the thickness of the power storage device over time. Therefore, the cycle characteristics of the power storage device are improved, and / or even if the coverage area of the separator base material surface coated with the polymer (ii) is small, rapid charging / discharging of the power storage device can be achieved. The rate characteristics of the power storage device are improved. From the viewpoints of (i) and (ii), the rigidity difference is more preferably 12 N or more, and further preferably 14 N or more.

剛性差は、セパレータ基材の少なくとも1つの面の少なくとも1つの領域に存在するポリマーの電解液中での接着性と剛性を両立することにより10N以上に制御される。したがって、基材の少なくとも1つの面の少なくとも1つの領域にポリマーを備えるセパレータを用いて形成される収納体1の強度(N)は、セパレータの代わりに基材を用いて形成される収納体2の強度(N)より10N以上大きいことが好ましく、12N以上大きいことがより好ましく、14N以上大きいことが好ましい。 The difference in rigidity is controlled to 10 N or more by achieving both adhesiveness and rigidity of the polymer present in at least one region of at least one surface of the separator base material in the electrolytic solution. Therefore, the strength (N) of the housing body 1 formed by using the separator having the polymer in at least one region of at least one surface of the base material is the strength (N) of the housing body 2 formed by using the base material instead of the separator. It is preferably 10 N or more larger than the strength (N) of the above, more preferably 12 N or more, and preferably 14 N or more.

式(f)中のFsepmaxは、好ましくは、電極及びセパレータを重ねて捲回して積層捲回体1を形成し、積層捲回体1を収納体1に入れ、収納体1に電解液を注いでから測定され、より好ましくは、電解液の注液後に収納体1のヒートプレスを行ってから測定される。 For Fsep max in the formula (f), preferably, the electrodes and the separator are laminated and wound to form the laminated wound body 1, the laminated wound body 1 is put into the accommodating body 1, and the electrolytic solution is put into the accommodating body 1. It is measured after pouring, and more preferably, it is measured after heat-pressing the housing 1 after pouring the electrolytic solution.

式(f)中のFbasemaxは、好ましくは、基材及び電極を重ねて捲回して積層捲回体2を形成し、積層捲回体2を収納体2に入れ、収納体2に電解液を注いでから測定され、より好ましくは、電解液の注液後に収納体2のヒートプレスを行ってから測定される。 The Fbase max in the formula (f) is preferably formed by stacking the base material and the electrode and winding them to form the laminated wound body 2, put the laminated wound body 2 in the accommodating body 2, and put the electrolytic solution in the accommodating body 2. Is measured after pouring, and more preferably, the accommodating body 2 is heat-pressed after pouring the electrolytic solution.

3点曲げ試験の容易さ及び正確さの観点から、圧子は、積層捲回体の端面と垂直な方向からではなく、積層捲回体の長手方向と垂直な方向から収納体に対して押し込まれることが好ましく、積層捲回体の捲回方向と垂直な方向から収納体に対して押し込まれることがより好ましく、圧子の先端が収納体中の積層捲回体の中心に接近できるように押し込まれることがさらに好ましい。 From the viewpoint of ease and accuracy of the three-point bending test, the indenter is pushed into the accommodating body not from the direction perpendicular to the end face of the laminated wound body but from the direction perpendicular to the longitudinal direction of the laminated wound body. It is preferable that the indenter is pushed into the accommodating body from a direction perpendicular to the winding direction of the laminated wound body, and is pushed so that the tip of the indenter can approach the center of the laminated wound body in the accommodating body. Is even more preferable.

3点曲げ試験では、使用電極は、収納体が3点曲げ試験に供されることができる限り、アルミニウム箔、銅箔等の電極集電体;正極集電体上に正極活物質を備える正極;及び負極集電体上に負極活物質を備える負極のいずれでもよい。上記(i)及び(ii)の観点から、電極は正極又は負極であることが好ましく、電極が正極と負極のいずれであるとしても、剛性差は10N以上であることがより好ましい。 In the three-point bending test, the electrodes used are electrode current collectors such as aluminum foil and copper foil as long as the housing can be subjected to the three-point bending test; a positive electrode having a positive electrode active material on the positive electrode current collector. ; And a negative electrode having a negative electrode active material on the negative electrode current collector may be used. From the viewpoints of (i) and (ii) above, the electrode is preferably a positive electrode or a negative electrode, and regardless of whether the electrode is a positive electrode or a negative electrode, the rigidity difference is more preferably 10 N or more.

3点曲げ試験に供される収納体は、複数のポリマーフィルム、例えばポリプロピレンフィルムと、単数又は複数の金属シート、例えばアルミニウムシートとをラミネートすることにより得られるパウチ型ケースでよい。 The housing to be subjected to the three-point bending test may be a pouch-shaped case obtained by laminating a plurality of polymer films, for example, polypropylene films, and one or more metal sheets, for example, aluminum sheets.

3点曲げ試験に供される収納体の寸法は、電極とセパレータ又は基材とを積層して捲回することにより得られる積層捲回体と、電解液とを収納することができる限り、任意の形態及び寸法を有してよい。3点曲げ試験時に収納体の両端を固定するので、収納体の寸法は、積層捲回体の寸法に近いことが好ましく、そして積層捲回体は、3点曲げ試験時の圧子の押し込み方向から収納体を観察したときに積層捲回体の中心又は重心が収納体の中心又は重心と一致するように、収納体内に配置されることが好ましい。 The dimensions of the housing body to be subjected to the three-point bending test are arbitrary as long as the laminated wound body obtained by laminating and winding the electrode and the separator or the base material and the electrolytic solution can be stored. May have the form and dimensions of. Since both ends of the storage body are fixed during the 3-point bending test, the dimensions of the storage body are preferably close to the dimensions of the laminated wound body, and the laminated wound body is from the indenter pushing direction during the 3-point bending test. It is preferable that the laminated wound body is arranged in the storage body so that the center or the center of gravity of the laminated wound body coincides with the center or the center of gravity of the storage body when the storage body is observed.

本実施形態では、電極及びセパレータの積層捲回体1を収納する収納体1と電極及び基材の積層捲回体2を収納する収納体2のいずれも、任意の寸法及び材質を有してよいが、3点曲げ試験の容易さ及び正確さの観点から、収納体1の寸法及び材質が、収納体2の寸法及び材質と同じであることが好ましい。
3点曲げ試験の容易さ及び正確さの観点から、上記収納体1の形成に使用される電解液と上記収納体2の形成に使用される電解液は、同じであることが好ましい。
3点曲げ試験の容易さ及び正確さの観点から、上記収納体1のヒートプレス条件と上記収納体2のヒートプレス条件は、同じであることが好ましい。
3点曲げ試験の方法及び条件については実施例において説明する。
In the present embodiment, both the accommodating body 1 for accommodating the laminated wound body 1 of the electrode and the separator and the accommodating body 2 for accommodating the laminated wound body 2 of the electrode and the base material have arbitrary dimensions and materials. However, from the viewpoint of ease and accuracy of the three-point bending test, it is preferable that the dimensions and materials of the housing body 1 are the same as the dimensions and materials of the housing body 2.
From the viewpoint of ease and accuracy of the three-point bending test, it is preferable that the electrolytic solution used for forming the accommodating body 1 and the electrolytic solution used for forming the accommodating body 2 are the same.
From the viewpoint of ease and accuracy of the three-point bending test, it is preferable that the heat press conditions of the storage body 1 and the heat press conditions of the storage body 2 are the same.
The method and conditions of the three-point bending test will be described in Examples.

セパレータは、蓄電デバイスの製造に使用されることができる。セパレータに係る各構成について以下に説明する。 Separators can be used in the manufacture of power storage devices. Each configuration related to the separator will be described below.

[ポリマー、ポリマー層及び接着層] [Polymer, polymer layer and adhesive layer]

ポリマーは、多孔膜、又は少なくとも一方の表面に無機フィラー及び樹脂製バインダを含む多孔層を有する多孔膜(これらをあわせて「基材」ともいう)の少なくとも1つの面の少なくとも1つの領域に配置される。ポリマーは、熱可塑性ポリマーであることが好ましい。本明細書では、用語「熱可塑性ポリマー」は、セパレータと電極を接着するためのバインダ類として通常使用される熱可塑性ポリマー、又は電解液中で熱プレスされることによりゲル化して接着性を発現するポリマーを含むものとする。
上記ポリマーを含有する層(以下「ポリマー層」という)は、基材の少なくとも片面上に形成される。ポリマー層は、基材の少なくとも片面の、少なくとも一部の領域に形成されていればよい。
ポリマー層は、熱プレスの工程を経ることにより、電極とセパレータを接着させることができる。すなわち、ポリマー層は、電極とセパレータとの間で接着層として機能し得るものである。
The polymer is located in at least one region of at least one surface of the porous membrane or a porous membrane having a porous layer containing an inorganic filler and a resin binder on at least one surface (collectively referred to as "base material"). Will be done. The polymer is preferably a thermoplastic polymer. As used herein, the term "thermoplastic polymer" is a thermoplastic polymer usually used as a binder for adhering a separator and an electrode, or is gelled by hot pressing in an electrolytic solution to exhibit adhesiveness. It shall contain the polymer to be used.
The layer containing the polymer (hereinafter referred to as "polymer layer") is formed on at least one side of the base material. The polymer layer may be formed in at least a part of a region on at least one side of the base material.
The polymer layer can be bonded to the electrode and the separator by undergoing a heat pressing process. That is, the polymer layer can function as an adhesive layer between the electrode and the separator.

3点曲げ試験により測定される剛性差を10N以上に制御して蓄電デバイスの剛性を向上させるためには、電極とセパレータの界面におけるポリマー層の接着性と、電解液中でのポリマー層の剛性とを両立することが求められる。 In order to improve the rigidity of the power storage device by controlling the rigidity difference measured by the three-point bending test to 10 N or more, the adhesiveness of the polymer layer at the interface between the electrode and the separator and the rigidity of the polymer layer in the electrolytic solution It is required to achieve both.

電極とセパレータの界面におけるポリマー層の接着性を確保するためには、基材上に形成されたポリマー層が、粘着性又はアンカー効果を有することが好ましい。
さらに、電解液中での接着層の剛性を向上させるためには、下記1〜3の少なくとも1つが必要である:
1.電解液中で剛性が高いポリマーを使用する;
2.ポリマー層が連続層を形成する;及び
3.無機フィラーとポリマーの混合物を含む接着層を形成する。
In order to ensure the adhesiveness of the polymer layer at the interface between the electrode and the separator, it is preferable that the polymer layer formed on the substrate has an adhesive or anchoring effect.
Further, in order to improve the rigidity of the adhesive layer in the electrolytic solution, at least one of the following 1 to 3 is required:
1. 1. Use a polymer with high rigidity in the electrolyte;
2. The polymer layer forms a continuous layer; and 3. An adhesive layer containing a mixture of an inorganic filler and a polymer is formed.

〔1.電解液中で剛性が高いポリマーを使用する〕
電解液中で剛性が高いポリマーは、剛性差を10N以上に制御できる限り、熱可塑性ポリマーでよい。熱可塑性ポリマーの具体例としては、以下の1)〜4)が挙げられる。
1)共役ジエン系ポリマー、
2)アクリル系ポリマー、
3)ポリビニルアルコール系樹脂、及び
4)含フッ素樹脂。
[1. Use a polymer with high rigidity in the electrolyte]
The polymer having high rigidity in the electrolytic solution may be a thermoplastic polymer as long as the difference in rigidity can be controlled to 10 N or more. Specific examples of the thermoplastic polymer include the following 1) to 4).
1) Conjugated diene polymer,
2) Acrylic polymer,
3) Polyvinyl alcohol-based resin, and 4) Fluororesin.

上記1)共役ジエン系ポリマーは、共役ジエン化合物をモノマー単位として含むポリマーである。上記共役ジエン化合物としては、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換及び側鎖共役ヘキサジエン類等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
また、共役ジエン系ポリマーは、後述する(メタ)アクリル系化合物又は他のモノマーをモノマー単位として含んでいてもよい。具体的には、例えば、スチレン−ブタジエンコポリマー及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー及びその水素化物等である。
The above 1) conjugated diene polymer is a polymer containing a conjugated diene compound as a monomer unit. Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chlor-1,3-butadiene, and substituted linear chain. Conjugated pentadienes, substitutions, side chain conjugated hexadiene and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.
Further, the conjugated diene polymer may contain a (meth) acrylic compound or another monomer described later as a monomer unit. Specifically, for example, styrene-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride and the like.

上記2)アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリル系化合物をモノマー単位として含むポリマーである。上記(メタ)アクリル系化合物とは、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルからなる群から選ばれる少なくとも一つを示す。
このような化合物としては、例えば、下記式(P1)で表される化合物が挙げられる。
CH=CRY1−COO−RY2 (P1)
式(P1)中、RY1は水素原子又はメチル基を示し、RY2は水素原子又は1価の炭化水素基を示す。RY2が1価の炭化水素基の場合は、置換基を有していてもよくかつ鎖内にヘテロ原子を有していてもよい。1価の炭化水素基としては、例えば、直鎖であっても分岐していてもよい鎖状アルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基が挙げられる。また、置換基としては、例えば、ヒドロキシル基及びフェニル基が挙げられ、ヘテロ原子としては、例えばハロゲン原子、酸素原子等が挙げられる。(メタ)アクリル系化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
このような(メタ)アクリル系化合物としては、(メタ)アクリル酸、鎖状アルキル(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート、フェニル基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
The above 2) acrylic polymer is a polymer containing a (meth) acrylic compound as a monomer unit. The (meth) acrylic compound refers to at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester.
Examples of such a compound include a compound represented by the following formula (P1).
CH 2 = CR Y1- COO- RY2 (P1)
In the formula (P1), RY1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and RY2 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. When RY2 is a monovalent hydrocarbon group, it may have a substituent and may have a heteroatom in the chain. Examples of the monovalent hydrocarbon group include a chain alkyl group which may be linear or branched, a cycloalkyl group, and an aryl group. Examples of the substituent include a hydroxyl group and a phenyl group, and examples of the hetero atom include a halogen atom and an oxygen atom. The (meth) acrylic compound may be used alone or in combination of two or more.
Examples of such (meth) acrylic compounds include (meth) acrylic acid, chain alkyl (meth) acrylate, cycloalkyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having a hydroxyl group, and phenyl group-containing (meth) acrylate. Can be mentioned.

Y2の1種である鎖状アルキル基として、より具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、及びイソプロピル基である炭素原子数が1〜3の鎖状アルキル基;n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、及びラウリル基等の、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基が挙げられる。また、RY2の1種であるアリール基としては、例えばフェニル基が挙げられる。
そのようなRY2を有する(メタ)アクリル酸エステルモノマーの具体例としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等の鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレート;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の、芳香環を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
More specifically, as a chain alkyl group which is a kind of RY2 , a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and a chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which are isopropyl groups; n- Examples thereof include chain alkyl groups having 4 or more carbon atoms, such as a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-hexyl group, a 2-ethylhexyl group, and a lauryl group. Further, as an aryl group which is one kind of RY2 , for example, a phenyl group can be mentioned.
Specific examples of such a (meth) acrylic acid ester monomer having RY2 include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, and the like. Chain alkyl groups such as 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and lauryl methacrylate. Has (meth) acrylate;
Examples thereof include (meth) acrylates having an aromatic ring, such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate.

これらの中では、電極(電極活物質)との密着性向上の観点、及び電解液の溶解パラメータ(SP値)とポリマーのSP値を適度に離すことにより、電解液中での過度な膨潤を抑制し、剛性と抵抗のバランスを両立させる観点から、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基を有するモノマー、より具体的には、RY2が炭素原子数4以上の鎖状アルキル基である(メタ)アクリル酸エステルモノマーが好ましい。より具体的には、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、及び2−エチルヘキシルアクリレートから成る群より選択される少なくとも1種が好ましい。なお、炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基における炭素原子数の上限は特に限定されず、例えば14であってもよいが、7が好ましい。これら(メタ)アクリル酸エステルモノマーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 Among these, from the viewpoint of improving the adhesion to the electrode (electrode active material), and by appropriately separating the solubility parameter (SP value) of the electrolytic solution and the SP value of the polymer, excessive swelling in the electrolytic solution can be prevented. From the viewpoint of suppressing and balancing rigidity and resistance, a monomer having a chain alkyl group having 4 or more carbon atoms, more specifically, RY2 is a chain alkyl group having 4 or more carbon atoms. A (meth) acrylic acid ester monomer is preferable. More specifically, at least one selected from the group consisting of butyl acrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl acrylate is preferable. The upper limit of the number of carbon atoms in the chain alkyl group having 4 or more carbon atoms is not particularly limited, and may be, for example, 14, but 7 is preferable. These (meth) acrylic acid ester monomers are used alone or in combination of two or more.

(メタ)アクリル酸エステルモノマーは、上記炭素原子数が4以上の鎖状アルキル基を有するモノマーに代えて、或いはこれに加えて、RY2としてシクロアルキル基を有するモノマーを含むことも好ましい。傘高いシクロアルキル基の存在により、電解液中での過度な膨潤が抑制でき、これによっても、電極との密着性が更に向上する。
そのようなシクロアルキル基を有するモノマーとしては、より具体的には、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。シクロアルキル基の脂環を構成する炭素原子の数は、4〜8が好ましく、6及び7がより好ましく、6が特に好ましい。また、シクロアルキル基は置換基を有していても有していなくてもよい。置換基としては、例えば、メチル基及びt−ブチル基が挙げられる。これらの中では、シクロヘキシルアクリレート及びシクロヘキシルメタクリレートからなる群より選択される少なくとも1種が、アクリル系ポリマー調製時の重合安定性が良好である点で好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
(Meth) acrylic acid ester monomer, in place of the monomers the carbon atoms having 4 or more chain alkyl group, or in addition, it is also preferred to include a monomer having a cycloalkyl group as R Y2. Due to the presence of the high cycloalkyl group, excessive swelling in the electrolytic solution can be suppressed, which also further improves the adhesion to the electrode.
More specific examples of the monomer having such a cycloalkyl group include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and adamantyl (meth) acrylate. The number of carbon atoms constituting the alicyclic of the cycloalkyl group is preferably 4 to 8, more preferably 6 and 7, and particularly preferably 6. Further, the cycloalkyl group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a methyl group and a t-butyl group. Among these, at least one selected from the group consisting of cyclohexyl acrylate and cyclohexyl methacrylate is preferable in that the polymerization stability at the time of preparing the acrylic polymer is good. These may be used alone or in combination of two or more.

また、アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリル酸エステルモノマーとして、上記のものに代えて、あるいは加えて、好ましくは上記のものに加えて、架橋性モノマーを含むことが好ましい。架橋性モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、ラジカル重合性の二重結合を2個以上有しているモノマー、重合中又は重合後に自己架橋構造を与える官能基を有するモノマー等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
ラジカル重合性の二重結合を2個以上有しているモノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。上記多官能(メタ)アクリレートは、2官能(メタ)アクリレート、3官能(メタ)アクリレート、及び4官能(メタ)アクリレートからなる群より選択される少なくとも1種であってよい。具体的には、例えば、ポリオキシエチレンジアクリレート、ポリオキシエチレンジメタクリレート、ポリオキシプロピレンジアクリレート、ポリオキシプロピレンジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、上記と同様の観点から、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメチロールプロパントリメタクリレートからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
Further, the acrylic polymer preferably contains a crosslinkable monomer as the (meth) acrylic acid ester monomer in place of or in addition to the above-mentioned one, preferably in addition to the above-mentioned one. The crosslinkable monomer is not particularly limited, and examples thereof include a monomer having two or more radically polymerizable double bonds, a monomer having a functional group that gives a self-crosslinking structure during or after polymerization, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the monomer having two or more radically polymerizable double bonds include divinylbenzene and polyfunctional (meth) acrylate. The polyfunctional (meth) acrylate may be at least one selected from the group consisting of bifunctional (meth) acrylate, trifunctional (meth) acrylate, and tetrafunctional (meth) acrylate. Specifically, for example, polyoxyethylene diacrylate, polyoxyethylene dimethacrylate, polyoxypropylene diacrylate, polyoxypropylene dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, butanediol diacrylate, butanediol. Examples thereof include dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and pentaerythritol tetramethacrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, at least one selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate is preferable from the same viewpoint as described above.

重合中又は重合後に自己架橋構造を与える官能基を有するモノマーとしては、例えば、エポキシ基を有するモノマー、メチロール基を有するモノマー、アルコキシメチル基を有するモノマー、加水分解性シリル基を有するモノマーなどが挙げられる。上記エポキシ基を有するモノマーとしては、アルコキシメチル基を有するエチレン性不飽和モノマーが好ましく、具体的には例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
メチロール基を有するモノマーとしては、例えば、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジメチロールアクリルアミド、ジメチロールメタクリルアミド等が挙げられる。
上記アルコキシメチル基を有するモノマーとしては、アルコキシメチル基を有するエチレン性不飽和モノマーが好ましく、具体的には例えば、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−メトキシメチルメタクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミド等が挙げられる。
上記加水分解性シリル基を有するモノマーとしては、例えば、ビニルシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
Examples of the monomer having a functional group that gives a self-crosslinking structure during or after the polymerization include a monomer having an epoxy group, a monomer having a methylol group, a monomer having an alkoxymethyl group, and a monomer having a hydrolyzable silyl group. Be done. As the monomer having an epoxy group, an ethylenically unsaturated monomer having an alkoxymethyl group is preferable, and specifically, for example, glycidyl (meth) acrylate, 2,3-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, and 3,4-epoxide. Cyclohexyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether and the like can be mentioned.
Examples of the monomer having a methylol group include N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, dimethylolacrylamide, and dimethylolmethacrylamide.
As the monomer having an alkoxymethyl group, an ethylenically unsaturated monomer having an alkoxymethyl group is preferable, and specifically, for example, N-methoxymethylacrylamide, N-methoxymethylmethacrylamide, N-butoxymethylacrylamide, N- Butoxymethylmethacrylamide and the like can be mentioned.
Examples of the monomer having a hydrolyzable silyl group include vinylsilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and γ-methacryloxypropyltriethoxy. Examples include silane.
These may be used alone or in combination of two or more.

また、上記アクリル系ポリマーは、様々な品質及び物性を改良するために、上記以外のモノマーをモノマー単位として更に有してもよい。そのようなモノマーとしては、例えば、カルボキシル基を有するモノマー(但し、(メタ)アクリル酸を除く。)、アミド基を有するモノマー、シアノ基を有するモノマー、ヒドロキシル基を有するモノマー、芳香族ビニルモノマー等が挙げられる。
更に、スルホン酸基、リン酸基等の官能基を有する各種のビニル系モノマー、及び酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、ブタジエン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等も必要に応じて使用できる。
これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。また、上記他のモノマーは、上記各モノマーのうち2種以上に同時に属するものであってもよい。
Further, the above-mentioned acrylic polymer may further have a monomer other than the above as a monomer unit in order to improve various qualities and physical properties. Examples of such a monomer include a monomer having a carboxyl group (excluding (meth) acrylic acid), a monomer having an amide group, a monomer having a cyano group, a monomer having a hydroxyl group, an aromatic vinyl monomer, and the like. Can be mentioned.
Furthermore, various vinyl-based monomers having functional groups such as a sulfonic acid group and a phosphoric acid group, and vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versaticate, vinylpyrrolidone, methylvinyl ketone, butadiene, ethylene, propylene, vinyl chloride, and chloride Vinyl chloride and the like can also be used as needed.
These may be used alone or in combination of two or more. Further, the other monomer may belong to two or more of the above-mentioned monomers at the same time.

アミド基を有するモノマーとしては、例えば(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
シアノ基を有するモノマーとしては、シアノ基を有するエチレン性不飽和モノマーが好ましく、具体的には、例えば、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
ヒドロキシル基を有するモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Examples of the monomer having an amide group include (meth) acrylamide and the like.
As the monomer having a cyano group, an ethylenically unsaturated monomer having a cyano group is preferable, and specific examples thereof include (meth) acrylonitrile.
Examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and the like.

芳香族ビニルモノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等が挙げられる。好ましくはスチレンである。 Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene and the like. Styrene is preferred.

アクリル系ポリマーは、例えば、通常の乳化重合法によって得られる。乳化重合の方法に関しては特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。 The acrylic polymer is obtained, for example, by a usual emulsion polymerization method. The method of emulsion polymerization is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.

例えば、水性媒体中で上述のモノマー、界面活性剤、ラジカル重合開始剤、及び必要に応じて用いられる他の添加剤成分を基本組成成分とする分散系において、上記各モノマーを含むモノマー組成物を重合することによりアクリル系ポリマーが得られる。重合に際しては、供給するモノマー組成物の組成を全重合過程で一定にする方法、重合過程で逐次又は連続的に変化させることによって生成する樹脂分散体の粒子の形態的な組成変化を与える方法等、必要に応じて様々な方法が利用できる。 For example, in a dispersion system containing the above-mentioned monomer, surfactant, radical polymerization initiator, and other additive components used as necessary as basic composition components in an aqueous medium, a monomer composition containing each of the above-mentioned monomers can be used. An acrylic polymer can be obtained by polymerization. In the case of polymerization, a method of making the composition of the supplied monomer composition constant in the entire polymerization process, a method of giving a morphological composition change of the particles of the resin dispersion produced by sequentially or continuously changing the composition in the polymerization process, etc. , Various methods are available as needed.

界面活性剤は、一分子中に少なくとも1つ以上の親水基と1つ以上の親油基とを有する化合物である。各種界面活性剤には非反応性界面活性剤と反応性界面活性剤があり、好ましくは反応性界面活性剤が好ましく、より好ましくはアニオン性の反応性界面活性剤であり、更に好ましくはスルホン酸基を有する反応性界面活性剤である。
上記界面活性剤は、モノマー組成物100質量部に対して0.1〜5質量部用いることが好ましい。界面活性剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
Surfactants are compounds having at least one or more hydrophilic groups and one or more lipophilic groups in one molecule. Various surfactants include non-reactive surfactants and reactive surfactants, preferably reactive surfactants, more preferably anionic reactive surfactants, and even more preferably sulfonic acids. It is a reactive surfactant having a group.
The surfactant is preferably used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition. The surfactant may be used alone or in combination of two or more.

ラジカル重合開始剤としては、熱又は還元性物質によりラジカル分解してモノマーの付加重合を開始させるものであり、無機系開始剤及び有機系開始剤のいずれも用いることができる。また、ラジカル重合開始剤としては、水溶性又は油溶性の重合開始剤を用いることができる。
ラジカル重合開始剤は、モノマー組成物100質量部に対して、好ましくは0.05〜2質量部用いることができる。ラジカル重合開始剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
The radical polymerization initiator is one that radically decomposes with a heat or a reducing substance to initiate addition polymerization of the monomer, and either an inorganic initiator or an organic initiator can be used. Further, as the radical polymerization initiator, a water-soluble or oil-soluble polymerization initiator can be used.
The radical polymerization initiator can be preferably used in an amount of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition. The radical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.

上記3)ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。 Examples of the above 3) polyvinyl alcohol-based resin include polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate.

上記4)含フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、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コポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー等が挙げられる。 4) Examples of the fluororesin include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and the like. Can be mentioned.

電解液中で剛性が高いポリマーは、溶剤に溶解又は分散可能なポリマー(以下「溶剤系ポリマー」という)であっても水に溶解又は分散可能なポリマー(以下「水系ポリマー」という)であってもよい。
溶剤系ポリマーとしては、上記熱可塑性ポリマーの中でも、有機溶媒中での溶解性を有するポリマー及び/又は有機溶媒中での分散性を有するポリマーを使用してよい。
水系ポリマーは、水及び水中に分散した粒状ポリマーを含む水分散体(以下「ラテックス」という)の形態であるか、又はポリマー自体が水との親和性の高い部位を有している形態でよい。
中でも、ポリマーの塗工性又は蓄電デバイスの電気特性の観点から、水系ポリマーが好ましく、ラテックスがより好ましい。ラテックスは、例えば、上記熱可塑性ポリマーを乳化重合により得るときに形成されることができる。
A polymer having high rigidity in an electrolytic solution is a polymer that can be dissolved or dispersed in a solvent (hereinafter referred to as "solvent-based polymer") but can be dissolved or dispersed in water (hereinafter referred to as "aqueous polymer"). May be good.
As the solvent-based polymer, among the above-mentioned thermoplastic polymers, a polymer having solubility in an organic solvent and / or a polymer having dispersibility in an organic solvent may be used.
The aqueous polymer may be in the form of an aqueous dispersion (hereinafter referred to as "latex") containing water and a granular polymer dispersed in water, or the polymer itself may have a site having a high affinity for water. ..
Among them, an aqueous polymer is preferable, and a latex is more preferable, from the viewpoint of the coatability of the polymer or the electrical characteristics of the power storage device. Latex can be formed, for example, when the thermoplastic polymer is obtained by emulsion polymerization.

ラテックス中のポリマーとしては、アクリル系ポリマー、含フッ素樹脂及びスチレン−ブタジエンゴムから成る群から選択される少なくとも1つを使用することが好ましい。 As the polymer in the latex, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of an acrylic polymer, a fluororesin and a styrene-butadiene rubber.

水系ポリマーがアクリル系ポリマーを含むときには、電解液中での水系ポリマーの膨潤を抑制するために、すなわち、水系ポリマーの電解液に対する膨潤度を適度に減少させるために、上記2)で説明された(メタ)アクリル系化合物の中でも、電解液の溶解パラメータ(SP値)から適度に離れたSP値を有するモノマーを使用することが好ましい。 When the aqueous polymer contains an acrylic polymer, it has been described in 2) above in order to suppress the swelling of the aqueous polymer in the electrolytic solution, that is, to appropriately reduce the degree of swelling of the aqueous polymer with respect to the electrolytic solution. Among the (meth) acrylic compounds, it is preferable to use a monomer having an SP value that is appropriately different from the solubility parameter (SP value) of the electrolytic solution.

電解液のSP値は、所望の蓄電デバイス設計に応じて任意に決定される。
例えば、非水電解液2次電池のための電解液は、一般に非水溶媒として単数又は複数のカーボネートを含む。カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート(EC、ヒルデブラント法により導かれたSP値(以下、「ヒルデブラントSP値」という):14.7)、プロピレンカーボネート(PC、ヒルデブラントSP値:13.3)、ジメチルカーボネート(DMC、ヒルデブラントSP値:9.9)、ジエチルカーボネート(DEC、ヒルデブラントSP値:8.8)、メチルエチルカーボネート(MEC)等が挙げられる。
2種以上のカーボネートの混合物のSP値は、各成分のSP値と各成分の体積割合との積(SP)の総和である。例えば、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合物(EC体積/DEC体積=2/3)のヒルデブラントSP値は、11.6である。
The SP value of the electrolytic solution is arbitrarily determined according to the desired storage device design.
For example, the electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery generally contains one or more carbonates as the non-aqueous solvent. Examples of the carbonate include ethylene carbonate (EC, SP value derived by the Hildebrand SP value (hereinafter referred to as “Hildebrand SP value”): 14.7), propylene carbonate (PC, Hildebrand SP value: 13.3). ), Dimethyl carbonate (DMC, Hildebrand SP value: 9.9), diethyl carbonate (DEC, Hildebrand SP value: 8.8), methyl ethyl carbonate (MEC) and the like.
The SP value of a mixture of two or more carbonates is the sum of the product (SP n V n ) of the SP value of each component and the volume ratio of each component. For example, the Hildebrand SP value of a mixture of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) (EC volume / DEC volume = 2/3) is 11.6.

アクリル系ポリマーの電解液中での剛性を向上させるために、電解液成分の官能基のSP値と同じであるか又は近いSP値を有する官能基の量を(メタ)アクリル系化合物において減少させることも好ましい。 In order to improve the rigidity of the acrylic polymer in the electrolytic solution, the amount of the functional group having the SP value equal to or close to the SP value of the functional group of the electrolytic solution component is reduced in the (meth) acrylic compound. It is also preferable.

上記で説明されたモノマーは、電解液中で適度な膨潤度を持つことが好ましい。モノマーの膨潤度が低すぎると、電解液との親和性が悪化し、電池特性も低下する。一方、モノマーの膨潤度が高すぎると、ポリマーが電解液中で強度を保てなくなるため、電解液中でのポリマーの剛性が低下する。 The monomer described above preferably has an appropriate degree of swelling in the electrolytic solution. If the degree of swelling of the monomer is too low, the affinity with the electrolytic solution deteriorates, and the battery characteristics also deteriorate. On the other hand, if the degree of swelling of the monomer is too high, the polymer cannot maintain its strength in the electrolytic solution, so that the rigidity of the polymer in the electrolytic solution decreases.

熱可塑性ポリマーは、電解液のヒルデブラントSP値とモノマーのヒルデブラントSP値の差(以下「SP値差」という)が0.5〜4.0の範囲内であるモノマーを、構成単位に含むことが好ましい。SP値差が0.5以上であると、電解液とポリマーとの親和性が適度に保たれるため、ポリマーは電解液中で適度に膨潤し、ポリマーの剛性が低下するのを抑えることができる。一方、SP値差が4.0以下であると、電解液とポリマーとの親和性が良好になり、電池特性が良好となる。SP値差は、より好ましくは1.0〜3.5、さらに好ましくは1.5〜3.2、特に好ましくは1.8〜3.0である。 The thermoplastic polymer contains a monomer in which the difference between the Hildebrand SP value of the electrolytic solution and the Hildebrand SP value of the monomer (hereinafter referred to as “SP value difference”) is in the range of 0.5 to 4.0. Is preferable. When the SP value difference is 0.5 or more, the affinity between the electrolytic solution and the polymer is maintained appropriately, so that the polymer swells appropriately in the electrolytic solution and the rigidity of the polymer can be suppressed from decreasing. it can. On the other hand, when the SP value difference is 4.0 or less, the affinity between the electrolytic solution and the polymer becomes good, and the battery characteristics become good. The SP value difference is more preferably 1.0 to 3.5, further preferably 1.5 to 3.2, and particularly preferably 1.8 to 3.0.

SP値差が0.5〜4.0の範囲内であるモノマーの量は、そのモノマーを構成単位に含むポリマー100質量部に対して、好ましくは30重量部以上、より好ましくは50質量部以上、さらに好ましくは60質量部以上である。
SP値差が1.8〜3.0の範囲内であるモノマーの量は、そのモノマーを構成単位に含むポリマー100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上、さらに好ましくは50質量部以上である。
SP値差が0.5〜4.0又は1.8〜3.0の範囲内であるモノマーの量を、上記の質量割合に調整することによって、電解液中での剛性の維持と電池特性を両立することができる。
一方、SP値差が0付近であるモノマーの量は、少ないほど好ましく、SP値差が0付近であるモノマーを構成単位に含むポリマー100質量部に対して、より好ましくは20重量部以下、さらに好ましくは15重量部以下、特に好ましくは10重量部以下である。
The amount of the monomer having an SP value difference in the range of 0.5 to 4.0 is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the polymer containing the monomer as a constituent unit. , More preferably 60 parts by mass or more.
The amount of the monomer having an SP value difference in the range of 1.8 to 3.0 is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the polymer containing the monomer as a constituent unit. , More preferably 50 parts by mass or more.
By adjusting the amount of monomer whose SP value difference is in the range of 0.5 to 4.0 or 1.8 to 3.0 to the above mass ratio, the rigidity in the electrolytic solution can be maintained and the battery characteristics can be maintained. Can be compatible with each other.
On the other hand, the smaller the amount of the monomer having the SP value difference in the vicinity of 0 is, the more preferably 20 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less, based on 100 parts by mass of the polymer containing the monomer having the SP value difference in the vicinity of 0 as a constituent unit. It is preferably 15 parts by weight or less, and particularly preferably 10 parts by weight or less.

アクリル系ポリマーの電解液中での剛性を向上させるために、アクリル系ポリマーの架橋度を適度な範囲に調節することも好ましい。架橋度を過度に増加させるとアクリル系ポリマーの強度が下がることがあるので、アクリル系ポリマーのゲル分率は、85%〜99%であることが好ましく、90%〜97%であることがより好ましい。 In order to improve the rigidity of the acrylic polymer in the electrolytic solution, it is also preferable to adjust the degree of cross-linking of the acrylic polymer to an appropriate range. Since the strength of the acrylic polymer may decrease if the degree of cross-linking is excessively increased, the gel fraction of the acrylic polymer is preferably 85% to 99%, more preferably 90% to 97%. preferable.

水系ポリマーが含フッ素樹脂を含むときには、上記4)で説明された含フッ素樹脂の中でも、ポリフッ化ビニリデン又はフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンを共重合成分として含むコポリマーが好ましく、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、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コポリマー等がより好ましい。
含フッ素樹脂の電解液中での剛性を向上させるために、含フッ素樹脂においてヘキサフルオロプロピレンの共重合割合は、例えば、0.5モル%〜15モル%の範囲内であることが好ましく、1モル%〜10モル%の範囲内であることがより好ましい。含フッ素樹脂の分子量を増加させることも好ましく、含フッ素樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、10万以上が好ましく、30万以上がより好ましく、50万以上がさらに好ましい。含フッ素樹脂の結晶化度は、高いほど好ましく、より好ましくは15%以上、さらに好ましくは20%以上、特に好ましくは25%以上である。
When the aqueous polymer contains a fluororesin, among the fluororesins described in 4) above, polyvinylidene fluoride or a copolymer containing vinylidene fluoride and hexafluoropropylene as a copolymerization component is preferable, and vinylidene fluoride-hexafluoro. More preferred are propylene copolymers, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymers and the like.
In order to improve the rigidity of the fluororesin in the electrolytic solution, the copolymerization ratio of hexafluoropropylene in the fluororesin is preferably in the range of 0.5 mol% to 15 mol%, for example, 1 More preferably, it is in the range of mol% to 10 mol%. It is also preferable to increase the molecular weight of the fluororesin, and the weight average molecular weight (Mw) of the fluororesin is preferably 100,000 or more, more preferably 300,000 or more, still more preferably 500,000 or more. The higher the crystallinity of the fluororesin, the more preferable it is, more preferably 15% or more, still more preferably 20% or more, and particularly preferably 25% or more.

水系ポリマーがスチレン−ブタジエンゴムを含むときには、スチレン−ブタジエンゴムの電解液中での剛性を向上させるために、スチレン−ブタジエンゴムの架橋度を適度な範囲に調節することが好ましい。架橋度を過度に増加させるとスチレン−ブタジエンゴムの強度が下がることがあるので、スチレン−ブタジエンゴムのゲル分率は、90%〜99%であることが好ましく、95%〜98%であることがより好ましい。 When the aqueous polymer contains styrene-butadiene rubber, it is preferable to adjust the degree of cross-linking of the styrene-butadiene rubber to an appropriate range in order to improve the rigidity of the styrene-butadiene rubber in the electrolytic solution. If the degree of cross-linking is excessively increased, the strength of the styrene-butadiene rubber may decrease. Therefore, the gel fraction of the styrene-butadiene rubber is preferably 90% to 99%, preferably 95% to 98%. Is more preferable.

電解液中で剛性が高いポリマーとして熱可塑性ポリマーを使用する場合に、熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(以下「Tg」ともいう)は、特に限定されないが、−50℃以上であってもよく、好ましくは20℃以上であり、より好ましくは20℃〜120℃であり、更に好ましくは20℃〜100℃である。熱可塑性ポリマーのTgが20℃以上であると、上記ポリマー層を備えるセパレータの最表面がべたつくことを抑制でき、ハンドリング性が向上する傾向にある。また、Tgが120℃以下であると、セパレータの電極(電極活物質)との密着性がより良好になる傾向にある。 When a thermoplastic polymer is used as a polymer having high rigidity in an electrolytic solution, the glass transition temperature (hereinafter, also referred to as “Tg”) of the thermoplastic polymer is not particularly limited, but may be −50 ° C. or higher. It is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. to 120 ° C., and even more preferably 20 ° C. to 100 ° C. When the Tg of the thermoplastic polymer is 20 ° C. or higher, stickiness of the outermost surface of the separator provided with the polymer layer can be suppressed, and the handleability tends to be improved. Further, when Tg is 120 ° C. or lower, the adhesion of the separator to the electrode (electrode active material) tends to be better.

ここで、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)で得られるDSC曲線から決定される。具体的には、DSC曲線における低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の変曲点における接線との交点により決定される。
また、「ガラス転移」はDSCにおいて試験片であるポリマーの状態変化に伴う熱量変化が吸熱側に生じたものを指す。このような熱量変化はDSC曲線において階段状変化の形状として観測される。「階段状変化」とは、DSC曲線において、曲線がそれまでの低温側のベースラインから離れ新たな高温側のベースラインに移行するまでの部分を示す。なお、階段状変化とピークとが組み合わされたものも階段状変化に含まれることとする。
更に、「変曲点」とは、DSC曲線の階段状変化部分のこう配が最大になるような点を示す。また、階段状変化部分において、上側を発熱側とした場合に、上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点と表現することもできる。「ピーク」とは、DSC曲線において、曲線が低温側のベースラインから離れてから再度同じベースラインに戻るまでの部分を示す。「ベースライン」とは、試験片に転移及び反応を生じない温度領域のDSC曲線のことを示す。
Here, the glass transition temperature is determined from the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, it is determined by the intersection of a straight line extending the baseline on the low temperature side of the DSC curve to the high temperature side and a tangent line at the inflection point of the stepwise change portion of the glass transition.
Further, "glass transition" refers to a DSC in which a change in calorific value accompanying a change in the state of a polymer as a test piece occurs on the endothermic side. Such a change in calorific value is observed as a shape of a stepwise change in the DSC curve. The “step-like change” refers to the portion of the DSC curve until the curve departs from the previous baseline on the low temperature side and shifts to a new baseline on the high temperature side. In addition, the combination of the step-like change and the peak is also included in the step-like change.
Further, the "inflection point" indicates a point where the gradient of the stepwise change portion of the DSC curve is maximized. Further, in the stepped change portion, when the upper side is the heat generating side, it can be expressed as a point where the upwardly convex curve changes to the downwardly convex curve. The “peak” refers to the portion of the DSC curve from when the curve leaves the baseline on the low temperature side to when it returns to the same baseline. “Baseline” refers to the DSC curve in the temperature range where no transition or reaction occurs on the test piece.

熱可塑性ポリマーのTgは、例えば、熱可塑性ポリマーの製造に用いるモノマーの種類及び各モノマーの配合比を変更することにより、適宜調整できる。熱可塑性ポリマーのTgは、その製造に用いられる各モノマーについて一般に示されているそのホモポリマーのTg(例えば、「ポリマーハンドブック」(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION)に記載)とモノマーの配合比とから、概略で推定することができる。例えば約100℃のTgのポリマーを与えるスチレン、メチルメタクリレ−ト、及びアクリルニトリル等のモノマーを高比率で配合する熱可塑性ポリマーは、高いTgを有する。また、例えば約−80℃のTgのポリマーを与えるブタジエン、約−50℃のTgのポリマーを与えるn−ブチルアクリレ−ト及び2−エチルヘキシルアクリレ−ト等のモノマーを高い比率で配合した熱可塑性ポリマーは、低いTgを有する。
また、ポリマーのTgはFOXの式(下記式(2))より概算することができる。なお、熱可塑性ポリマーのガラス転移温度としては、上記DSCを用いた方法により測定したものを採用する。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+‥‥+Wi/Tgi+‥‥Wn/Tgn (2)
{式中、Tg(K)は、コポリマーのTgを示し、Tgi(K)は、各モノマーiのホモポリマーのTgを示し、Wiは、各モノマーの質量分率を示す}。
The Tg of the thermoplastic polymer can be appropriately adjusted by, for example, changing the type of the monomer used for producing the thermoplastic polymer and the compounding ratio of each monomer. The Tg of the thermoplastic polymer is based on the Tg of the homopolymer generally shown for each monomer used in its production (eg, described in the "Polymer Handbook" (A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION)) and the mixing ratio of the monomers. It can be roughly estimated. For example, a thermoplastic polymer containing a high proportion of monomers such as styrene, methylmethacrylate, and acrylonitrile that give a polymer of Tg at about 100 ° C. has a high Tg. Further, for example, a thermoplastic polymer containing a high ratio of monomers such as butadiene giving a polymer of Tg at about -80 ° C, n-butylacryllate giving a polymer of Tg at about -50 ° C, and 2-ethylhexylacryllate. Has a low Tg.
Further, the Tg of the polymer can be estimated from the FOX formula (the following formula (2)). As the glass transition temperature of the thermoplastic polymer, the one measured by the method using the DSC is adopted.
1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 + ... + Wi / Tgi + ... Wn / Tgn (2)
{In the formula, Tg (K) indicates the Tg of the copolymer, Tgi (K) indicates the Tg of the homopolymer of each monomer i, and Wi indicates the mass fraction of each monomer}.

また、基材上に形成された熱可塑性ポリマー含有層がガラス転移温度を少なくとも2つ有していることが好ましい。これにより、電極への接着性とハンドリング性とのバランスをより良好に両立することができる。 Further, it is preferable that the thermoplastic polymer-containing layer formed on the substrate has at least two glass transition temperatures. As a result, it is possible to better balance the adhesiveness to the electrode and the handleability.

熱可塑性ポリマー含有層がガラス転移温度を少なくとも2つ有している場合、上記ガラス転移温度のうちの少なくとも1つは、20℃未満の領域に存在することが好ましい。これにより、基材との密着性に一層優れることとなる。その結果、セパレータが電極との密着性により優れるという効果を奏する。同様の観点から、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうちの少なくとも1つが、15℃以下の領域に存在することがより好ましい。更に好ましくは−30℃以上15℃以下の領域に存在することである。熱可塑性ポリマーと基材との密着性を高めつつ、ハンドリング性を更に良好に保持する点から、20℃未満の領域に存在するガラス転移温度が−30℃以上15℃以下の領域にのみ存在することが好ましい。 When the thermoplastic polymer-containing layer has at least two glass transition temperatures, it is preferable that at least one of the glass transition temperatures is present in a region of less than 20 ° C. As a result, the adhesion to the base material is further improved. As a result, the separator has an effect of being more excellent in adhesion to the electrode. From the same viewpoint, it is more preferable that at least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is in the region of 15 ° C. or lower. More preferably, it is present in a region of −30 ° C. or higher and 15 ° C. or lower. The glass transition temperature existing in the region of less than 20 ° C. exists only in the region of -30 ° C. or higher and 15 ° C. or lower from the viewpoint of improving the adhesion between the thermoplastic polymer and the substrate and maintaining the handleability even better. Is preferable.

熱可塑性ポリマーがガラス転移温度を少なくとも2つ有している場合、上記ガラス転移温度のうちの少なくとも1つが20℃以上の領域に存在することが好ましい。これにより、セパレータと電極との接着性及びハンドリング性に更に優れるという効果を奏する。また、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうちの少なくとも1つが20℃以上120℃以下の領域に存在することがより好ましい。更に好ましくは、50℃以上120℃以下である。上記範囲にガラス転移温度が存在することで、更に良好なハンドリング性を付与できる。更に、電池作製時の加圧により発現する電極とセパレータとの間の密着性を一層高めることができる。熱可塑性ポリマーと基材との密着性を一層高めつつ、ハンドリング性を更に良好に保持する点から、20℃以上の領域に存在するガラス転移温度は、20℃以上120℃以下の領域にのみ存在することが好ましく、50℃以上120℃以下の領域にのみ存在することがより好ましい。 When the thermoplastic polymer has at least two glass transition temperatures, it is preferable that at least one of the glass transition temperatures is present in a region of 20 ° C. or higher. This has the effect of further improving the adhesiveness and handleability between the separator and the electrode. Further, it is more preferable that at least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is in the region of 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. More preferably, it is 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. When the glass transition temperature exists in the above range, better handleability can be imparted. Further, the adhesion between the electrode and the separator, which is developed by pressurization during battery production, can be further enhanced. The glass transition temperature existing in the region of 20 ° C. or higher exists only in the region of 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower from the viewpoint of further improving the adhesion between the thermoplastic polymer and the substrate and maintaining the handleability even better. It is more preferable that the substance is present only in the region of 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.

熱可塑性ポリマーがガラス転移温度を少なくとも2つ有することは、例えば、2種類以上の熱可塑性ポリマーをブレンドする方法、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーを用いる方法等によって達成できる。しかし、これらの方法に限定されない。コアシェル構造とは、中心部分に属するポリマーと、外殻部分に属するポリマーが異なる組成からなる、二重構造の形態をしたポリマーである。
特に、ポリマーブレンド及びコアシェル構造において、ガラス転移温度の高いポリマーと低いポリマーとを組み合せることにより、熱可塑性ポリマー全体のガラス転移温度を制御できる。また、熱可塑性ポリマー全体に複数の機能を付与できる。
The fact that the thermoplastic polymer has at least two glass transition temperatures can be achieved by, for example, a method of blending two or more kinds of thermoplastic polymers, a method of using a thermoplastic polymer having a core-shell structure, and the like. However, it is not limited to these methods. The core-shell structure is a polymer in the form of a double structure in which a polymer belonging to the central portion and a polymer belonging to the outer shell portion have different compositions.
In particular, in polymer blends and core-shell structures, the glass transition temperature of the entire thermoplastic polymer can be controlled by combining a polymer with a high glass transition temperature and a polymer having a low glass transition temperature. In addition, a plurality of functions can be imparted to the entire thermoplastic polymer.

例えば、ブレンドの場合は、特にガラス転移温度が20℃以上の領域に存在するポリマーと、ガラス転移温度が20℃未満の領域に存在するポリマーとを、2種類以上ブレンドすることにより、耐ベタツキ性と基材への塗れ性とを更に良好に両立することができる。ブレンドする場合の混合比としてはガラス転移温度が20℃以上の領域に存在するポリマーと、ガラス転移温度が20℃未満の領域に存在するポリマーとの比が、0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲であることが好ましく、より好ましくは、5:95〜95:5であり、更に好ましくは50:50〜95:5であり、特に好ましくは60:40〜90:10である。 For example, in the case of blending, stickiness resistance is obtained by blending two or more types of a polymer having a glass transition temperature of 20 ° C. or higher and a polymer having a glass transition temperature of less than 20 ° C. And the applicability to the base material can be better compatible with each other. As for the mixing ratio when blending, the ratio of the polymer existing in the region where the glass transition temperature is 20 ° C. or higher and the polymer existing in the region where the glass transition temperature is lower than 20 ° C. is 0.1: 99.9 to 99. It is preferably in the range of .9: 0.1, more preferably 5:95 to 95: 5, still more preferably 50:50 to 95: 5, and particularly preferably 60:40 to 90: It is 10.

コアシェル構造の場合は、外殻ポリマーの種類を変えることにより、他材料(例えばポリオレフィン微多孔膜等)に対する接着性及び相溶性の調整ができる。また、中心部分に属するポリマーの種類を変更することにより、例えば熱プレス後の電極への接着性を高めたポリマーに調整することができる。或いは、粘性の高いポリマーと弾性の高いポリマーとを組み合わせることにより、粘弾性の制御をすることも可能である。
なお、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーのシェルのガラス転移温度は、特に限定されないが、20℃未満が好ましく、15℃以下がより好ましく、−30℃以上15℃以下が更に好ましい。また、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーのコアのガラス転移温度は、特に限定されないが、20℃以上が好ましく、20℃以上120℃以下がより好ましく、50℃以上120℃以下が更に好ましい。
In the case of the core-shell structure, the adhesiveness and compatibility with other materials (for example, polyolefin microporous membrane) can be adjusted by changing the type of outer shell polymer. Further, by changing the type of the polymer belonging to the central portion, it is possible to adjust the polymer to have improved adhesion to the electrode after hot pressing, for example. Alternatively, the viscoelasticity can be controlled by combining a highly viscous polymer and a highly elastic polymer.
The glass transition temperature of the shell of the thermoplastic polymer having a core-shell structure is not particularly limited, but is preferably less than 20 ° C, more preferably 15 ° C or lower, and even more preferably −30 ° C or higher and 15 ° C or lower. The glass transition temperature of the core of the thermoplastic polymer having a core-shell structure is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and further preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.

熱可塑性ポリマーは、粒状でもよく、より詳細には、1種類の熱可塑性ポリマー又は複数の熱可塑性ポリマーの混合物から成る粒子であるか、又は上記で説明したコアシェル構造を有してよい。
熱可塑性ポリマーが粒状であるとき、「粒状」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)の測定において、個々のポリマーが輪郭を持った状態のことを指す。したがって、粒状熱可塑性ポリマーは、例えば、扁平形状であっても、球状であっても、多角形状等であってもよい。
The thermoplastic polymer may be granular and, more particularly, particles consisting of one type of thermoplastic polymer or a mixture of a plurality of thermoplastic polymers, or may have the core-shell structure described above.
When the thermoplastic polymer is granular, "granular" refers to the contoured state of the individual polymers as measured by a scanning electron microscope (SEM). Therefore, the granular thermoplastic polymer may have, for example, a flat shape, a spherical shape, a polygonal shape, or the like.

熱可塑性ポリマーの電解液中での接着性と剛性を確保し、さらに蓄電デバイスのサイクル特性又はレート特性を向上させるためには、セパレータを電解液に含浸した後に、ポリマーにより被覆される基材の面の面積割合が、100%以下、80%以下、70%以下、60%以下、又は50%以下であることが好ましく、この面積割合は、5%以上、10%以上、15%以上、又は20%以上であることが好ましい。この面積割合は、基材の最表面をSEM(倍率30000倍)で観察することにより測定される。 In order to ensure the adhesiveness and rigidity of the thermoplastic polymer in the electrolytic solution and further improve the cycle characteristics or rate characteristics of the power storage device, the base material coated with the polymer after the separator is impregnated in the electrolytic solution. The area ratio of the surface is preferably 100% or less, 80% or less, 70% or less, 60% or less, or 50% or less, and the area ratio is 5% or more, 10% or more, 15% or more, or It is preferably 20% or more. This area ratio is measured by observing the outermost surface of the base material with an SEM (magnification of 30,000 times).

図7は、セパレータにおいて、基材の少なくとも1つの面に存在するポリマー層の平面形状を示す模式図である。基材上のポリマー層は、例えば、図7に黒塗りで示す平面形状を有していてもよい。ポリマー層は、例えば、ドット状(図7A)、格子目状(図7B)、線状(図7C)、縞状(図7D)、亀甲模様状(図7E)等の平面形状で存在してもよい。 FIG. 7 is a schematic view showing the planar shape of the polymer layer existing on at least one surface of the base material in the separator. The polymer layer on the substrate may have, for example, a planar shape shown in black in FIG. The polymer layer exists in a planar shape such as a dot shape (FIG. 7A), a grid pattern (FIG. 7B), a linear shape (FIG. 7C), a striped shape (FIG. 7D), and a hexagonal pattern (FIG. 7E). May be good.

蓄電デバイスの剛性に加えて高温保存特性も向上させるために、セパレータ基材上に配置された粒状熱可塑性ポリマー(以下「熱可塑性ポリマー粒子」ともいう)についてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が、0.01以上0.7以下であることが好ましい。 A Voronoi polygon obtained by performing Voronoi division on a granular thermoplastic polymer (hereinafter, also referred to as "thermoplastic polymer particles") arranged on a separator base material in order to improve high temperature storage characteristics in addition to the rigidity of the power storage device. dispersion of the area of (s i)2) is preferably at 0.01 to 0.7.

ボロノイ分割とは、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数個の点(母点)に対して、同一空間上の他の点がどの母点に近いかによって領域分けすることをいう。このようにして得られた領域を含む図は、ボロノイ図と呼ばれる。一般に、ボロノイ図において、複数の領域の境界線は、各母点の二等分線の一部になり、かつ各領域は多角形(ボロノイ多角形)を形成する。 Voronoi division refers to dividing a plurality of points (mother points) arranged at arbitrary positions in a certain metric space into regions according to which mother point another point in the same space is close to. .. The diagram including the region thus obtained is called a Voronoi diagram. Generally, in the Voronoi diagram, the boundary line of a plurality of regions becomes a part of the bisector of each mother point, and each region forms a polygon (Voronoi polygon).

セパレータ表面を特定の視野で観察するときに、その観察視野において、1つの熱可塑性ポリマー粒子を、平均直径(l)を有する1つの円と見做す。そして、隣接する複数の熱可塑性ポリマー粒子の間に、それぞれ垂直二等分線を引き、各粒子について前記垂直二等分線によって囲まれた多角形を「ボロノイ多角形」と称する。
ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)とは、下記式:

Figure 0006893402
{式中、sは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である}
により算出される値である。観察視野においてボロノイ分割を行なった時に、閉じられていない領域は、上記式の計算対象としないものとする。閉じられていない領域としては、例えば、観察視野の境界に粒子が存在し、その粒子の全体が観察されていない時に、その粒子に対してボロノイ分割を行なうことによって得られる領域が挙げられる。
従って、セパレータ表面の少なくとも一部の領域を撮影して得られた画像において、その画像の端に位置する粒子については、その粒子全体が観察されているか否かを確認することが好ましい。 When observing the surface of the separator in a specific field of view, one thermoplastic polymer particle is regarded as one circle having an average diameter (l) in the field of view. Then, a vertical bisector is drawn between the plurality of adjacent thermoplastic polymer particles, and the polygon surrounded by the vertical bisector for each particle is referred to as a "Voronoi polygon".
Voronoi A distributed polygonal area (s i) (σ 2) , the following formula:
Figure 0006893402
{Wherein, s i is the measured value of the area of the Voronoi polygon, m is an average value of the measured values of the area of the Voronoi polygon, and n is the total number of Voronoi polygons}
It is a value calculated by. When the Voronoi division is performed in the observation field of view, the unclosed area is not included in the calculation target of the above equation. Examples of the unclosed region include a region obtained by performing Voronoi division on the particles when the particles are present at the boundary of the observation field of view and the entire particles are not observed.
Therefore, in an image obtained by photographing at least a part of the surface of the separator, it is preferable to confirm whether or not the entire particles of the particles located at the edges of the image are observed.

本実施形態では、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)は、基材上における粒状の熱可塑性ポリマーの配置のばらつきの水準を示す指標となる。この分散(σ)は、粒状の熱可塑性ポリマーの塗工面における分布又は凝集状態を表していると考えられる。ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が0.01以上であると、粒状の熱可塑性ポリマーが適度に凝集してセパレータ表面に配置されていると評価できる。従って、この場合には、電極とセパレータとの間の接着性が十分である傾向にある。この分散(σ)が0.7以下であると、粒状の熱可塑性ポリマーがセパレータ表面において、過度に凝集していないと評価できる。従って、この場合には、セパレータ表面におけるイオン抵抗が均一化されており、表面の特定領域にリチウムイオンが集中せず、金属リチウムの発生が抑制されるので、蓄電デバイスの高温保存特性に優れる傾向にある。この分散(σ)の値は、0.01以上0.6以下であることが好ましく、0.01以上0.5以下であることがより好ましく、0.1以上0.4以下であることが更に好ましく、0.1以上0.35以下であることが特に好ましい。 In the present embodiment, dispersion of the Voronoi polygon area (s i) 2) is indicative of the level of variation in the arrangement of the granular thermoplastic polymer on the substrate. This dispersion (σ 2 ) is considered to represent the distribution or agglomeration state of the granular thermoplastic polymer on the coated surface. When Voronoi dispersion polygonal area (s i) 2) is 0.01 or more, it can be evaluated that the thermoplastic polymer of the particulate is placed on the surface of the separator moderately agglomerated. Therefore, in this case, the adhesiveness between the electrode and the separator tends to be sufficient. When this dispersion (σ 2 ) is 0.7 or less, it can be evaluated that the granular thermoplastic polymer is not excessively agglomerated on the separator surface. Therefore, in this case, the ion resistance on the surface of the separator is made uniform, lithium ions are not concentrated in a specific region of the surface, and the generation of metallic lithium is suppressed, so that the high temperature storage characteristics of the power storage device tend to be excellent. It is in. The value of this dispersion (σ 2 ) is preferably 0.01 or more and 0.6 or less, more preferably 0.01 or more and 0.5 or less, and 0.1 or more and 0.4 or less. Is more preferable, and 0.1 or more and 0.35 or less is particularly preferable.

粒状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、好ましくは10nm〜2,000nm、より好ましくは50nm〜1,500nm、更に好ましくは100nm〜1,000nm、特に好ましくは130nm〜800nmであり、とりわけ好ましくは150〜800nmであり、最も好ましくは200〜750nmである。この平均粒径を10nm以上とすることは、少なくとも多孔膜を含む基材に粒状の熱可塑性ポリマーを塗工したときに、基材の孔に入り込まない程度の粒状の熱可塑性ポリマーの寸法が確保されることを意味する。従って、この場合、電極とセパレータとの間の接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を向上させるという観点から好ましい。また、この平均粒径を2,000nm以下とすることは、電極とセパレータとの接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を両立させるために必要な量の粒状の熱可塑性ポリマーを基材上に塗工するという観点から好ましい。粒状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、下記実施例に記載の方法に準じて測定することができる。 The average particle size of the granular thermoplastic polymer is preferably 10 nm to 2,000 nm, more preferably 50 nm to 1,500 nm, still more preferably 100 nm to 1,000 nm, particularly preferably 130 nm to 800 nm, and particularly preferably 150. It is ~ 800 nm, most preferably 200 ~ 750 nm. Setting the average particle size to 10 nm or more ensures that the dimensions of the granular thermoplastic polymer do not enter the pores of the base material when the granular thermoplastic polymer is applied to the base material containing at least the porous membrane. Means to be done. Therefore, in this case, it is preferable from the viewpoint of improving the adhesiveness between the electrode and the separator and the cycle characteristics of the power storage device. Further, when the average particle size is 2,000 nm or less, an amount of granular thermoplastic polymer necessary for achieving both the adhesiveness between the electrode and the separator and the cycle characteristics of the power storage device is applied onto the base material. It is preferable from the viewpoint of construction. The average particle size of the granular thermoplastic polymer can be measured according to the method described in the following Examples.

熱可塑性ポリマー粒子の面積密度、及び熱可塑性ポリマー粒子についてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を知るためには、セパレータ表面を観察する。その観察手段は、セパレータ上に塗工された熱可塑性ポリマー粒子の寸法又は分布状態によって適宜選定され、任意の方法を採用することが可能である。例えば、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、光学顕微鏡、微分干渉顕微鏡等を用いることが可能である。これらの中でも、本実施形態のような分散粒子の分布状態を扱う場合には、電子顕微鏡又は原子間力顕微鏡を用いるのが好適である。 In order to know the area density of the thermoplastic polymer particles and the dispersion (σ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon obtained by performing Voronoi division on the thermoplastic polymer particles, the surface of the separator is observed. The observation means is appropriately selected according to the size or distribution state of the thermoplastic polymer particles coated on the separator, and any method can be adopted. For example, an electron microscope, an atomic force microscope, an optical microscope, a differential interference microscope, and the like can be used. Among these, when dealing with the distributed state of dispersed particles as in the present embodiment, it is preferable to use an electron microscope or an atomic force microscope.

観察視野内には、セパレータ表面に塗工されたポリマー層の平均的な観察視野が確保されるべきである。また、当該観察視野における投影面積は、分散粒子の平均的な分布状態が把握されるように適宜調整されるべきである。例えば、計算対象として採用される分散粒子は、約80個から200個/1視野であることが好ましい。この観察視野は、予め設定された観測手段及び倍率によってポリマー層を観察することにより、得ることができる。例えば、図1は、観測手段を走査型電子顕微鏡とし、倍率を1万倍として、ポリマー層の表面を観察した写真の一例である。図1は、粒子径約500nmの熱可塑性ポリマー粒子がポリマー層の表面に分散して存在している状態を明確に捉えている。このように熱可塑性ポリマー粒子がポリマー層の表面に分散した状態を捉えることにより熱可塑性ポリマー粒子の分散状態を、ボロノイ分割によって分析することができる。 An average observation field of view of the polymer layer coated on the separator surface should be ensured within the observation field of view. In addition, the projected area in the observation field of view should be appropriately adjusted so that the average distribution state of the dispersed particles can be grasped. For example, the number of dispersed particles used for calculation is preferably about 80 to 200 particles / field of view. This observation field of view can be obtained by observing the polymer layer with a preset observation means and magnification. For example, FIG. 1 is an example of a photograph in which the surface of a polymer layer is observed with a scanning electron microscope as an observation means and a magnification of 10,000 times. FIG. 1 clearly captures a state in which thermoplastic polymer particles having a particle diameter of about 500 nm are dispersed and present on the surface of the polymer layer. By capturing the state in which the thermoplastic polymer particles are dispersed on the surface of the polymer layer in this way, the dispersed state of the thermoplastic polymer particles can be analyzed by Voronoi partitioning.

走査型電子顕微鏡を用いる観察においては、熱可塑性ポリマー粒子の粒子径に応じて、ボロノイ分割による分析に適切な倍率を設定する。具体的には、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が、好ましくは40個〜300個、より好ましくは60個〜240個、更に好ましくは80個〜200個となる倍率に設定する。このことにより、ボロノイ分割による分析を適切に行うことができる。例えば、粒子径が500nm程度であれば倍率は1万倍とすることが適切であり、粒子径が200nm程度であれば倍率は3万倍程度の倍率設定とすることが、ボロノイ分割による分析に適切である。 In the observation using a scanning electron microscope, an appropriate magnification is set for the analysis by Voronoi division according to the particle size of the thermoplastic polymer particles. Specifically, the number of thermoplastic polymer particles observed in one field of view is preferably set to a magnification of 40 to 300, more preferably 60 to 240, and even more preferably 80 to 200. .. This makes it possible to appropriately perform the analysis by Voronoi division. For example, if the particle size is about 500 nm, it is appropriate to set the magnification to 10,000 times, and if the particle size is about 200 nm, the magnification is set to about 30,000 times for analysis by Voronoi division. Appropriate.

上記観察方法により得られた観察視野に含まれる熱可塑性ポリマー粒子を特定する。例えば、肉眼で、又は画像処理ソフトウェアを用いて、観察視野から熱可塑性ポリマー粒子を特定する。図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマー粒子を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果を示す一例である。予め設定された方法及び倍率の観察視野において熱可塑性ポリマー粒子を特定することにより、粒子の総数、各粒子の直径、及び各粒子の投影面積が計算される(後述、図3も参照)。その場合、観察視野内に全体が含まれている粒子のみを特定することが好ましい。 The thermoplastic polymer particles contained in the observation field obtained by the above observation method are specified. For example, the thermoplastic polymer particles are identified from the observation field with the naked eye or using image processing software. FIG. 2 is an example showing the result of automatically identifying the thermoplastic polymer particles included in the observation field of FIG. 1 using image processing software. By identifying the thermoplastic polymer particles in a preset method and magnification observation field, the total number of particles, the diameter of each particle, and the projected area of each particle are calculated (see also FIG. 3 below). In that case, it is preferable to specify only the particles whose whole is included in the observation field of view.

セパレータ表面の特定の観察視野において特定された熱可塑性ポリマー粒子について、上記で定義されたボロノイ分割を行なうことができる。具体的には、セパレータ表面に熱可塑性ポリマーを塗工した後の塗工膜表面を撮影して、画像を得る。得られた画像中で特定された熱可塑性ポリマー粒子を平均直径(l(エル))の円と見なして、ボロノイ分割を行なうことにより、ボロノイ多角形を描画することができる。例えば、手動で、又は画像処理ソフトウェアを用いて、ボロノイ多角形を描画してよい。そして、描画されたボロノイ多角形の面積を算出する。 The Voronoi division defined above can be performed on the thermoplastic polymer particles identified in a particular field of view on the surface of the separator. Specifically, the surface of the coating film after the surface of the separator is coated with the thermoplastic polymer is photographed to obtain an image. The Voronoi polygon can be drawn by regarding the thermoplastic polymer particles identified in the obtained image as circles having an average diameter (l) and performing Voronoi partitioning. For example, the Voronoi polygon may be drawn manually or using image processing software. Then, the area of the drawn Voronoi polygon is calculated.

例えば、図3は、図2で特定された複数の熱可塑性ポリマー粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例である。図3に示されるボロノイ多角形の中で、閉じられた領域と対応しているボロノイ多角形の数及び面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出した結果を図4に示す。 For example, FIG. 3 is an example of the result of obtaining a Voronoi polygon by performing Voronoi division on a plurality of thermoplastic polymer particles identified in FIG. Among the Voronoi polygons shown in FIG. 3, the number and area of the Voronoi polygons corresponding to the closed area are automatically calculated by using image processing software, and the result is shown in FIG.

上記の観察方法及び画像処理方法により、観察視野における投影面積が決定され、かつ該視野における熱可塑性ポリマー粒子の総数、投影面積、及びボロノイ多角形の面積が得られる。そして、上記の定義に従って、該視野における熱可塑性ポリマー粒子について、面積密度、及びボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を算出することができる。
但し、熱可塑性ポリマー粒子の分布は、観測視野によって変化することがある。従って、面積密度及び分散(σ)としては、好ましくは複数の観察視野についてそれぞれ算出された値の平均値を採用することが好ましい。この視野数としては、3以上とすることが好ましい。
The above-mentioned observation method and image processing method determine the projected area in the observation field, and obtain the total number of thermoplastic polymer particles in the field, the projected area, and the area of the Voronoi polygon. Then, according to the above definition, can be calculated for the thermoplastic polymer particles in the visual field, the area density, and Voronoi dispersion polygonal area (s i) a (sigma 2).
However, the distribution of the thermoplastic polymer particles may change depending on the observation field of view. Therefore, as the area density and the variance (σ 2 ), it is preferable to adopt the average value of the values calculated for each of the plurality of observation fields. The number of visual fields is preferably 3 or more.

特に好ましくは、次のように決定された95視野について算出された値の平均値を採用することである。
i)各測定視野:走査電子顕微鏡で撮像した画像
ii)視野の設定方法:
a)起点の視野を設定し、
b)前記起点の視野に対して横方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、縦方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、前記起点の視野と、からなる19視野を設定し、
c)前記19視野によって規定される領域を起点の区画として設定し、
d)前記起点の区画に対して10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する領域からなる区画を4個設定し、
e)前記4個の区画について、前記起点の区画における19視野と相似の位置に各19視野を設定し、そして
f)前記4個の区画及び前記起点の区画における全95視野(19視野×5区画)を測定視野として設定する。
Particularly preferably, the average value of the values calculated for the 95 visual fields determined as follows is adopted.
i) Each measurement field of view: image taken with a scanning electron microscope ii) How to set the field of view:
a) Set the field of view of the starting point,
b) Nine visual fields consisting of regions sequentially adjacent to the starting point visual field in the horizontal direction, nine visual fields consisting of regions sequentially adjacent in the vertical direction, and the starting point visual field 19 Set the field of view,
c) The area defined by the 19 visual fields is set as the starting point section, and the area is set as the starting point.
d) Four sections consisting of regions sequentially adjacent to the starting point section in the uniaxial direction at intervals of 10 mm are set.
e) For each of the four compartments, 19 visual fields are set at positions similar to the 19 visual fields in the origin compartment, and f) a total of 95 visual fields (19 visual fields x 5) in the four compartments and the origin compartment. Section) is set as the measurement field of view.

前記各測定視野は、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が80〜200個となる倍率に設定して撮像された撮像画像であることが好ましい。 Each measurement field of view is preferably an image taken by setting the magnification so that the number of thermoplastic polymer particles observed in one field of view is 80 to 200.

以下、図を参照しつつ、本実施形態における95視野の好ましい設定方法を説明する。
i)撮像画像としては、上記のとおり、倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像を採用することが好ましい。例えば図5に示す画像である。図5は、倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した、基材上の熱可塑性ポリマー粒子の画像の一部をモデル的に示した図である。
この図5の画像において、先ず、起点の視野(10)を設定する。1視野は倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像により構成されるため、その1視野のスケールは10μm×10μm程度であり、熱可塑性ポリマー粒子を基準としたボロノイ分割評価に適した視野を構成する。次に、前記起点の視野(10)に対して横方向(X軸方向)に順次に隣接する9個の視野(1〜9)を設定する。これらの視野(1〜9)は、それぞれ、起点の視野(10)と同じ倍率の撮像画像からなり、隣接する領域と一辺を共通にして一方向に順次に設定される。次に、前記起点の視野(10)に対して縦方向に順次に隣接する9個の視野(11〜19)を設定する。これらの視野(11〜19)は、それぞれ、起点の視野(10)と同じ領域からなり、隣接する領域と一辺を共通にして一方向に順次に設定される。
Hereinafter, a preferable setting method of the 95 visual fields in the present embodiment will be described with reference to the drawings.
i) As the captured image, as described above, it is preferable to use an image captured by a scanning electron microscope having a magnification of 10,000 times. For example, it is an image shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a part of an image of thermoplastic polymer particles on a substrate as a model, taken with a scanning electron microscope having a magnification of 10,000 times.
In the image of FIG. 5, first, the field of view (10) of the starting point is set. Since one field of view is composed of images taken by a scanning electron microscope with a magnification of 10,000 times, the scale of the one field of view is about 10 μm × 10 μm, and a field of view suitable for boronoy division evaluation based on thermoplastic polymer particles can be obtained. Configure. Next, nine visual fields (1 to 9) that are sequentially adjacent to the visual field (10) of the starting point in the lateral direction (X-axis direction) are set. Each of these fields of view (1 to 9) is composed of captured images having the same magnification as the field of view (10) of the starting point, and is sequentially set in one direction with one side in common with an adjacent region. Next, nine visual fields (11 to 19) that are sequentially adjacent to the visual field (10) of the starting point in the vertical direction are set. Each of these visual fields (11 to 19) is composed of the same region as the visual field (10) of the starting point, and is sequentially set in one direction with one side in common with the adjacent region.

続いて、前記の19視野によって規定される領域を起点の区画(I)として設定する。該起点の区画(I)は、図5における視野1〜10の上辺と、視野10〜19の右辺とを2辺とする正方形の領域からなるため、1区画のスケールは100μm×100μm程度であり、倍率1,000倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像に相当し、区画(I)を構成する19視野から算出した分散はセパレータ表面の状態をより正確に代表した値として評価できる。
本実施態様においては、更にセパレータ表面の状態を正確に評価すべく、上記1区画と同等の区画を5区画設けて評価を実施する。具体的には、図6を参照する。図6は、図5に示した基材上の熱可塑性ポリマー粒子の画像の全体像である。該図6において、前記起点の区画(I)に対して、10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する4個の区画(II〜V)を設定する。これら4個の区画は、それぞれ、起点の区画(I)と同じ領域から成る。
次いで、これら4個の区画(II〜V)について、前記起点の区画(I)における19視野と相似の位置に各19視野を設定する。そして、前記4個の区画(II〜V)及び前記起点の視野(I)における全95視野(19視野×5区画)を、基材上における熱可塑性ポリマー粒子の観察視野として設定する。
Subsequently, the region defined by the 19 visual fields is set as the starting point section (I). Since the starting point section (I) is composed of a square region having two sides, the upper side of the fields of view 1 to 10 in FIG. 5 and the right side of the fields of view 10 to 19, the scale of one section is about 100 μm × 100 μm. The dispersion calculated from the 19 fields of view constituting the section (I) can be evaluated as a value more accurately representing the state of the separator surface, which corresponds to an image captured by a scanning electron microscope having a magnification of 1,000 times.
In this embodiment, in order to further accurately evaluate the state of the separator surface, five sections equivalent to the above one section are provided and the evaluation is performed. Specifically, refer to FIG. FIG. 6 is an overall image of the thermoplastic polymer particles on the substrate shown in FIG. In FIG. 6, four compartments (II to V) sequentially adjacent to the starting point compartment (I) in the uniaxial direction at intervals of 10 mm are set. Each of these four compartments consists of the same region as the origin compartment (I).
Next, for each of these four compartments (II to V), 19 visual fields are set at positions similar to the 19 visual fields in the starting point compartment (I). Then, a total of 95 visual fields (19 visual fields × 5 compartments) in the four compartments (II to V) and the visual field (I) of the starting point are set as observation visual fields of the thermoplastic polymer particles on the substrate.

上記のセパレータ表面の観察は、セパレータ表面のうちの、イオン伝導に関与していない領域について行われることが好ましい。例えば、製造直後のセパレータであって未だ蓄電素子に組み込まれていない状態のセパレータについて観察することができる。蓄電素子が使用中又は使用後である場合には、セパレータのうちの、所謂「耳」と呼ばれる部分(セパレータの外縁部近傍であって、イオン伝導に関与していない領域)について観察することも、本実施形態における好ましい態様である。
上記評価方法から理解されるとおり、95視野を観察対象とする場合、長さ約40mmのセパレータ片を測定対象とするため、セパレータ表面における熱可塑性ポリマーの分散状態を正確に評価することができる。
The above observation of the separator surface is preferably performed on a region of the separator surface that is not involved in ion conduction. For example, it is possible to observe a separator that has just been manufactured and has not yet been incorporated into the power storage element. When the power storage element is in use or after use, it is also possible to observe the so-called "ear" portion of the separator (the region near the outer edge of the separator and not involved in ion conduction). , Which is a preferred embodiment in the present embodiment.
As can be understood from the above evaluation method, when the 95 field of view is the observation target, the separator piece having a length of about 40 mm is the measurement target, so that the dispersed state of the thermoplastic polymer on the separator surface can be accurately evaluated.

熱可塑性ポリマー粒子について、上記のようなボロノイ分割ができるということは、基材上に形成されたポリマー層において、該熱可塑性ポリマー粒子が実質的に重なり合うことなく、単層の粒子として存在していることを示している。例えばポリマー層中で熱可塑性ポリマー同士が幾重にも重なり合う場合には、単一の粒子が占有する面積という概念が成立しないため、ボロノイ分割を行うことができない。
本実施形態におけるセパレータは、基材上に形成されたポリマー層中の熱可塑性ポリマー粒子が、実質的に重なり合うことがないように配置されたうえで、上記の面積密度、及び分散(σ)が、それぞれ、上記した範囲に調整されることが好ましい。
The fact that the thermoplastic polymer particles can be divided into Voronoi as described above means that the thermoplastic polymer particles exist as single-layer particles in the polymer layer formed on the substrate without substantially overlapping. It shows that there is. For example, when the thermoplastic polymers are overlapped in multiple layers in the polymer layer, the Voronoi division cannot be performed because the concept of the area occupied by a single particle does not hold.
The separator in the present embodiment is arranged so that the thermoplastic polymer particles in the polymer layer formed on the substrate do not substantially overlap, and then the area density and dispersion (σ 2 ) described above. However, it is preferable that each is adjusted within the above range.

熱可塑性ポリマーの面積密度及び分散(σ)を上記の範囲に調整する手段としては、限定されるものではないが、例えば、基材に塗工する塗工液における熱可塑性ポリマー含有量、塗工液の塗工量、並びに塗工方法及び塗工条件を変更することにより、調整することができる。より具体的には、熱可塑性ポリマー溶液の粘度を高く調整し、多孔膜の被塗工面に対してせん断力をかけながら塗工することにより、熱可塑性ポリマーを上記の範囲に分散して配置させることができる。 The means for adjusting the area density and dispersion (σ 2 ) of the thermoplastic polymer within the above range is not limited, but for example, the thermoplastic polymer content and coating in the coating liquid to be applied to the base material. It can be adjusted by changing the coating amount of the working liquid, the coating method and the coating conditions. More specifically, the viscosity of the thermoplastic polymer solution is adjusted to be high, and the surface to be coated of the porous film is coated while applying a shearing force, whereby the thermoplastic polymer is dispersed and arranged in the above range. be able to.

ポリマー層の基材上での存在形態(パターン)は、特に限定されるものではないが、上記分散を満たすように基材の全面にわたって熱可塑性ポリマー粒子が相互に分散して存在することが好ましい。熱可塑性ポリマー粒子が一部の領域においてクラスターを形成していてもよいが、全体として上記分散の範囲を満たす程度に各粒子が分散していることが必要となる。また、その一部の領域においてポリマー粒子同士が積み重なっていてもよいが、全体として上記分散の範囲を満たす程度に各粒子が分散していることが必要となる。 The form (pattern) of the polymer layer on the substrate is not particularly limited, but it is preferable that the thermoplastic polymer particles are dispersed with each other over the entire surface of the substrate so as to satisfy the above dispersion. .. The thermoplastic polymer particles may form clusters in a part of the regions, but it is necessary that the particles are dispersed to such an extent that the above dispersion range is satisfied as a whole. Further, the polymer particles may be stacked in a part of the region, but it is necessary that the polymer particles are dispersed to such an extent that the above dispersion range is satisfied as a whole.

基材上でポリマー層がパターン状に存在する場合には、上記の面積密度及び分散(σ)は、それぞれ、ポリマー層が存在する領域を撮影した画像を用いて評価されることが好ましい。 When the polymer layer is present in a pattern on the substrate, the area density and dispersion (σ 2 ) are preferably evaluated using images taken of the region where the polymer layer is present, respectively.

〔2.ポリマー層が連続層を形成する〕
「ポリマー層が連続層を形成する」とは、ポリマー層自体の中に単数又は複数の界面が形成されていないことをいう。基材上のポリマーが連続層を形成すると、その連続層から成る接着層自体の剛性が上がるため、蓄電デバイスの剛性も上げ易くなる。
[2. Polymer layer forms a continuous layer]
"The polymer layer forms a continuous layer" means that one or more interfaces are not formed in the polymer layer itself. When the polymer on the base material forms a continuous layer, the rigidity of the adhesive layer itself composed of the continuous layer is increased, so that the rigidity of the power storage device is also easily increased.

連続層を形成するためのポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリアクリルニトリル(PAN)、ポリフッ化ビリニデン(PVDF)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエーテルウレタン(PEU)、ポリエチルアクリレート(PEA)、PVDF−ヘキサフルオロプロピレン(HFP)コポリマー、又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。 Examples of the polymer for forming the continuous layer include polyethylene oxide (PEO), polyacrylic nitrile (PAN), polyvinylidene fluoride (PVDF), polymethyl methacrylate (PMMA), polyether urethane (PEU), and polyethyl acrylate. (PEA), PVDF-hexafluoropropylene (HFP) copolymer, or a combination thereof and the like can be mentioned.

ポリマー層を連続層として形成するためには、ポリマーを良溶媒に溶解させて塗工液を得て、塗工液を基材に塗工することが好ましい。この際、セパレータの透過性を確保するために、基材に対するポリマー層の被覆面積割合を調整するか、又は溶媒相分離等を用いて、塗工により形成されたポリマー層を多孔化させることがより好ましい。 In order to form the polymer layer as a continuous layer, it is preferable to dissolve the polymer in a good solvent to obtain a coating liquid, and then apply the coating liquid to the base material. At this time, in order to ensure the permeability of the separator, the ratio of the coating area of the polymer layer to the substrate may be adjusted, or the polymer layer formed by coating may be made porous by using solvent phase separation or the like. More preferred.

基材に対するポリマー層の被覆面積割合を、セパレータの透過性が確保される程度に調整するためには、アセトン等の揮発性溶剤にポリマーを分散又は溶解させて塗工液を得ることが好ましい。その場合、塗工液中のポリマー濃度は、好ましくは30質量%未満、より好ましくは15質量%未満、さらに好ましくは10質量%未満である。塗工液を基材に塗工してポリマー層を形成した後に、アセトン等の揮発性溶剤は、乾燥によりポリマー層から除去されることが好ましい。 In order to adjust the ratio of the coating area of the polymer layer to the base material to such an extent that the permeability of the separator is ensured, it is preferable to disperse or dissolve the polymer in a volatile solvent such as acetone to obtain a coating liquid. In that case, the polymer concentration in the coating liquid is preferably less than 30% by mass, more preferably less than 15% by mass, and even more preferably less than 10% by mass. After the coating liquid is applied to the substrate to form the polymer layer, it is preferable that the volatile solvent such as acetone is removed from the polymer layer by drying.

基材上のポリマー層を溶媒相分離等により多孔化する場合には、ポリマーを含む塗工液の塗工面積割合が100%であったとしても、セパレータの透過性を確保することができる。具体的には、ポリマーを良溶媒に溶解して、塗工液を作製する。この塗工液を基材上へ塗工し、適切な凝固液に浸漬する。これにより、相分離現象を誘発しながら、ポリマーを固化させる。この固化工程でポリマー層(連続層)は多孔構造となっている。その後、水洗することで凝固液を除去し、乾燥する。 When the polymer layer on the substrate is made porous by solvent phase separation or the like, the permeability of the separator can be ensured even if the coating area ratio of the coating liquid containing the polymer is 100%. Specifically, the polymer is dissolved in a good solvent to prepare a coating liquid. This coating liquid is applied onto the substrate and immersed in a suitable coagulating liquid. This causes the polymer to solidify while inducing a phase separation phenomenon. In this solidification step, the polymer layer (continuous layer) has a porous structure. Then, the coagulant is removed by washing with water and dried.

塗工液としては、例えばポリフッ化ビニリデン系樹脂を溶解する良溶媒を用いてよい。良溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン、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極性アミド溶媒を好適に用いることができる。良好な多孔構造を形成するという観点においては、上記の良溶媒に加えて、相分離を誘発させる相分離剤を極性アミド溶媒に混合させることが好ましい。相分離剤としては、水、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリプロピレングリコール等が挙げられる。相分離剤は、塗工に適切な粘度が確保できる範囲で添加することが好ましい。溶媒としては、適切な多孔構造を形成する観点から、60重量%以上の良溶媒と40重量%以下の相分離剤との混合溶媒を用いることが好ましい。 As the coating liquid, for example, a good solvent that dissolves a polyvinylidene fluoride-based resin may be used. As a good solvent, for example, a polar amide solvent such as N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, or dimethylformamide can be preferably used. From the viewpoint of forming a good porous structure, it is preferable to mix a phase separation agent that induces phase separation with the polar amide solvent in addition to the above-mentioned good solvent. Examples of the phase separating agent include water, methanol, ethanol, propyl alcohol, butyl alcohol, butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, tripropylene glycol and the like. The phase separator is preferably added within a range in which an appropriate viscosity can be ensured for coating. As the solvent, from the viewpoint of forming an appropriate porous structure, it is preferable to use a mixed solvent of 60% by weight or more of a good solvent and 40% by weight or less of a phase separating agent.

凝固液としては、水、水と良溶媒の混合溶媒、又は水と良溶媒と相分離剤の混合溶媒を用いることができる。特に水と良溶媒と相分離剤の混合溶媒が好ましい。 As the coagulating liquid, water, a mixed solvent of water and a good solvent, or a mixed solvent of water, a good solvent and a phase separation agent can be used. In particular, a mixed solvent of water, a good solvent and a phase separation agent is preferable.

ポリマー層を連続層として形成するためには、製膜助剤を用いて、接着層を連続層にすることも好ましい。具体的には、製膜助剤をラテックスに含有させることにより、ラテックスで形成された接着層が、連続層を形成することができる。製膜助剤としては、例えば、グリコール系化合物、アセテート系化合物等が挙げられる。 In order to form the polymer layer as a continuous layer, it is also preferable to make the adhesive layer a continuous layer by using a film-forming auxiliary. Specifically, by incorporating a film-forming auxiliary into latex, the adhesive layer formed of latex can form a continuous layer. Examples of the film-forming auxiliary include glycol-based compounds and acetate-based compounds.

水系ポリマーを使用して連続層を形成するためには、互いに融着し易い複数の水系ポリマーを使用することも好ましい。互いに融着し易い複数の水系ポリマーを使用することによって、連続層の表面の運動性を高めて、連続層の電解液に対する膨潤度を適切な範囲内に調整することができる。 In order to form a continuous layer using an aqueous polymer, it is also preferable to use a plurality of aqueous polymers that are easily fused to each other. By using a plurality of aqueous polymers that are easily fused to each other, the motility of the surface of the continuous layer can be enhanced, and the degree of swelling of the continuous layer with respect to the electrolytic solution can be adjusted within an appropriate range.

〔3.無機フィラーとポリマーの混合物を含む接着層を形成する〕
無機フィラーと無機フィラー用バインダとしてのポリマーの混合物を基材に塗工することによって、基材上に形成された塗工層(接着層)において、無機フィラーとポリマーの複合体を形成することができる。無機フィラーとポリマーが複合化されることによって、接着層の剛性が向上する。
[3. Form an adhesive layer containing a mixture of inorganic filler and polymer]
By applying a mixture of an inorganic filler and a polymer as a binder for an inorganic filler to a base material, a composite of the inorganic filler and the polymer can be formed in a coating layer (adhesive layer) formed on the base material. it can. The composite of the inorganic filler and the polymer improves the rigidity of the adhesive layer.

無機フィラー用バインダとしては、上記1又は2で説明されたポリマーを用いてよい。所望により、塗工液は、分散剤、水、有機溶剤等をさらに含んでよい。 As the binder for the inorganic filler, the polymer described in 1 or 2 above may be used. If desired, the coating liquid may further contain a dispersant, water, an organic solvent and the like.

無機フィラーは、特に限定されないが、耐熱性及び電気絶縁性が高く、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定であることが好ましい。
無機フィラーとしては、例えば、アルミニウム化合物、マグネシウム化合物、その他の化合物が挙げられる。
アルミニウム化合物としては、例えば、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、アルミン酸ソーダ、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ハイドロタルサイト等が挙げられる。
マグネシウム化合物としては、例えば、硫酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
その他の化合物としては、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、粘土鉱物、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂、ガラス繊維等が挙げられる。酸化物系セラミックスとしては、例えば、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等が挙げられる。窒化物系セラミックスとしては、例えば、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げられる。粘土鉱物としては、例えば、タルク、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。
The inorganic filler is not particularly limited, but preferably has high heat resistance and electrical insulation, and is electrochemically stable within the range of use of the lithium ion secondary battery.
Examples of the inorganic filler include aluminum compounds, magnesium compounds, and other compounds.
Examples of the aluminum compound include aluminum oxide, aluminum silicate, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, sodium aluminate, aluminum sulfate, aluminum phosphate, hydrotalcite and the like.
Examples of the magnesium compound include magnesium sulfate and magnesium hydroxide.
Other compounds include, for example, oxide-based ceramics, nitride-based ceramics, clay minerals, silicon carbide, calcium carbonate, barium titanate, asbestos, zeolites, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous soil, silica sand, etc. Examples include glass fiber. Examples of the oxide-based ceramics include silica, titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, iron oxide and the like. Examples of the nitride-based ceramics include silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride. Examples of clay minerals include talc, montmorillonite, sericite, mica, amesite, bentonite and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.

上記の中でも、電気化学的安定性及び耐熱特性の観点から、酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、及びケイ酸アルミニウムから成る群より選択される1種以上が好ましい。酸化アルミニウムの具体例としては、例えばアルミナ等が挙げられる。水酸化酸化アルミニウムの具体例としては、例えばベーマイト等が挙げられる。ケイ酸アルミニウムの具体例としては、例えば、カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト等が挙げられる。 Among the above, from the viewpoint of electrochemical stability and heat resistance, one or more selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum hydroxide oxide, and aluminum silicate is preferable. Specific examples of aluminum oxide include alumina and the like. Specific examples of aluminum hydroxide oxide include boehmite and the like. Specific examples of aluminum silicate include kaolinite, decite, nacrite, halloysite, pyrophyllite and the like.

酸化アルミニウムとしては、電気化学的安定性の観点から、アルミナがより好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、アルミナを主成分とする粒子を採用することにより、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる。更に、多孔層厚がより薄い場合であっても、多孔膜の高温における熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。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、多くの結晶形態が存在するが、いずれも好適に使用することができる。この中でα−アルミナが、熱的・化学的に安定なので、最も好ましい。 As the aluminum oxide, alumina is more preferable from the viewpoint of electrochemical stability. By adopting particles containing alumina as a main component as the inorganic filler constituting the porous layer, it is possible to realize a very lightweight porous layer while maintaining high permeability. Further, even when the porous layer thickness is thinner, heat shrinkage of the porous membrane at high temperature is suppressed, and excellent heat resistance tends to be exhibited. Alumina has many crystal forms such as α-alumina, β-alumina, γ-alumina, and θ-alumina, and any of them can be preferably used. Of these, α-alumina is most preferable because it is thermally and chemically stable.

水酸化酸化アルミニウムとしては、リチウムデンドライトの発生に起因する内部短絡を防止する観点から、ベーマイトがより好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、ベーマイトを主成分とする粒子を採用することにより、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる。更に、多孔層厚がより薄い場合であっても、多孔膜の高温における熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。蓄電素子の特性に悪影響を与えるイオン性の不純物を低減できる合成ベーマイトが、更に好ましい。 As the aluminum hydroxide oxide, boehmite is more preferable from the viewpoint of preventing an internal short circuit due to the generation of lithium dendrite. By adopting particles containing boehmite as a main component as the inorganic filler constituting the porous layer, a very lightweight porous layer can be realized while maintaining high permeability. Further, even when the porous layer thickness is thinner, heat shrinkage of the porous membrane at high temperature is suppressed, and excellent heat resistance tends to be exhibited. Synthetic boehmite, which can reduce ionic impurities that adversely affect the characteristics of the power storage device, is more preferable.

ケイ酸アルミニウムの中では、主にカオリン鉱物で構成されているカオリナイト(以下、カオリンともいう)が、軽量性及び透気度の観点から好ましい。カオリンには湿式カオリン及びこれを焼成処理した焼成カオリンがある。これらのうち焼成カオリンは、焼成処理の際に結晶水が放出されるのに加えて不純物が除去されるので、電気化学的安定性の点で特に好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、焼成カオリンを主成分とする粒子を採用することにより、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる。更に、多孔層厚がより薄い場合であっても、多孔膜の高温における熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。 Among aluminum silicates, kaolinite (hereinafter, also referred to as kaolin), which is mainly composed of kaolin minerals, is preferable from the viewpoint of light weight and air permeability. Kaolin includes wet kaolin and calcined kaolin obtained by calcining the wet kaolin. Of these, calcined kaolin is particularly preferable in terms of electrochemical stability because it releases impurities in addition to releasing water of crystallization during the calcining treatment. By adopting particles containing calcined kaolin as a main component as the inorganic filler constituting the porous layer, a very lightweight porous layer can be realized while maintaining high permeability. Further, even when the porous layer thickness is thinner, heat shrinkage of the porous membrane at high temperature is suppressed, and excellent heat resistance tends to be exhibited.

無機フィラーの平均粒径は、0.1μm以上10.0μm以下であることが好ましく、0.2μm以上5.0μm以下であることがより好ましく、0.4μm以上3.0μm以下であることが更に好ましい。無機フィラーの平均粒径を上記範囲に調整することは、透気度を高くするとともに、高温における熱収縮を抑制する観点から好ましい。 The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.1 μm or more and 10.0 μm or less, more preferably 0.2 μm or more and 5.0 μm or less, and further preferably 0.4 μm or more and 3.0 μm or less. preferable. Adjusting the average particle size of the inorganic filler within the above range is preferable from the viewpoint of increasing the air permeability and suppressing heat shrinkage at high temperatures.

無機フィラーの粒度分布としては、以下のとおりであることが好ましい。最小粒径は、0.02μm以上であることが好ましく、0.05μm以上がより好ましく、0.1μm以上が更に好ましい。最大粒径は20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、7μm以下が更に好ましい。また、最大粒径/平均粒径の比率は、50以下が好ましく、30以下がより好ましく、20以下が更に好ましい。無機フィラーの粒度分布を上記範囲に調整することは、高温での熱収縮を抑制する観点から好ましい。無機フィラーの粒度分布は、最大粒径と最小粒径との間に、1つ又は複数の粒径ピークを更に有してもよい。無機フィラーの粒度分布を調整する方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等を用いて無機フィラーを粉砕し、所望の粒度分布に調整する方法、複数の粒径分布のフィラーを調整後ブレンドする方法等を挙げることができる。 The particle size distribution of the inorganic filler is preferably as follows. The minimum particle size is preferably 0.02 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, and further preferably 0.1 μm or more. The maximum particle size is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 7 μm or less. The maximum particle size / average particle size ratio is preferably 50 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less. Adjusting the particle size distribution of the inorganic filler within the above range is preferable from the viewpoint of suppressing heat shrinkage at high temperatures. The particle size distribution of the inorganic filler may further have one or more particle size peaks between the maximum particle size and the minimum particle size. As a method of adjusting the particle size distribution of the inorganic filler, for example, a method of pulverizing the inorganic filler using a ball mill, a bead mill, a jet mill or the like to adjust the particle size distribution to a desired size, or blending fillers having a plurality of particle size distributions after adjustment. The method of doing this can be mentioned.

無機フィラーの形状としては、板状、鱗片状、多面体、針状、柱状、球状、紡錘状、塊状等が挙げられる。上記形状を有する無機フィラーを複数種組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、透過性向上の観点からは、板状、鱗片状、及び多面体からなる群より選択される1種以上の形状が好ましい。 Examples of the shape of the inorganic filler include a plate shape, a scale shape, a polyhedron, a needle shape, a columnar shape, a spherical shape, a spindle shape, and a lump shape. A plurality of types of inorganic fillers having the above shape may be used in combination. Among these, from the viewpoint of improving permeability, one or more shapes selected from the group consisting of plate-like, scaly-like, and polyhedron are preferable.

剛性の観点からは、無機フィラーのアスペクト比が小さいほど好ましい。具体的には、無機フィラーのアスペクト比は、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.0以下である。アスペクト比は、SEM画像等から、粒子の長径と短径を測定し、長径/短径から算出することができる。SEM画像中に5つ以上の粒子が確認されるときには、アスペクト比は、5つの粒子について算出された長径/短径の平均値でよい。 From the viewpoint of rigidity, it is preferable that the aspect ratio of the inorganic filler is small. Specifically, the aspect ratio of the inorganic filler is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and even more preferably 3.0 or less. The aspect ratio can be calculated from the major axis / minor axis by measuring the major axis and the minor axis of the particles from an SEM image or the like. When five or more particles are confirmed in the SEM image, the aspect ratio may be the average value of the major axis / minor axis calculated for the five particles.

塗工液中の無機フィラーとポリマーの重量比率は、蓄電デバイスに要求される剛性及び電池特性に応じて任意に決定されることができるが、無機フィラー:ポリマー=95:5〜20:80が好ましく、より好ましくは90:10〜30:70、さらに好ましくは85:15〜40:60である。 The weight ratio of the inorganic filler to the polymer in the coating liquid can be arbitrarily determined according to the rigidity and battery characteristics required for the power storage device, but the inorganic filler: polymer = 95: 5 to 20:80 is used. It is preferable, more preferably 90:10 to 30:70, and even more preferably 85: 15 to 40:60.

無機フィラーとポリマーが複合化されると、接着層内ではフィラーリッチ部分がバインダリッチ部分よりもリチウムイオン等のイオン成分を通し易いので、塗工液により被覆される基材面の面積割合が100%であるときでさえも、蓄電デバイスの剛性と電気特性を両立することができる。 When the inorganic filler and the polymer are composited, the filler-rich portion in the adhesive layer allows ionic components such as lithium ions to pass through more easily than the binder-rich portion, so that the area ratio of the substrate surface covered with the coating liquid is 100. Even when it is%, the rigidity of the power storage device and the electrical characteristics can be compatible with each other.

無機フィラーとポリマーの混合物を含む接着層の厚さは、限定されるものではないが、接着層の電解液中での接着性と剛性の両立の観点から、0.1μm〜10μmであることが好ましく、0.5μm〜8μmであることが好ましい。 The thickness of the adhesive layer containing the mixture of the inorganic filler and the polymer is not limited, but may be 0.1 μm to 10 μm from the viewpoint of achieving both adhesiveness and rigidity of the adhesive layer in the electrolytic solution. It is preferably 0.5 μm to 8 μm.

[ポリマーの塗工方法]
セパレータの製造方法の一態様は、上記で説明されたポリマーを含む塗工液を基材上に塗工する工程を含む。
[Polymer coating method]
One aspect of the method for producing a separator includes a step of applying a coating liquid containing the polymer described above onto a substrate.

ポリマーを含む塗工液の塗工条件としては、ポリマーの基材に対する塗工面積割合が、5%〜70%であることが好ましく、ポリマーの塗工目付が、0.05g/m〜1.0g/mであることが好ましく、かつ/又はポリマーの塗工厚みが、0.1μm〜3μmであることが好ましい。上記で説明されたボロノイ分割に供されることができる粒状熱可塑性ポリマーを含む塗工液を塗工する場合には、塗工厚みが、0.1μm〜0.8μmであることが好ましい。 The coating conditions of the coating liquid containing the polymer, the coating area ratio to the substrate of the polymer is preferably from 5% to 70%, the coating basis weight of the polymer, 0.05 g / m 2 to 1 It is preferably 0.0 g / m 2 and / or the coating thickness of the polymer is preferably 0.1 μm to 3 μm. When applying a coating liquid containing a granular thermoplastic polymer that can be subjected to the Voronoi division described above, the coating thickness is preferably 0.1 μm to 0.8 μm.

塗工液をポリオレフィン微多孔膜又は多層微多孔膜に塗工する方法としては、特に限定されないが、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、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗工法、インクジェット塗工法等が挙げられる。これらの中でも、熱可塑性ポリマーの塗工形状の自由度が高く、かつ好ましい面積割合を容易に得られるという観点から、グラビアコーター法又はスプレー塗工法が好ましい。 The method of applying the coating liquid to the polyolefin microporous film or the multilayer microporous film is not particularly limited, and 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, etc. Examples thereof include a dip coater method, a knife coater method, an air doctor coater method, a blade coater method, a rod coater method, a squeeze coater method, a cast coater method, a die coater method, a screen printing method, a spray coating method, and an inkjet coating method. Among these, the gravure coater method or the spray coating method is preferable from the viewpoint that the degree of freedom of the coating shape of the thermoplastic polymer is high and a preferable area ratio can be easily obtained.

多孔膜を含む基材に熱可塑性ポリマーを塗工する場合、塗工液が基材の内部にまで入り込んでしまうと、接着性樹脂が孔の表面及び内部を埋めてしまい透過性が低下してしまう。そのため、塗工液の媒体としては、熱可塑性ポリマーの貧溶媒が好ましい。塗工液の媒体として熱可塑性ポリマーの貧溶媒を用いた場合には、多孔膜の内部に塗工液は入り込まず、接着性ポリマーは主に多層微多孔膜の表面上に存在するため、透過性の低下を抑制する観点から好ましい。このような媒体としては水が好ましい。また、水と併用可能な媒体は、特に限定されないが、エタノール、メタノール等を挙げることができる。 When a thermoplastic polymer is applied to a base material containing a porous membrane, if the coating liquid penetrates into the base material, the adhesive resin fills the surface and inside of the pores, resulting in reduced permeability. It ends up. Therefore, as the medium of the coating liquid, a poor solvent of the thermoplastic polymer is preferable. When a poor solvent of a thermoplastic polymer is used as the medium of the coating liquid, the coating liquid does not enter the inside of the porous membrane, and the adhesive polymer is mainly present on the surface of the multilayer microporous membrane, so that it permeates. It is preferable from the viewpoint of suppressing deterioration of sex. Water is preferred as such a medium. The medium that can be used in combination with water is not particularly limited, and examples thereof include ethanol and methanol.

塗工前に、基材に表面処理を施すと、塗工液を塗工し易くなると共に、基材と接着性ポリマーとの接着性が向上するため好ましい。表面処理の方法としては、多層微多孔膜の多孔質構造を著しく損なわなければ特に限定はなく、例えば、コロナ放電処理法、プラズマ処理法、機械的粗面化法、溶剤処理法、酸処理法、紫外線酸化法等が挙げられる。 It is preferable to apply a surface treatment to the base material before coating because the coating liquid can be easily applied and the adhesiveness between the base material and the adhesive polymer is improved. The surface treatment method is not particularly limited as long as the porous structure of the multilayer microporous membrane is not significantly impaired. For example, a corona discharge treatment method, a plasma treatment method, a mechanical roughening method, a solvent treatment method, and an acid treatment method. , Ultraviolet oxidation method and the like.

塗工後に塗工膜から溶媒を除去する方法は、ポリオレフィン微多孔膜又は多層微多孔膜に悪影響を及ぼさないならば、限定されない。例えば、ポリオレフィン微多孔膜又は多層微多孔膜を固定しながらその融点以下の温度にて乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法、接着性ポリマーに対する貧溶媒に浸漬して接着性ポリマーを凝固させると同時に溶媒を抽出する方法等を用いてよい。 The method of removing the solvent from the coating film after coating is not limited as long as it does not adversely affect the polyolefin microporous film or the multilayer microporous film. For example, a method of fixing a polyolefin microporous film or a multilayer microporous film and drying it at a temperature below its melting point, a method of drying under reduced pressure at a low temperature, or a method of immersing the adhesive polymer in a poor solvent to solidify the adhesive polymer. At the same time, a method of extracting the solvent or the like may be used.

[無機フィラー及び樹脂製バインダを含む多孔層]
セパレータは、無機フィラー及び樹脂バインダを含む多孔層をさらに含んでもよい。セパレータがフィラー多孔層を備える位置は、基材の片面又は両面でよい。
[Perforated layer containing inorganic filler and resin binder]
The separator may further include a porous layer containing an inorganic filler and a resin binder. The position where the separator is provided with the filler porous layer may be one side or both sides of the base material.

多孔層を形成するために、上記3で説明された無機フィラーを使用してよい。 In order to form the porous layer, the inorganic filler described in 3 above may be used.

無機フィラーが、フィラー多孔層中に占める割合は、無機フィラーの結着性、セパレータの透過性及び耐熱性等の観点から適宜決定されることができるが、50質量%以上100質量%未満であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上99.99質量%以下、さらに好ましくは80質量%以上99.9質量%以下、特に好ましくは90質量%以上99質量%以下である。 The ratio of the inorganic filler in the porous filler layer can be appropriately determined from the viewpoint of the binding property of the inorganic filler, the permeability of the separator, the heat resistance, etc., but is 50% by mass or more and less than 100% by mass. It is preferable, more preferably 70% by mass or more and 99.99% by mass or less, further preferably 80% by mass or more and 99.9% by mass or less, and particularly preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less.

樹脂バインダの種類としては、特に限定されないが、セパレータがフィラー多孔層を備える場合には、リチウムイオン二次電池の電解液に対して不溶であり、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定な樹脂バインダを用いることが好ましい。 The type of resin binder is not particularly limited, but when the separator includes a porous filler layer, it is insoluble in the electrolyte of the lithium ion secondary battery and is electrochemical within the range of use of the lithium ion secondary battery. It is preferable to use a resin binder that is stable.

樹脂バインダの具体例としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニリデン、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コポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー等の含フッ素ゴム;スチレン−ブタジエンコポリマー及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー及びその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステルコポリマー、スチレン−アクリル酸エステルコポリマー、アクリロニトリル−アクリル酸エステルコポリマー、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;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、ポリアミド、ポリエステル等の融点及び/又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂等が挙げられる。 Specific examples of the resin binder include, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; fluororesins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymers and ethylene-tetrafluoroethylene copolymers. Fluororesin-containing rubbers such as styrene-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride, methacrylic acid ester-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer , Acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, rubbers such as polyvinyl acetate; cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose; polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, poly Examples thereof include resins having a melting point and / or a glass transition temperature of 180 ° C. or higher, such as etherimide, polyamideimide, polyamide, and polyester.

樹脂バインダとしては、樹脂ラテックスバインダが好ましい。樹脂ラテックスバインダを用いた場合、無機フィラーとバインダとを含むフィラー多孔層を基材の少なくとも片面に積層した場合は、樹脂バインダの一部又は全てを溶媒に溶解させた後に、得られた溶液を基材の少なくとも片面に積層し、貧溶媒への浸漬や乾燥による溶媒除去等により樹脂バインダを多孔膜に結着させた場合と比較して、イオン透過性が低下し難く高出力特性が得られ易い傾向にある。加えて異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い傾向にある。 As the resin binder, a resin latex binder is preferable. When a resin latex binder is used, when a filler porous layer containing an inorganic filler and a binder is laminated on at least one side of the base material, a part or all of the resin binder is dissolved in a solvent, and then the obtained solution is used. Compared with the case where the resin binder is laminated on at least one side of the base material and the resin binder is bound to the porous film by dipping in a poor solvent or removing the solvent by drying, the ion permeability is less likely to decrease and high output characteristics can be obtained. It tends to be easy. In addition, even when the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, it exhibits smooth shutdown characteristics and tends to provide high safety.

樹脂ラテックスバインダとしては、電気化学的安定性と結着性を向上させる観点から、脂肪族共役ジエン系モノマーや不飽和カルボン酸モノマー、及びこれらと共重合可能な他のモノマーを乳化重合して得られるものが好ましい。乳化重合の方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。モノマー及びその他の成分の添加方法については特に制限されるものではなく、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方法の何れも採用することができ、また、一段重合、二段重合又は多段階重合等の何れも採用することができる。 The resin latex binder is obtained by emulsion polymerization of an aliphatic conjugated diene-based monomer, an unsaturated carboxylic acid monomer, and other monomers copolymerizable with these, from the viewpoint of improving electrochemical stability and binding property. Is preferred. The method of emulsion polymerization is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. The method of adding the monomer and other components is not particularly limited, and any of a batch addition method, a split addition method, and a continuous addition method can be adopted, and one-stage polymerization, two-stage polymerization, or multi-stage polymerization can be adopted. Any of these can be adopted.

樹脂バインダの平均粒径は、50〜500nmであることが好ましく、より好ましくは60〜460nm、更に好ましくは80〜250nmである。樹脂バインダの平均粒径が50nm以上である場合、無機フィラーとバインダとを含むフィラー多孔層をポリオレフィン多孔膜の少なくとも片面に積層した際、イオン透過性が低下しにくく高出力特性が得られ易い。加えて異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い。樹脂バインダの平均粒径が500nm以下である場合、良好な結着性を発現し、多層多孔膜とした場合に熱収縮が良好となり安全性に優れる傾向にある。 The average particle size of the resin binder is preferably 50 to 500 nm, more preferably 60 to 460 nm, and even more preferably 80 to 250 nm. When the average particle size of the resin binder is 50 nm or more, when the filler porous layer containing the inorganic filler and the binder is laminated on at least one surface of the polyolefin porous membrane, the ion permeability is less likely to decrease and high output characteristics can be easily obtained. In addition, even when the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, it exhibits smooth shutdown characteristics and is easy to obtain high safety. When the average particle size of the resin binder is 500 nm or less, good binding property is exhibited, and when a multilayer porous film is formed, heat shrinkage is good and safety tends to be excellent.

樹脂バインダの平均粒径は、重合時間、重合温度、原料組成比、原料投入順序、pHなどを調整することで制御することが可能である。 The average particle size of the resin binder can be controlled by adjusting the polymerization time, the polymerization temperature, the raw material composition ratio, the raw material charging order, the pH, and the like.

フィラー多孔層の層厚は、耐熱性及び絶縁性を向上させる観点から1μm以上であることが好ましく、電池の高容量化と透過性を向上させる観点から50μm以下であることが好ましい。 The thickness of the porous filler layer is preferably 1 μm or more from the viewpoint of improving heat resistance and insulating properties, and preferably 50 μm or less from the viewpoint of improving the capacity and permeability of the battery.

フィラー多孔層の層密度は、0.5〜2.0g/cmであることが好ましく、0.7〜1.5cmであることがより好ましい。フィラー多孔層の層密度が0.5g/cm以上であると、高温での熱収縮率が良好となる傾向にあり、2.0g/cm以下であると、透気度が低下する傾向にある。 Layer density of the filler porous layer is preferably from 0.5 to 2.0 g / cm 3, more preferably 0.7~1.5cm 3. When the layer density of the filler porous layer is 0.5 g / cm 3 or more, the heat shrinkage rate at high temperature tends to be good, and when it is 2.0 g / cm 3 or less, the air permeability tends to decrease. It is in.

フィラー多孔層の形成方法としては、例えば、基材の少なくとも片面に、無機フィラーと樹脂バインダとを含む塗工液を塗工してフィラー多孔層を形成する方法を挙げることができる。塗工液は、分散安定化や塗工性の向上のために、溶剤、分散剤等をさらに含んでよい。塗工液を基材に塗工する方法は、必要とする層厚又は塗工面積を実現できる限り特に限定されない。 Examples of the method for forming the porous filler layer include a method in which a coating liquid containing an inorganic filler and a resin binder is applied to at least one surface of the base material to form the porous filler layer. The coating liquid may further contain a solvent, a dispersant and the like in order to stabilize the dispersion and improve the coatability. The method of applying the coating liquid to the base material is not particularly limited as long as the required layer thickness or coating area can be realized.

[基材]
基材に含まれる少なくとも1つの多孔膜は、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂組成物から形成されるポリオレフィン微多孔膜でよい。
[Base material]
The at least one porous membrane contained in the base material is not particularly limited, and may be, for example, a polyolefin microporous membrane formed from a polyolefin resin composition containing polyolefin.

本実施形態では、ポリオレフィン微多孔膜中のポリオレフィン樹脂の含有量は、特に限定されないが、セパレータ基材として使用されるときのシャットダウン性能の観点から、多孔膜を構成する全成分の合計質量に基づいて、50%以上100%以下であることが好ましく、60%以上100%以下であることがより好ましく、70%以上100%以下であることがさらに好ましい。 In the present embodiment, the content of the polyolefin resin in the polyolefin microporous membrane is not particularly limited, but is based on the total mass of all the components constituting the porous membrane from the viewpoint of shutdown performance when used as a separator base material. It is preferably 50% or more and 100% or less, more preferably 60% or more and 100% or less, and further preferably 70% or more and 100% or less.

ポリオレフィン樹脂は、特に限定されないが、通常の押出、射出、インフレーション、及びブロー成形等に使用するポリオレフィン樹脂でよく、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、及び1−オクテン等のホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマー等を使用することができる。また、これらのポリオレフィンを単独で、又は混合して使用することもできる。 The polyolefin resin is not particularly limited, but may be a polyolefin resin used for ordinary extrusion, injection, inflation, blow molding, etc., and ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and Homopolymers such as 1-octene and copolymers, multistage polymers and the like can be used. Moreover, these polyolefins can also be used alone or in mixture.

ポリオレフィン樹脂の代表例としては、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等が挙げられる。ポリオレフィン微多孔膜をセパレータ基材として使用する場合には、高密度ポリエチレンを主成分とする樹脂が、低融点であり、かつ高強度であるために好ましい。 Typical examples of polyolefin resins are low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, ethylene-propylene random copolymer, polybutene, ethylene propylene. Examples include rubber. When a polyolefin microporous membrane is used as a separator base material, a resin containing high-density polyethylene as a main component is preferable because it has a low melting point and high strength.

ポリオレフィン微多孔膜の耐熱性を向上させるために、ポリプロピレンと、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂とを含む樹脂組成物から成る多孔膜を用いることがより好ましい。 In order to improve the heat resistance of the polyolefin microporous film, it is more preferable to use a porous film composed of a resin composition containing polypropylene and a polyolefin resin other than polypropylene.

ポリプロピレンの立体構造は、限定されるものではなく、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン及びアタクティックポリプロピレンのいずれでもよい。 The three-dimensional structure of polypropylene is not limited, and may be any of isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, and atactic polypropylene.

ポリオレフィン樹脂組成物中の総ポリオレフィンに対するポリプロピレンの割合は、耐熱性と良好なシャットダウン機能を両立するという観点から、1〜35質量%であることが好ましく、3〜20質量%であることがより好ましく、4〜10質量%であることがさらに好ましい。 The ratio of polypropylene to the total polyolefin in the polyolefin resin composition is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, from the viewpoint of achieving both heat resistance and a good shutdown function. It is more preferably 4 to 10% by mass.

ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、限定されるものではなく、例えば、エチレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のオレフィン炭化水素のホモポリマー又はコポリマーが挙げられる。具体的には、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリブテン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー等が挙げられる。 Polyolefin resins other than polypropylene include, but are not limited to, homopolymers or copolymers of olefin hydrocarbons such as ethylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene. Be done. Specifically, examples of the polyolefin resin other than polypropylene include polyethylene, polybutene, ethylene-propylene random copolymer and the like.

ポリオレフィン微多孔膜の孔が熱溶融により閉塞するシャットダウン特性の観点から、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂として、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレンを用いることが好ましい。これらの中でも、強度の観点から、JIS K 7112に従って測定した密度が0.93g/cm以上であるポリエチレンを使用することがより好ましい。 From the viewpoint of shutdown characteristics in which the pores of the polyolefin microporous film are closed by thermal melting, as a polyolefin resin other than polypropylene, polyethylene such as low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, and ultra high molecular weight polyethylene is used. Is preferably used. Among these, from the viewpoint of strength, it is more preferable to use polyethylene having a density of 0.93 g / cm 3 or more measured according to JIS K 7112.

ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量は、特に限定されないが、3万以上1,200万以下であることが好ましく、より好ましくは5万以上200万未満、さらに好ましくは10万以上100万未満である。粘度平均分子量が3万以上であると、溶融成形の際のメルトテンションが大きくなり成形性が良好になると共に、ポリマー同士の絡み合いにより高強度となる傾向にあるため好ましい。一方、粘度平均分子量が1,200万以下であると、均一に溶融混練をすることが容易となり、シートの成形性、特に厚み安定性に優れる傾向にあるため好ましい。さらに、粘度平均分子量が100万未満であると、温度上昇時に孔を閉塞し易く、良好なシャットダウン機能が得られる傾向にあるため好ましい。 The viscosity average molecular weight of the polyolefin resin constituting the polyolefin microporous membrane is not particularly limited, but is preferably 30,000 or more and 12 million or less, more preferably 50,000 or more and less than 2 million, and further preferably 100,000 or more. Less than 1 million. When the viscosity average molecular weight is 30,000 or more, the melt tension during melt molding is increased, the moldability is improved, and the polymer tends to be entangled with each other to increase the strength, which is preferable. On the other hand, when the viscosity average molecular weight is 12 million or less, it becomes easy to uniformly melt-knead, and the formability of the sheet, particularly the thickness stability tends to be excellent, which is preferable. Further, when the viscosity average molecular weight is less than 1,000,000, the pores are easily closed when the temperature rises, and a good shutdown function tends to be obtained, which is preferable.

例えば、粘度平均分子量100万未満のポリオレフィンを単独で使用する代わりに、粘度平均分子量200万のポリオレフィンと粘度平均分子量27万のポリオレフィンの混合物であって、その粘度平均分子量が100万未満の混合物を用いてもよい。 For example, instead of using a polyolefin having a viscosity average molecular weight of less than 1 million alone, a mixture of a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 2 million and a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 270,000 and having a viscosity average molecular weight of less than 1 million is used. You may use it.

ポリオレフィン微多孔膜は、任意の添加剤を含有してよい。添加剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン以外のポリマー;無機粒子;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤;光安定剤;帯電防止剤;防曇剤;着色顔料等が挙げられる。 The polyolefin microporous membrane may contain any additive. The additive is not particularly limited, and is, for example, a polymer other than polyolefin; inorganic particles; antioxidants such as phenol-based, phosphorus-based, and sulfur-based; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; ultraviolet absorbers; Examples thereof include light stabilizers; antistatic agents; antifogging agents; coloring pigments and the like.

ポリオレフィン微多孔膜の突刺強度は、特に限定されないが、好ましくは200g/20μm以上、より好ましくは300g/20μm以上であり、好ましくは2000g/20μm以下、より好ましくは1000g/20μm以下である。突刺強度が200g/20μm以上であることは、電池捲回時における脱落した活物質等による破膜を抑制する観点、及び充放電に伴う電極の膨張収縮によって短絡する懸念を抑制する観点からも好ましい。一方、突刺強度が2000g/20μm以下であることは、加熱時の配向緩和による幅収縮を低減できる観点から好ましい。 The puncture strength of the polyolefin microporous membrane is not particularly limited, but is preferably 200 g / 20 μm or more, more preferably 300 g / 20 μm or more, preferably 2000 g / 20 μm or less, and more preferably 1000 g / 20 μm or less. The puncture strength of 200 g / 20 μm or more is preferable from the viewpoint of suppressing the film rupture due to the active material or the like that has fallen off during battery winding, and from the viewpoint of suppressing the concern of short circuit due to expansion and contraction of the electrode due to charging and discharging. .. On the other hand, the puncture strength of 2000 g / 20 μm or less is preferable from the viewpoint of reducing the width shrinkage due to the relaxation of orientation during heating.

突刺強度は、ポリオレフィン微多孔膜の延伸倍率及び/又は延伸温度等を調整することにより調節可能である。突刺強度は、実施例に記載の方法により測定される。 The puncture strength can be adjusted by adjusting the stretching ratio and / or the stretching temperature of the microporous polyolefin membrane. The puncture strength is measured by the method described in the examples.

ポリオレフィン微多孔膜の気孔率は、特に限定されないが、好ましくは20%以上、より好ましくは35%以上であり、好ましくは90%以下、好ましくは80%以下である。20%以上の気孔率は、セパレータの透過性を確保する観点から好ましい。一方、90%以下の気孔率は、突刺強度を確保する観点から好ましい。気孔率は、ポリオレフィン微多孔膜の延伸倍率の変更等により調節可能である。気孔率は実施例に記載の方法により測定される。 The porosity of the polyolefin microporous membrane is not particularly limited, but is preferably 20% or more, more preferably 35% or more, preferably 90% or less, and preferably 80% or less. A porosity of 20% or more is preferable from the viewpoint of ensuring the permeability of the separator. On the other hand, a porosity of 90% or less is preferable from the viewpoint of ensuring puncture strength. The porosity can be adjusted by changing the draw ratio of the polyolefin microporous membrane. Porosity is measured by the method described in the Examples.

ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは60μm以下、更に好ましくは50μm以下である。この膜厚を2μm以上とすることは、機械強度を向上させる観点から好ましい。一方、この膜厚を100μm以下とすることは、電池におけるセパレータの占有体積が減るため、電池の高容量化の点において有利となる傾向があるので好ましい。 The film thickness of the polyolefin microporous membrane is preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 60 μm or less, still more preferably 50 μm or less. It is preferable that the film thickness is 2 μm or more from the viewpoint of improving the mechanical strength. On the other hand, it is preferable that the film thickness is 100 μm or less because the occupied volume of the separator in the battery is reduced, which tends to be advantageous in terms of increasing the capacity of the battery.

ポリオレフィン微多孔膜の透気度は、好ましくは10秒/100cc以上、より好ましくは50秒/100cc以上であり、好ましくは1000秒/100cc以下、より好ましくは500秒/100cc以下である。透気度を10秒/100cc以上とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制する観点から好ましい。一方、透気度を1000秒/100cc以下とすることは、良好な充放電特性を得る観点から好ましい。透気度は、ポリオレフィン微多孔膜の延伸温度及び/又は延伸倍率の変更等により調節可能である。透気度は、実施例に記載の方法により測定される。 The air permeability of the polyolefin microporous membrane is preferably 10 seconds / 100 cc or more, more preferably 50 seconds / 100 cc or more, preferably 1000 seconds / 100 cc or less, and more preferably 500 seconds / 100 cc or less. It is preferable that the air permeability is 10 seconds / 100 cc or more from the viewpoint of suppressing self-discharge of the power storage device. On the other hand, it is preferable that the air permeability is 1000 seconds / 100 cc or less from the viewpoint of obtaining good charge / discharge characteristics. The air permeability can be adjusted by changing the stretching temperature and / or stretching ratio of the polyolefin microporous membrane. The air permeability is measured by the method described in the examples.

ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径は、好ましくは0.15μm以下、より好ましくは0.1μm以下であり、下限として好ましくは0.01μm以上である。平均孔径を0.15μm以下とすることは、蓄電デバイス用セパレータとする場合に、蓄電デバイスの自己放電を抑制し、容量低下を抑制する観点から好適である。平均孔径は、ポリオレフィン微多孔膜を製造する際の延伸倍率の変更等により調節可能である。 The average pore size of the polyolefin microporous membrane is preferably 0.15 μm or less, more preferably 0.1 μm or less, and the lower limit is preferably 0.01 μm or more. It is preferable that the average pore diameter is 0.15 μm or less from the viewpoint of suppressing the self-discharge of the power storage device and suppressing the decrease in capacity when the separator for the power storage device is used. The average pore size can be adjusted by changing the draw ratio when producing the microporous polyolefin membrane.

ポリオレフィン微多孔膜の耐熱性の指標であるショート温度は、蓄電デバイスの安全性の観点から、好ましくは140℃以上であり、より好ましくは150℃以上であり、さらに好ましくは160℃以上である。 From the viewpoint of safety of the power storage device, the short temperature, which is an index of the heat resistance of the polyolefin microporous membrane, is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and further preferably 160 ° C. or higher.

ポリオレフィン微多孔膜を製造する方法は、特に限定されず、公知の製造方法を採用することができる。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形後、場合により延伸した後、可塑剤を抽出することにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶融混練して高ドロー比で押出した後、熱処理と延伸によってポリオレフィン結晶界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物と無機充填材とを溶融混練してシート上に成形後、延伸によってポリオレフィンと無機充填材との界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶解後、ポリオレフィンに対する貧溶媒に浸漬させポリオレフィンを凝固させると同時に溶剤を除去することにより多孔化させる方法等が挙げられる。 The method for producing the microporous polyolefin membrane is not particularly limited, and a known production method can be adopted. For example, a method in which a polyolefin resin composition and a plasticizer are melt-kneaded to form a sheet, stretched in some cases, and then made porous by extracting the plasticizer, or a polyolefin resin composition is melt-kneaded and highly drawn. A method of extruding by ratio and then peeling the polyolefin crystal interface by heat treatment and stretching to make it porous. A method in which a polyolefin resin composition and an inorganic filler are melt-kneaded and molded on a sheet, and then stretched to form a polyolefin and an inorganic filler. Examples thereof include a method of making the polyolefin resin composition porous by peeling off the interface with the polyolefin, and a method of immersing the polyolefin resin composition in a poor solvent for the polyolefin to solidify the polyolefin and at the same time removing the solvent to make the polyolefin porous.

[蓄電デバイス用セパレータ]
セパレータは、基材上にポリマー層を備えることにより、電極活物質との接着性に優れる。
[Separator for power storage device]
Since the separator is provided with a polymer layer on the base material, it has excellent adhesion to the electrode active material.

セパレータ基材上にポリマーが存在するセパレータ最表面に対して、アルミニウム箔を温度25℃及び圧力5MPaの条件下で3分間に亘ってプレスした場合には、セパレータとアルミニウム箔の間の剥離強度(以下「常温剥離強度」ともいう)が、8N/m(8gf/cm)以下であることが好ましく、7gf/cm以下であることがより好ましく、6gf/cm以下であることがさらに好ましい。 When the aluminum foil is pressed on the outermost surface of the separator in which the polymer is present on the separator substrate for 3 minutes under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a pressure of 5 MPa, the peeling strength between the separator and the aluminum foil ( Hereinafter, it is also referred to as “normal temperature peeling strength”), which is preferably 8 N / m (8 gf / cm) or less, more preferably 7 gf / cm or less, and further preferably 6 gf / cm or less.

アルミニウム箔は電極集電体として使用されるので、常温剥離強度の測定によって、常温でのセパレータの電極に対する接着性及び耐ブロッキング性を簡便に確認することができる。常温剥離強度が8gf/cmを超えると、セパレータのベタツキ性が見られ、セパレータのスリット性又は捲回性に障害を生じる。 Since the aluminum foil is used as an electrode current collector, the adhesiveness and blocking resistance of the separator at room temperature to the electrode can be easily confirmed by measuring the peel strength at room temperature. When the normal temperature peeling strength exceeds 8 gf / cm, the stickiness of the separator is observed, and the slit property or the winding property of the separator is impaired.

セパレータ基材上にポリマーが存在するセパレータ最表面に対して、アルミニウム箔を、温度80℃及び圧力10MPaの条件下で3分間に亘ってプレスした場合には、セパレータとアルミニウム箔の間の剥離強度(以下「加熱剥離強度」ともいう)が、9.8N/m(10gf/cm)以上であることが好ましく、15gf/cm以上であることがより好ましく、20gf/cm以上であることがさらに好ましい。 When the aluminum foil is pressed against the outermost surface of the separator in which the polymer is present on the separator substrate for 3 minutes under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 10 MPa, the peeling strength between the separator and the aluminum foil is obtained. (Hereinafter also referred to as "heat peeling strength") is preferably 9.8 N / m (10 gf / cm) or more, more preferably 15 gf / cm or more, and further preferably 20 gf / cm or more. ..

アルミニウム箔は電極集電体として使用されるので、加熱剥離強度の測定によって、加熱時のセパレータの電極に対する接着性を簡便に確認することができる。加熱剥離強度が10gf/cm未満であると、蓄電デバイスの組立工程又は使用時に、電極とセパレータの剥離が見られ、蓄電デバイスの性能が低下する原因となる。 Since the aluminum foil is used as an electrode current collector, the adhesiveness of the separator to the electrode during heating can be easily confirmed by measuring the heat peeling strength. If the heat peeling strength is less than 10 gf / cm, peeling of the electrode and the separator is observed during the assembly process or use of the power storage device, which causes the performance of the power storage device to deteriorate.

常温剥離強度及び加熱剥離強度は実施例に記載の方法により測定される。 The normal temperature peel strength and the heat peel strength are measured by the method described in Examples.

セパレータの厚みは、蓄電デバイスの剛性とセパレータの強度を確保するという観点から、2μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましく、蓄電デバイスの充放電特性の観点から、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。セパレータ基材上にポリマーが存在する場合には、ポリマーが存在するセパレータ部を測定することにより得られた厚みが、セパレータの厚みである。 The thickness of the separator is preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more, preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less from the viewpoint of ensuring the rigidity of the power storage device and the strength of the separator. It is preferable, and more preferably 30 μm or less. When the polymer is present on the separator base material, the thickness obtained by measuring the separator portion in which the polymer is present is the thickness of the separator.

セパレータの透気度は、蓄電デバイスの良好な充放電特性を得るために、少なくとも1つの多孔膜を含む基材の透気度と比べて、同等であるか、又は高いことが好ましい。セパレータの透気度は、基材としてのポリオレフィン微多孔膜を製造する際の延伸温度又は延伸倍率、基材上に存在するポリマーの面積割合又は存在形態等により調節される。 The air permeability of the separator is preferably equal to or higher than the air permeability of the base material containing at least one porous membrane in order to obtain good charge / discharge characteristics of the power storage device. The air permeability of the separator is adjusted by the stretching temperature or stretching ratio when producing a polyolefin microporous film as a base material, the area ratio of the polymer present on the base material, the existence form, and the like.

セパレータの耐熱性の指標であるショート温度は、蓄電デバイスの安全性の観点から、140℃以上であることが好ましく、150℃以上であることがより好ましく、160℃以上であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of safety of the power storage device, the short temperature, which is an index of the heat resistance of the separator, is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and even more preferably 160 ° C. or higher.

[蓄電デバイス]
本実施形態に係るセパレータを電極と接着することにより、セパレータと電極とが積層している積層体を得ることができる。
[Power storage device]
By adhering the separator according to the present embodiment to the electrode, a laminated body in which the separator and the electrode are laminated can be obtained.

積層体は、捲回時のハンドリング性並びに蓄電デバイスのレート特性及びサイクル特性だけでなく、接着性及び透過性にも優れる。そのため、積層体は、例えば、非水電解液二次電池等の電池、コンデンサー、キャパシタ等の蓄電デバイスに好適に使用されることができる。 The laminate is excellent not only in handleability at the time of winding and rate characteristics and cycle characteristics of the power storage device, but also in adhesiveness and transparency. Therefore, the laminate can be suitably used for, for example, a battery such as a non-aqueous electrolyte secondary battery, a capacitor, and a power storage device such as a capacitor.

積層体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態に係るセパレータと電極とを重ね、必要に応じて加熱及び/又はプレスする工程を含んでよい。加熱及び/又はプレスは、電極とセパレータとを重ねる際に行われることができる。電極とセパレータとを重ねた後に円又は扁平な渦巻き状に捲回して得られる捲回体に対して、加熱及び/又はプレスを行ってもよい。 The method for producing the laminate is not particularly limited, but may include, for example, a step of stacking the separator and the electrode according to the present embodiment and heating and / or pressing as necessary. Heating and / or pressing can be performed when the electrodes and separators are overlapped. After stacking the electrode and the separator, the wound body obtained by winding in a circular or flat spiral shape may be heated and / or pressed.

幅10〜500mm(好ましくは80〜500mm)及び長さ200〜4000m(好ましくは1000〜4000m)の縦長形状のセパレータを調製して、電極と重ねることができる。 A vertically elongated separator having a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm) and a length of 200 to 4000 m (preferably 1000 to 4000 m) can be prepared and superposed on the electrode.

積層体は、正極−セパレータ−負極−セパレータ、又は負極−セパレータ−正極−セパレータの順に平板状に積層し、加圧及び必要に応じて補助的に加熱して製造することもできる。 The laminate can also be produced by laminating the positive electrode-separator-negative electrode-separator or the negative electrode-separator-positive electrode-separator in the order of a flat plate, and pressurizing and auxiliary heating if necessary.

加圧時の圧力は、1MPa〜30MPaであることが好ましい。加圧時間は5秒〜30分であることが好ましい。加熱温度は、40℃〜120℃であることが好ましい。加熱時間は、5秒〜30分であることが好ましい。さらに、加熱をしてから加圧しても、加圧をしてから加熱をしても、加圧と加熱を同時に行ってもよい。これらのなかでも、加圧と加熱を同時に行うことが好ましい。 The pressure at the time of pressurization is preferably 1 MPa to 30 MPa. The pressurization time is preferably 5 seconds to 30 minutes. The heating temperature is preferably 40 ° C to 120 ° C. The heating time is preferably 5 seconds to 30 minutes. Further, the pressurization may be performed after heating, the pressurization may be performed after pressurization, or the pressurization and heating may be performed at the same time. Among these, it is preferable to perform pressurization and heating at the same time.

蓄電デバイスが二次電池である場合には、積層体を円又は扁平な渦巻状に捲回して捲回体を得て、缶、パウチ型ケース等の収納体に捲回体を収納し、更に電解液を注入し、所望により加熱及び/又はプレスをさらに行って、二次電池を得ることができる。 When the power storage device is a secondary battery, the laminated body is wound in a circular or flat spiral shape to obtain a wound body, and the wound body is stored in a storage body such as a can or a pouch type case, and further. A secondary battery can be obtained by injecting an electrolytic solution and, if desired, further heating and / or pressing.

本実施形態に係るセパレータを用いて非水電解液二次電池を製造する場合には、既知の正極、負極及び非水電解液を使用してよい。 When a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured using the separator according to the present embodiment, known positive electrodes, negative electrodes, and non-aqueous electrolyte may be used.

正極材料としては、特に限定されないが、例えば、LiCoO、LiNiO、スピネル型LiMnO、オリビン型LiFePO等のリチウム含有複合酸化物等が挙げられる。 The positive electrode material is not particularly limited, and examples thereof include lithium-containing composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , spinel-type LiMnO 4 , and olivine-type LiFePO 4.

負極材料としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛質、難黒鉛化炭素質、易黒鉛化炭素質、複合炭素体等の炭素材料;シリコン、スズ、金属リチウム、各種の合金材料等が挙げられる。 The negative electrode material is not particularly limited, and examples thereof include carbon materials such as graphite, non-graphitizable carbon, easily graphitized carbon, and composite carbon; silicon, tin, metallic lithium, various alloy materials, and the like. ..

非水電解液としては、特に限定されないが、電解質を有機溶媒に溶解した電解液を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、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等が挙げられる。電解質としては、例えば、LiClO、LiBF、LiPF等のリチウム塩が挙げられる。 The non-aqueous electrolytic solution is not particularly limited, but an electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and the like. Examples of the electrolyte include lithium salts such as LiClO 4 , LiBF 4 , and LiPF 6.

本実施形態では、電解液中でのセパレータの接着性部分の接着性及び剛性を向上させることにより蓄電デバイスの剛性を向上させることができる。したがって、本実施形態に係るセパレータは、捲回された積層体及び電解液を収納体に入れた後に、さらに熱プレスを行なうことにより形成されるラミネート型又はパウチ型蓄電デバイスのために利用されることが好ましい。 In the present embodiment, the rigidity of the power storage device can be improved by improving the adhesiveness and rigidity of the adhesive portion of the separator in the electrolytic solution. Therefore, the separator according to the present embodiment is used for a laminate type or pouch type power storage device formed by further performing heat pressing after putting the wound laminate and the electrolytic solution in the accommodating body. Is preferable.

なお、上述した各種物性の測定値は、特に断りの無い限り、後述する実施例における測定法に準じて測定される値である。 Unless otherwise specified, the above-mentioned measured values of various physical properties are values measured according to the measuring method in the examples described later.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。以下の製造例、実施例及び比較例において使用された各種物性の測定方法及び評価方法は、以下のとおりである。なお、特に記載のない限り、各種測定および評価は、室温23℃、1気圧及び相対湿度50%の条件下で行われた。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited to the examples. The methods for measuring and evaluating various physical properties used in the following production examples, examples, and comparative examples are as follows. Unless otherwise specified, various measurements and evaluations were carried out under the conditions of room temperature of 23 ° C., 1 atm and relative humidity of 50%.

<測定方法及び評価方法>
(1)原料ポリマーのガラス転移温度
原料ポリマー水分散体(不揮発分:38〜42%、pH:9.0)を、アルミ皿に適量取り、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後の乾燥皮膜約17mgを測定用アルミ容器に詰め、DSC測定装置(株式会社島津製作所社製DSC6220)において窒素雰囲気下でDSC曲線及びDDSC曲線を得た。なお、測定条件は下記の通りであった。
(1段目昇温プログラム)
70℃で開始し、毎分15℃の割合で昇温し、110℃に到達後、その温度で5分間維持した。
(2段目降温プログラム)
110℃から毎分40℃の割合で降温し、−50℃に到達後、その温度で5分間維持した。
(3段目昇温プログラム)
−50℃から毎分15℃の割合で130℃まで昇温した。この3段目の昇温時にDSC及びDDSCのデータを得た。
ベースライン(得られたDSC曲線におけるベースラインを高温側に延長した直線)と、変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)における接線との交点をガラス転移温度(Tg)として算出した。
<Measurement method and evaluation method>
(1) Glass transition temperature of the raw material polymer An appropriate amount of the raw material polymer aqueous dispersion (nonvolatile content: 38 to 42%, pH: 9.0) was placed in an aluminum dish and dried in a hot air dryer at 130 ° C. for 30 minutes. Approximately 17 mg of the dried film after drying was packed in an aluminum container for measurement, and a DSC curve and a DDSC curve were obtained in a DSC measuring device (DSC6220 manufactured by Shimadzu Corporation) in a nitrogen atmosphere. The measurement conditions were as follows.
(1st stage temperature rise program)
The temperature was started at 70 ° C., the temperature was raised at a rate of 15 ° C. per minute, and after reaching 110 ° C., the temperature was maintained at that temperature for 5 minutes.
(2nd stage temperature lowering program)
The temperature was lowered from 110 ° C. to 40 ° C. per minute, and after reaching −50 ° C., the temperature was maintained at that temperature for 5 minutes.
(3rd stage temperature rise program)
The temperature was raised from −50 ° C. to 130 ° C. at a rate of 15 ° C. per minute. Data of DSC and DDSC were obtained at the time of raising the temperature in the third stage.
The intersection of the baseline (a straight line extending the baseline of the obtained DSC curve to the high temperature side) and the tangent line at the inflection point (the point where the upward convex curve changes to the downward convex curve) is the glass transition temperature (the glass transition temperature). It was calculated as Tg).

(2)原料ポリマーの平均粒径
粒径測定装置(LEED&NORTHRUP社製、商品名「MICROTRAC UPA150」)を用いて光散乱法により原料ポリマーの50%粒径(nm)を平均粒径として測定した。
(2) Average particle size of the raw material polymer The 50% particle size (nm) of the raw material polymer was measured as the average particle size by a light scattering method using a particle size measuring device (manufactured by LEED & NORTHRUP, trade name “MICROTRAC UPA150”).

(3)原料ポリマーのゲル分率(トルエン不溶分)
テフロン(登録商標)板上に、原料ポリマー塗工液(不揮発分:38〜42%、pH:9.0)をスポイトで滴下し(直径5mm以下)、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後、乾燥皮膜を約0.5g精秤(a)し、50mLポリエチレン容器に取り、そこに30mLのトルエンを注ぎ入れて3時間室温で振とうした。その後、内容物を325メッシュでろ過し、メッシュ上に残ったトルエン不溶分をメッシュごと、130℃の熱風乾燥機で1時間乾燥させた。なお、使用する325メッシュの乾燥重量を予め量っておいた。
(3) Gel fraction of raw material polymer (toluene insoluble content)
A raw polymer coating liquid (nonvolatile content: 38 to 42%, pH: 9.0) is dropped on a Teflon (registered trademark) plate with a dropper (diameter 5 mm or less), and dried in a hot air dryer at 130 ° C. for 30 minutes. did. After drying, about 0.5 g of the dry film was precisely weighed (a), placed in a 50 mL polyethylene container, 30 mL of toluene was poured into the container, and the mixture was shaken at room temperature for 3 hours. Then, the contents were filtered through a 325 mesh, and the toluene insoluble matter remaining on the mesh was dried together with the mesh in a hot air dryer at 130 ° C. for 1 hour. The dry weight of the 325 mesh used was weighed in advance.

トルエンを揮発させた後、トルエン不溶分の乾燥体と325メッシュの重量から、予め量っておいた325メッシュの乾燥重量を差し引くことによりトルエン不溶分の乾燥重量(b)を得た。ゲル分率(トルエン不溶分)を以下の計算式で算出した。
原料ポリマーのゲル分率(トルエン不溶分)=(b)/(a)×100 [%]
After volatilizing toluene, the dry weight of the toluene insoluble matter (b) was obtained by subtracting the previously weighed dry weight of the 325 mesh from the weight of the dry product of the toluene insoluble matter and the 325 mesh. The gel fraction (toluene insoluble matter) was calculated by the following formula.
Gel fraction of raw material polymer (toluene insoluble) = (b) / (a) x 100 [%]

(4)原料ポリマーの電解液に対する膨潤度(電解質溶媒膨潤度)
原料ポリマー又は原料ポリマー分散液を130℃のオーブン中に1時間静置した後、乾燥させたポリマーを重量が0.5gになるように切り取り、エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒10gと共に50mLのバイアル瓶に入れた。バイアル瓶中のサンプルを3時間浸透させた後、サンプルを取り出し、上記混合溶媒にて洗浄し、重量(Wa)を測定した。サンプルを150℃のオーブン中に1時間静置した後、重量(Wb)を測定し、下記式でポリマーの電解液に対する膨潤度を測定した。
熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度(倍)=(Wa−Wb)÷(Wb)
(4) Degree of swelling of the raw material polymer with respect to the electrolytic solution (degree of swelling of the electrolyte solvent)
The raw material polymer or the raw material polymer dispersion was allowed to stand in an oven at 130 ° C. for 1 hour, and then the dried polymer was cut to a weight of 0.5 g, and ethylene carbonate: ethylmethyl carbonate = 1: 2 (volume ratio). ) Was placed in a 50 mL vial with 10 g of the mixed solvent. After the sample in the vial was infiltrated for 3 hours, the sample was taken out, washed with the above mixed solvent, and the weight (Wa) was measured. After allowing the sample to stand in an oven at 150 ° C. for 1 hour, the weight (Wb) was measured, and the degree of swelling of the polymer with respect to the electrolytic solution was measured by the following formula.
The degree of swelling of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution (times) = (Wa-Wb) ÷ (Wb)

(5)電解液含浸後の原料ポリマーの強度
原料ポリマーの60℃で1晩乾燥させて、ポリマー乾燥物を得た。1.0gのポリマー乾燥物を10mlの電解液に24時間含浸させた後に、下記評価基準に基づいて、電解液含浸後の原料ポリマーの強度を評価した。
<評価基準>
S:ピンセットにて押し込んでも形状を維持する(切れない)。
A:ピンセットにて押し込んでいくと、最終的に切れる。
B:ピンセットを押し込んだ瞬間に切れる。
C:ポリマー自身に自立性がなく、ピンセットで掴むことが困難である。
(5) Strength of Raw Material Polymer after Impregnation with Electrolyte The raw material polymer was dried at 60 ° C. overnight to obtain a dried polymer product. After impregnating 1.0 g of the dried polymer product with 10 ml of the electrolytic solution for 24 hours, the strength of the raw material polymer after the impregnated with the electrolytic solution was evaluated based on the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
S: Maintains the shape (does not cut) even when pushed with tweezers.
A: If you push it in with tweezers, it will eventually cut.
B: It cuts the moment you push in the tweezers.
C: The polymer itself is not self-supporting and difficult to grasp with tweezers.

(6)重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン標準サンプルの検量線を用いて、高分子の重量平均分子量をポリスチレン換算値として算出した。
(6) Weight average molecular weight (hereinafter, also referred to as "Mw")
By gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight of the polymer was calculated as a polystyrene-equivalent value using the calibration curve of the polystyrene standard sample.

(7)粘度平均分子量(以下、「Mv」ともいう。)
ASRM−D4020に基づき、デカリン溶剤における135℃での極限粘度[η]を求め、ポリエチレンのMvは次式により算出した。
[η]=0.00068×Mv0.67
また、ポリプロピレンのMvは次式により算出した。
[η]=1.10×Mv0.80
(7) Viscosity average molecular weight (hereinafter, also referred to as "Mv")
Based on ASRM-D4020, the ultimate viscosity [η] of the decalin solvent at 135 ° C. was determined, and the Mv of polyethylene was calculated by the following formula.
[Η] = 0.00068 × Mv 0.67
Further, the Mv of polypropylene was calculated by the following formula.
[Η] = 1.10 × Mv 0.80

(8)基材(ポリオレフィン微多孔膜)の目付
ポリオレフィン微多孔膜から10cm×10cm角の試料を切り取り、株式会社島津製作所製電子天秤AEL−200で重量を測定した。得られた重量を100倍することで1m当りの膜の目付け(g/m)を算出した。
(8) Grain of base material (polyolefin microporous membrane) A sample of 10 cm × 10 cm square was cut out from the polyolefin microporous membrane, and the weight was measured with an electronic balance AEL-200 manufactured by Shimadzu Corporation. Is multiplied by the obtained weight 100 at 1 m 2 per layer of basis weight (g / m 2) was calculated.

(9)ポリオレフィン微多孔膜の膜厚(μm)
ポリオレフィン微多孔膜から10cm×10cm角の試料を切り取り、格子状に9箇所(3点×3点)を選んで、微小測厚器(株式会社東洋精機製作所 タイプKBM)を用いて室温23±2℃で膜厚を測定した。得られた9箇所の測定値の平均値を、ポリオレフィン微多孔膜の膜厚として算出した。
(9) Film thickness (μm) of polyolefin microporous membrane
A 10 cm x 10 cm square sample is cut from a polyolefin microporous membrane, 9 points (3 points x 3 points) are selected in a grid pattern, and a room temperature of 23 ± 2 is used using a microthickening instrument (Toyo Seiki Seisakusho type KBM). The film thickness was measured at ° C. The average value of the obtained measured values at 9 points was calculated as the film thickness of the polyolefin microporous film.

(10)ポリオレフィン微多孔膜の気孔率(%)
ポリオレフィン微多孔膜から10cm×10cm角の試料を切り取り、試料の体積(cm)及び質量(g)を求め、膜密度を0.95(g/cm)と見なして次式を用いて気孔率を計算した。
気孔率=(1−質量/体積/0.95)×100
(10) Porosity (%) of polyolefin microporous membrane
A 10 cm × 10 cm square sample is cut from a polyolefin microporous film, the volume (cm 3 ) and mass (g) of the sample are determined, and the film density is regarded as 0.95 (g / cm 3 ), and the pores are pored using the following equation. The rate was calculated.
Porosity = (1-mass / volume / 0.95) x 100

(11)ポリオレフィン微多孔膜の透気度(秒/100cc)
JIS P−8117に準拠して、株式会社東洋精器製作所製ガーレー式透気度計G−B2(商標、内筒質量:567g)を用いて、645mmの面積(直径28.6mmの円)を有するポリオレフィン微多孔膜について、空気100ccが通過する時間(秒)を透気度(秒/100cc)として測定した。
(11) Air permeability of polyolefin microporous membrane (seconds / 100cc)
In accordance with JIS P-8117, an area of 645 mm 2 (circle with a diameter of 28.6 mm) using a Garley type air permeability meter GB2 (trademark, inner cylinder mass: 567 g) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. The time (seconds) through which 100 cc of air passed was measured as the air permeability (seconds / 100 cc) for the polyolefin microporous membrane having.

(12)ポリオレフィン微多孔膜の突刺強度(g)
カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES−G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーでポリオレフィン微多孔膜を固定した。次に、固定されたポリオレフィン微多孔膜の中央部を、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/秒及び温度25℃の条件下で突刺試験に供することにより、最大突刺荷重として突刺強度(g)を得た。
(12) Puncture strength of polyolefin microporous membrane (g)
A microporous polyolefin membrane was fixed with a sample holder having an opening diameter of 11.3 mm using a handy compression tester KES-G5 (trademark) manufactured by Katou Tech. Next, the central portion of the fixed polyolefin microporous membrane is subjected to a puncture test under the conditions of a needle tip with a radius of curvature of 0.5 mm, a puncture speed of 2 mm / sec, and a temperature of 25 ° C. (G) was obtained.

(13)ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径(μm)
キャピラリー内部の流体は、流体の平均自由工程がキャピラリーの孔径より大きいときはクヌーセンの流れに、小さいときはポアズイユの流れに従うことが知られているので、ポリオレフィン微多孔膜の透気度測定における空気の流れがクヌーセンの流れに、またポリオレフィン微多孔膜の透水度測定における水の流れがポアズイユの流れに従うと仮定する。
平均孔径d(μm)は、空気の透過速度定数Rgas(m/(m・秒・Pa))、水の透過速度定数Rliq(m/(m・秒・Pa))、空気の分子速度ν(m/秒)、水の粘度η(Pa・秒)、標準圧力Ps(=101325Pa)、気孔率ε(%)、膜厚L(μm)から、次式を用いて求めた。
d=2ν×(Rliq/Rgas)×(16η/3Ps)×10
ここで、Rgasは、上記(9)で得られた透気度から次式を用いて求められた。
gas=0.0001/(透気度×(6.424×10−4)×(0.01276×101325))
また、Rliqは透水度(cm/(cm・秒・Pa))から次式を用いて求められた。
liq=透水度/100
なお、透水度は、直径41mmのステンレス製の透液セルに、予めエタノールに浸しておいたポリオレフィン微多孔膜をセットし、膜のエタノールを水で洗浄した後、約50000Paの差圧で水を透過させ、120秒間経過した際の透水量(cm)を測定することにより、単位時間・単位圧力・単位面積当たりの透水量として計算された。
また、νは気体定数R(=8.314)、絶対温度T(K)、円周率π、空気の平均分子量M(=2.896×10−2kg/mol)から次式を用いて求められた。
ν=((8R×T)/(π×M))1/2
(13) Average pore size (μm) of polyolefin microporous membrane
Since it is known that the fluid inside the capillary follows the Knudsen flow when the mean free path of the fluid is larger than the pore size of the capillary and the Poiseuil flow when it is smaller, the air in the permeability measurement of the polyolefin microporous film is known. It is assumed that the flow of water follows the flow of Knudsen, and the flow of water in measuring the permeability of the microporous polyolefin membrane follows the flow of Poiseuille.
The average pore diameter d (μm) is the air permeation rate constant R gas (m 3 / (m 2 · sec · Pa)), the water permeation rate constant R liq (m 3 / (m 2 · sec · Pa)), Obtained from the molecular rate ν (m / sec) of air, viscosity η (Pa · sec) of water, standard pressure Ps (= 101325 Pa), pore ratio ε (%), and film thickness L (μm) using the following equation. It was.
d = 2ν × (R liq / R gas ) × (16η / 3Ps) × 10 6
Here, R gas was obtained from the air permeability obtained in (9) above using the following equation.
R gas = 0.0001 / (air permeability × (6.424 × 10 -4 ) × (0.01276 × 101325))
Further, R liq was obtained from the water permeability (cm 3 / (cm 2 · sec · Pa)) by using the following equation.
R liq = water permeability / 100
For the water permeability, a polyolefin microporous membrane previously soaked in ethanol is set in a stainless steel liquid-permeable cell having a diameter of 41 mm, the membrane ethanol is washed with water, and then water is applied at a differential pressure of about 50,000 Pa. The amount of water permeation (cm 3 ) after 120 seconds of permeation was measured to calculate the amount of water permeation per unit time, unit pressure, and unit area.
Further, ν is derived from the gas constant R (= 8.314), the absolute temperature T (K), the pi, and the average molecular weight M of air (= 2.896 × 10 -2 kg / mol) using the following equation. I was asked.
ν = ((8R × T) / (π × M)) 1/2

(14)基材又はセパレータの電極との接着性(簡易接着試験)
基材又はセパレータ及び被着体としての正極集電体(冨士加工紙株式会社製アルミニウム箔、厚さ:20μm)をそれぞれ30mm×150mmに切り取り、重ね合わせて積層体を得た後に、積層体をテフロン(登録商標)シート(ニチアス株式会社製ナフロン(商標)PTFEシート TOMBO−No.9000)で挟んでサンプルを得た。得られた各サンプルについて、温度80℃及び圧力10MPaの条件下で、3分間に亘って積層方向にプレスを行うことによって試験用プレス体を得た。
(14) Adhesion of substrate or separator to electrodes (simple adhesion test)
A base material or separator and a positive current collector (aluminum foil manufactured by Fuji Kako Paper Co., Ltd., thickness: 20 μm) as an adherend were cut into 30 mm × 150 mm, respectively, and laminated to obtain a laminate, and then the laminate was obtained. A sample was obtained by sandwiching it between Teflon (registered trademark) sheets (Nachias Corporation Naflon (trademark) PTFE sheet TOMBO-No. 9000). Each of the obtained samples was pressed in the stacking direction for 3 minutes under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 10 MPa to obtain a test press.

得られた各試験用プレス体の基材又はセパレータと正極集電体との間の剥離強度を、株式会社島津製作所製オートグラフAG−IS型(商標)を用いて、JIS K6854−2に準じて引張速度200mm/分で測定した。剥離強度の値に基づいて、下記評価基準により電極との接着性を評価した。
<評価基準>
A(良好):9.8N/m(10gf/cm)以上
B(許容):5N/m以上9.8N/m未満
C(不良):5N/m未満
The peel strength between the base material or separator of each test press obtained and the positive electrode current collector was determined according to JIS K6854-2 using the Autograph AG-IS type (trademark) manufactured by Shimadzu Corporation. The tension was measured at a tensile speed of 200 mm / min. Based on the value of the peel strength, the adhesiveness with the electrode was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
A (good): 9.8 N / m (10 gf / cm) or more B (allowable): 5 N / m or more and less than 9.8 N / m C (bad): less than 5 N / m

(15)基材又はセパレータのハンドリング性(耐ブロッキング性)
温度25℃及び圧力5MPaの条件下で3分間に亘ってプレスを行ったこと以外は上記(12)と同様に試験用プレス体を得た。試験用プレス体の基材又はセパレータと正極集電体との間の剥離強度を、株式会社島津製作所製オートグラフAG−IS型(商標)を用いて、JIS K6854−2に準じて引張速度200mm/分で測定した。剥離強度の値に基づいて、下記評価基準によりハンドリング性を評価した。
<評価基準>
A(良好):8N/m(8gf/cm)未満
B(許容):8N/m以上12N/m未満
C(不良):12N/m以上
(15) Handling property of base material or separator (blocking resistance)
A test press was obtained in the same manner as in (12) above, except that the press was performed for 3 minutes under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a pressure of 5 MPa. The peel strength between the base material or separator of the test press and the positive electrode current collector is 200 mm at a tensile speed according to JIS K6854-2 using the Autograph AG-IS type (trademark) manufactured by Shimadzu Corporation. Measured at / min. The handleability was evaluated according to the following evaluation criteria based on the value of the peel strength.
<Evaluation criteria>
A (good): less than 8N / m (8gf / cm) B (allowable): 8N / m or more and less than 12N / m C (bad): 12N / m or more

(16)電解液中での無機フィラー塗工層の剥離強度試験
無機フィラー層が塗工されているポリオレフィン微多孔膜を76mm×26mmに切り出して、サンプルを調製し、超音波処理前のサンプルの質量(D)を秤量した。このサンプルを、25℃のエチレンカーボネート:ジエチルカーボネート=2:3(体積比)の混合溶媒10gを入れた50mLのバイアル瓶の中に入れ、超音波洗浄機(株式会社エスエヌディ製 型式US−102)を用いて、発振周波数38kHzにて、10分間超音波処理を行った。その後、サンプルを切り出し、エタノールで洗浄した後、室温で乾燥させて、超音波処理後のサンプルの質量(E)を秤量した。
基材として用いたポリオレフィン微多孔膜を76mm×26mmに切り出して、切り出されたポリオレフィン微多孔膜の質量(F)を秤量した。
超音波処理後の電解液中における多孔層の残存率を、以下の式より算出した。
残存率(%)={(E−F)/(D−F)}×100
(16) Peeling Strength Test of Inorganic Filler Coating Layer in Electrolyte The polyolefin microporous film coated with the inorganic filler layer was cut out to a size of 76 mm × 26 mm to prepare a sample, and the sample before ultrasonic treatment was prepared. The mass (D) was weighed. This sample was placed in a 50 mL vial containing 10 g of a mixed solvent of ethylene carbonate: diethyl carbonate = 2: 3 (volume ratio) at 25 ° C., and placed in an ultrasonic cleaner (model US-102 manufactured by SND Co., Ltd.). Was used for 10 minutes of ultrasonic treatment at an oscillation frequency of 38 kHz. Then, the sample was cut out, washed with ethanol, dried at room temperature, and the mass (E) of the sample after sonication was weighed.
The microporous polyolefin membrane used as the base material was cut out to a size of 76 mm × 26 mm, and the mass (F) of the cut out microporous polyolefin membrane was weighed.
The residual ratio of the porous layer in the electrolytic solution after the ultrasonic treatment was calculated from the following formula.
Residual rate (%) = {(EF) / (DF)} x 100

(17)原料ポリマーと基材の接着力(基材との結着性)
セパレータの原料ポリマー塗工層に対して、幅12mm×長さ100mmのテープ(3M社製)を貼りつけた。テープをサンプルから50mm/分の速度で剥がすときの力を、90°剥離強度測定器(IMADA社製、製品名IP−5N)を用いて測定した。得られた測定結果に基づいて、下記評価基準で接着力を評価した。
A(良好):59N/m(6gf/mm)以上
B(許容):40N/m以上59N/m未満
C(不良):40N/m未満
(17) Adhesive strength between the raw material polymer and the base material (bonding property to the base material)
A tape (manufactured by 3M) having a width of 12 mm and a length of 100 mm was attached to the raw material polymer coating layer of the separator. The force at which the tape was peeled from the sample at a speed of 50 mm / min was measured using a 90 ° peel strength measuring device (manufactured by IMADA, product name IP-5N). Based on the obtained measurement results, the adhesive strength was evaluated according to the following evaluation criteria.
A (good): 59N / m (6gf / mm) or more B (allowable): 40N / m or more and less than 59N / m C (bad): less than 40N / m

(18)ポリマー層の観察方法(ボロノイ分割)
i)3視野を用いる評価
走査型電子顕微鏡S−4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ポリマー粒子の粒径に応じて倍率1万倍又は3万倍でセパレータ上のポリマー層表面を3つの視野で写真撮影した。これら3つの視野に含まれる粒状の熱可塑性ポリマーについての面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を、それぞれ3つの視野の平均値として得た。ここで、面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び比(c/s)は、画像処理ソフトウェア「A像くん」(登録商標;旭化成エンジニアリング株式会社製)を用いて自動的に算出された。また、観察視野においてボロノイ分割を行なった時に、閉じられていない領域は、ボロノイ多角形の面積を計算するための対象としなかった。
(18) Observation method of polymer layer (Voronoi division)
i) Evaluation using three fields of view Using a scanning electron microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the surface of the polymer layer on the separator is 3 at a magnification of 10,000 or 30,000 depending on the particle size of the polymer particles. I took a picture with one field of view. These three area density of particulate thermoplastic polymer included in the visual field, Voronoi variance (sigma 2), and the projected area (c i) and Voronoi polygon area polygon area (s i) (s i) the ratio (c i / s i) with, respectively, as a mean value of the three-field. Here, the dispersion of the area density, Voronoi polygon area (s i) (σ 2) , and the ratio (c i / s i), the image processing software "A picture kun" (registered trademark; manufactured by Asahi Kasei Engineering Corporation ) Was used to calculate automatically. Moreover, when the Voronoi division was performed in the observation field of view, the unclosed region was not included in the calculation of the area of the Voronoi polygon.

ii)95視野を用いる評価
走査型電子顕微鏡S−4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ポリマー粒子の粒径に応じて倍率1万倍又は3万倍でセパレータ上のポリマー層表面を写真撮影した。得られた画像を用いて図5及び6に示したように5区画95視野を設定した。これら95個の視野に含まれる粒状の熱可塑性ポリマーについての面積密度、ボロノイ多角形の面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を、上記i)と同様にして、それぞれ95視野の平均値として得た。
ii) Evaluation using 95 visual fields Using a scanning electron microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), a photograph of the surface of the polymer layer on the separator at a magnification of 10,000 or 30,000 depending on the particle size of the polymer particles. I took a picture. Using the obtained images, 5 sections and 95 fields of view were set as shown in FIGS. 5 and 6. These 95 pieces of area density of granular thermoplastic polymer included in the visual field, the area density of the Voronoi polygons, dispersion of the area of the Voronoi polygon (s i) (σ 2) , and the projected area (c i) Voronoi the ratio of the polygon area (s i) (c i / s i), in the same manner as in the above i), was obtained as an average of each 95 field.

(19)レート特性
a.正極の作製
正極活物質としてニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物(NMC)(Ni:Mn:Co=1:1:1(元素比)、密度4.70g/cm)を90.4質量%、導電助材としてグラファイト粉末(KS6)(密度2.26g/cm、数平均粒子径6.5μm)を1.6質量%及びアセチレンブラック粉末(AB)(密度1.95g/cm、数平均粒子径48nm)を3.8質量%、並びにバインダとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)(密度1.75g/cm)を4.2質量%の比率で混合し、これらをN−メチルピロリドン(NMP)中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを、正極集電体であるアルミニウム箔(厚さ20μm)の片面にダイコーターを用いて塗工し、130℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機を用いて圧縮成形することにより、正極を作製した。この時の正極活物質塗工量は109g/mであった。
(19) Rate characteristics a. Preparation of positive electrode 90.4% by mass of nickel-manganese-cobalt composite oxide (NMC) (Ni: Mn: Co = 1: 1: 1 (element ratio), density 4.70 g / cm 3) as the positive electrode active material, As a conductive auxiliary material, 1.6% by mass of graphite powder (KS6) (density 2.26 g / cm 3 , number average particle diameter 6.5 μm) and acetylene black powder (AB) (density 1.95 g / cm 3 , number average) Particle size 48 nm) was mixed at a ratio of 3.8% by mass, and polyvinylidene fluoride (PVDF) (density 1.75 g / cm 3 ) as a binder was mixed at a ratio of 4.2% by mass, and these were mixed with N-methylpyrrolidone (NMP). A slurry was prepared by dispersing in the mixture. This slurry is applied to one side of an aluminum foil (thickness 20 μm) which is a positive electrode current collector using a die coater, dried at 130 ° C. for 3 minutes, and then compression molded using a roll press machine. A positive electrode was prepared. The amount of the positive electrode active material coated at this time was 109 g / m 2 .

b.負極の作製
負極活物質としてグラファイト粉末A(密度2.23g/cm、数平均粒子径12.7μm)を87.6質量%及びグラファイト粉末B(密度2.27g/cm、数平均粒子径6.5μm)を9.7質量%、並びにバインダとしてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩1.4質量%(固形分換算)(固形分濃度1.83質量%水溶液)及びジエンゴム系ラテックス1.7質量%(固形分換算)(固形分濃度40質量%水溶液)を精製水中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる厚さ12μmの銅箔の片面にダイコーターで塗工し、120℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機で圧縮成形することにより、負極を作製した。この時の負極活物質塗工量は5.2g/mであった。
b. Graphite powder A as prepared negative active material of the negative electrode (density 2.23 g / cm 3, number average particle diameter 12.7 [mu] m) 87.6% by weight and graphite powder B (density 2.27 g / cm 3, number average particle diameter 6.5 μm) was 9.7% by mass, and 1.4% by mass (solid content equivalent) of ammonium salt of carboxymethyl cellulose (solid content concentration 1.83% by mass aqueous solution) and 1.7% by mass of diene rubber-based latex as a binder. A slurry was prepared by dispersing (in terms of solid content) (an aqueous solution having a solid content concentration of 40% by mass) in purified water. This slurry was applied to one side of a copper foil having a thickness of 12 μm to be a negative electrode current collector with a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and then compression-molded with a roll press to prepare a negative electrode. The amount of the negative electrode active material coated at this time was 5.2 g / m 2 .

c.非水電解液の調製
エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより、非水電解液を調製した。
c. Preparation of non-aqueous electrolyte solution A non-aqueous electrolyte solution is prepared by dissolving LiPF 6 as a solute in a mixed solvent of ethylene carbonate: ethyl methyl carbonate = 1: 2 (volume ratio) so as to have a concentration of 1.0 mol / L. Prepared.

d.電池組立
セパレータ又はポリオレフィン微多孔膜(基材そのもの)を24mmφ、正極及び負極をそれぞれ16mmφの円形に切り出した。正極と負極の活物質面とが対向するように、負極、セパレータ(又は基材)、正極の順に重ねてプレス又はヒートプレスして、蓋付きステンレス金属製容器に収容した。容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接していた。この容器内に前記非水電解液を0.4ml注入して密閉することにより、電池を組み立てた。
d. Battery assembly A separator or a microporous polyolefin membrane (base material itself) was cut out into a circle of 24 mmφ, and a positive electrode and a negative electrode were cut out into a circle of 16 mmφ, respectively. The negative electrode, the separator (or the base material), and the positive electrode were stacked in this order and pressed or heat-pressed so that the positive electrode and the active material surface of the negative electrode faced each other, and housed in a stainless metal container with a lid. The container and the lid were insulated, and the container was in contact with the copper foil of the negative electrode and the lid was in contact with the aluminum foil of the positive electrode. A battery was assembled by injecting 0.4 ml of the non-aqueous electrolytic solution into this container and sealing the container.

e.レート特性の評価
d.で組み立てた簡易電池を、25℃において、電流値3mA(約0.5C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、電池作成後の最初の充電を合計約6時間行った。その後、電流値3mAで電池電圧3.0Vまで放電した。
次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値6mAで電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を1C放電容量(mAh)とした。
次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値12mA(約2.0C)で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を2C放電容量(mAh)とした。
そして、1C放電容量に対する2C放電容量の割合を算出し、この値をレート特性とした。
レート特性(%)=(2C放電容量/1C放電容量)×100
<レート特性(%)の評価基準>
S(著しく良好):90%超のレート特性
A(良好) :85%超90%以下のレート特性
B(許容) :80%超85%以下のレート特性
C(不良) :80%以下のレート特性
e. Evaluation of rate characteristics d. After charging the simple battery assembled in step 1 at 25 ° C. with a current value of 3 mA (about 0.5 C) to a battery voltage of 4.2 V, the current value is started to be throttled from 3 mA so as to maintain 4.2 V. The first charge after the battery was made was carried out for a total of about 6 hours. After that, the battery was discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 3 mA.
Next, at 25 ° C., the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V with a current value of 6 mA (about 1.0 C), and then the current value is started to be throttled from 6 mA so as to maintain 4.2 V, for a total of about 3 Charged for hours. After that, the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as 1 C discharge capacity (mAh).
Next, at 25 ° C., the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V with a current value of 6 mA (about 1.0 C), and then the current value is started to be throttled from 6 mA so as to maintain 4.2 V, for a total of about 3 Charged for hours. After that, the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 12 mA (about 2.0 C) was defined as a 2 C discharge capacity (mAh).
Then, the ratio of the 2C discharge capacity to the 1C discharge capacity was calculated, and this value was used as the rate characteristic.
Rate characteristic (%) = (2C discharge capacity / 1C discharge capacity) x 100
<Evaluation criteria for rate characteristics (%)>
S (Remarkably good): Rate characteristic of more than 90% A (Good): Rate characteristic of more than 85% and 90% or less B (Allowable): Rate characteristic of more than 80% and 85% or less C (Bad): Rate of 80% or less Characteristic

(20)サイクル特性
実施例及び比較例で得たセパレータをそれぞれ使用した他は上記(17)a〜dのように組み立てた簡易電池を用いて、サイクル特性の評価を行った。
上記の電池を、1/3Cの電流値で電圧4.2Vまで定電流充電した後、4.2Vの定電圧充電を8時間行い、その後1/3Cの電流で3.0Vの終止電圧まで放電を行った。次に、1Cの電流値で電圧4.2Vまで定電流充電した後、4.2Vの定電圧充電を3時間行い、更に1Cの電流で3.0Vの終止電圧まで放電を行った。最後に1Cの電流値で4.2Vまで定電流充電をした後、4.2Vの定電圧充電を3時間行い、前処理とした。なお、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表す。
上記前処理を行った電池を、温度25℃の条件下で、放電電流1Aで放電終止電圧3Vまで放電を行った後、充電電流1Aで充電終止電圧4.2Vまで充電を行った。これを1サイクルとして充放電を繰り返した。そして、初期容量(第1回目のサイクルにおける容量)に対する200サイクル後の容量保持率を用いて、以下の基準でサイクル特性を評価した。
<サイクル特性の評価基準>
S(著しく良好):90%以上100%以下の容量保持率
A(良好) :85%以上90%未満の容量保持率
B(許容) :80%以上85%未満の容量保持率
C(不良) :70%以上80%未満の容量保持率
D(著しく不良):70%未満の容量保持率
(20) Cycle characteristics Cycle characteristics were evaluated using the simple batteries assembled as in (17) a to d above, except that the separators obtained in Examples and Comparative Examples were used.
The above battery is constantly charged to a voltage of 4.2 V with a current value of 1 / 3C, then charged with a constant voltage of 4.2 V for 8 hours, and then discharged to a final voltage of 3.0 V with a current of 1 / 3C. Was done. Next, after a constant current charge to a voltage of 4.2 V with a current value of 1 C, a constant voltage charge of 4.2 V was performed for 3 hours, and then discharged to a final voltage of 3.0 V with a current of 1 C. Finally, after constant current charging to 4.2 V with a current value of 1 C, constant voltage charging of 4.2 V was performed for 3 hours to prepare for pretreatment. Note that 1C represents a current value that discharges the reference capacity of the battery in one hour.
The pretreated battery was discharged to a discharge end voltage of 3 V with a discharge current of 1 A under the condition of a temperature of 25 ° C., and then charged to a charge end voltage of 4.2 V with a charge current of 1 A. Charging and discharging were repeated with this as one cycle. Then, using the capacity retention rate after 200 cycles with respect to the initial capacity (capacity in the first cycle), the cycle characteristics were evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria for cycle characteristics>
S (Remarkably good): Capacity retention rate of 90% or more and 100% or less A (Good): Capacity retention rate of 85% or more and less than 90% B (Allowable): Capacity retention rate of 80% or more and less than 85% C (Defective) : Capacity retention rate of 70% or more and less than 80% D (significantly defective): Capacity retention rate of less than 70%

(21)高温保存特性
実施例及び比較例で得たセパレータをそれぞれ使用した他は上記(17)a〜dのように組み立てた簡易電池を用いて、高温保存特定の評価を行った。
上記の電池を、25℃気下、3mA(約0.5C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、合計6時間の充電を行った。その後、3mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。
次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。そして6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量をA(mAh)とした。
次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。充電状態に保持したセルを60℃雰囲気下で7日間保持した。その後セルを取り出し、25℃雰囲気下、6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。更に6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量をB(mAh)とした。
そして、BのAに対する比率を用いて、以下の基準により高温保存特性を評価した。
<高温保存特性の評価基準>
A(良好):放電容量Bの放電容量Aに対する比率が70%以上である。
B(許容):放電容量Bの放電容量Aに対する比率が70%未満である。
(21) High-temperature storage characteristics In addition to using the separators obtained in Examples and Comparative Examples, the high-temperature storage specific evaluation was performed using the simple batteries assembled as in (17) a to d above.
A method in which the above battery is charged to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 3 mA (about 0.5 C) under 25 ° C., and after reaching the battery voltage of 4.2 V is maintained and the current value is started to be throttled from 3 mA. The battery was charged for a total of 6 hours. After that, the battery was discharged to a battery voltage of 3.0 V with a current value of 3 mA.
Next, in a 25 ° C atmosphere, the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V with a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching 4.2 V, the current value is started to be throttled from 6 mA. It was charged for 3 hours. Then, the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V with a current value of 6 mA was defined as A (mAh).
Next, in a 25 ° C atmosphere, the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V with a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching 4.2 V, the current value is started to be throttled from 6 mA. It was charged for 3 hours. The cells kept in a charged state were held in an atmosphere of 60 ° C. for 7 days. After that, the cell was taken out and discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA under an atmosphere of 25 ° C. Next, in a 25 ° C atmosphere, the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V with a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching 4.2 V, the current value is started to be throttled from 6 mA. It was charged for 3 hours. Further, the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V with a current value of 6 mA was defined as B (mAh).
Then, using the ratio of B to A, the high temperature storage characteristics were evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria for high temperature storage characteristics>
A (good): The ratio of the discharge capacity B to the discharge capacity A is 70% or more.
B (allowable): The ratio of the discharge capacity B to the discharge capacity A is less than 70%.

(22)3点曲げ強度試験(セル剛性差)
(22−1)正極使用時の剛性差
(22−1a)第一のプレス体の調製
アルミラミネート(昭和電工パッケージング株式会社製:St ON25/AL40/OPP40)を幅60mm、長さ80mmにカットして、ヒートシーラーで3辺を封止して、収納体を得た。
正極(enertech社製、正極材料:LiCoO、導電助剤:アセチレンブラック、バインダ:PVDF、LiCoO/アセチレンブラック/PVDF(重量比)=95/2/3、L/W:両側について36mg/cm、密度:3.9g/cc、Al集電体の厚み:15μm、プレス後の正極の厚み:107μm)と、実施例又は比較例で調製されたセパレータとを、それぞれ、幅30mm、長さ180mmにカットし、カットされた正極及びセパレータを重ねて、第一の積層体を得た。
第一の積層体を、捲回回数3周の条件下で、長さが約27mmになり、かつ幅が30mmになるように捲回して、第一の捲回体を得た。
上記で作製した収納体に第一の捲回体を入れ、さらに電解液として、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合物(EC体積/DEC体積=2/3、LiPF濃度:1M、混合物としてのヒルデブラントSP値=11.6)を0.5ml入れ、ヒートシーラーで封止して、12時間静置して、第一の被プレス体を得た。
温度80℃及び圧力1MPaの条件下で、第一の被プレス体を30分間プレスして、第一のプレス体を得た。第一のプレス体中の第一の捲回体は、30mm×27mmの寸法を有した。
(22) 3-point bending strength test (cell rigidity difference)
(22-1) Difference in rigidity when using a positive electrode (22-1a) Preparation of the first press body Aluminum laminate (manufactured by Showa Denko Packaging Co., Ltd .: St ON25 / AL40 / OPP40) is cut to a width of 60 mm and a length of 80 mm. Then, the three sides were sealed with a heat sealer to obtain a storage body.
Positive electrode (manufactured by enertech, positive electrode material: LiCoO 2 , conductive aid: acetylene black, binder: PVDF, LiCoO 2 / acetylene black / PVDF (weight ratio) = 95/2/3, L / W: 36 mg / cm on both sides 2. Density: 3.9 g / cc, thickness of Al current collector: 15 μm, thickness of positive electrode after pressing: 107 μm) and separators prepared in Examples or Comparative Examples are 30 mm wide and 30 mm long, respectively. It was cut to 180 mm, and the cut positive electrode and separator were overlapped to obtain a first laminate.
The first laminated body was wound so as to have a length of about 27 mm and a width of 30 mm under the condition of three turns, to obtain a first wound body.
The first wound body is put into the container prepared above, and as an electrolytic solution, a mixture of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) (EC volume / DEC volume = 2/3, LiPF 6 concentration: 1 M). , 0.5 ml of Hildebrand SP value as a mixture = 11.6) was added, sealed with a heat sealer, and allowed to stand for 12 hours to obtain a first pressed body.
The first pressed body was pressed for 30 minutes under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 1 MPa to obtain a first pressed body. The first wound body in the first pressed body had dimensions of 30 mm × 27 mm.

(22−1b)第二のプレス体の調製
正極(enertech社製、正極材料:LiCoO、導電助剤:アセチレンブラック、バインダ:PVDF、LiCoO/アセチレンブラック/PVDF(重量比)=95/2/3、L/W:両側について36mg/cm、密度:3.9g/cc、Al集電体の厚み:15μm、プレス後の正極の厚み:107μm)と、実施例又は比較例で使用されたポリオレフィン微多孔膜とを、それぞれ、幅30mm、長さ180mmにカットし、カットされた正極及びポリオレフィン微多孔膜を重ねて、第二の積層体を得たこと以外は、上記(21−1a)と同様に、第二のプレス体を得た。第二のプレス体中の第二の捲回体は、30mm×27mmの寸法を有した。
(22-1b) Preparation of second press body Positive electrode (manufactured by polyolefin, positive electrode material: LiCoO 2 , conductive aid: acetylene black, binder: PVDF, LiCoO 2 / acetylene black / PVDF (weight ratio) = 95/2 / 3, L / W: 36 mg / cm 2 on both sides, density: 3.9 g / cc, thickness of Al current collector: 15 μm, thickness of positive electrode after pressing: 107 μm), used in Examples or Comparative Examples. The above (21-1a) was obtained except that the polyolefin microporous film was cut to a width of 30 mm and a length of 180 mm, respectively, and the cut positive electrode and the polyolefin microporous film were laminated to obtain a second laminate. ), A second pressed body was obtained. The second wound body in the second pressed body had dimensions of 30 mm × 27 mm.

(22−1c)第一のプレス体と第二のプレス体の剛性差
突刺し治具(A型A−4)を備えるデジタルフォースゲージ「DS2−50N」(製品名、株式会社イマダ製)と、2つの支持台を有する台座とを、電動計測スタンド「MX2−500N」(製品名、株式会社イマダ製)に取り付けた。
2つの支持台間の距離を15mmに調整した。
第一のプレス体及び第二のプレス体を、それぞれ、2つの支持台を結ぶ方向と平行な方向に捲回体の27mmの辺が配置され、捲回体の捲回方向に対して突刺し方向が垂直になり、かつ突刺し冶具の先端と捲回体の中心とが接することができるように、2つの支持台上にセットした。
個別にセットされた第一のプレス体及び第二のプレス体を、50mm/分の押し込み速度で3点曲げ強度試験に供して、下記式:
剛性差=F第一のプレス体max−F第二のプレス体max
{式中、F第一のプレス体maxは、第一のプレス体に対する突刺し治具の押し込み速度を50mm/分に維持するために必要な荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値であり、かつF第二のプレス体maxは、第二のプレス体に対する突刺し治具の押し込み速度を50mm/分に維持するために必要な荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値である}
により第一のプレス体と第二のプレス体の剛性差を算出した。
(22-1c) Rigidity difference between the first press body and the second press body With the digital force gauge "DS2-50N" (product name, manufactured by Imada Co., Ltd.) equipped with a piercing jig (A type A-4). A pedestal having two support bases was attached to an electric measurement stand "MX2-500N" (product name, manufactured by Imada Co., Ltd.).
The distance between the two supports was adjusted to 15 mm.
The 27 mm side of the wound body is arranged in the direction parallel to the direction connecting the two supports, and the first pressed body and the second pressed body are pierced with respect to the winding direction of the wound body. It was set on two supports so that the direction was vertical and the tip of the piercing jig and the center of the winding body could be in contact with each other.
The individually set first press body and second press body were subjected to a three-point bending strength test at a pushing speed of 50 mm / min, and the following formula:
Rigidity difference = F first press body max −F second press body max
{In the formula, the F first press body max is the maximum when the load (N) required to maintain the pushing speed of the piercing jig with respect to the first press body at 50 mm / min is plotted over time. The value and F second press body max are when the load (N) required to maintain the pushing speed of the piercing jig with respect to the second press body at 50 mm / min is plotted over time. Maximum value}
The difference in rigidity between the first press body and the second press body was calculated.

(22−2)負極使用時の剛性差
電極として負極(enertech社製、負極材料:グラファイト、導電助剤:アセチレンブラック、バインダ:SBラテックス、グラファイト/アセチレンブラック/SBラテックス(重量比)=95/2/3、L/W:両側について18mg/cm、密度:1.5g/cc、Cu集電体の厚み:10μm、プレス後の負極の厚み:140μm)を用いたこと以外は、上記(21−1)と同様に、剛性差を算出した。
(22-2) Difference in rigidity when using a negative electrode Negative electrode (manufactured by enertech, negative electrode material: graphite, conductive auxiliary agent: acetylene black, binder: SB latex, graphite / acetylene black / SB latex (weight ratio) = 95 / 2/3, L / W: 18 mg / cm 2 on both sides, density: 1.5 g / cc, thickness of Cu current collector: 10 μm, thickness of negative electrode after pressing: 140 μm) The rigidity difference was calculated in the same manner as in 21-1).

<原料ポリマーの製造>
[ガラス転移温度の低い原料ポリマー(低Tg)1A、2A及び4A、並びにガラス転移温度の高い原料ポリマー(高Tg)1B、2B及び4B〜6Bの製造]
撹拌機、還流冷却器、滴下槽及び温度計を装着した反応容器に、イオン交換水70.4質量部と、「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製、25質量%水溶液)0.5質量部と、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製、25質量%水溶液)0.5質量部と、を投入し、反応容器内部温度を80℃に昇温し、80℃の温度を保ったまま、過硫酸アンモニウム(2質量%水溶液)を7.5質量部添加した。
<Manufacturing of raw material polymer>
[Manufacturing of raw material polymers (low Tg) 1A, 2A and 4A with low glass transition temperature, and raw material polymers (high Tg) 1B, 2B and 4B to 6B with high glass transition temperature]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux cooler, a dropping tank and a thermometer, 70.4 parts by mass of ion-exchanged water and "Aqualon KH1025" (registered trademark, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% by mass aqueous solution) 0.5 parts by mass and 0.5 parts by mass of "Adecaria Soap SR1025" (registered trademark, manufactured by ADEKA Co., Ltd., 25% by mass aqueous solution) were added to raise the internal temperature of the reaction vessel to 80 ° C. While maintaining the temperature of 80 ° C., 7.5 parts by mass of ammonium persulfate (2% by mass aqueous solution) was added.

過硫酸アンモニウム水溶液を添加した5分後に、滴下槽から、表1の「乳化液」欄に記載したモノマー及びその他の使用原料をホモミキサーにより5分間混合して調製した乳化液の反応容器に対する滴下を開始し、150分掛けて全量を滴下した。 Five minutes after the addition of the ammonium persulfate aqueous solution, the monomer and other raw materials used in the “Emulsified solution” column of Table 1 were mixed for 5 minutes with a homomixer and added dropwise to the reaction vessel of the emulsion prepared. The whole amount was added dropwise over 150 minutes.

乳化液の滴下終了後、反応容器内部温度を90分間80℃に維持し、その後室温まで冷却し、エマルジョンを得た。得られたエマルジョンに水酸化アンモニウム水溶液(25質量%水溶液)を加えてpH=9.0に調整することにより、原料ポリマーを40質量%含有するラテックスを得た。 After completion of dropping the emulsion, the temperature inside the reaction vessel was maintained at 80 ° C. for 90 minutes, and then cooled to room temperature to obtain an emulsion. By adding an aqueous ammonium hydroxide solution (25% by mass aqueous solution) to the obtained emulsion to adjust the pH to 9.0, a latex containing 40% by mass of the raw material polymer was obtained.

[低Tg原料ポリマー3A、高Tg原料ポリマー3B、並びに原料ポリマー7の提供]
表1に示されるSBラテックスA(Tg:−8℃、粒径:300nm、トルエン不溶分:96%、膨潤度:1.2倍)、SBラテックスB(Tg:33℃、粒径:300nm、トルエン不溶分:95%、膨潤度:1.4倍)、及び水系PVDF(Mw:50万、HPF比率:3モル%)を用意して、それぞれ低Tg原料ポリマー3A、高Tg原料ポリマー3B、並びに原料ポリマー7として使用した。
[Providing low Tg raw material polymer 3A, high Tg raw material polymer 3B, and raw material polymer 7]
SB latex A (Tg: -8 ° C., particle size: 300 nm, toluene insoluble content: 96%, swelling degree: 1.2 times) shown in Table 1, SB latex B (Tg: 33 ° C., particle size: 300 nm, Toluene insoluble content: 95%, swelling degree: 1.4 times), and aqueous PVDF (Mw: 500,000, HPF ratio: 3 mol%) were prepared, and low Tg raw material polymer 3A and high Tg raw material polymer 3B, respectively. It was also used as a raw material polymer 7.

原料ポリマー1A〜4A、1B〜6B並びに7について、上記方法により物性を評価した。評価結果を表1に示す。 The physical properties of the raw material polymers 1A to 4A, 1B to 6B and 7 were evaluated by the above method. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0006893402
Figure 0006893402

表1中の略号の説明
MMA :メタクリル酸メチル
CHMA :シクロヘキシルメタクリレート
IBXA :イソボルニルアクリレート
BMA :ブチルメタクリレート
BA :アクリル酸n−ブチル
EHA :アクリル酸2−エチルヘキシル
MAA :メタクリル酸
AA :アクリル酸
HEMA :メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
AM :アクリルアミド
GMA :メタクリル酸グリシジル
NaSS :p−スチレンスルホン酸ナトリウム
A−TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業株式会社製)
KH1025:アクアロンKH1025(登録商標、第一工業製薬株式会社製)
SR1025:アデカリアソープSR1025(登録商標、株式会社ADEKA製)
APS :過硫酸アンモニウム
SB :スチレン−ブタジエンコポリマー
PVDF :ポリフッ化ビニリデン
HEP :ヘキサフルオロプロピレン
Description of abbreviations in Table 1 MMA: Methyl methacrylate CHMA: Cyclohexyl methacrylate IBXA: Isobornyl acrylate BMA: Butyl methacrylate BA: n-butyl EHA acrylate: 2-ethylhexyl acrylate MAA: AA methacrylate: HEMA acrylate: 2-Hydroxyethyl methacrylate AM: acrylamide GMA: Glycydyl methacrylate NaSS: Sodium p-styrene sulfonate A-TMPT: Trimethylol propantriacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)
KH1025: Aqualon KH1025 (registered trademark, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
SR1025: Adecaria Soap SR1025 (registered trademark, manufactured by ADEKA Corporation)
APS: Ammonium Persulfate SB: Styrene-butadiene copolymer PVDF: Polyvinylidene fluoride HEP: Hexafluoropropylene

<基材の製造>
[製造例B1]
(基材B1−1の製造)
Mvが70万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、
Mvが30万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、
Mvが40万であるホモポリマーのポリプロピレン5質量部とを、
タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。
<Manufacturing of base material>
[Manufacturing Example B1]
(Manufacturing of base material B1-1)
Homopolymer high-density polyethylene with Mv of 700,000 was added to 45 parts by mass.
Homopolymer high-density polyethylene with Mv of 300,000 was added to 45 parts by mass.
With 5 parts by mass of polypropylene of homopolymer having Mv of 400,000,
Dry blended using a tumbler blender.

得られたポリオレフィン混合物99質量部に酸化防止剤としてテトラキス−[メチレン−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを1質量部添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、混合物を得た。 To 99 parts by mass of the obtained polyolefin mixture, 1 part by mass of tetrakis- [methylene- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane was added as an antioxidant, and the tumbler blender was used again. The mixture was obtained by dry blending using.

得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。
また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
The resulting mixture was fed to a twin-screw extruder in a nitrogen atmosphere by a feeder.
Further, liquid paraffin (kinematic viscosity at 37.78 ° C., 7.59 × 10-5 m 2 / s) was injected into the extruder cylinder by a plunger pump.

押し出される全混合物中の、流動パラフィンの割合が65質量部、及びポリマー濃度が35質量部となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。 The operating conditions of the feeder and pump were adjusted so that the proportion of liquid paraffin in the total mixture extruded was 65 parts by mass and the polymer concentration was 35 parts by mass.

次いで、それらを二軸押出機内で230℃に加熱しながら溶融混練し、得られた溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押し出し、その押出物を冷却ロールに接触させ成形(cast)して冷却固化することにより、シート状成形物を得た。 Next, they are melt-kneaded while being heated to 230 ° C. in a twin-screw extruder, and the obtained melt-kneaded product is extruded through a T-die onto a cooling roll whose surface temperature is controlled to 80 ° C., and the extruded product is extruded. A sheet-shaped molded product was obtained by contacting with a cooling roll and molding (casting) to cool and solidify.

このシートを同時二軸延伸機にて、温度112℃において倍率7×6.4倍に延伸した。その後、延伸物を塩化メチレンに浸漬して、流動パラフィンを抽出除去後、乾燥し、更にテンター延伸機を用いて温度130℃において横方向に2倍延伸した。 This sheet was stretched at a temperature of 112 ° C. at a magnification of 7 × 6.4 times by a simultaneous biaxial stretching machine. Then, the stretched product was immersed in methylene chloride to extract and remove liquid paraffin, dried, and further stretched twice in the transverse direction at a temperature of 130 ° C. using a tenter stretching machine.

その後、この延伸シートを幅方向に約10%緩和して熱処理を行い、ポリオレフィン樹脂多孔膜である基材B1−1を得た。 Then, the stretched sheet was relaxed by about 10% in the width direction and heat-treated to obtain a base material B1-1 which is a porous polyolefin resin film.

(基材B1−2の製造)
T−ダイから出てくる溶融混練物の厚みを調整し、同時二軸延伸機の温度を110℃、テンター延伸機の温度を132℃、延伸倍率を2.1倍とした以外は、B1−1と同様な方法により基材B1−2を作製した。
(Manufacturing of base material B1-2)
B1-B1-except that the thickness of the melt-kneaded product coming out of the T-die was adjusted so that the temperature of the simultaneous biaxial stretching machine was 110 ° C, the temperature of the tenter stretching machine was 132 ° C, and the stretching ratio was 2.1 times. Substrate B1-2 was prepared by the same method as in 1.

[製造例B2]
(基材B2−1の製造)
水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm)96.0質量部、アクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径145nm、最低成膜温度0℃以下)4.0質量部、及びポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)1.0質量部を100質量部の水に均一に分散させて塗工液を調製した。続いて、その塗工液を、ポリオレフィン樹脂多孔膜(基材B1−1)の表面にグラビアコーターを用いて塗工した。その後、60℃において乾燥して水を除去して、ポリオレフィン樹脂多孔膜(基材B1−1)上に水酸化アルミニウム(無機フィラーの多孔層)が厚さ2μmで形成されている基材B2−1を得た。
[Manufacturing Example B2]
(Manufacturing of base material B2-1)
Aluminum hydroxide (average particle size 1.0 μm) 96.0 parts by mass, acrylic latex (solid content concentration 40%, average particle size 145 nm, minimum film formation temperature 0 ° C or less) 4.0 parts by mass, and polycarboxylic acid An aqueous ammonium solution (SN Dispersant 5468 manufactured by Sannopco Co., Ltd.) was uniformly dispersed in 100 parts by mass of water to prepare a coating liquid. Subsequently, the coating liquid was applied to the surface of the polyolefin resin porous film (base material B1-1) using a gravure coater. Then, it is dried at 60 ° C. to remove water, and aluminum hydroxide (a porous layer of an inorganic filler) is formed on a polyolefin resin porous membrane (base material B1-1) with a thickness of 2 μm. I got 1.

(基材B2−2の製造)
アクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径145nm、最低成膜温度0℃以下)の代わりに、表1に示される原料ポリマー4A(膨潤度が低く、かつ強度が高い)を使用したこと以外は基材B2−1の製造と同様に、ポリオレフィン樹脂多孔膜(基材B1−1)上に水酸化アルミニウム(無機フィラーの多孔層)が厚さ2μmで形成されている基材B2−2を得た。
(Manufacturing of base material B2-2)
Except for using the raw material polymer 4A (low swelling degree and high strength) shown in Table 1 instead of acrylic latex (solid content concentration 40%, average particle size 145 nm, minimum film formation temperature 0 ° C or less). Is a base material B2-2 in which aluminum hydroxide (a porous layer of an inorganic filler) is formed on a polyolefin resin porous membrane (base material B1-1) with a thickness of 2 μm in the same manner as in the production of the base material B2-1. Obtained.

得られた基材のそれぞれについて、上記方法により各種物性を測定した。測定結果を表2に示す。 Various physical properties of each of the obtained substrates were measured by the above method. The measurement results are shown in Table 2.

(基材B2−3の製造)
基材B2−2のもう一方の片面のポリオレフィン樹脂微多孔膜上に、基材B2−2と同様に水酸化アルミニウム(無機フィラーの多工層)2μmを形成し、基材B1−1の両面に水酸化アルミニウム層を各2μm形成させた基材B2−3を得た。
(Manufacturing of base material B2-3)
Aluminum hydroxide (multi-worked layer of inorganic filler) 2 μm is formed on the microporous polyolefin resin film on the other side of the base material B2-2 in the same manner as the base material B2-2, and both sides of the base material B1-1 are formed. A base material B2-3 in which an aluminum hydroxide layer was formed in an amount of 2 μm each was obtained.

Figure 0006893402
Figure 0006893402

<実施例I−1〜I−17及び実施例I−19〜I−20、比較例I−1〜I−3>
表3又は4に記載のポリオレフィン微多孔膜と原料ポリマーの組み合わせに従って、蓄電デバイス用セパレータを作製した。具体的には、表3又は4に記載の原料ポリマーを、表3又は4に記載の濃度で水に均一に分散させて、原料ポリマー含有塗工液を調製した。次いで、表3又は4に記載のポリオレフィン微多孔膜の片面の表面に、表3又は4に記載の塗工条件下で塗工液を塗工し、60℃で乾燥して、塗工液の水を除去した。さらに、ポリオレフィン微多孔膜のもう片面にも同様に塗工液を塗工し、再度乾燥させることにより、ポリオレフィン微多孔膜の両面に熱可塑性ポリマーを備える蓄電デバイス用セパレータを作製した。
<Examples I-1 to I-17, Examples I-19 to I-20, Comparative Examples I-1 to I-3>
Separators for power storage devices were prepared according to the combination of the polyolefin microporous membrane and the raw material polymer shown in Table 3 or 4. Specifically, the raw material polymer shown in Table 3 or 4 was uniformly dispersed in water at the concentration shown in Table 3 or 4, to prepare a coating liquid containing the raw material polymer. Next, the coating liquid is applied to one surface of the polyolefin microporous film shown in Table 3 or 4 under the coating conditions shown in Table 3 or 4, and dried at 60 ° C. to prepare the coating liquid. The water was removed. Further, the other side of the polyolefin microporous film was similarly coated with the coating liquid and dried again to prepare a separator for a power storage device having a thermoplastic polymer on both sides of the polyolefin microporous film.

<実施例I−18>
水中で20質量部の原料ポリマー2Aと80質量部の原料ポリマー2Bを混合して、10質量%のポリマー濃度を有するポリマー混合物を得た。
80質量部の水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm、アスペクト比3.5)と20質量部のポリマー混合物を水に分散させ、ポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)をさらに添加して、無機フィラー含有ポリマー塗工液を得た。
ポリオレフィン微多孔膜B1−1の両面に、塗工面積割合100%及び塗工厚み2μmの条件下で、グラビアコーターを用いて無機フィラー含有ポリマー塗工液を塗工し、60℃で乾燥して、実施例I−18のセパレータを得た。
<Example I-18>
20 parts by mass of the raw material polymer 2A and 80 parts by mass of the raw material polymer 2B were mixed in water to obtain a polymer mixture having a polymer concentration of 10% by mass.
An aqueous solution of ammonium polycarboxylic acid (SN Dispersant 5468 manufactured by San Nopco Ltd.) was prepared by dispersing 80 parts by mass of aluminum hydroxide oxide (average particle size 1.0 μm, aspect ratio 3.5) and 20 parts by mass of a polymer mixture in water. Further addition was obtained to obtain a polymer coating solution containing an inorganic filler.
A polymer coating solution containing an inorganic filler was applied to both sides of the polyolefin microporous film B1-1 using a gravure coater under the conditions of a coating area ratio of 100% and a coating thickness of 2 μm, and dried at 60 ° C. , Example I-18 separators were obtained.

実施例I−1〜I−20及び比較例I−1〜I−3で得られたセパレータの物性及び評価結果を表3又は4に示す。 The physical characteristics and evaluation results of the separators obtained in Examples I-1 to I-20 and Comparative Examples I-1 to I-3 are shown in Table 3 or 4.

Figure 0006893402
Figure 0006893402

Figure 0006893402
Figure 0006893402

表3及び4に示される実施例と比較例の対比から、比較例I−1〜I−3のセパレータは、電極との接着性が良好であるにもかかわらず、セル剛性差が小さいので、サイクル特性が不良であることが分かる。 From the comparison between Examples and Comparative Examples shown in Tables 3 and 4, the separators of Comparative Examples I-1 to I-3 have a small difference in cell rigidity even though they have good adhesiveness to the electrodes. It can be seen that the cycle characteristics are poor.

<実施例II−1〜II−3、比較例II−1〜II−3>
表5に記載のポリオレフィン微多孔膜と原料ポリマーの組み合わせに従って、蓄電デバイス用セパレータを作製した。具体的には、表5に記載の原料ポリマーを、表5に記載の濃度で水に均一に分散させて、原料ポリマー含有塗工液を調製した。次いで、表5に記載のポリオレフィン微多孔膜の片面の表面に、表5に記載の塗工条件下で塗工液を塗工し、60℃で乾燥して、塗工液の水を除去した。さらに、ポリオレフィン微多孔膜のもう片面にも同様に塗工液を塗工し、再度乾燥させることにより、ポリオレフィン微多孔膜の両面に熱可塑性ポリマーを備える蓄電デバイス用セパレータを作製した。
作製された蓄電デバイス用セパレータについて、上記方法に従って物性測定及び評価を行い、特にボロノイ分割による評価を行った。物性及び評価結果を表5に示す。
<Examples II-1 to II-3, Comparative Examples II-1 to II-3>
Separators for power storage devices were prepared according to the combination of the polyolefin microporous membrane and the raw material polymer shown in Table 5. Specifically, the raw material polymer shown in Table 5 was uniformly dispersed in water at the concentration shown in Table 5 to prepare a coating liquid containing the raw material polymer. Next, the coating liquid was applied to one surface of the polyolefin microporous film shown in Table 5 under the coating conditions shown in Table 5, and dried at 60 ° C. to remove water from the coating liquid. .. Further, the other side of the polyolefin microporous film was similarly coated with the coating liquid and dried again to prepare a separator for a power storage device having a thermoplastic polymer on both sides of the polyolefin microporous film.
The produced separator for a power storage device was measured and evaluated for its physical properties according to the above method, and particularly evaluated by Voronoi division. Table 5 shows the physical properties and evaluation results.

Figure 0006893402
Figure 0006893402

表5に示される実施例II−1〜II−3の対比から、接着層のボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が、概ね0.7以下であると、良好なセル剛性差に加えて、良好な高温保存特性も得られることが分かる。 From the comparison of Examples II-1 to II-3 shown in Table 5, the dispersion (σ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon obtained by performing the Voronoi division of the adhesive layer is approximately 0.7 or less. It can be seen that, in addition to a good difference in cell rigidity, good high-temperature storage characteristics can also be obtained.

Claims (7)

少なくとも1つの多孔膜を含む基材;及び
前記基材の少なくとも1つの面の少なくとも1つの領域に存在するポリマー;
を含む蓄電デバイス用セパレータであって、3点曲げ試験について下記式(f):
Fsepmax−Fbasemax≧10 (f)
{式中、Fsepmaxは、電極と前記蓄電デバイス用セパレータの積層捲回体1及び電解液が収納されている収納体1に対する圧子の押し込み速度を50mm/分に維持するための荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値であり、かつ
Fbasemaxは、前記基材と前記電極の積層捲回体2及び前記電解液が収納されている収納体2に対する前記圧子の押し込み速度を50mm/分に維持するための荷重(N)を経時的にプロットしたときの極大値である}
で表される関係を満たし、
前記電極は、正極又は負極であり、
前記正極は、正極材料:LiCoO、導電助剤:アセチレンブラック、バインダ:PVDF、LiCoO/アセチレンブラック/PVDF(重量比)=95/2/3、L/W(目付):両側について36mg/cm、密度:3.9g/cc、Al集電体の厚み:15μm、プレス後の正極の厚み:107μmであり、
前記負極は、負極材料:グラファイト、導電助剤:アセチレンブラック、バインダ:スチレン−ブタジエンコポリマーのラテックス、グラファイト/アセチレンブラック/スチレン−ブタジエンコポリマーのラテックス(重量比)=95/2/3、L/W(目付):両側について18mg/cm、密度:1.5g/cc、Cu集電体の厚み:10μm、プレス後の負極の厚み:140μmであり、
前記積層回体1及び前記積層回体2は、捲回回数3周の条件下で、長さが27mmになり、かつ幅が30mmになるように捲回したものであり、
前記電解液はエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合物(EC体積/DEC体積=2/3、LiPF濃度:1M)であり、
前記収納体1及び前記収納体2は温度80℃及び圧力1MPaの条件でプレスされたものであり、
前記圧子は、前記積層捲回体1又は前記積層捲回体2の捲回方向と垂直な方向から前記収納体1又は前記収納体2に対して押し込まれ、
前記収納体1の寸法及び材質が、前記収納体2の寸法及び材質と同じであり、
前記ポリマーは、無機フィラーと混合された接着層を形成し、前記無機フィラーと前記ポリマーの混合物を含む前記接着層が、前記セパレータの最表面に形成され、前記無機フィラーと前記ポリマーの混合比が質量部として、85:15から40:60であり、
前記無機フィラーのアスペクト比が、5.0以下であり、
前記基材が、ポリオレフィン微多孔膜であり、かつ
前記ポリマーが、1)共役ジエン系ポリマー、2)アクリル系ポリマー、3)ポリビニルアルコール系樹脂、及び4)含フッ素樹脂のうちの一種又は二種類以上を含む、蓄電デバイス用セパレータ。
A substrate containing at least one porous membrane; and a polymer present in at least one region of at least one surface of the substrate;
The following formula (f):
Fsep max −Fbase max ≧ 10 (f)
{In the formula, Fsep max is a load (N) for maintaining the pushing speed of the indenter with respect to the laminated wound body 1 of the electrode and the separator for the power storage device and the storage body 1 in which the electrolytic solution is stored at 50 mm / min. Is the maximum value when plotted over time, and Fbase max is the pushing speed of the indenter with respect to the laminated wound body 2 of the base material and the electrode and the storage body 2 in which the electrolytic solution is stored by 50 mm. This is the maximum value when the load (N) for maintaining at / min is plotted over time}
Satisfy the relationship represented by
The electrode is a positive electrode or a negative electrode, and is
The positive electrode is a positive electrode material: LiCoO 2 , a conductive auxiliary agent: acetylene black, a binder: PVDF, LiCoO 2 / acetylene black / PVDF (weight ratio) = 95/2/3, L / W (grain) : 36 mg / on both sides. cm 2 , density: 3.9 g / cc, thickness of Al current collector: 15 μm, thickness of positive electrode after pressing: 107 μm.
The negative electrode is a negative electrode material: graphite, a conductive auxiliary agent: acetylene black, a binder: a latex of a styrene-butadiene copolymer, a latex of a graphite / acetylene black / styrene-butadiene copolymer (weight ratio) = 95/2/3, L / W. (Grain) : 18 mg / cm 2 on both sides, density: 1.5 g / cc, thickness of Cu current collector: 10 μm, thickness of negative electrode after pressing: 140 μm.
The laminated wound body 1 and the laminated wound body 2 are wound so as to have a length of 27 mm and a width of 30 mm under the condition of three turns.
The electrolytic solution is a mixture of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) (EC volume / DEC volume = 2/3, LiPF 6 concentration: 1M).
The storage body 1 and the storage body 2 were pressed under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 1 MPa.
The indenter is pushed into the storage body 1 or the storage body 2 from a direction perpendicular to the winding direction of the laminated winding body 1 or the laminated winding body 2.
The dimensions and materials of the storage body 1 are the same as the dimensions and materials of the storage body 2.
The polymer forms an adhesive layer mixed with the inorganic filler, and the adhesive layer containing the mixture of the inorganic filler and the polymer is formed on the outermost surface of the separator, and the mixing ratio of the inorganic filler and the polymer is high. The mass is 85:15 to 40:60 ,
The aspect ratio of the inorganic filler is 5.0 or less.
The base material is a polyolefin microporous film, and the polymer is one or two of 1) conjugated diene polymer, 2) acrylic polymer, 3) polyvinyl alcohol resin, and 4) fluororesin. Separator for power storage device including the above.
前記電極が前記正極と前記負極のいずれであるとしても、上記式(f)で表される関係を満たす、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The separator for a power storage device according to claim 1, wherein the electrode satisfies the relationship represented by the above formula (f) regardless of whether the electrode is the positive electrode or the negative electrode. 前記蓄電デバイス用セパレータを前記電解液に含浸した後に、前記ポリマーにより被覆されている前記基材の面の面積割合が、5%〜80%である、請求項1又は2に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The power storage device according to claim 1 or 2, wherein after impregnating the electrolytic solution with the power storage device separator, the area ratio of the surface of the base material coated with the polymer is 5% to 80%. Separator. 前記蓄電デバイス用セパレータの前記ポリマーが存在する最表面に対して、アルミニウム箔を温度25℃及び圧力5MPaの条件下で3分間に亘ってプレスした場合には、前記蓄電デバイス用セパレータと前記アルミニウム箔の間の剥離強度が、8N/m(8gf/cm)以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 When the aluminum foil is pressed on the outermost surface of the power storage device separator where the polymer is present for 3 minutes under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a pressure of 5 MPa, the power storage device separator and the aluminum foil are pressed. The separator for a power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the peel strength between the two is 8 N / m (8 gf / cm) or less. 前記蓄電デバイス用セパレータの前記ポリマーが存在する最表面に対して、アルミニウム箔を温度80℃及び圧力10MPaの条件下で3分間に亘ってプレスした場合には、前記蓄電デバイス用セパレータと前記アルミニウム箔の間の剥離強度が、9.8N/m(10gf/cm)以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 When the aluminum foil is pressed on the outermost surface of the power storage device separator where the polymer is present for 3 minutes under the conditions of a temperature of 80 ° C. and a pressure of 10 MPa, the power storage device separator and the aluminum foil are pressed. The separator for a power storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the peel strength between the two is 9.8 N / m (10 gf / cm) or more. 前記ポリマーは、粒状熱可塑性ポリマーである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータ。 The separator for a power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymer is a granular thermoplastic polymer. 前記ポリマーを含む塗工液を、5%〜70%の前記基材に対する塗工面積割合、0.05g/m〜1.0g/mの塗工目付、及び0.1μm〜3μmの塗工厚みの条件下で、前記基材の前記少なくとも1つの面に塗工する工程を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用セパレータの製造方法。 The coating liquid containing the polymer, coating area ratio with respect to the substrate of 5% ~70%, 0.05g / m 2 ~1.0g / m 2 of coating basis weight, and 0.1μm~3μm coating The method for producing a separator for a power storage device according to any one of claims 1 to 6, which comprises a step of coating the at least one surface of the base material under the condition of the working thickness.
JP2016145427A 2015-07-24 2016-07-25 Separator for power storage device Active JP6893402B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015146973 2015-07-24
JP2015146973 2015-07-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017027945A JP2017027945A (en) 2017-02-02
JP6893402B2 true JP6893402B2 (en) 2021-06-23

Family

ID=57946734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016145427A Active JP6893402B2 (en) 2015-07-24 2016-07-25 Separator for power storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6893402B2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7017344B2 (en) * 2016-08-31 2022-02-08 旭化成株式会社 Separator for power storage device
JP6472822B2 (en) 2017-03-03 2019-02-20 住友化学株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery separator
JP6496762B2 (en) 2017-03-03 2019-04-03 住友化学株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery separator
JP6943580B2 (en) * 2017-03-03 2021-10-06 住友化学株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery separator
WO2018179810A1 (en) 2017-03-27 2018-10-04 旭化成株式会社 Polyolefin microporous membrane and production method thereof
CN110352516A (en) * 2017-03-31 2019-10-18 松下知识产权经营株式会社 Secondary cell
JP7017869B2 (en) * 2017-06-20 2022-02-09 旭化成株式会社 Separator winding body
EP3677625B1 (en) 2017-08-31 2021-12-08 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyolefin microporous membrane
JP7017345B2 (en) * 2017-08-31 2022-02-08 旭化成株式会社 Separator for power storage device
CN112534616A (en) 2018-09-12 2021-03-19 日本瑞翁株式会社 Laminate for secondary battery, and method for producing same
WO2020067208A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 日本ゼオン株式会社 Secondary battery and production method therefor
KR20220048022A (en) * 2019-10-08 2022-04-19 아사히 가세이 가부시키가이샤 polyolefin microporous membrane
US20230006263A1 (en) 2019-12-27 2023-01-05 Zeon Corporation Secondary battery and method of producing same
JPWO2021131914A1 (en) 2019-12-27 2021-07-01
WO2021141119A1 (en) * 2020-01-10 2021-07-15 旭化成株式会社 Aqueous dispersion, adhesive for lithium ion secondary batteries, slurry for lithium ion secondary battery porous layers, lithium ion secondary battery porous layer, separator for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
CN117256072A (en) * 2022-03-25 2023-12-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 Separator, preparation method thereof, battery and power utilization device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100505383C (en) * 2007-12-21 2009-06-24 成都中科来方能源科技有限公司 Microporous polymer isolating film for Li-ion battery and method for producing the same
JP2011094054A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Kyocera Chemical Corp Method for manufacturing porous film and film treatment apparatus
JP5834940B2 (en) * 2012-01-18 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 Separator for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery
MY168563A (en) * 2012-07-26 2018-11-13 Asahi Kasei E Mat Corporation Separator for electricity storage device, laminate and porous film
US11095000B2 (en) * 2013-03-21 2021-08-17 Zeon Corporation Slurry for lithium ion secondary battery porous film, production method therefor, separator for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017027945A (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6893402B2 (en) Separator for power storage device
US10811659B2 (en) Separator for electricity storage device, laminate and porous film
KR101963013B1 (en) Separator for electricity storage device
KR102121448B1 (en) Separator for power storage device, electrode body and power storage device using same
JP6872932B2 (en) Separator for power storage device
JP6692619B2 (en) Secondary battery separator
JP7166773B2 (en) SEPARATOR FOR POWER STORAGE DEVICE AND LAMINATE, Wound BODY, LITHIUM ION SECONDARY BATTERY, AND POWER STORAGE DEVICE USING THE SAME
JP6698326B2 (en) Multilayer porous film and separator for electricity storage device
JP6718218B2 (en) Storage device separator
JP2012221889A (en) Copolymer composite for multilayer porous membrane
JPWO2017086215A1 (en) Binder for power storage device, binder composition for power storage device
JP6438725B2 (en) Storage device separator and electrochemical element
JP6762107B2 (en) Separator for power storage device
JP2016071963A (en) Separator for power storage device
JP6877241B2 (en) Separator for lithium-ion secondary battery
JP7002229B2 (en) Slurry for pattern coating
JP6903090B2 (en) Separator for power storage device, winder using it, lithium ion secondary battery, and power storage device
JP6574602B2 (en) Power storage device separator, power storage device, and lithium ion secondary battery
JP6580234B1 (en) Power storage device separator, wound body using the same, lithium ion secondary battery, and power storage device
JP6718669B2 (en) Storage device separator winding body
WO2024034648A1 (en) Separator for power storage device, production method therefor, and power storage device
JP7017344B2 (en) Separator for power storage device
JP7017345B2 (en) Separator for power storage device
JP2023112590A (en) Separator wound-round body for secondary battery
JP2022157163A (en) Separator for power storage device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190611

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200804

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201002

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201126

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210511

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210601

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6893402

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150