JP7160636B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解液二次電池に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

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

リチウムイオン電池を搭載する機器では充電器や電池パックに多種類の電気的保護回路を設け、電池を正常、安全に作動させる対策を施しているが、例えば、これら保護回路の故障や誤作動により、リチウムイオン電池が充電され続けると、発熱を伴う正負極表面での電解液の酸化還元分解や、正極活物質の分解による酸素放出、さらには負極における金属リチウムの析出が起こり、最終的に熱暴走状態に陥ることで、場合によって電池の発火や破裂を引き起こす危険がある。 Devices equipped with lithium-ion batteries are equipped with various types of electrical protection circuits in chargers and battery packs, and measures are taken to ensure that the batteries operate normally and safely. When a lithium-ion battery continues to be charged, oxidation-reduction decomposition of the electrolyte solution on the surface of the positive and negative electrodes with heat generation, oxygen release due to the decomposition of the positive electrode active material, and deposition of metallic lithium on the negative electrode occur. Falling into a runaway state may cause the battery to ignite or explode in some cases.

このような危険な熱暴走状態に至る前に電池を安全に停止させるため、現在ほとんどのリチウムイオン電池には、何らかの不具合で電池内部温度が上昇すると約130℃~140℃で多孔質基材に開いている細孔が閉塞するシャットダウン機能を有するポリオレフィンを主成分とする多孔質基材が、セパレータとして使用されている。 In order to safely stop the battery before it reaches such a dangerous thermal runaway condition, most of the current lithium-ion batteries have a structure in which if the internal temperature of the battery rises for some reason, the temperature rises to about 130°C to 140°C, and the porous base material heats up. A polyolefin-based porous substrate having a shut-down function that closes open pores is used as a separator.

一方、ポリオレフィンを主成分とする多孔質基材は、耐熱性が低いために、シャットダウン機能が作動する温度以上に曝されることで溶融し、その結果、電池内部で短絡が生じ、電池の発火や爆発を生じる虞があった。そこで、前記多孔質基材の耐熱性を改善する目的で、前記多孔質基材の少なくとも一面に、フィラーと、樹脂とを含む多孔質層を積層させたセパレータの開発が進められている。 On the other hand, since the porous base material mainly composed of polyolefin has low heat resistance, it melts when exposed to temperatures above the temperature at which the shutdown function operates, resulting in a short circuit inside the battery and ignition of the battery. There was a risk of explosion. Therefore, in order to improve the heat resistance of the porous base material, development of a separator in which a porous layer containing a filler and a resin is laminated on at least one surface of the porous base material is being developed.

そのようなセパレータの一例として、特許文献1には、微粒子としてベーマイト(板状粒子)を含有する多孔質層で形成された電池用セパレータが記載されている。 As an example of such a separator, Patent Document 1 describes a battery separator formed of a porous layer containing boehmite (plate-like particles) as fine particles.

特開2008-4438号公報(2008年1月10日公開)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-4438 (published on January 10, 2008)

しかしながら、上述のような従来技術は、充放電サイクル後の電池の放電容量回復特性の観点からは改善の余地があった。 However, the prior art as described above has room for improvement from the viewpoint of the discharge capacity recovery characteristics of the battery after charge-discharge cycles.

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、充放電サイクル後の電池の放電容量回復特性に優れた非水電解液二次電池を実現することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent discharge capacity recovery characteristics after charge-discharge cycles.

本発明の態様1に係る非水電解液二次電池は、無機フィラーと樹脂とを含む多孔質層と、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法に準拠し、荷重1N、折り曲げ角度45°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回以上である正極板と、前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回以上である負極板と、を備え、前記多孔質層は、下記式(1)で表される値が、0.10~0.42の範囲にある。
|1-T/M|・・・(1)
(式(1)中、Tは、TDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表し、Mは、MDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表す。)
また、本発明の態様2に係る非水電解液二次電池は、前記態様1において、前記多孔質層が、ポリオレフィン、(メタ)アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーからなる群より1種以上選択される樹脂を含む。
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to aspect 1 of the present invention complies with the porous layer containing an inorganic filler and a resin, and the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994), with a load of 1 N and bending. A positive electrode plate that was bent 130 times or more until the electrode active material layer peeled off in a folding endurance test conducted at an angle of 45°, and a positive electrode plate that was bent 1650 times until the electrode active material layer peeled off in the folding endurance test. and a negative electrode plate of at least 10 times, and the porous layer has a value represented by the following formula (1) in the range of 0.10 to 0.42.
|1-T/M| (1)
(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in TD, and M represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in MD. , represents the distance to the critical load.)
Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to aspect 2 of the present invention, in aspect 1, the porous layer comprises polyolefin, (meth)acrylate resin, fluorine-containing resin, polyamide resin, polyester resin and It contains one or more resins selected from the group consisting of water-soluble polymers.

また、本発明の態様3に係る非水電解液二次電池は、前記態様2において、前記ポリアミド系樹脂がアラミド樹脂である。 Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to aspect 3 of the present invention, in aspect 2, the polyamide-based resin is an aramid resin.

また、本発明の態様4に係る非水電解液二次電池は、前記態様1~3のいずれかにおいて、前記多孔質層が、ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に積層されている。 Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to Aspect 4 of the present invention, in any one of Aspects 1 to 3, the porous layer is laminated on one side or both sides of the polyolefin porous film.

また、本発明の態様5に係る非水電解液二次電池は、前記態様1~4のいずれかにおいて、前記正極板が、遷移金属酸化物を含み、前記負極板が、黒鉛を含む。 Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to aspect 5 of the present invention, in any one of aspects 1 to 4, the positive electrode plate contains a transition metal oxide, and the negative electrode plate contains graphite.

本発明の一態様によれば、充放電サイクル後の電池の放電容量回復特性に優れた非水電解液二次電池を実現できる。 According to one aspect of the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent discharge capacity recovery characteristics after charge-discharge cycles can be realized.

MIT試験機の概略を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of an MIT testing machine. 無機フィラーを含む多孔質層における、無機フィラーの配向性が大きい場合(左図)および無機フィラーの配向性が小さい場合(右図)の、当該多孔質層の構造を表す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of a porous layer containing an inorganic filler when the orientation of the inorganic filler is large (left figure) and when the orientation of the inorganic filler is small (right figure). スクラッチ試験における、装置およびその操作を示す図である。Fig. 2 shows the device and its operation in a scratch test; スクラッチ試験の結果から作成したグラフにおける、臨界荷重および臨界荷重までの距離を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing the critical load and the distance to the critical load in the graph created from the scratch test results.

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

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、無機フィラーと樹脂とを含む多孔質層と、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法に準拠し、荷重1N、折り曲げ角度45°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回以上である正極板と、前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回以上である負極板と、を備え、前記多孔質層は、下記式(1)で表される値が、0.10~0.42の範囲にあることを特徴とする。
|1-T/M|・・・(1)
(式(1)中、Tは、TD(Transverse Direction)における0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表し、Mは、MD(Machine Direction)における0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表す。)
<正極板>
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池における正極板は、後述のように耐折試験において測定される折り曲げ回数が特定の範囲であれば特に限定されない。例えば、正極活物質層として、正極活物質、導電剤および結着剤を含む正極合剤を正極集電体上に担持したシート状の正極板が用いられる。なお、正極板は、正極集電体の両面上に正極合剤を担持してもよく、正極集電体の片面上に正極合剤を担持してもよい。
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention complies with a porous layer containing an inorganic filler and a resin, and the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994), a load of 1 N, In a folding endurance test performed at a folding angle of 45°, a positive electrode plate that was bent 130 times or more until the electrode active material layer peeled off, and a positive electrode plate that was bent the number of times until the electrode active material layer peeled off in the folding endurance test and a negative electrode plate of 1650 cycles or more, wherein the porous layer has a value represented by the following formula (1) in the range of 0.10 to 0.42.
|1-T/M| (1)
(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in TD (Transverse Direction), and M is 0.1 N in MD (Machine Direction). It represents the distance to the critical load in the scratch test under constant load.)
<Positive plate>
The positive electrode plate in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the number of times of bending measured in a folding endurance test as described later is within a specific range. For example, as the positive electrode active material layer, a sheet-like positive electrode plate in which a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder is supported on a positive electrode current collector is used. The positive electrode plate may carry the positive electrode mixture on both sides of the positive electrode current collector, or may carry the positive electrode mixture on one side of the positive electrode current collector.

前記正極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料が挙げられる。当該材料としては、遷移金属酸化物が好ましい。遷移金属酸化物として、具体的には、例えば、V、Mn、Fe、CoおよびNi等の遷移金属を少なくとも1種類含んでいるリチウム複合酸化物が挙げられる。 Examples of the positive electrode active material include materials capable of doping and dedoping lithium ions. A transition metal oxide is preferable as the material. Specific examples of transition metal oxides include lithium composite oxides containing at least one type of transition metal such as V, Mn, Fe, Co and Ni.

前記導電剤としては、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛)、コークス類、カーボンブラック、熱分解炭素類、炭素繊維、有機高分子化合物焼成体等の炭素質材料等が挙げられる。前記導電剤は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the conductive agent include carbonaceous materials such as graphite (natural graphite, artificial graphite), cokes, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fibers, and baked organic polymer compounds. Only one type of the conductive agent may be used, or two or more types may be used in combination.

前記結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレンの共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレンの共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、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の共重合体、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレン、およびポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、アクリル樹脂、ならびにスチレンブタジエンゴムが挙げられる。尚、結着剤は、増粘剤としての機能も有している。 Examples of the binder include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymers, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymers, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymers. , ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, thermoplastic polyimide, polyethylene, and thermoplastic such as polypropylene Resins, acrylics, and styrene-butadiene rubbers can be mentioned. In addition, the binder also has a function as a thickener.

前記正極集電体としては、例えば、Al、Ni、ステンレス等の導電体が挙げられる。なかでも、薄膜に加工し易く、安価であることから、Alがより好ましい。 Examples of the positive electrode current collector include conductors such as Al, Ni, and stainless steel. Among them, Al is more preferable because it is easy to process into a thin film and is inexpensive.

<負極板>
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池における負極板は、後述のように耐折試験において測定される折り曲げ回数が特定の範囲であれば特に限定されない。例えば、負極活物質層として、負極活物質を含む負極合剤を負極集電体上に担持したシート状の負極が用いられる。シート状の負極板には、好ましくは、前記導電剤および前記結着剤が含まれる。なお、負極板は、負極集電体の両面上に負極合剤を担持してもよく、負極集電体の片面上に負極合剤を担持してもよい。
<Negative plate>
The negative electrode plate in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the number of times of bending measured in a folding endurance test as described later is within a specific range. For example, a sheet-like negative electrode in which a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is supported on a negative electrode current collector is used as the negative electrode active material layer. The sheet-like negative electrode plate preferably contains the conductive agent and the binder. The negative electrode plate may carry the negative electrode mixture on both sides of the negative electrode current collector, or may carry the negative electrode mixture on one side of the negative electrode current collector.

前記負極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な材料、リチウム金属またはリチウム合金等が挙げられる。当該材料としては、例えば、炭素質材料等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛)、コークス類、カーボンブラック、および熱分解炭素類等が挙げられる。導電剤、結着剤としては、前記正極活物質層に含まれ得る導電剤、結着剤として記載したものを使用することができる。 Examples of the negative electrode active material include materials capable of doping/dedoping lithium ions, lithium metal, lithium alloys, and the like. Examples of such materials include carbonaceous materials. Examples of carbonaceous materials include graphite (natural graphite, artificial graphite), cokes, carbon black, and pyrolytic carbons. As the conductive agent and the binder, those described as the conductive agent and the binder that can be contained in the positive electrode active material layer can be used.

前記負極集電体としては、例えば、Cu、Ni、ステンレス等が挙げられ、特にリチウムイオン二次電池においてはリチウムと合金を作り難く、かつ薄膜に加工し易いことから、Cuがより好ましい。 Examples of the negative electrode current collector include Cu, Ni, stainless steel, and the like. Cu is more preferable especially in a lithium ion secondary battery because it is difficult to form an alloy with lithium and is easy to process into a thin film.

<折り曲げ回数>
本発明の一実施形態における正極板および負極板は、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法に準拠して実施した耐折試験において、活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が特定の範囲である。前記耐折試験は、荷重1N、折り曲げ角度45°にて実施される。非水電解液二次電池では、充放電サイクルの過程で、活物質の膨張および収縮が起こり得る。前記耐折試験により測定された、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が多いほど、電極活物質層内部に含まれる成分(活物質、導電剤およびバインダー)同士の密着性、および、電極活物質層と集電体との密着性が維持されやすいことを表す。それゆえ、充放電サイクルの過程での非水電解液二次電池の劣化が抑制される。
<Number of times of bending>
In one embodiment of the present invention, the positive electrode plate and the negative electrode plate were tested for the number of times of bending until the active material layer peeled off in a folding endurance test conducted in accordance with the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994). is in the range of The folding endurance test is performed with a load of 1N and a bending angle of 45°. In a non-aqueous electrolyte secondary battery, expansion and contraction of the active material may occur during the process of charge-discharge cycles. The greater the number of times the electrode active material layer is bent until the electrode active material layer is peeled off, as measured by the folding endurance test, the more the adhesiveness between the components (active material, conductive agent, and binder) contained in the electrode active material layer and the electrode activity. It indicates that the adhesion between the material layer and the current collector is easily maintained. Therefore, deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery during the process of charge-discharge cycles is suppressed.

前記耐折試験において、正極板は、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回以上であり、150回以上であることが好ましい。また、前記耐折試験において、負極板は、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回以上であり、1800回以上であることが好ましく、2000回以上であることがより好ましい。 In the folding endurance test, the positive electrode plate is bent 130 times or more, preferably 150 times or more, until the electrode active material layer is peeled off. In the folding endurance test, the number of times of bending the negative electrode plate until the electrode active material layer peels off is 1650 times or more, preferably 1800 times or more, and more preferably 2000 times or more.

図1は、MIT試験機法に用いられるMIT試験機の概略を示す模式図である。x軸は水平方向を表し、y軸は鉛直方向を表す。MIT試験機法の概要を以下に説明する。試験片の長手方向の一端をばね荷重クランプで挟み、もう一端を折り曲げクランプで挟んで固定する。ばね荷重クランプは錘とつながっている。前記耐折試験では、この錘による荷重が1Nである。これにより試験片は、長手方向にテンションがかかった状態となる。この状態において、試験片の長手方向は鉛直方向と平行である。そして、折り曲げクランプを回転させることにより、試験片を折り曲げる。前記耐折試験では、この際の折り曲げ角度が45°である。すなわち、試験片は左右に45°に折り曲げられる。また、試験片を折り曲げる速度は、175往復/分である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an MIT testing machine used in the MIT testing machine method. The x-axis represents the horizontal direction and the y-axis represents the vertical direction. An overview of the MIT tester method is provided below. One longitudinal end of the specimen is clamped with a spring-loaded clamp and the other end is clamped with a folding clamp. A spring-loaded clamp is connected to the weight. In the folding endurance test, the load applied by this weight is 1N. As a result, the test piece is placed under tension in the longitudinal direction. In this state, the longitudinal direction of the test piece is parallel to the vertical direction. The specimen is then bent by rotating the bending clamp. In the folding endurance test, the folding angle at this time was 45°. That is, the test piece is bent left and right at 45°. Also, the speed at which the test piece is bent is 175 reciprocations/minute.

<正極板および負極板の製造方法>
シート状の正極板の製造方法としては、例えば、正極活物質、導電剤および結着剤を正極集電体上で加圧成型する方法;適当な有機溶剤を用いて正極活物質、導電剤および結着剤をペースト状にした後、当該ペーストを正極集電体に塗工し、次いで、湿潤状態で、または乾燥した後に加圧することにより、正極集電体に固着する方法等が挙げられる。
<Method for producing positive electrode plate and negative electrode plate>
Examples of the method for producing a sheet-like positive electrode plate include a method of pressure-molding a positive electrode active material, a conductive agent and a binder on a positive electrode current collector; Examples include a method in which a binder is made into a paste, then the paste is applied to a positive electrode current collector, and then pressed in a wet state or after drying to adhere to the positive electrode current collector.

同様に、シート状の負極板の製造方法としては、例えば、負極活物質を負極集電体上で加圧成型する方法;適当な有機溶剤を用いて負極活物質をペースト状にした後、当該ペーストを負極集電体に塗工し、次いで、湿潤状態で、または乾燥した後に加圧することにより、負極集電体に固着する方法等が挙げられる。前記ペーストには、好ましくは前記導電剤および前記結着剤が含まれる。 Similarly, as a method for producing a sheet-like negative electrode plate, for example, a method of pressure-molding a negative electrode active material on a negative electrode current collector; Examples include a method in which the paste is applied to the negative electrode current collector and then pressed in a wet state or after drying to adhere to the negative electrode current collector. The paste preferably contains the conductive agent and the binder.

ここで、加圧を行う時間、圧力、または加圧方法等を調整することにより、上述の折り曲げ回数を制御することができる。加圧を行う時間は、1~3600秒が好ましく、より好ましくは1~300秒である。加圧は、正極板または負極板を拘束することにより、行われてもよい。本明細書では、拘束による圧力を拘束圧とも称する。拘束圧は、0.01~10MPaが好ましく、より好ましくは0.01~5MPaである。また、有機溶媒を用いて正極板または負極板を湿潤させた状態で加圧してもよい。これによって、電極活物質層内部に含まれる成分同士の密着性、および、電極活物質層と集電体との密着性が向上し得る。有機溶媒としては、例えば、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、アミド類、カーバメート類および含硫黄化合物、ならびにこれらの有機溶媒にフッ素基が導入されてなる含フッ素有機溶媒等が挙げられる。 Here, the number of times of bending can be controlled by adjusting the time, pressure, or method of applying pressure. The time for pressurization is preferably 1 to 3600 seconds, more preferably 1 to 300 seconds. Pressurization may be performed by constraining the positive plate or the negative plate. Constraint pressure is also referred to herein as confinement pressure. The confining pressure is preferably 0.01-10 MPa, more preferably 0.01-5 MPa. Alternatively, pressure may be applied in a state in which the positive electrode plate or the negative electrode plate is moistened with an organic solvent. This can improve the adhesion between the components contained in the electrode active material layer and the adhesion between the electrode active material layer and the current collector. Examples of organic solvents include carbonates, ethers, esters, nitriles, amides, carbamates, sulfur-containing compounds, and fluorine-containing organic solvents obtained by introducing a fluorine group into these organic solvents. .

<多孔質層>
本発明の一実施形態において、多孔質層は、非水電解液二次電池を構成する部材として、ポリオレフィン多孔質フィルムと、正極板および負極板の少なくともいずれか一方との間に配置され得る。前記多孔質層は、ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に形成され得る。或いは、前記多孔質層は、正極板および負極板の少なくともいずれか一方の活物質層上に形成され得る。或いは、前記多孔質層は、ポリオレフィン多孔質フィルムと、正極板および負極板の少なくともいずれか一方との間に、これらと接するように配置されてもよい。ポリオレフィン多孔質フィルムと正極板および負極板の少なくともいずれか一方との間に配置される多孔質層は1層でもよく2層以上であってもよい。多孔質層は、樹脂を含む絶縁性の多孔質層であることが好ましい。
<Porous layer>
In one embodiment of the present invention, the porous layer can be arranged between the polyolefin porous film and at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate as a member constituting the non-aqueous electrolyte secondary battery. The porous layer may be formed on one side or both sides of the polyolefin porous film. Alternatively, the porous layer may be formed on the active material layer of at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate. Alternatively, the porous layer may be arranged between and in contact with the polyolefin porous film and at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate. The porous layer disposed between the polyolefin porous film and at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate may be one layer or two layers or more. The porous layer is preferably an insulating porous layer containing a resin.

ポリオレフィン多孔質フィルムの片面に多孔質層が積層される場合には、当該多孔質層は、好ましくは、ポリオレフィン多孔質フィルムにおける正極板と対向する面に積層される。より好ましくは、当該多孔質層は、正極板と接する面に積層される。 When the porous layer is laminated on one side of the polyolefin porous film, the porous layer is preferably laminated on the surface of the polyolefin porous film facing the positive electrode plate. More preferably, the porous layer is laminated on the surface in contact with the positive electrode plate.

本発明の一実施形態における多孔質層は、無機フィラーと、樹脂とを含む。多孔質層は、内部に多数の細孔を有し、これら細孔が連結された構造となっており、一方の面から他方の面へと気体或いは液体が通過可能となった層である。また、本発明の一実施形態における多孔質層が後述する非水電解液二次電池用積層セパレータを構成する部材として使用される場合、前記多孔質層は、当該積層セパレータの最外層として、電極と接する層となり得る。 A porous layer in one embodiment of the present invention contains an inorganic filler and a resin. The porous layer has a large number of pores inside and has a structure in which these pores are connected, and is a layer that allows gas or liquid to pass from one surface to the other surface. Further, when the porous layer in one embodiment of the present invention is used as a member constituting a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery described later, the porous layer is the outermost layer of the laminated separator, an electrode can be a layer in contact with

本発明の一実施形態における多孔質層に含まれる樹脂は、電池の電解液に不溶であり、また、その電池の使用範囲において電気化学的に安定であることが好ましい。前記樹脂としては、具体的には、例えば、ポリオレフィン;(メタ)アクリレート系樹脂;含フッ素樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエステル系樹脂;ゴム類;融点またはガラス転移温度が180℃以上の樹脂;水溶性ポリマー;ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。 The resin contained in the porous layer in one embodiment of the present invention is preferably insoluble in the electrolyte of the battery and electrochemically stable within the range of use of the battery. Specific examples of the resin include polyolefins; (meth)acrylate resins; fluorine-containing resins; polyamide resins; polyimide resins; polyester resins; rubbers; resin; water-soluble polymer; polycarbonate, polyacetal, polyetheretherketone, and the like.

上述の樹脂のうち、ポリオレフィン、(メタ)アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーが好ましい。 Among the above resins, polyolefins, (meth)acrylate resins, fluorine-containing resins, polyamide resins, polyester resins and water-soluble polymers are preferred.

ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、及びエチレン-プロピレン共重合体等が好ましい。 Preferred polyolefins include polyethylene, polypropylene, polybutene, and ethylene-propylene copolymers.

含フッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、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共重合体、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリクロロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-フッ化ビニル共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン共重合体、及びエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体等、並びに、前記含フッ素樹脂の中でもガラス転移温度が23℃以下である含フッ素ゴムを挙げることができる。 Examples of fluorine-containing resins include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. coalescence, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trichlorethylene copolymer, vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoro Propylene-tetrafluoroethylene copolymers, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, etc., and among the fluorine-containing resins, fluorine-containing rubbers having a glass transition temperature of 23° C. or lower can be mentioned.

ポリアミド系樹脂としては、芳香族ポリアミドおよび全芳香族ポリアミドなどのアラミド樹脂が好ましい。 As polyamide-based resins, aramid resins such as aromatic polyamides and wholly aromatic polyamides are preferred.

アラミド樹脂としては、具体的には、例えば、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)、ポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)、ポリ(パラベンズアミド)、ポリ(メタベンズアミド)、ポリ(4,4’-ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ(パラフェニレン-4,4’-ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(メタフェニレン-4,4’-ビフェニレンジカルボン酸アミド)、ポリ(パラフェニレン-2,6-ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(メタフェニレン-2,6-ナフタレンジカルボン酸アミド)、ポリ(2-クロロパラフェニレンテレフタルアミド)、パラフェニレンテレフタルアミド/2,6-ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体、メタフェニレンテレフタルアミド/2,6-ジクロロパラフェニレンテレフタルアミド共重合体等が挙げられる。このうち、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)がより好ましい。 Specific examples of aramid resins include poly(paraphenylene terephthalamide), poly(metaphenylene isophthalamide), poly(parabenzamide), poly(methabenzamide), poly(4,4'-benzanilide terephthalate amide), poly(paraphenylene-4,4′-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly(metaphenylene-4,4′-biphenylenedicarboxylic acid amide), poly(paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), Poly(metaphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), poly(2-chloroparaphenylene terephthalamide), paraphenylene terephthalamide/2,6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer, metaphenylene terephthalamide/2 , 6-dichloroparaphenylene terephthalamide copolymer. Among these, poly(paraphenylene terephthalamide) is more preferable.

ポリエステル系樹脂としては、ポリアリレートなどの芳香族ポリエステルおよび液晶ポリエステルが好ましい。 Aromatic polyesters such as polyarylates and liquid crystalline polyesters are preferable as the polyester-based resin.

ゴム類としては、スチレン-ブタジエン共重合体およびその水素化物、メタクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリ酢酸ビニル等を挙げることができる。 Rubbers include styrene-butadiene copolymer and its hydride, methacrylic acid ester copolymer, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, polyvinyl acetate, etc. can be mentioned.

融点又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂としては、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルアミド等を挙げることができる。 Examples of resins having a melting point or glass transition temperature of 180° C. or higher include polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, and polyetheramide.

水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロースエーテル、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸等を挙げることができる。 Examples of water-soluble polymers include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose ether, sodium alginate, polyacrylic acid, polyacrylamide, and polymethacrylic acid.

なお、本発明の一実施形態における多孔質層に含まれる樹脂は、1種類でもよく、2種類以上の樹脂の混合物でもよい。 The resin contained in the porous layer in one embodiment of the present invention may be of one type or a mixture of two or more types of resin.

前記樹脂の中でも、多孔質層が正極板に対向して配置される場合には、電池作動時の酸化劣化による、非水電解液二次電池のレート特性や抵抗特性等の各種性能を維持し易いため、含フッ素樹脂が好ましい。 Among the above resins, when the porous layer is arranged facing the positive electrode plate, various performances such as rate characteristics and resistance characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery are maintained due to oxidation deterioration during battery operation. Fluorine-containing resins are preferred because they are easy to use.

本発明の一実施形態における多孔質層は、無機フィラーを含む。その含有量の下限値は、前記フィラーと、本発明の一実施形態における多孔質層を構成する樹脂との総重量に対して、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、90重量%以上であることがさらに好ましい。一方、本発明の一実施形態における多孔質層における、無機フィラーの含有量の上限値は、99重量%以下であることが好ましく、98重量%以下であることがより好ましい。前記フィラーの含有量が、50重量%以上であることが耐熱性の観点から好ましく、前記フィラーの含有量が、99重量%以下であることがフィラー間の密着性の観点から好ましい。無機フィラーを含有することで、前記多孔質層を含むセパレータの滑り性や耐熱性を向上し得る。無機フィラーとしては、非水電解液に安定であり、かつ、電気化学的に安定なフィラーであれば特に限定されない。電池の安全性を確保する観点からは、耐熱温度が150℃以上のフィラーが好ましい。 The porous layer in one embodiment of the invention contains an inorganic filler. The lower limit of the content is preferably 50% by weight or more, and 70% by weight or more, based on the total weight of the filler and the resin constituting the porous layer in one embodiment of the present invention. is more preferable, and 90% by weight or more is even more preferable. On the other hand, the upper limit of the inorganic filler content in the porous layer in one embodiment of the present invention is preferably 99% by weight or less, more preferably 98% by weight or less. The content of the filler is preferably 50% by weight or more from the viewpoint of heat resistance, and the content of the filler is preferably 99% by weight or less from the viewpoint of adhesion between fillers. Containing the inorganic filler can improve the lubricity and heat resistance of the separator including the porous layer. The inorganic filler is not particularly limited as long as it is stable in a non-aqueous electrolyte and electrochemically stable. From the viewpoint of ensuring battery safety, a filler having a heat resistance temperature of 150° C. or higher is preferable.

前記無機フィラーは、特に限定されないが、通常、絶縁性フィラーである。前記無機フィラーは、好ましくは、アルミニウム元素、亜鉛元素、カルシウム元素、ジルコニウム元素、ケイ素元素、マグネシウム元素、バリウム元素、およびホウ素元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む無機物であり、好ましくはアルミニウム元素を含む無機物である。また、無機フィラーは、好ましくは前記金属元素の酸化物を含む。 Although the inorganic filler is not particularly limited, it is usually an insulating filler. The inorganic filler is preferably an inorganic substance containing at least one element selected from the group consisting of an aluminum element, a zinc element, a calcium element, a zirconium element, a silicon element, a magnesium element, a barium element, and a boron element. is an inorganic substance containing aluminum element. Also, the inorganic filler preferably contains an oxide of the metal element.

具体的には、無機フィラーとして、チタン酸化物、アルミナ(Al)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ジルコニア(ZrO)、シリカ、マグネシア、酸化バリウム、酸化ホウ素、マイカ、ワラストナイト、アタパルジャイト、ベーマイト(アルミナ1水和物)などを挙げることができる。前記無機フィラーとしては、1種類のフィラーを単独で使用してもよく、2種類以上のフィラーを組み合わせて使用してもよい。 Specifically, inorganic fillers include titanium oxide, alumina (Al 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), calcium oxide (CaO), zirconia oxide (ZrO 2 ), silica, magnesia, barium oxide, boron oxide, Examples include mica, wollastonite, attapulgite, and boehmite (alumina monohydrate). As the inorganic filler, one type of filler may be used alone, or two or more types of filler may be used in combination.

本発明の一実施形態における多孔質層における無機フィラーは、アルミナおよび板状フィラーを含むことが好ましい。前記板状フィラーとしては、上で挙げた金属元素の酸化物のうち、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、マイカおよびベーマイトからなる群より選ばれる1以上のフィラーを挙げることができる。 The inorganic filler in the porous layer in one embodiment of the present invention preferably contains alumina and plate-like filler. Examples of the plate-like filler include one or more fillers selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), mica, and boehmite among the oxides of the metal elements listed above.

前記無機フィラーの体積平均粒子径は、良好な接着性と滑り性の確保、および積層体の成形性の観点から、0.01μm~10μmの範囲であることが好ましい。その下限値としては0.05μm以上がより好ましく、0.1μm以上がさらに好ましい。その上限値としては5μm以下がより好ましく、1μm以下がさらに好ましい。 The volume average particle size of the inorganic filler is preferably in the range of 0.01 μm to 10 μm from the viewpoint of ensuring good adhesiveness and lubricity and moldability of the laminate. The lower limit thereof is more preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more. The upper limit thereof is more preferably 5 μm or less, more preferably 1 μm or less.

前記無機フィラーの形状は、任意であり、特に限定されない。前記無機フィラーの形状は、粒子状であり得、例えば、球形状;楕円形状;板状;棒状;不定形状;繊維状;ピーナッツ状および/またはテトラポット状のように球状や柱状の単一粒子が熱融着した形状;の何れでもよい。電池の短絡防止の観点から、前記無機フィラーは、板状の粒子、および/または、凝集していない一次粒子であることが好ましく、イオン透過の観点からは、多孔質中の粒子が最密充填され難く、粒子間に空隙が形成され易い、瘤、へこみ、くびれ、隆起もしくは膨らみを有する、樹枝状、珊瑚状、もしくは房(ふさ)状などの不定形状;繊維状;ピーナッツ状および/またはテトラポット状のように単一粒子が熱融着した形状;が好ましく、特に、ピーナッツ状および/またはテトラポット状のように球状や柱状の単一粒子が熱融着した形状が、さらに好ましい。 The shape of the inorganic filler is arbitrary and not particularly limited. The shape of the inorganic filler can be particulate, for example, spherical, elliptical, plate-like, rod-like, amorphous, fibrous, spherical or columnar single particles such as peanut-like and/or tetrapod-like. is heat-sealed; From the viewpoint of battery short circuit prevention, the inorganic filler is preferably plate-like particles and/or non-agglomerated primary particles, and from the viewpoint of ion permeation, the particles in the porous irregular shapes such as dendritic, coral-like, or tuft-like, having knobs, dents, constrictions, protuberances, or tufts; fibrous; peanut-like and/or tetra A pot-like shape in which single particles are thermally fused is preferred, and a shape in which spherical or columnar single particles are thermally fused, such as a peanut shape and/or a tetrapod shape, is particularly preferred.

フィラーは、多孔質層の表面に微細な凹凸を形成することで滑り性を向上させ得るものであるが、フィラーが板状の粒子および/または凝集していない一次粒子である場合には、フィラーによって多孔質層の表面に形成される凹凸がより微細になり、多孔質層と電極との接着性がより良好となる。 The filler can improve slipperiness by forming fine irregularities on the surface of the porous layer. As a result, the irregularities formed on the surface of the porous layer become finer, and the adhesiveness between the porous layer and the electrode becomes better.

本発明の一実施形態における多孔質層に含まれる、無機フィラーを構成する金属酸化物の酸素原子質量百分率は、10%~50%であることが好ましく、20%~50%であることがより好ましい。本発明において、「酸素原子質量百分率」とは、金属酸化物全体の総質量に対する、当該金属酸化物中の酸素原子の質量の比を百分率で表したものを意味する。例えば、酸化亜鉛の場合、亜鉛の原子量:65.4、酸素の原子量:16.0より酸化亜鉛(ZnO)の分子量が65.4+16.0=81.4であることから、酸化亜鉛中の酸素原子質量百分率は16.0/81.4×100=20(%)である。 The oxygen atomic mass percentage of the metal oxide constituting the inorganic filler contained in the porous layer in one embodiment of the present invention is preferably 10% to 50%, more preferably 20% to 50%. preferable. In the present invention, the "oxygen atom mass percentage" means the ratio of the mass of oxygen atoms in the metal oxide to the total mass of the metal oxide, expressed as a percentage. For example, in the case of zinc oxide, since the atomic weight of zinc is 65.4 and the atomic weight of oxygen is 16.0, the molecular weight of zinc oxide (ZnO) is 65.4 + 16.0 = 81.4. The atomic mass percentage is 16.0/81.4×100=20(%).

前記金属酸化物の酸素原子質量百分率が上述の範囲であることは、後述する多孔質層の製造方法にて使用する塗工液中の溶媒または分散媒と、前記無機フィラーとの親和性を好適に保ち、前記無機フィラー間を適切な距離に保つことにより、塗工液の分散性を良好にすることができ、その結果、上述の式(1)を適切な規定範囲に制御することができる面において好ましい。 The fact that the oxygen atomic mass percentage of the metal oxide is within the above-mentioned range ensures that the affinity between the inorganic filler and the solvent or dispersion medium in the coating liquid used in the method for producing the porous layer described later is suitable. By maintaining an appropriate distance between the inorganic fillers, the dispersibility of the coating liquid can be improved, and as a result, the above formula (1) can be controlled within an appropriate specified range. preferable in terms of

本発明の一実施形態における多孔質層は、上述の無機フィラーおよび樹脂以外のその他の成分を含んでいてもよい。前記その他の成分としては、例えば、界面活性剤やワックス、バインダー樹脂などを挙げることができる。また、前記その他の成分の含有量は、多孔質層全体の重量に対して、0重量%~50重量%であることが好ましい。 The porous layer in one embodiment of the present invention may contain components other than the inorganic filler and resin described above. Examples of the other components include surfactants, waxes, and binder resins. Also, the content of the other components is preferably 0% by weight to 50% by weight with respect to the weight of the entire porous layer.

本発明の一実施形態における多孔質層の平均膜厚は、電極との接着性および高エネルギー密度を確保する観点から、多孔質層一層当たり、0.5μm~10μmの範囲であることが好ましく、1μm~5μmの範囲であることがより好ましい。 In one embodiment of the present invention, the average film thickness of the porous layer is preferably in the range of 0.5 μm to 10 μm per one porous layer from the viewpoint of ensuring adhesion to the electrode and high energy density. More preferably, it is in the range of 1 μm to 5 μm.

多孔質層の単位面積当たりの目付は、多孔質層の強度、膜厚、重量およびハンドリング性を考慮して適宜決定することができる。多孔質層の単位面積当たりの目付は、多孔質層一層当たり、0.5~20g/mであることが好ましく、0.5~10g/mであることがより好ましい。 The basis weight per unit area of the porous layer can be appropriately determined in consideration of the strength, film thickness, weight and handleability of the porous layer. The basis weight per unit area of the porous layer is preferably 0.5 to 20 g/m 2 and more preferably 0.5 to 10 g/m 2 per one porous layer.

多孔質層の単位面積当たりの目付をこれらの数値範囲とすることにより、非水電解液二次電池の重量エネルギー密度および体積エネルギー密度を高くすることができる。多孔質層の目付が前記範囲を超える場合には、非水電解液二次電池が重くなる傾向がある。 By setting the basis weight per unit area of the porous layer within these numerical ranges, the weight energy density and volume energy density of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be increased. If the basis weight of the porous layer exceeds the above range, the non-aqueous electrolyte secondary battery tends to be heavy.

多孔質層の空隙率は、充分なイオン透過性を得ることができるように、20~90体積%であることが好ましく、30~80体積%であることがより好ましい。また、多孔質層が有する細孔の孔径は、1.0μm以下であることが好ましく、0.5μm以下であることがより好ましい。細孔の孔径をこれらのサイズとすることにより、非水電解液二次電池は、充分なイオン透過性を得ることができる。 The porosity of the porous layer is preferably 20 to 90% by volume, more preferably 30 to 80% by volume, so as to obtain sufficient ion permeability. Moreover, the pore size of the pores of the porous layer is preferably 1.0 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. By setting the pore diameters of the pores to these sizes, the non-aqueous electrolyte secondary battery can obtain sufficient ion permeability.

<多孔質層表面のT/M比>
本発明の一実施形態における多孔質層は、以下の式(1)で表される値が、0.10~0.42の範囲であることが好ましく、0.10~0.30の範囲であることがより好ましい。
<T/M ratio of porous layer surface>
The porous layer in one embodiment of the present invention preferably has a value represented by the following formula (1) in the range of 0.10 to 0.42, and in the range of 0.10 to 0.30 It is more preferable to have

|1-T/M|・・・(1)
(式(1)中、Tは、TDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表し、Mは、MDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表す。)
上述のスクラッチ試験により測定された、TDにおける臨界荷重までの距離(T)と、MDにおける臨界荷重までの距離(M)との割合(以下、単に「式(1)」とも称する)は、多孔質層における無機フィラーの配向性を表す指標である。ここで、前記配向性が高い場合(異方性)と、前記配向性が低い場合(等方性)である場合の、多孔質層における無機フィラーの様態の模式図を図2に示す。図2の左図が、無機フィラーを含む多孔質層における、無機フィラーの配向性が大きく異方性を示す場合の当該多孔質層の構造を表す模式図であり、図2の右図が、無機フィラーの配向性が小さく等方性を示す場合の当該多孔質層の構造を表す模式図である。
|1-T/M| (1)
(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in TD, and M represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in MD. , represents the distance to the critical load.)
The ratio of the distance (T) to the critical load in TD and the distance (M) to the critical load in MD (hereinafter also simply referred to as “formula (1)”) measured by the scratch test described above is It is an index representing the orientation of the inorganic filler in the solid layer. FIG. 2 shows schematic diagrams of the inorganic filler in the porous layer when the orientation is high (anisotropic) and when the orientation is low (isotropic). The left diagram of FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the porous layer containing the inorganic filler when the orientation of the inorganic filler is large and exhibits anisotropy, and the right diagram of FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of the porous layer when the orientation of the inorganic filler is small and exhibits isotropy.

上記式(1)にて表される値は、スクラッチ試験における臨界荷重までの距離の異方性を示す値であり、その値がゼロに近いほど、上記臨界荷重までの距離が等方性であることを示す。 The value represented by the above formula (1) is a value indicating the anisotropy of the distance to the critical load in the scratch test, and the closer the value is to zero, the more isotropic the distance to the critical load. indicates that there is

本発明における「スクラッチ試験」とは、図3に示すように、圧子に一定の荷重をかけ、測定対象の多孔膜の表層を厚み方向に圧縮変形(=圧子を押し込んだ状態)させた状態で水平方向に多孔膜を移動させたときの、ある圧子移動距離における発生応力を測定する試験であり、具体的には、以下に示す方法にて実施される:
(1)測定対象の多孔質層を積層した積層多孔質フィルムを20mm×60mmに裁断した後、当該裁断した積層多孔質フィルムを、30mm×70mmのガラス製プレパラート上に水性糊にて貼合し、25℃の温度下にて一昼夜乾燥させることにより、試験用サンプルを作製する。なお、上記貼合のときは、積層多孔質フィルムとガラス製プレパラートとの間に気泡が入らないようにする。
(2)工程(1)にて作製された試験用サンプルを、マイクロスクラッチ試験装置に設置し、当該試験装置におけるダイヤモンド圧子を、当該試験用サンプル上に、0.1Nの大きさの垂直荷重をかけたままの状態にて、当該試験装置におけるテーブルを、積層多孔質フィルムのTDに向けて、5mm/minの速さにて、10mmの距離を移動させ、その間の、上記ダイヤモンド圧子と当該試験用サンプルとの間に発生する応力(摩擦力)を測定する。
(3)工程(2)にて測定された応力の変位と、上記テーブルの移動距離との関係を示す曲線グラフを作成し、当該曲線グラフから、図4に示すように、TDにおける、臨界荷重値および、臨界荷重に至るまでの距離を算出する。
(4)上記テーブルの移動方向をMDに変更して、上述の工程(1)~(3)を繰り返して行い、MDにおける、臨界荷重値および、臨界荷重に至るまでの距離を算出する。
The "scratch test" in the present invention is, as shown in FIG. This is a test for measuring the generated stress at a certain indenter movement distance when the porous membrane is moved in the horizontal direction, and is specifically carried out by the following method:
(1) After cutting the laminated porous film laminated with the porous layer to be measured to 20 mm × 60 mm, the cut laminated porous film was pasted on a 30 mm × 70 mm glass slide with aqueous glue. A test sample is prepared by drying overnight at a temperature of 25°C. During the lamination, air bubbles should be prevented from entering between the laminated porous film and the glass preparation.
(2) The test sample prepared in step (1) is placed in a microscratch test device, and a diamond indenter in the test device is placed on the test sample to apply a vertical load of 0.1N. While being applied, the table in the test device is moved toward the TD of the laminated porous film at a speed of 5 mm / min for a distance of 10 mm, and the diamond indenter and the test are moved in the meantime. Measure the stress (frictional force) generated between the sample and the sample.
(3) Create a curve graph showing the relationship between the stress displacement measured in step (2) and the movement distance of the table, and from the curve graph, as shown in FIG. 4, the critical load at TD Calculate the value and the distance to the critical load.
(4) Change the moving direction of the table to MD, repeat the above steps (1) to (3), and calculate the critical load value and the distance to reach the critical load in MD.

なお、上記スクラッチ試験における、上述した条件以外の測定条件等に関しては、JIS R 3255に記載の方法と同様の条件にて実施される。 In the above scratch test, measurement conditions other than those described above are the same as those of the method described in JIS R 3255.

上記スクラッチ試験にて算出される臨界荷重値までの距離は、(a)積層多孔質フィルム表層の塑性変形容易性の指標、(b)測定面と反対の面へのせん断応力の伝達性の指標となる。上記臨界荷重値までの距離が長いことは、測定対象の積層多孔質フィルムにおいて、(a’)表層部が塑性変形し難く、(b’)測定面と反対の面へのせん断応力の伝達性が低い(応力が伝わり難い)ことを示す。 The distance to the critical load value calculated in the scratch test is (a) an index of plastic deformation easiness of the surface layer of the laminated porous film, and (b) an index of shear stress transferability to the surface opposite to the measurement surface. becomes. The long distance to the critical load value means that (a') the surface layer is difficult to plastically deform and (b') the shear stress is transmitted to the surface opposite to the measurement surface in the laminated porous film to be measured. is low (stress is difficult to transmit).

なお、TD方向、MD方向における臨界荷重までの距離は、以下に示す積層多孔質フィルムの構造因子に強く影響を受けると考えられる。
(i)積層多孔質フィルムにおけるMDへの樹脂の配向状態
(ii)積層多孔質フィルムにおけるTDへの樹脂の配向状態
(iii)積層多孔質フィルムの厚み方向におけるMD方向、TD方向に配向した樹脂の接触状態
上述の式(1)が0.42より大きい場合には、多孔質層内部構造の異方性が過度に高い構造となり、多孔質層内部のイオン透過流路長が長くなり、その結果、前記多孔質層を組み込んだ非水電解液二次電池において、多孔質層のイオン透過抵抗が増加し、当該非水電解液二次電池におけるセパレータの抵抗が増加する。一方、上述の式(1)が0.10未満である場合には、多孔質層の構造が、過度に高い等方性を有する構造となっていると考えられる。多孔質層の構造が過度に高い等方性を有するときには、当該多孔質層を組み込んだ非水電解液二次電池において、電池作動時の多孔質層の電解液受入能力が過度に高くなる傾向がある。その結果、多孔質層と接し、当該多孔質層へ電解液を供給するセパレータ基材および電極の電解液供給能力が非水電解液二次電池全体の電解液の流れを律速することになり、結果として、当該非水電解液二次電池におけるセパレータの抵抗が増加する。
Note that the distances to the critical load in the TD and MD directions are considered to be strongly influenced by the following structural factors of the laminated porous film.
(i) Oriented state of resin to MD in laminated porous film (ii) Oriented state of resin to TD in laminated porous film (iii) Resin oriented in MD direction and TD direction in thickness direction of laminated porous film contact state When the above formula (1) is larger than 0.42, the anisotropy of the internal structure of the porous layer becomes excessively high, the length of the ion permeation channel inside the porous layer becomes long, and the As a result, in the non-aqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer, the ion permeation resistance of the porous layer increases, and the resistance of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery increases. On the other hand, when the above formula (1) is less than 0.10, the structure of the porous layer is considered to have excessively high isotropy. When the structure of the porous layer has excessively high isotropy, in a non-aqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer, the ability of the porous layer to accept the electrolyte during battery operation tends to be excessively high. There is As a result, the electrolyte supply capability of the separator base material and the electrodes, which are in contact with the porous layer and supply the electrolyte to the porous layer, determines the rate of electrolyte flow in the entire non-aqueous electrolyte secondary battery. As a result, the resistance of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery increases.

<中心粒径(D50)>
本発明の一実施形態における多孔質層は、無機フィラーの中心粒径(D50)が0.1μm~11μmの範囲であることが好ましく、0.1μm~10μmの範囲であることがより好ましく、0.1μm~5μmの範囲であることがさらに好ましく、0.5μmであることが特に好ましい。
<Center particle size (D50)>
In one embodiment of the present invention, the porous layer preferably has a median particle size (D50) of the inorganic filler in the range of 0.1 μm to 11 μm, more preferably in the range of 0.1 μm to 10 μm. It is more preferably in the range of 0.1 μm to 5 μm, particularly preferably 0.5 μm.

無機フィラーの中心粒径を測定する方法は、特に限定されないが、例えば、実施例に記載の方法で測定される。 Although the method for measuring the median particle size of the inorganic filler is not particularly limited, it is measured, for example, by the method described in Examples.

無機フィラーの中心粒径が11μmより大きい場合には、耐熱層の膜厚が増加してムラが発生し、多孔質層のイオン透過にもムラが生じることとなり、その結果、前記多孔質層を組み込んだ非水電解液二次電池におけるセパレータの抵抗が増加する傾向がある。一方、無機フィラーの中心粒径が0.1μm未満である場合には、塗料粘度が高くなり、ダイラタンシー性を発現し、塗工性能不良となり、多孔質層への塗工ムラが発生することがある。また、無機フィラーの中心粒径が小さいため、無機フィラーを結着のために要するバインダー量が増加する。その結果、前記多孔質層を組み込んだ非水電解液二次電池において、多孔質層のイオン透過抵抗が増加し、当該非水電解液二次電池におけるセパレータの抵抗が増加する。 When the median particle size of the inorganic filler is larger than 11 μm, the film thickness of the heat-resistant layer is increased and unevenness occurs, and the ion permeation of the porous layer also becomes uneven. There is a tendency for the resistance of the separator in the incorporated non-aqueous electrolyte secondary battery to increase. On the other hand, when the median particle diameter of the inorganic filler is less than 0.1 μm, the viscosity of the paint becomes high, the dilatancy is exhibited, the coating performance becomes poor, and uneven coating on the porous layer may occur. be. In addition, since the central particle size of the inorganic filler is small, the amount of binder required for binding the inorganic filler increases. As a result, in the non-aqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer, the ion permeation resistance of the porous layer increases, and the resistance of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery increases.

<BET比表面積>
本発明の一実施形態における多孔質層は、無機フィラーの単位面積当たりのBET比表面積が100m/g以下であることが好ましく、50m/g以下であることがより好ましく、10m/g以下であってもよい。
<BET specific surface area>
The porous layer in one embodiment of the present invention preferably has a BET specific surface area per unit area of the inorganic filler of 100 m 2 /g or less, more preferably 50 m 2 /g or less, and more preferably 10 m 2 /g. It may be below.

無機フィラーの単位面積当たりのBET比表面積を測定する方法は、特に限定されないが、例えば、以下の(1)~(3)に示す工程からなる方法を挙げることができる。
(1)80℃で8時間の真空乾燥により、フィラーの前処理を行う工程。
(2)定容法により、窒素による吸着脱離等温線を測定する工程。
(3)BET法により、フィラーの比表面積を算出する工程。
Although the method for measuring the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler is not particularly limited, for example, a method comprising the following steps (1) to (3) can be mentioned.
(1) A step of pre-treating the filler by vacuum drying at 80° C. for 8 hours.
(2) A step of measuring an adsorption-desorption isotherm with nitrogen by a constant volume method.
(3) A step of calculating the specific surface area of the filler by the BET method.

なお、フィラーの比表面積の測定において、前処理を行う装置および測定装置は、特に限定されないが、例えば、前処理を行う装置としてBELPREP-vacII(マイクロトラック・ベル株式会社製)を、測定装置としてBELSORP-mini(マイクロトラック・ベル株式会社製)を使用することができる。 In the measurement of the specific surface area of the filler, the pretreatment device and the measurement device are not particularly limited. BELSORP-mini (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.) can be used.

また、フィラーの比表面積を測定する際の測定条件は、特に限定されることなく、当業者により適宜設定され得る。 Moreover, the measurement conditions for measuring the specific surface area of the filler are not particularly limited, and can be appropriately set by those skilled in the art.

無機フィラーの単位面積当たりのBET比表面積が100m/gより大きい場合には、BET比表面積の増大によりフィラー給油性が増大し、それに伴い多孔質層の塗料性状が低下し、塗工性不良となり、その結果、前記多孔質層を組み込んだ非水電解液二次電池におけるセパレータの抵抗が高くなる傾向がある。 When the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler is greater than 100 m 2 /g, the increase in the BET specific surface area increases the filler oil supply, and accordingly, the paint properties of the porous layer deteriorate, resulting in poor coatability. As a result, the resistance of the separator in the non-aqueous electrolyte secondary battery incorporating the porous layer tends to increase.

<多孔質層の製造方法>
本発明の一実施形態における多孔質層の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、基材上に、以下に示す工程(1)~(3)の何れかの1つの工程を用いて、前記無機フィラーと、前記樹脂とを含む多孔質層を形成する方法を挙げることができる。以下に示す工程(2)および工程(3)の場合においては、前記樹脂を析出させた後にさらに乾燥させ、溶媒を除去することによって、製造され得る。工程(1)~(3)における塗工液は、前記無機フィラーが分散しており、かつ、前記樹脂が溶解している状態であってもよい。なお、前記溶媒は、樹脂を溶解させる溶媒であるとともに、樹脂または無機フィラーを分散させる分散媒であるとも言える。
(1)前記無機フィラーおよび前記樹脂を含む塗工液を、基材上に塗工し、前記塗工液中の溶媒を乾燥除去することによって多孔質層を形成させる工程。
(2)前記無機フィラーおよび前記樹脂を含む塗工液を、前記基材の表面に塗工した後、その基材を前記樹脂に対して貧溶媒である、析出溶媒に浸漬することによって、前記樹脂を析出させ、多孔質層を形成する工程。
(3)前記無機フィラーおよび前記樹脂を含む塗工液を、前記基材の表面に塗工した後、低沸点有機酸を用いて、前記塗工液の液性を酸性にすることによって、前記樹脂を析出させ、多孔質層を形成する工程。
<Method for producing porous layer>
The method for producing the porous layer in one embodiment of the present invention is not particularly limited. A method of forming a porous layer containing the inorganic filler and the resin can be mentioned. In the case of steps (2) and (3) shown below, the resin can be produced by further drying after precipitating the resin to remove the solvent. The coating liquid in steps (1) to (3) may be in a state in which the inorganic filler is dispersed and the resin is dissolved. The solvent can be said to be a solvent for dissolving the resin and also a dispersion medium for dispersing the resin or the inorganic filler.
(1) A step of forming a porous layer by applying a coating liquid containing the inorganic filler and the resin onto a substrate and removing the solvent in the coating liquid by drying.
(2) After coating the surface of the base material with a coating liquid containing the inorganic filler and the resin, the base material is immersed in a deposition solvent that is a poor solvent for the resin. A step of depositing a resin to form a porous layer.
(3) After coating the coating liquid containing the inorganic filler and the resin on the surface of the substrate, using a low boiling point organic acid to acidify the coating liquid, thereby A step of depositing a resin to form a porous layer.

前記基材には、後述するポリオレフィン多孔質フィルムの他に、その他のフィルム、正極板および負極板などを用いることができる。 As the substrate, in addition to the polyolefin porous film described later, other films, a positive electrode plate, a negative electrode plate, and the like can be used.

前記溶媒は基材に悪影響を及ぼさず、前記樹脂を均一かつ安定に溶解し、前記無機フィラーを均一かつ安定に分散させる溶媒であることが好ましい。前記溶媒としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトンおよび水等が挙げられる。 The solvent is preferably a solvent that does not adversely affect the substrate, uniformly and stably dissolves the resin, and uniformly and stably disperses the inorganic filler. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, acetone and water.

前記析出溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコールまたはt-ブチルアルコールを用いることが好ましい。 As the precipitation solvent, for example, isopropyl alcohol or t-butyl alcohol is preferably used.

前記工程(3)において、低沸点有機酸としては、例えば、パラトルエンスルホン酸、酢酸等を使用することができる。 In the step (3), for example, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, etc. can be used as the low-boiling organic acid.

前記多孔質層の塗工量(すなわち、目付)は、電極または電極シートとの接着性およびイオン透過性の観点から、前記多孔質層の一層あたり、通常、固形分で0.5~20g/mであることが好ましく、0.5~10g/mであることがより好ましく、0.5g/m~1.5g/mの範囲であることがさらに好ましい。すなわち、得られる多孔質層の塗工量(目付)が上述の範囲となるように、前記基材上に塗布する前記塗工液の量を調節することが好ましい。 The coating amount (that is, basis weight) of the porous layer is usually 0.5 to 20 g/solids per one layer of the porous layer, from the viewpoint of adhesion to the electrode or electrode sheet and ion permeability. It is preferably m 2 , more preferably 0.5 to 10 g/m 2 , even more preferably in the range of 0.5 g/m 2 to 1.5 g/m 2 . That is, it is preferable to adjust the amount of the coating liquid to be applied onto the substrate so that the coating amount (basis weight) of the obtained porous layer is within the above range.

本発明の一実施形態における多孔質層の配向性、すなわち、上述の式(1)を制御する方法として、以下に示すように、多孔質層の製造に使用する、無機フィラーおよび樹脂を含む塗工液の固形分濃度、ならびに塗工液を基材上に塗工する際の塗工せん断速度を調節すること等を挙げることができる。 As a method for controlling the orientation of the porous layer in one embodiment of the present invention, that is, the above formula (1), a coating containing an inorganic filler and a resin used for manufacturing the porous layer is used as shown below. Examples include adjusting the solid content concentration of the working liquid and the coating shear rate when the coating liquid is applied onto the base material.

前記塗工液の好適な固形分濃度は、フィラーの種類などによって変化し得るが、一般には、20重量%より大きく40重量%以下であることが好ましい。前記固形分濃度が上述の範囲であることは、前記塗工液の粘度を適切に保ち、その結果、上述の式(1)を適切な規定範囲に制御することができる面において好ましい。 A suitable solid content concentration of the coating liquid may vary depending on the type of filler and the like, but generally it is preferably more than 20% by weight and 40% by weight or less. It is preferable that the solid content concentration is within the above range in that the viscosity of the coating liquid can be appropriately maintained and, as a result, the above formula (1) can be controlled within an appropriately specified range.

前記塗工液を基材上に塗工する際の塗工せん断速度は、フィラーの種類などによって変化し得るが、一般には、2(1/s)以上であることが好ましく、4(1/s)~50(1/s)であることがより好ましい。 The coating shear rate at which the coating liquid is applied onto the substrate may vary depending on the type of filler, but is generally preferably 2 (1/s) or more, and 4 (1/s). s) to 50 (1/s) is more preferable.

ここで、例えば、前記無機フィラーとして、ピーナッツ状および/またはテトラポット状のように球状や柱状の単一粒子が熱融着した形状、球形状、楕円形状、板状、棒状、または、不定形状の形状を有する無機フィラーを用いた場合、前記塗工せん断速度を大きくすると、高せん断力が無機フィラーにかかるため、異方性が高くなる傾向がある。一方、前記塗工せん断速度を小さくするとせん断力が無機フィラーにかからないため、等方的に配向する傾向がある。 Here, for example, the inorganic filler may have a peanut-shaped and/or tetrapod-shaped spherical or columnar single particle thermally fused together, a spherical shape, an elliptical shape, a plate shape, a rod shape, or an irregular shape. When the inorganic filler having the shape of is used, increasing the coating shear rate tends to increase the anisotropy because a high shearing force is applied to the inorganic filler. On the other hand, when the coating shear rate is reduced, the inorganic filler tends to be oriented isotropically because the shear force is not applied to the inorganic filler.

一方、前記無機フィラーが繊維径の長いワラストナイトのような長繊維径無機フィラーである場合には、前記塗工せん断速度を大きくすると、長繊維どうしが絡みあう、あるいはドクターブレードの刃に長繊維がひっかかるためばらばらの配向になり、異方性が低くなる傾向がある。一方、前記塗工せん断速度を小さくすると、長繊維が互いおよびドクターブレードの刃にひっかからないので、配向しやすくなり、異方性は高くなる傾向がある。 On the other hand, when the inorganic filler is a long fiber diameter inorganic filler such as wollastonite having a long fiber diameter, if the coating shear rate is increased, the long fibers will entangle with each other or the blade of the doctor blade will become long. Since the fibers are caught, the orientation tends to be random and the anisotropy tends to be low. On the other hand, when the coating shear rate is decreased, the long fibers are not caught by each other and by the edge of the doctor blade, so that they are easily oriented and the anisotropy tends to be high.

<非水電解液二次電池用セパレータ>
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む。本明細書において、ポリオレフィン多孔質フィルムを「多孔質フィルム」と称することがある。前記多孔質フィルムは、単独で非水電解液二次電池用セパレータとなり得る。また、後述する多孔質層が積層された非水電解液二次電池用積層セパレータの基材ともなり得る。前記多孔質フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、その内部に連結した細孔を多数有しており、一方の面から他方の面に気体および液体を通過させることが可能となっている。
<Separator for non-aqueous electrolyte secondary battery>
A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention includes a polyolefin porous film. In this specification, the polyolefin porous film may be referred to as "porous film". The porous film alone can serve as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. It can also be used as a base material of a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery on which a porous layer is laminated, which will be described later. The porous film has a polyolefin resin as a main component and has a large number of interconnected pores therein, allowing gas and liquid to pass from one surface to the other surface.

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用セパレータは、少なくとも一方の面上に、多孔質層が積層され得る。この場合、前記非水電解液二次電池用セパレータの少なくとも一方の面上に、前記多孔質層が積層されてなる積層体を、本明細書において、「非水電解液二次電池用積層セパレータ」または「積層セパレータ」と称する。また、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムの他に、接着層、耐熱層、保護層等のその他の層をさらに備えていてもよい。 A porous layer may be laminated on at least one surface of the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention. In this case, a laminate obtained by laminating the porous layer on at least one surface of the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery is referred to herein as a "laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery or "laminated separator". Moreover, the separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries according to one embodiment of the present invention may further include other layers such as an adhesive layer, a heat-resistant layer, and a protective layer in addition to the polyolefin porous film.

<ポリオレフィン多孔質フィルム>
本発明の一実施形態における非水電解液二次電池は、ポリオレフィン多孔質フィルムを備えていてもよい。以下では、ポリオレフィン多孔質フィルムを単に「多孔質フィルム」と称することがある。前記多孔質フィルムは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とし、その内部に連結した細孔を多数有しており、一方の面から他方の面に気体および液体を通過させることが可能となっている。前記多孔質フィルムは、単独で非水電解液二次電池用セパレータとなり得る。また、上述の多孔質層が積層された非水電解液二次電池用積層セパレータの基材ともなり得る。
<Polyolefin porous film>
A non-aqueous electrolyte secondary battery in one embodiment of the present invention may include a polyolefin porous film. Hereinafter, the polyolefin porous film may be simply referred to as "porous film". The porous film has a polyolefin resin as a main component and has a large number of interconnected pores therein, allowing gas and liquid to pass from one surface to the other surface. The porous film alone can serve as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. It can also be used as a base material of a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the above porous layer is laminated.

前記ポリオレフィン多孔質フィルムの少なくとも一方の面上に、前記多孔質層が積層されてなる積層体を、本明細書において、「非水電解液二次電池用積層セパレータ」または「積層セパレータ」とも称する。また、本発明の一実施形態における非水電解液二次電池用セパレータは、ポリオレフィン多孔質フィルムの他に、接着層、耐熱層、保護層等のその他の層をさらに備えていてもよい。 A laminate obtained by laminating the porous layer on at least one surface of the polyolefin porous film is also referred to herein as a "laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery" or a "laminated separator". . Moreover, the separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries in one embodiment of the present invention may further include other layers such as an adhesive layer, a heat-resistant layer, and a protective layer in addition to the polyolefin porous film.

多孔質フィルムに占めるポリオレフィンの割合は、多孔質フィルム全体の50体積%以上であり、90体積%以上であることがより好ましく、95体積%以上であることがさらに好ましい。また、前記ポリオレフィンには、重量平均分子量が5×10~15×10の高分子量成分が含まれていることがより好ましい。特に、ポリオレフィンに重量平均分子量が100万以上の高分子量成分が含まれていると、非水電解液二次電池用セパレータの強度が向上するのでより好ましい。 The proportion of polyolefin in the porous film is 50% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, and even more preferably 95% by volume or more, of the entire porous film. Further, the polyolefin more preferably contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 5×10 5 to 15×10 6 . In particular, when the polyolefin contains a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more, the strength of the separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries is improved, which is more preferable.

熱可塑性樹脂である前記ポリオレフィンとしては、具体的には、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンおよび1-ヘキセン等の単量体を重合してなる、単独重合体または共重合体が挙げられる。前記単独重合体としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンを挙げることができる。また、前記共重合体としては、例えばエチレン-プロピレン共重合体を挙げることができる。 Specific examples of the polyolefin, which is a thermoplastic resin, include homopolymers obtained by polymerizing monomers such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene and 1-hexene. Or a copolymer is mentioned. Examples of the homopolymer include polyethylene, polypropylene, and polybutene. Further, examples of the copolymer include an ethylene-propylene copolymer.

このうち、過大電流が流れることをより低温で阻止することができるため、ポリエチレンがより好ましい。なお、この過大電流が流れることを阻止することをシャットダウンともいう。前記ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン(エチレン-α-オレフィン共重合体)、重量平均分子量が100万以上の超高分子量ポリエチレン等が挙げられる。このうち、重量平均分子量が100万以上の超高分子量ポリエチレンがさらに好ましい。 Among these, polyethylene is more preferable because it can prevent the flow of excessive current at a lower temperature. It should be noted that blocking the flow of this excessive current is also called shutdown. Examples of the polyethylene include low-density polyethylene, high-density polyethylene, linear polyethylene (ethylene-α-olefin copolymer), and ultra-high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more. Among them, ultra-high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more is more preferable.

多孔質フィルムの膜厚は、4~40μmであることが好ましく、5~30μmであることがより好ましく、6~15μmであることがさらに好ましい。 The thickness of the porous film is preferably 4 to 40 μm, more preferably 5 to 30 μm, even more preferably 6 to 15 μm.

多孔質フィルムの単位面積当たりの目付は、強度、膜厚、重量およびハンドリング性を考慮して適宜決定することができる。ただし、非水電解液二次電池の重量エネルギー密度および体積エネルギー密度を高くすることができるように、前記目付は、4~20g/mであることが好ましく、4~12g/mであることがより好ましく、5~10g/mであることがさらに好ましい。 The basis weight per unit area of the porous film can be appropriately determined in consideration of strength, film thickness, weight and handleability. However, the basis weight is preferably 4 to 20 g/m 2 and more preferably 4 to 12 g/m 2 so that the weight energy density and volume energy density of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be increased. more preferably 5 to 10 g/m 2 .

多孔質フィルムの透気度は、ガーレ値で30~500sec/100mLであることが好ましく、50~300sec/100mLであることがより好ましい。多孔質フィルムが前記透気度を有することにより、充分なイオン透過性を得ることができる。多孔質フィルムに上述の多孔質層を積層させた非水電解液二次電池用積層セパレータの透気度は、ガーレ値で30~1000sec/100mLであることが好ましく、50~800sec/100mLであることがより好ましい。非水電解液二次電池用積層セパレータは、前記透気度を有することにより、非水電解液二次電池において、充分なイオン透過性を得ることができる。 The air permeability of the porous film is preferably 30 to 500 sec/100 mL, more preferably 50 to 300 sec/100 mL in Gurley value. Sufficient ion permeability can be obtained by the porous film having the air permeability. The air permeability of the laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the above porous layer is laminated on a porous film is preferably 30 to 1000 sec/100 mL, more preferably 50 to 800 sec/100 mL in Gurley value. is more preferable. The laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery can obtain sufficient ion permeability in a non-aqueous electrolyte secondary battery by having the above air permeability.

多孔質フィルムの空隙率は、電解液の保持量を高めると共に、過大電流が流れることをより低温で確実に阻止する機能を得ることができるように、20~80体積%であることが好ましく、30~75体積%であることがより好ましい。また、多孔質フィルムが有する細孔の孔径は、充分なイオン透過性を得ることができ、かつ、正極板および負極板への粒子の入り込みを防止することができるように、0.3μm以下であることが好ましく、0.14μm以下であることがより好ましい。 The porosity of the porous film is preferably 20 to 80% by volume so as to increase the retention amount of the electrolytic solution and to obtain the function of reliably preventing the flow of excessive current at a lower temperature. It is more preferably 30 to 75% by volume. In addition, the pore diameter of the pores of the porous film is 0.3 μm or less so that sufficient ion permeability can be obtained and particles can be prevented from entering the positive electrode plate and the negative electrode plate. It is preferably 0.14 μm or less, more preferably 0.14 μm or less.

<ポリオレフィン多孔質フィルムの製造方法>
前記ポリオレフィン多孔質フィルムの製造方法は特に限定されるものではない。例えば、ポリオレフィン系樹脂と、無機充填剤および可塑剤等の孔形成剤と、任意で酸化防止剤等を混練した後に押し出すことで、シート状のポリオレフィン樹脂組成物を作製する。適当な溶媒にて当該孔形成剤を当該シート状のポリオレフィン樹脂組成物から除去した後、当該孔形成剤が除去されたポリオレフィン樹脂組成物を延伸することで、ポリオレフィン多孔質フィルムを製造することができる。
<Method for producing polyolefin porous film>
The method for producing the polyolefin porous film is not particularly limited. For example, a sheet-like polyolefin resin composition is produced by kneading a polyolefin resin, a pore-forming agent such as an inorganic filler and a plasticizer, and optionally an antioxidant or the like and then extruding the mixture. After removing the pore-forming agent from the sheet-shaped polyolefin resin composition with an appropriate solvent, the polyolefin porous film can be produced by stretching the polyolefin resin composition from which the pore-forming agent has been removed. can.

上記無機充填剤としては、特に限定されるものではなく、無機フィラー、具体的には炭酸カルシウム等が挙げられる。上記可塑剤としては、特に限定されるものではなく、流動パラフィン等の低分子量の炭化水素が挙げられる。 The inorganic filler is not particularly limited, and includes inorganic fillers, specifically calcium carbonate and the like. The plasticizer is not particularly limited, and examples thereof include low-molecular-weight hydrocarbons such as liquid paraffin.

具体的には、以下に示すような工程を含む方法を挙げることができる。
(A)超高分子量ポリエチレンと、重量平均分子量1万以下の低分子量ポリエチレンと、炭酸カルシウムまたは可塑剤等の孔形成剤と、酸化防止剤とを混練してポリオレフィン樹脂組成物を得る工程、
(B)得られたポリオレフィン樹脂組成物を一対の圧延ローラで圧延し、速度比を変えた巻き取りローラで引っ張りながら段階的に冷却し、シートを成形する工程、
(C)得られたシートの中から適当な溶媒にて孔形成剤を除去する工程、
(D)孔形成剤が除去されたシートを適当な延伸倍率にて延伸する工程。
Specifically, a method including the steps shown below can be mentioned.
(A) a step of kneading an ultra-high molecular weight polyethylene, a low molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 10,000 or less, a pore forming agent such as calcium carbonate or a plasticizer, and an antioxidant to obtain a polyolefin resin composition;
(B) A step of rolling the obtained polyolefin resin composition with a pair of rolling rollers, cooling it step by step while pulling it with winding rollers with different speed ratios, and forming a sheet;
(C) removing the pore-forming agent from the obtained sheet with a suitable solvent;
(D) A step of stretching the sheet from which the pore-forming agent has been removed at an appropriate stretching ratio.

<非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法>
本発明の一実施形態における非水電解液二次電池用積層セパレータの製造方法としては、例えば、上述の「多孔質層の製造方法」において、前記塗工液を塗布する基材として、上述のポリオレフィン多孔質フィルムを使用する方法を挙げることができる。
<Method for manufacturing laminated separator for non-aqueous electrolyte secondary battery>
As a method for producing a laminated separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery in one embodiment of the present invention, for example, in the above-mentioned "method for producing a porous layer", the above-mentioned base material for applying the coating liquid is used. A method using a polyolefin porous film can be mentioned.

<非水電解液>
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池に含まれ得る非水電解液は、一般に非水電解液二次電池に使用される非水電解液であれば特に限定されない。前記非水電解液としては、例えば、リチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水電解液を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、LiClO、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、LiC(CFSO、Li10Cl10、低級脂肪族カルボン酸リチウム塩およびLiAlCl等が挙げられる。前記リチウム塩は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
<Non-aqueous electrolyte>
The non-aqueous electrolyte that can be contained in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is a non-aqueous electrolyte generally used in non-aqueous electrolyte secondary batteries. As the non-aqueous electrolyte, for example, a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent can be used. Examples of lithium salts include LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , Li 2 B 10 Cl 10 , lower aliphatic carboxylic acid lithium salts and LiAlCl4 . Only one type of the lithium salt may be used, or two or more types may be used in combination.

非水電解液を構成する有機溶媒としては、例えば、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、アミド類、カーバメート類および含硫黄化合物、ならびにこれらの有機溶媒にフッ素基が導入されてなる含フッ素有機溶媒等が挙げられる。前記有機溶媒は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Organic solvents constituting the non-aqueous electrolyte include, for example, carbonates, ethers, esters, nitriles, amides, carbamates, sulfur-containing compounds, and fluorine groups introduced into these organic solvents. Fluorinated organic solvents and the like are included. Only one type of the organic solvent may be used, or two or more types may be used in combination.

<非水電解液二次電池の製造方法>
本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池を製造する方法として、例えば、前記正極板、多孔質層、非水電解液二次電池用セパレータ、および負極板をこの順で配置して非水電解液二次電池用部材を形成した後、非水電解液二次電池の筐体となる容器に当該非水電解液二次電池用部材を入れ、次いで、当該容器内を非水電解液で満たした後、減圧しつつ密閉する方法を挙げることができる。
<Method for manufacturing non-aqueous electrolyte secondary battery>
As a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention, for example, the positive electrode plate, the porous layer, the separator for the non-aqueous electrolyte secondary battery, and the negative electrode plate are arranged in this order. After forming the non-aqueous electrolyte secondary battery member by using A method of sealing while reducing the pressure after filling with the electrolytic solution can be mentioned.

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、上述したように、ポリオレフィン多孔質フィルムを含む非水電解液二次電池用セパレータと、多孔質層と、正極板と、負極板と、を備えている。特に、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、以下の(i)~(iii)の要件を充足する。
(i)多孔質層は、下記式(1)で表される値が、0.10~0.42の範囲にある。
|1-T/M|・・・(1)
(式(1)中、Tは、TDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表し、Mは、MDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表す。)
(ii)正極板の、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回以上である。
(iii)負極板の、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回以上である。
As described above, the non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention includes a non-aqueous electrolyte secondary battery separator including a polyolefin porous film, a porous layer, a positive electrode plate, and a negative electrode plate. and have. In particular, the nonaqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention satisfies the following requirements (i) to (iii).
(i) The porous layer has a value represented by the following formula (1) in the range of 0.10 to 0.42.
|1-T/M| (1)
(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in TD, and M represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in MD. , represents the distance to the critical load.)
(ii) The positive electrode plate is bent 130 times or more until the electrode active material layer is peeled off.
(iii) The negative electrode plate is bent 1650 times or more until the electrode active material layer is peeled off.

(i)の要件によって、本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池では、多孔質層が均一かつ緻密な構造をとることにより、多孔質層内でリチウムイオンの分布が均一に保持される。そして、(ii)および(iii)の要件によって、電極全体が活物質の膨張および収縮に等方的に追従しやすい。従って、電極活物質層内部に含まれる成分同士の密着性、および、電極活物質層と集電体との密着性が維持されやすい。 According to the requirement (i), in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention, the porous layer has a uniform and dense structure, so that lithium ions are uniformly distributed in the porous layer. retained. Then, the requirements of (ii) and (iii) make it easier for the entire electrode to follow the expansion and contraction of the active material isotropically. Therefore, the adhesion between the components contained inside the electrode active material layer and the adhesion between the electrode active material layer and the current collector are easily maintained.

したがって、前記(i)~(iii)の要件を充足する非水電解液二次電池では、(a)多孔質層内でのリチウムイオンの分布が均一であるため、リチウムイオンの透過性が良好であり、かつ、(b)上述の密着性が維持されやすいため、充放電サイクルの過程での非水電解液二次電池の劣化が抑制される。それゆえ、充放電サイクル後(例えば、100サイクル経過)であっても、電池の放電容量回復特性が向上すると考えられる。 Therefore, in the non-aqueous electrolyte secondary battery that satisfies the above requirements (i) to (iii), (a) the lithium ion distribution is uniform in the porous layer, so the lithium ion permeability is good. and (b) deterioration of the non-aqueous electrolyte secondary battery in the process of charge-discharge cycles is suppressed because the above-described adhesion is easily maintained. Therefore, it is considered that the discharge capacity recovery characteristics of the battery are improved even after charge-discharge cycles (for example, after 100 cycles).

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[測定方法]
実施例および比較例における各測定を以下の方法で行った。
[Measuring method]
Each measurement in Examples and Comparative Examples was performed by the following methods.

(1.耐折試験)
以下の実施例および比較例において得られた正極板または負極板から、長さ105mm×幅15mmの試験片を切り出した。この試験片を用いてMIT試験機法に準じ、耐折試験を行った。
(1. Folding endurance test)
A test piece having a length of 105 mm and a width of 15 mm was cut out from the positive electrode plate or the negative electrode plate obtained in the following examples and comparative examples. Using this test piece, a folding endurance test was carried out according to the MIT tester method.

耐折試験はMIT型耐折試験機(安田精機製)を用い、JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法に準じて、荷重:1N、折り曲げ部R:0.38mm、折り曲げ速度175往復/分とし、試験片の一端を固定し左右へ45度の角度に折り曲げることによって行った。 The folding endurance test uses an MIT type folding endurance tester (manufactured by Yasuda Seiki), according to the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994), load: 1 N, bending part R: 0.38 mm, bending speed It was carried out by fixing one end of the test piece and bending it to the left and right at an angle of 45 degrees at 175 reciprocations/minute.

これにより、正極板または負極板から電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数を測定した。ここでの折り曲げ回数は、上記MIT型耐折試験機のカウンターに表示される往復折り曲げ回数のことである。 Thereby, the number of times of bending until the electrode active material layer was peeled off from the positive electrode plate or the negative electrode plate was measured. The number of times of folding here means the number of times of reciprocating folding displayed on the counter of the MIT type folding endurance tester.

(2.スクラッチ試験)
臨界荷重値、および臨界荷重までの距離のT/M比を以下に示すスクラッチ試験にて測定した。以下に記載する以外の測定条件等は、JIS R 3255と同様の条件等にして、測定を行った。また、測定装置は、マイクロスクラッチ試験装置(CSEM Instruments社製)を使用した。
(1)実施例、比較例にて製造された多孔質層を積層した積層多孔質フィルムを20mm×60mmに裁断した後、当該裁断した積層多孔質フィルムを、30mm×70mmのガラス製プレパラート上に、水で5倍希釈したアラビックヤマト水性液状糊(ヤマト株式会社製)を目付1.5g/m程度に少量で薄く全面に塗布したセパレータに貼合し、25℃の温度下にて一昼夜乾燥させることにより、試験用サンプルを作製した。なお、上記貼合のときは、積層多孔質フィルムとガラス製プレパラートとの間に気泡が入らない様にした。
(2)工程(1)にて作製された試験用サンプルを、マイクロスクラッチ試験装置(CSEM Instruments社製)に設置した。当該試験装置におけるダイヤモンド圧子(頂角120゜、先端半径0.2mmの円錐状)を、当該試験用サンプル上に、0.1Nの大きさの垂直荷重をかけたままの状態にて、当該試験装置におけるテーブルを、積層多孔質フィルムのTDに向けて、5mm/minの速さにて、10mmの距離を移動させ、その間の、上記ダイヤモンド圧子と当該試験用サンプルとの間に発生する応力(摩擦力)を測定した。
(3)工程(2)にて測定された応力の変位と、上記テーブルの移動距離との関係を示す曲線グラフを作成し、当該曲線グラフから、TDにおける、臨界荷重値および、臨界荷重に至るまでの距離を算出した。
(4)上記テーブルの移動方向をMDに変更して、上述の工程(1)~(3)を繰り返して行い、MDにおける、臨界荷重値および、臨界荷重に至るまでの距離を算出した。
(2. Scratch test)
The critical load value and the T/M ratio of the distance to the critical load were measured by the scratch test shown below. Measurement conditions other than those described below were the same as those of JIS R 3255. A microscratch tester (manufactured by CSEM Instruments) was used as a measuring device.
(1) After cutting the laminated porous film laminated with the porous layer produced in Examples and Comparative Examples to 20 mm × 60 mm, the cut laminated porous film is placed on a glass slide of 30 mm × 70 mm. , Arabic Yamato water-based liquid paste (manufactured by Yamato Co., Ltd.) diluted 5 times with water is applied to the entire surface in a small amount of about 1.5 g / m2 of basis weight, and it is laminated to the separator and dried overnight at 25 ° C. A test sample was prepared by It should be noted that during the lamination, air bubbles were prevented from entering between the laminated porous film and the glass preparation.
(2) The test sample prepared in step (1) was placed in a microscratch tester (manufactured by CSEM Instruments). A diamond indenter (vertical angle of 120°, tip radius of 0.2 mm) in the test device is applied to the test sample while a vertical load of 0.1 N is applied. The table in the apparatus is moved toward the TD of the laminated porous film at a speed of 5 mm/min for a distance of 10 mm, during which the stress generated between the diamond indenter and the test sample ( friction force) was measured.
(3) Create a curve graph showing the relationship between the stress displacement measured in step (2) and the movement distance of the table, and from the curve graph, reach the critical load value and critical load in TD Calculated the distance to
(4) Changing the moving direction of the table to MD, the above steps (1) to (3) were repeated to calculate the critical load value and the distance to reach the critical load in MD.

(3.膜厚(単位:μm))
多孔質層、多孔質フィルム、正極活物質層および負極活物質層の厚さは、株式会社ミツトヨ製の高精度デジタル測長機(VL-50)を用いて測定した。なお、正極活物質層の厚さは、正極板の厚さから集電体であるアルミニウム箔の厚さを差し引くことで算出し、また、負極活物質層の厚さは、負極板の厚さから集電体である銅箔の厚さを差し引くことで算出した。また、多孔質層の厚さは、各々の塗工部の厚さから、未塗工部の厚さを差し引くことで算出した。
(3. Film thickness (unit: μm))
The thicknesses of the porous layer, the porous film, the positive electrode active material layer, and the negative electrode active material layer were measured using a high-precision digital length measuring machine (VL-50) manufactured by Mitutoyo Corporation. The thickness of the positive electrode active material layer is calculated by subtracting the thickness of the aluminum foil that is a current collector from the thickness of the positive electrode plate, and the thickness of the negative electrode active material layer is the thickness of the negative electrode plate. It was calculated by subtracting the thickness of the copper foil, which is a current collector, from The thickness of the porous layer was calculated by subtracting the thickness of the uncoated portion from the thickness of each coated portion.

(4.粒度分布)
フィラーの体積基準の粒度分布は、島津製作所製 レーザー回折式粒度分布計SALD2200を用いて、D10、D50、D90を測定することにより算出した。ここで、体積基準による積算分布が50%になる値の粒子径、10%になる値の粒子径、90%になる値の粒子径を、それぞれD50、D10、D90と呼ぶ。また、D50は、中心粒径とも呼ぶ。
(4. Particle size distribution)
The volume-based particle size distribution of the filler was calculated by measuring D10, D50, and D90 using a laser diffraction particle size distribution meter SALD2200 manufactured by Shimadzu Corporation. Here, the particle diameter at which the volume-based integrated distribution is 50%, 10%, and 90% are referred to as D50, D10, and D90, respectively. D50 is also referred to as median particle size.

(5.比表面積)
フィラーの比表面積は、BELSORP-mini(マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定した。前処理温度80℃で8時間真空乾燥を行ったフィラーを、定容法を用いて、窒素による吸着脱離等温線を測定し、BET法にて算出した。定容法における各種条件は、以下のとおりである:吸着温度;77K、吸着質;窒素、飽和蒸気圧;実測値、吸着質断面積;0.162nm、平衡待ち時間(吸着平衡状態(吸脱着の際の圧力変化が所定の値以下になる状態)に達してからの待ち時間);500sec。また、細孔容積は、MP法、BJH法により算出し、前処理装置は、BELPREP-vacII(マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いた。
(5. Specific surface area)
The specific surface area of the filler was measured using BELSORP-mini (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.). The filler was subjected to vacuum drying at a pretreatment temperature of 80.degree. Various conditions in the constant volume method are as follows: Adsorption temperature; 77 K, Adsorbate ; nitrogen, Saturated vapor pressure; Waiting time after reaching a state where the pressure change at the time of attachment/detachment is equal to or less than a predetermined value); 500 sec. The pore volume was calculated by the MP method and the BJH method, and BELPREP-vacII (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.) was used as the pretreatment device.

(6.100サイクルの充放電後の放電回復容量の測定)
<1.初期充放電>
実施例および比較例にて製造された、充放電サイクルを経ていない新たな非水電解液二次電池に対して、電圧範囲:2.7~4.1V、充電電流値:0.2CのCC-CV充電(終止電流条件0.02C)、放電電流値:0.2CのCC放電を1サイクルとして、4サイクルの初期充放電を25℃にて実施した。ここで、1Cとは、1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値である。また、CC-CV充電とは、設定した一定の電流で充電し、所定の電圧に到達後、電流を絞りながら、その電圧を維持する充電方法である。さらに、CC放電とは設定した一定の電流で所定の電圧まで放電する方法である。これらの用語の意味は、本明細書において同様である。
(Measurement of discharge recovery capacity after 6.100 cycles of charging and discharging)
<1. Initial charge/discharge>
CC of voltage range: 2.7 to 4.1 V, charging current value: 0.2 C for new non-aqueous electrolyte secondary batteries that have not undergone charge-discharge cycles, manufactured in Examples and Comparative Examples Four cycles of initial charging and discharging were carried out at 25° C., with −CV charging (final current condition of 0.02 C) and CC discharging at a discharge current value of 0.2 C being one cycle. Here, 1C is the current value for discharging the rated capacity based on the discharge capacity at the 1 hour rate in 1 hour. Further, CC-CV charging is a charging method in which charging is performed with a set constant current, and after reaching a predetermined voltage, the voltage is maintained while reducing the current. Furthermore, CC discharge is a method of discharging to a predetermined voltage with a set constant current. These terms have the same meaning in this specification.

<2.サイクル試験>
初期充放電後の非水電解液二次電池を、電圧範囲:2.7~4.2V、充電電流値:1CのCC-CV充電(終止電流条件0.02C)、放電電流値:10CのCC放電を1サイクルとして、100サイクルの充放電を55℃にて実施した。
<2. Cycle test>
The non-aqueous electrolyte secondary battery after the initial charge and discharge is charged with a voltage range of 2.7 to 4.2 V, a charge current value of 1C (final current condition of 0.02C), and a discharge current value of 10C. 100 cycles of charging and discharging were performed at 55° C. with CC discharging as one cycle.

<3.100サイクルの充放電後の放電回復容量試験>
100サイクルの充放電を行った非水電解液二次電池に対して、電圧範囲:2.7V~4.2V、充電電流値:1CのCC-CV充電(終止電流条件0.02C)、放電電流値:0.2CのCC放電を1サイクルとして3サイクルの充放電を55℃にて実施した。その3サイクル目の放電容量を、放電回復容量とした(後述する表1では、「100サイクル後の放電回復容量」として示す。)。
<3. Discharge recovery capacity test after 100 cycles of charging and discharging>
Voltage range: 2.7 V to 4.2 V, charging current value: 1 C CC-CV charge (final current condition 0.02 C) and discharge for a non-aqueous electrolyte secondary battery that has been charged and discharged for 100 cycles Current value: 3 cycles of charge/discharge were performed at 55°C, with CC discharge at 0.2C as one cycle. The discharge capacity at the third cycle was defined as the discharge recovery capacity (shown as "discharge recovery capacity after 100 cycles" in Table 1 described later).

上記の放電回復容量試験は、100サイクルの充放電サイクル後に低いレート(0.2C)で放電を実施し、より正確に放電容量を確認する試験方法であり、電池全体の放電性能の劣化度、特に電極の放電性能の劣化度を確認することができる。 The above-mentioned discharge recovery capacity test is a test method for more accurately confirming the discharge capacity by discharging at a low rate (0.2 C) after 100 charge-discharge cycles. In particular, it is possible to check the degree of deterioration of the discharge performance of the electrode.

[実施例1]
〔多孔質層、積層多孔質フィルムの作製〕
(多孔質基材(A層))
ポリオレフィンであるポリエチレンを用いて多孔質基材を作製した。
[Example 1]
[Preparation of porous layer and laminated porous film]
(Porous substrate (A layer))
A porous substrate was produced using polyethylene, which is a polyolefin.

即ち、超高分子量ポリエチレン粉末(340M、三井化学株式会社製)70重量部と、重量平均分子量1000のポリエチレンワックス(FNP-0115、日本精鑞株式会社製)30重量部とを混合して混合ポリエチレンを得た。得られた混合ポリエチレン100重量部に対して、酸化防止剤(Irg1010、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)0.4重量部、酸化防止剤(P168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製)0.1重量部、およびステアリン酸ナトリウム1.3重量部を加え、さらに、全体積に占める割合が38体積%となるように、平均粒子径0.1μmの炭酸カルシウム(丸尾カルシウム株式会社製)を加えた。この組成物を粉末のまま、ヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機で溶融混練することにより、ポリエチレン樹脂組成物を得た。次いで、このポリエチレン樹脂組成物を、表面温度が150℃に設定された一対のロールにて圧延することにより、シートを作製した。このシートを塩酸水溶液(塩酸4mol/L、非イオン系界面活性剤0.5重量%を配合)に浸漬させることで炭酸カルシウムを溶解して除去した。続いて、当該シートを105℃で6倍に延伸することにより、ポリエチレン製の多孔質基材(A層)を作製した。多孔質基材の空隙率53%、目付7g/m、厚さ16μmであった。 That is, 70 parts by weight of ultra-high molecular weight polyethylene powder (340M, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and 30 parts by weight of polyethylene wax having a weight average molecular weight of 1000 (FNP-0115, manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.) are mixed to obtain a mixed polyethylene. got To 100 parts by weight of the resulting mixed polyethylene, 0.4 parts by weight of an antioxidant (Irg1010, manufactured by Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.) and 0.4 parts by weight of an antioxidant (P168, manufactured by Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.) were added. 1 part by weight and 1.3 parts by weight of sodium stearate are added, and further calcium carbonate with an average particle size of 0.1 μm (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) is added so that the ratio of the total volume is 38% by volume. rice field. This composition as powder was mixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded with a twin-screw kneader to obtain a polyethylene resin composition. Next, a sheet was produced by rolling this polyethylene resin composition with a pair of rolls whose surface temperature was set to 150°C. This sheet was immersed in a hydrochloric acid aqueous solution (containing 4 mol/L of hydrochloric acid and 0.5% by weight of a nonionic surfactant) to dissolve and remove calcium carbonate. Subsequently, the sheet was stretched 6 times at 105° C. to produce a polyethylene porous substrate (A layer). The porous substrate had a porosity of 53%, a basis weight of 7 g/m 2 and a thickness of 16 μm.

(多孔質層(B層))
(塗工液の製造)
無機フィラーとして、酸素原子質量百分率が20%である六角板状酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製、商品名:XZ-100F)を用いた(無機フィラー1)。無機フィラー1のD50、D10、D90は、それぞれ0.4μm、0.2μm、2.1μmであった。また、無機フィラー1の単位面積当たりのBET比表面積は、7.3m/gであった。
(Porous layer (B layer))
(Manufacture of coating liquid)
As the inorganic filler, hexagonal plate-shaped zinc oxide (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: XZ-100F) having an oxygen atomic mass percentage of 20% was used (inorganic filler 1). D50, D10 and D90 of inorganic filler 1 were 0.4 μm, 0.2 μm and 2.1 μm, respectively. Also, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 1 was 7.3 m 2 /g.

バインダー樹脂として、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(アルケマ株式会社製:商品名「KYNAR2801」)を用いた。 A vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (manufactured by Arkema Co., Ltd.: trade name “KYNAR2801”) was used as the binder resin.

前記無機フィラー、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体および溶媒(関東化学株式会社製 N-メチル‐2-ピロリジノン)を、下記割合となるように混合した。すなわち、無機フィラー90重量部に対してフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体10重量部混合すると共に、得られる混合液における固形分(無機フィラーおよびフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体)の濃度が37重量%となるように溶媒を混合した。得られた混合液を薄膜旋回型高速ミキサー(プライミクス(株)製フィルミク(登録商標))で攪拌・混合して均一な塗工液を得た(塗工液1)。
(多孔質層、積層多孔質フィルムの製造)
得られた前記塗工液を、前記A層の片面にドクターブレード法により、塗工せん断速度3.9(1/s)にて塗工し、前記A層の片面に塗膜を形成した。その後、前記塗膜を、65℃にて20分間かけて乾燥することで、前記A層の片面にB層を形成した。これによりA層の片面にB層が積層された積層体1(積層セパレータ)を得た。B層の目付は7g/mであり、厚さは4μmであった。
The inorganic filler, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer and solvent (N-methyl-2-pyrrolidinone manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) were mixed in the following proportions. That is, 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is mixed with 90 parts by weight of the inorganic filler, and the solid content (inorganic filler and vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) in the resulting mixed liquid is The solvents were mixed so that the concentration was 37% by weight. The resulting mixed solution was stirred and mixed by a thin-film rotating high-speed mixer (Filmiku (registered trademark) manufactured by Primix Co., Ltd.) to obtain a uniform coating solution (Coating solution 1).
(Manufacturing of porous layer and laminated porous film)
The resulting coating solution was applied to one side of the A layer by a doctor blade method at a coating shear rate of 3.9 (1/s) to form a coating film on one side of the A layer. After that, the coating film was dried at 65° C. for 20 minutes to form a B layer on one side of the A layer. As a result, a laminate 1 (laminated separator) in which the B layer was laminated on one side of the A layer was obtained. The B layer had a basis weight of 7 g/m 2 and a thickness of 4 μm.

〔非水電解液二次電池の作製〕
(正極板)
LiNi0.5Mn0.3Co0.2/導電剤/PVDF(重量比:92/5/3)の正極合剤が、正極集電体(アルミニウム箔)の片面に積層された正極板を得た。この正極板に対して、室温で30秒間拘束圧(0.7MPa)をかけた。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
(Positive plate)
A positive electrode in which a positive electrode mixture of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 92/5/3) is laminated on one side of a positive current collector (aluminum foil) got a board Constraint pressure (0.7 MPa) was applied to this positive electrode plate at room temperature for 30 seconds.

前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが45mm×30mmであり、かつその外周に幅13mmで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、正極板1を得た。正極活物質層の厚さは38μmであった。 The positive electrode plate is cut so that the size of the portion where the positive electrode active material layer is laminated is 45 mm × 30 mm, and a portion with a width of 13 mm where the positive electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A positive electrode plate 1 was obtained. The thickness of the positive electrode active material layer was 38 μm.

(負極板)
体積基準の平均粒径(D50)が15μmである天然黒鉛/スチレン-1,3-ブタジエン共重合体/カルボキシメチルセルロースナトリウム(重量比98/1/1)の負極合剤が、負極集電体(銅箔)の片面に積層された負極板を得た。この負極板に対して、室温で30秒間拘束圧(0.7MPa)をかけた。
(negative plate)
A negative electrode mixture of natural graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/sodium carboxymethylcellulose (weight ratio 98/1/1) having an average particle size (D50) based on volume of 15 μm was used as a negative electrode current collector ( A negative electrode plate laminated on one side of the copper foil) was obtained. Confining pressure (0.7 MPa) was applied to this negative electrode plate at room temperature for 30 seconds.

前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが50mm×35mmであり、かつその外周に幅13mmで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板1を得た。負極活物質層の厚さは38μmであった。 The negative electrode plate is cut so that the size of the portion where the negative electrode active material layer is laminated is 50 mm × 35 mm, and a portion with a width of 13 mm where the negative electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A negative electrode plate 1 was obtained. The thickness of the negative electrode active material layer was 38 μm.

(非水電解液二次電池の作製)
前記正極板1、前記負極板1および積層体1を使用して、以下に示す方法にて非水電解液二次電池を製造した。
(Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery)
Using the positive electrode plate 1, the negative electrode plate 1, and the laminate 1, a non-aqueous electrolyte secondary battery was manufactured by the method described below.

ラミネートパウチ内で、前記正極板1、積層体1および負極板1をこの順で積層(配置)することにより、非水電解液二次電池用部材1を得た。このとき、正極板1の正極活物質層における主面の全部が、負極板1の負極活物質層における主面の範囲に含まれる(主面に重なる)ように、正極板1および負極板1を配置した。また、積層体1の多孔質層側の面を、正極板1の正極活物質層に対向させた。 By stacking (arranging) the positive electrode plate 1, the laminate 1 and the negative electrode plate 1 in this order in a laminate pouch, a non-aqueous electrolyte secondary battery member 1 was obtained. At this time, the positive electrode plate 1 and the negative electrode plate 1 are arranged such that the entire main surface of the positive electrode active material layer of the positive electrode plate 1 is included in the range of the main surface of the negative electrode active material layer of the negative electrode plate 1 (overlaps the main surface). was placed. In addition, the surface of the laminate 1 on the porous layer side was made to face the positive electrode active material layer of the positive electrode plate 1 .

続いて、非水電解液二次電池用部材1を、予め作製していた、アルミニウム層とヒートシール層とが積層されてなる袋に入れ、さらにこの袋に非水電解液を0.23mL入れた。前記非水電解液は、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートを3:5:2(体積比)で混合してなる混合溶媒に、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように溶解することにより、調製した。そして、袋内を減圧しつつ、当該袋をヒートシールすることにより、非水電解液二次電池1を作製した。 Subsequently, the non-aqueous electrolyte secondary battery member 1 is placed in a prefabricated bag in which an aluminum layer and a heat seal layer are laminated, and 0.23 mL of the non-aqueous electrolyte is added to the bag. rice field. The non-aqueous electrolyte is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate, and diethyl carbonate at a volume ratio of 3:5:2 so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L. was prepared by Then, the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 was produced by heat-sealing the bag while decompressing the inside of the bag.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池1の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[実施例2]
〔多孔質層、積層多孔質フィルムの作製〕
無機フィラーとして、球状アルミナ(住友化学株式会社製、商品名AA03)および合成雲母(株式会社和光純薬製、商品名:非膨潤性合成雲母)の混合物を用いた。上記混合物は、球状アルミナ50重量部および合成雲母50重量部を乳鉢で混合して作製した(無機フィラー2)。無機フィラー2の酸素原子質量百分率は、45%であった。また、無機フィラー2のD50、D10、D90は、それぞれ4.2μm、0.5μm、11.5μmであった。さらに、無機フィラー2の単位面積当たりのBET比表面積は、4.5m/gであった。
[Example 2]
[Preparation of porous layer and laminated porous film]
A mixture of spherical alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name AA03) and synthetic mica (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: non-swelling synthetic mica) was used as the inorganic filler. The mixture was prepared by mixing 50 parts by weight of spherical alumina and 50 parts by weight of synthetic mica in a mortar (inorganic filler 2). The oxygen atomic mass percentage of inorganic filler 2 was 45%. D50, D10 and D90 of inorganic filler 2 were 4.2 μm, 0.5 μm and 11.5 μm, respectively. Furthermore, the BET specific surface area per unit area of inorganic filler 2 was 4.5 m 2 /g.

塗工液は、以下の通り作製した。すなわち、無機フィラー90重量部に対してフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体10重量部を混合すると共に、得られる混合液における固形分(無機フィラー+フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体)の濃度が30重量%となるように溶媒を混合した。得られた混合液を薄膜旋回型高速ミキサーで攪拌・混合して均一な塗工液を得た(塗工液2)。 A coating liquid was prepared as follows. That is, 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is mixed with 90 parts by weight of the inorganic filler, and the solid content in the resulting mixture (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) The solvent was mixed so that the concentration of was 30% by weight. The resulting mixed solution was stirred and mixed with a thin-film rotating high-speed mixer to obtain a uniform coating solution (coating solution 2).

多孔質層(B層)の作製に使用した無機フィラーを上記無機フィラー2に変更し、塗工液を上記塗工液2に変更し、塗工せん断速度を7.9(1/s)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、積層体2を得た。 The inorganic filler used to prepare the porous layer (B layer) was changed to the inorganic filler 2, the coating liquid was changed to the coating liquid 2, and the coating shear rate was 7.9 (1 / s). A laminate 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except for the change.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに、積層体2を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池2を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 2 was used instead of the laminate 1 .

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池2の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 2 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[実施例3]
〔多孔質層、積層多孔質フィルムの作製〕
無機フィラーとして、酸素原子質量百分率42%であるワラストナイト(林化成株式会社製、商品名:ワラストナイト VM-8N)を用いた(無機フィラー3)。無機フィラー3のD50、D10、D90は、それぞれ10.6μm、2.4μm、25.3μmであった。また、無機フィラー3の単位面積当たりのBET比表面積は、1.3m/gであった。
[Example 3]
[Preparation of porous layer and laminated porous film]
Wollastonite (manufactured by Hayashi Kasei Co., Ltd., trade name: Wollastonite VM-8N) having an oxygen atomic mass percentage of 42% was used as the inorganic filler (inorganic filler 3). D50, D10 and D90 of inorganic filler 3 were 10.6 μm, 2.4 μm and 25.3 μm, respectively. Also, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 3 was 1.3 m 2 /g.

塗工液は、以下の通り作製した。すなわち、無機フィラー90重量部に対してフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体10重量部を混合すると共に、得られる混合液における固形分(無機フィラー+フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体)の濃度が40重量%となるように溶媒を混合した。得られた混合液を薄膜旋回型高速ミキサーで攪拌・混合して均一な塗工液を得た(塗工液3)。 A coating liquid was prepared as follows. That is, 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is mixed with 90 parts by weight of the inorganic filler, and the solid content in the resulting mixture (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) The solvent was mixed so that the concentration of was 40% by weight. The resulting mixed liquid was stirred and mixed with a thin-film rotating high-speed mixer to obtain a uniform coating liquid (coating liquid 3).

多孔質層(B層)の作製に使用した無機フィラーを上記無機フィラー3に変更し、塗工液を上記塗工液3に変更し、塗工せん断速度を7.9(1/s)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、積層体3を得た。 The inorganic filler used to prepare the porous layer (B layer) was changed to the inorganic filler 3, the coating liquid was changed to the coating liquid 3, and the coating shear rate was 7.9 (1 / s). A laminate 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except for the change.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに、積層体3を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池3を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 3 was used instead of the laminate 1 .

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池3の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 3 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[実施例4]
〔多孔質層、積層多孔質フィルムの作製〕
無機フィラーとして、αアルミナ(住友化学株式会社製、商品名:AKP3000)および六角板状酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製、商品名:XZ-1000F)の混合物を用いた。上記混合物は、αアルミナ99重量部および六角板状酸化亜鉛1重量部を乳鉢で混合して作製した(無機フィラー4)。無機フィラー4の酸素原子質量百分率は、47%であった。また、無機フィラー4のD50、D10、D90は、それぞれ0.8μm、0.4μm、2.2μmであった。さらに、無機フィラー4の単位面積当たりのBET比表面積は、4.5m/gであった。
[Example 4]
[Preparation of porous layer and laminated porous film]
As the inorganic filler, a mixture of α-alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: AKP3000) and hexagonal plate-like zinc oxide (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: XZ-1000F) was used. The mixture was prepared by mixing 99 parts by weight of α-alumina and 1 part by weight of hexagonal plate-like zinc oxide in a mortar (inorganic filler 4). The oxygen atomic mass percentage of inorganic filler 4 was 47%. D50, D10 and D90 of inorganic filler 4 were 0.8 μm, 0.4 μm and 2.2 μm, respectively. Furthermore, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 4 was 4.5 m 2 /g.

塗工液は、以下の通り作製した。すなわち、無機フィラー90重量部に対してフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体10重量部を混合すると共に、得られる混合液における固形分(無機フィラー+フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体)の濃度が40重量%となるように溶媒を混合した。得られた混合液を薄膜旋回型高速ミキサーで攪拌・混合して均一な塗工液を得た(塗工液4)。 A coating liquid was prepared as follows. That is, 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is mixed with 90 parts by weight of the inorganic filler, and the solid content in the resulting mixture (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) The solvent was mixed so that the concentration of was 40% by weight. The resulting mixed solution was stirred and mixed with a thin-film rotating high-speed mixer to obtain a uniform coating solution (coating solution 4).

多孔質層(B層)の作製に使用した無機フィラーを上記無機フィラー4に変更し、塗工液を上記塗工液4に変更し、塗工せん断速度を39.4(1/s)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、積層体4を得た。 The inorganic filler used to prepare the porous layer (B layer) was changed to the above inorganic filler 4, the coating liquid was changed to the above coating liquid 4, and the coating shear rate was 39.4 (1 / s). A laminate 4 was obtained in the same manner as in Example 1, except for the change.

(正極板)
LiNi0.5Mn0.3Co0.2/導電剤/PVDF(重量比:92/5/3)の正極合剤が、正極集電体(アルミニウム箔)の片面に積層された正極板を得た。この正極板をジエチルカーボネートで湿潤させた状態で、室温で30秒間拘束圧(0.7MPa)をかけた。
(Positive plate)
A positive electrode in which a positive electrode mixture of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 92/5/3) is laminated on one side of a positive current collector (aluminum foil) got a board A confining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds while the positive electrode plate was wetted with diethyl carbonate.

前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが45mm×30mmであり、かつその外周に幅13mmで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、正極板2を得た。正極活物質層の厚さは37μmであった。 The positive electrode plate is cut so that the size of the portion where the positive electrode active material layer is laminated is 45 mm × 30 mm, and a portion with a width of 13 mm where the positive electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A positive electrode plate 2 was obtained. The thickness of the positive electrode active material layer was 37 μm.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに積層体4を使用し、正極板として前記正極板2を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池4を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 4 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the positive electrode plate 2 was used as the positive electrode plate.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池4の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 4 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[実施例5]
(正極板)
正極合剤(LiCoO/導電剤/PVDF(重量比:100/5/3))が、正極集電体(アルミニウム箔)の片面に積層された正極板を得た。この正極板をジエチルカーボネートで湿潤させた状態で、室温で30秒間拘束圧(0.7MPa)をかけた。
[Example 5]
(Positive plate)
A positive electrode plate was obtained in which a positive electrode mixture (LiCoO 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 100/5/3)) was laminated on one side of a positive electrode current collector (aluminum foil). A confining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds while the positive electrode plate was wetted with diethyl carbonate.

前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが45mm×30mmであり、かつその外周に幅13mmで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより正極板3を得た。正極活物質層の厚さは38μmであった。 The positive electrode plate is cut so that the size of the portion where the positive electrode active material layer is laminated is 45 mm × 30 mm, and a portion with a width of 13 mm where the positive electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery. Plate 3 was obtained. The thickness of the positive electrode active material layer was 38 μm.

[非水電解液二次電池の作製]
積層体1の代わりに積層体4を使用し、正極板として前記正極板3を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池5を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 5 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the positive electrode plate 3 was used as the positive electrode plate.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池5の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 5 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[実施例6]
(負極板)
天然黒鉛/スチレン-1,3-ブタジエン共重合体/カルボキシメチルセルロースナトリウム(重量比98/1/1)の負極合剤が、負極集電体(銅箔)の片面に積層された負極板を得た。この負極板をジエチルカーボネートで湿潤した状態で、室温で30秒間拘束圧(0.7MPa)をかけた。
[Example 6]
(negative plate)
A negative electrode plate was obtained in which a negative electrode mixture of natural graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/sodium carboxymethylcellulose (weight ratio 98/1/1) was laminated on one side of a negative electrode current collector (copper foil). rice field. A confining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds while the negative electrode plate was wetted with diethyl carbonate.

前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが50mm×35mmであり、かつその外周に幅13mmで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板2を得た。負極活物質層の厚さは37μmであった。 The negative electrode plate is cut so that the size of the portion where the negative electrode active material layer is laminated is 50 mm × 35 mm, and a portion with a width of 13 mm where the negative electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A negative electrode plate 2 was obtained. The thickness of the negative electrode active material layer was 37 μm.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに積層体4を使用し、負極板として前記負極板2を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池6を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1, and the negative electrode plate 2 was used as the negative electrode plate.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池6の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 6 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[実施例7]
(負極板)
人造球晶黒鉛/導電剤/PVDF(重量比85/15/7.5)の負極合剤が、負極集電体(銅箔)の片面に積層された負極板を得た。この負極板をジエチルカーボネートで湿潤させた状態で、室温で30秒間拘束圧(0.7MPa)をかけた。
[Example 7]
(negative plate)
A negative electrode plate was obtained in which a negative electrode mixture of artificial spherulite graphite/conductive agent/PVDF (weight ratio 85/15/7.5) was laminated on one side of a negative electrode current collector (copper foil). While this negative electrode plate was wetted with diethyl carbonate, a confining pressure (0.7 MPa) was applied at room temperature for 30 seconds.

前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが50mm×35mmであり、かつその外周に幅13mmで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板3を得た。負極活物質層の厚さは36μmであった。 The negative electrode plate is cut so that the size of the portion where the negative electrode active material layer is laminated is 50 mm × 35 mm, and a portion with a width of 13 mm where the negative electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A negative electrode plate 3 was obtained. The thickness of the negative electrode active material layer was 36 μm.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに積層体4を使用し、負極板として前記負極板3を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池7を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 7 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1, and the negative electrode plate 3 was used as the negative electrode plate.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池7の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 7 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[比較例1]
〔多孔質層、積層多孔質フィルムの作製〕
無機フィラーとして、酸素原子質量百分率71%であるホウ砂(和光純薬製)を用いた(無機フィラー5)。無機フィラー5のD50、D10、D90は、それぞれ27μm、6.3μm、111μmであった。また、無機フィラー5の単位面積当たりのBET比表面積は、2.5m/gであった。
[Comparative Example 1]
[Preparation of porous layer and laminated porous film]
As an inorganic filler, borax (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having an oxygen atomic mass percentage of 71% was used (inorganic filler 5). D50, D10 and D90 of inorganic filler 5 were 27 μm, 6.3 μm and 111 μm, respectively. Also, the BET specific surface area per unit area of the inorganic filler 5 was 2.5 m 2 /g.

塗工液は、以下の通り作製した。すなわち、無機フィラー90重量部に対してフッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体10重量部を混合すると共に、得られる混合液における固形分(無機フィラー+フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体)の濃度が40重量%となるように溶媒を混合した。得られた混合液を薄膜旋回型高速ミキサーで攪拌・混合して均一な塗工液を得た(塗工液5)。 A coating liquid was prepared as follows. That is, 10 parts by weight of the vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is mixed with 90 parts by weight of the inorganic filler, and the solid content in the resulting mixture (inorganic filler + vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) The solvent was mixed so that the concentration of was 40% by weight. The resulting mixed liquid was stirred and mixed by a thin-film rotating high-speed mixer to obtain a uniform coating liquid (coating liquid 5).

多孔質層(B層)の作製に使用した無機フィラーを上記無機フィラー5に変更し、塗工液を上記塗工液5に変更し、塗工せん断速度を7.9(1/s)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、積層体5を得た。 The inorganic filler used to prepare the porous layer (B layer) was changed to the above inorganic filler 5, the coating liquid was changed to the above coating liquid 5, and the coating shear rate was 7.9 (1 / s). A laminate 5 was obtained in the same manner as in Example 1, except for the change.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに積層体5を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池8を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the laminate 5 was used instead of the laminate 1 .

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池8の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 8 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[比較例2]
(正極板)
LiNi0.5Mn0.3Co0.2/導電剤/PVDF(重量比:92/5/3)の正極合剤が、正極集電体(アルミニウム箔)の片面に積層された正極板を得た。
[Comparative Example 2]
(Positive plate)
A positive electrode in which a positive electrode mixture of LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 /conductive agent/PVDF (weight ratio: 92/5/3) is laminated on one side of a positive current collector (aluminum foil) got a board

前記正極板を、正極活物質層が積層された部分の大きさが45mm×30mmであり、かつその外周に幅13mmで正極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、正極板4とした。正極活物質層の厚さは38μmであった。 The positive electrode plate is cut so that the size of the portion where the positive electrode active material layer is laminated is 45 mm × 30 mm, and a portion with a width of 13 mm where the positive electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A positive electrode plate 4 was used. The thickness of the positive electrode active material layer was 38 μm.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに積層体4を使用し、正極板として前記正極板4を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池9を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 9 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the positive electrode plate 4 was used as the positive electrode plate.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池9の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 9 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

[比較例3]
(負極板)
天然黒鉛/スチレン-1,3-ブタジエン共重合体/カルボキシメチルセルロースナトリウム(重量比98/1/1)の負極合剤が、負極集電体(銅箔)の片面に積層された負極板を得た。
[Comparative Example 3]
(negative plate)
A negative electrode plate was obtained in which a negative electrode mixture of natural graphite/styrene-1,3-butadiene copolymer/sodium carboxymethylcellulose (weight ratio 98/1/1) was laminated on one side of a negative electrode current collector (copper foil). rice field.

前記負極板を、負極活物質層が積層された部分の大きさが50mm×35mmであり、かつその外周に幅13mmで負極活物質層が積層されていない部分が残るように、切り取ることにより、負極板4とした。負極活物質層の厚さは38μmであった。 The negative electrode plate is cut so that the size of the portion where the negative electrode active material layer is laminated is 50 mm × 35 mm, and a portion with a width of 13 mm where the negative electrode active material layer is not laminated remains on the outer periphery, A negative electrode plate 4 was obtained. The thickness of the negative electrode active material layer was 38 μm.

〔非水電解液二次電池の作製〕
積層体1の代わりに積層体4を使用し、負極板として前記負極板4を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、非水電解液二次電池10を得た。
[Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery]
A non-aqueous electrolyte secondary battery 10 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the laminate 4 was used instead of the laminate 1 and the negative electrode plate 4 was used as the negative electrode plate.

その後、上述の方法にて得られた非水電解液二次電池10の電池特性の測定を行った。その結果を表1に示す。 After that, the battery characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 obtained by the method described above were measured. Table 1 shows the results.

なお、表1において、実施例2および4~7、ならびに比較例2~3の「無機フィラー」欄には、二種類の化合物および数値が記載されている。当該数値は、化合物の重量部を表している。例えば、実施例2には、「Al/マイカ 50/50」と記載されており、これは、Alを50重量部、マイカを50重量部用いたことを表している。 In Table 1, two types of compounds and numerical values are described in the "inorganic filler" column of Examples 2 and 4-7 and Comparative Examples 2-3. The numbers represent parts by weight of the compound. For example, Example 2 describes “Al 2 O 3 /mica 50/50”, which means that 50 parts by weight of Al 2 O 3 and 50 parts by weight of mica were used.

Figure 0007160636000001
Figure 0007160636000001

[結論]
表1に示されるように、実施例1~7の非水電解液二次電池は、比較例1~3の非水電解液二次電池に比べて充放電サイクル後の放電容量回復特性に優れていることがわかった。実施例1~7の非水電解液二次電池は、正極板の電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回以上であり、負極板の電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回以上であり、多孔質層の|1-T/M|で表される値が、0.10~0.42の範囲にある。一方、比較例1は、|1-T/M|が0.42を超えている。比較例2は、正極板の電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回未満である。比較例3は、負極板の電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回未満である。
[Conclusion]
As shown in Table 1, the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1-7 are superior to the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Comparative Examples 1-3 in discharge capacity recovery characteristics after charge-discharge cycles. It turns out that In the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples 1 to 7, the number of times of bending until the electrode active material layer of the positive electrode plate peeled off was 130 times or more, and the number of times of bending until the electrode active material layer of the negative electrode plate peeled off was 1650 times. times or more, and the value represented by |1-T/M| of the porous layer is in the range of 0.10 to 0.42. On the other hand, in Comparative Example 1, |1−T/M| exceeds 0.42. In Comparative Example 2, the number of times of bending until the electrode active material layer of the positive electrode plate was peeled off was less than 130 times. In Comparative Example 3, the number of times of bending until the electrode active material layer of the negative electrode plate peeled off was less than 1650 times.

本発明の一実施形態に係る非水電解液二次電池は、充放電サイクル後の放電容量回復特性に優れるため、パーソナルコンピュータ、携帯電話および携帯情報端末等に用いる電池、ならびに車載用電池として好適に利用することができる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention has excellent discharge capacity recovery characteristics after charge-discharge cycles, and is therefore suitable for batteries used in personal computers, mobile phones, personal digital assistants, etc., and batteries for vehicles. can be used for

1 ダイヤモンド圧子
2 基板
3 ポリオレフィンを主成分とする多孔質フィルム
REFERENCE SIGNS LIST 1 diamond indenter 2 substrate 3 porous film mainly composed of polyolefin

Claims (5)

無機フィラーと樹脂とを含む多孔質層と、
JIS P 8115(1994)に規定されたMIT試験機法に準拠し、荷重1N、折り曲げ角度45°にて実施した耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が130回以上である正極板と、
前記耐折試験において、電極活物質層が剥がれるまでの折り曲げ回数が1650回以上である負極板と、を備え、
前記多孔質層は、前記正極板と前記負極板との間に位置して、セパレータを構成し、
前記多孔質層は、下記式(1)で表される値が、0.10~0.42の範囲にある、非水電解液二次電池。
|1-T/M|・・・(1)
(式(1)中、Tは、TDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表し、Mは、MDにおける0.1Nの一定荷重下でのスクラッチ試験における、臨界荷重までの距離を表す。)
a porous layer containing an inorganic filler and a resin;
In a folding endurance test conducted at a load of 1 N and a bending angle of 45° in accordance with the MIT tester method specified in JIS P 8115 (1994), the number of times of bending until the electrode active material layer peels off is 130 times or more. a positive electrode plate;
a negative electrode plate that is bent 1650 times or more until the electrode active material layer is peeled off in the folding endurance test;
the porous layer is positioned between the positive electrode plate and the negative electrode plate to form a separator;
The non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the porous layer has a value represented by the following formula (1) in the range of 0.10 to 0.42.
|1-T/M| (1)
(In formula (1), T represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in TD, and M represents the distance to the critical load in the scratch test under a constant load of 0.1 N in MD. , represents the distance to the critical load.)
前記多孔質層が、ポリオレフィン、(メタ)アクリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂および水溶性ポリマーからなる群より1種以上選択される樹脂を含む、請求項1に記載の非水電解液二次電池。 2. The porous layer according to claim 1, wherein the porous layer contains one or more resins selected from the group consisting of polyolefins, (meth)acrylate resins, fluorine-containing resins, polyamide resins, polyester resins and water-soluble polymers. Non-aqueous electrolyte secondary battery. 前記ポリアミド系樹脂がアラミド樹脂である、請求項2に記載の非水電解液二次電池。 3. The nonaqueous electrolyte secondary battery in accordance with claim 2, wherein said polyamide resin is an aramid resin. 前記多孔質層が、ポリオレフィン多孔質フィルムの片面または両面に積層されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の非水電解液二次電池。 4. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein said porous layer is laminated on one side or both sides of a polyolefin porous film. 前記正極板が、遷移金属酸化物を含み、前記負極板が、黒鉛を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水電解液二次電池。 5. The non-aqueous electrolyte secondary battery in accordance with claim 1, wherein said positive electrode plate contains a transition metal oxide, and said negative electrode plate contains graphite.
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