JP7545216B2 - Separator for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery - Google Patents

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Description

本開示は、非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池に関する。 This disclosure relates to a separator for a non-aqueous secondary battery and a non-aqueous secondary battery.

リチウムイオン二次電池に代表される非水系二次電池は、ノートパソコン、携帯電話、デジタルカメラ、カムコーダ等の携帯型電子機器の電源として広く用いられている。非水系二次電池に備えられたセパレータとしては、ポリエチレン膜等の基材にポリアミド(アラミドともいう。)を含む層が塗設されたセパレータ、及びポリエチレン膜にナイロンを練り込んだセパレータが従来から知られている。 Non-aqueous secondary batteries, such as lithium-ion secondary batteries, are widely used as power sources for portable electronic devices, such as notebook computers, mobile phones, digital cameras, and camcorders. Conventionally known separators for non-aqueous secondary batteries include a separator in which a layer containing polyamide (also called aramid) is applied to a substrate such as a polyethylene film, and a separator in which nylon is kneaded into a polyethylene film.

例えば特許文献1のように、ポリエチレン膜にアラミドを含む層を塗設したセパレータは、通常、ポリエチレン膜の両面にアラミドが塗工されている。アラミドの塗工がポリエチレン膜の両面に行われるので、製造されるセパレータは、必然的にある程度の厚みを有し、薄膜化は難しい。 For example, as in Patent Document 1, in a separator in which a layer containing aramid is applied to a polyethylene film, the aramid is usually applied to both sides of the polyethylene film. Since the aramid is applied to both sides of the polyethylene film, the separator produced inevitably has a certain thickness, and it is difficult to make it thinner.

また、アラミド又はナイロンは、分子中に極性基を有している。そのため、アラミド又はナイロンを用いたセパレータは、静電気を帯びやすく、滑り性に乏しいという特性がある。セパレータが静電気を帯びると、製造の過程で異物が付着し、不具合を生じることがある。また、セパレータの滑り性が悪くなると、例えば巻芯を用いてセパレータと電極を重ねて巻回した巻回体を巻芯から引き抜く製造過程において、巻回体がタケノコ状に延びて型崩れする現象又は巻回体にシワが形成される現象を招来することもある。 In addition, aramid or nylon has polar groups in the molecule. Therefore, separators using aramid or nylon have the characteristics of being easily charged with static electricity and having poor slip properties. If the separator becomes charged with static electricity, foreign matter may adhere to the separator during the manufacturing process, causing problems. In addition, if the separator's slip properties become poor, for example, during the manufacturing process in which the separator and electrodes are stacked and wound around a core to form a wound body, the wound body may stretch out like a bamboo shoot and lose its shape, or wrinkles may form on the wound body.

上記に鑑みると、基材に塗工膜を設ける場合、塗工膜は基材の片面にのみ設けられることが好ましい。基材の片側に耐熱性含窒素芳香族重合体を含む層を有する非水電解質電池セパレーターが開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In view of the above, when a coating film is provided on a substrate, it is preferable that the coating film is provided only on one side of the substrate. A nonaqueous electrolyte battery separator has been disclosed that has a layer containing a heat-resistant nitrogen-containing aromatic polymer on one side of the substrate (see, for example, Patent Document 2).

国際公開第2008/062727号International Publication No. 2008/062727 特許第3175730号公報Patent No. 3175730

しかしながら、塗工膜がポリエチレン膜等の基材の片面のみに設けられる態様では、塗工膜がポリエチレン膜の両面に設けられている態様に比べて、電解液がセパレータ内に浸透しにくいという課題がある。セパレータ内への電解液の浸透が充分でない場合、セパレータの抵抗値(膜抵抗)が大きくなり、特許文献2に記載の技術では、所望とする電池特性が期待できない。 However, in an embodiment in which the coating film is provided on only one side of a substrate such as a polyethylene film, there is a problem that the electrolyte is less likely to penetrate into the separator than in an embodiment in which the coating film is provided on both sides of the polyethylene film. If the electrolyte does not penetrate sufficiently into the separator, the resistance value (membrane resistance) of the separator increases, and the technology described in Patent Document 2 cannot be expected to provide the desired battery characteristics.

本開示は、上記状況に鑑みてなされたものである。
本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、電解液が浸透しやすい非水系二次電池用セパレータを提供することにある。
本開示の他の実施形態が解決しようとする課題は、電池特性に優れた非水系二次電池を提供することにある。
The present disclosure has been made in consideration of the above circumstances.
An object of one embodiment of the present disclosure is to provide a separator for a nonaqueous secondary battery that is easily permeated by an electrolyte solution.
Another problem to be solved by another embodiment of the present disclosure is to provide a nonaqueous secondary battery having excellent battery characteristics.

課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
<1> ポリオレフィン微多孔膜を含む多孔質基材と、前記多孔質基材の片面のみに、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有する樹脂を含む多孔質層と、を備え、
前記多孔質層の表面に、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、5°以上40°以下であり、
前記多孔質基材の前記多孔質層を有する側と反対側の表面に、前記電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、30°以上75°以下である、
非水系二次電池用セパレータである。
Specific means for solving the problems include the following aspects.
<1> A porous substrate including a microporous polyolefin membrane; and a porous layer including a resin having at least one bond group selected from the group consisting of an amide bond, an imide bond, and a sulfonyl bond, provided on only one surface of the porous substrate;
When 1.0 μL of an electrolyte solution in which 1 mol/l of LiPF4 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]) is dropped onto the surface of the porous layer, the contact angle at the time 65 milliseconds after the electrolyte solution lands is 5° or more and 40° or less,
When 1.0 μL of the electrolyte solution is dropped onto the surface of the porous substrate opposite to the surface having the porous layer, the contact angle at 65 milliseconds after the electrolyte solution is dropped is 30° or more and 75° or less.
A separator for a non-aqueous secondary battery.

<2> 前記多孔質層は、無機粒子を含む<1>に記載の非水系二次電池用セパレータである。 <2> The porous layer is a separator for a non-aqueous secondary battery described in <1>, which contains inorganic particles.

<3> 前記樹脂は、全芳香族ポリアミドを含む<1>又は<2>に記載の非水系二次電池用セパレータである。 <3> The non-aqueous secondary battery separator according to <1> or <2>, wherein the resin contains a wholly aromatic polyamide.

<4> 下記式で求められるマクミラン数Mnが20以下である<1>~<3>のいずれか1つに記載の非水系二次電池用セパレータである。
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
式中、σeは、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液の20℃での導電率(S/m)を表し、σsは、前記電解液を含浸させた20℃でのセパレータの導電率(S/m)を表し、tは、膜厚(m)を表し、Rmは、セパレータの膜抵抗(ohm・cm)を表す。
<4> The separator for a nonaqueous secondary battery according to any one of <1> to <3>, wherein a MacMillan number Mn calculated by the following formula is 20 or less:
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
In the formula, σe represents the conductivity (S/m) at 20°C of an electrolyte solution in which 1 mol/l of LiPF6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]), σs represents the conductivity (S/m) at 20°C of a separator impregnated with the electrolyte solution, t represents the membrane thickness (m), and Rm represents the membrane resistance (ohm· cm2 ) of the separator.

<5> 前記多孔質層は、厚みが0.3μm~5.0μmである<1>~<4>のいずれか1つに記載の非水系二次電池用セパレータである。 <5> The nonaqueous secondary battery separator according to any one of <1> to <4>, wherein the porous layer has a thickness of 0.3 μm to 5.0 μm.

<6> 前記多孔質基材の孔内部、及び、前記多孔質基材の前記多孔質層を有する側とは反対側の表面に前記樹脂を有する<1>~<5>のいずれか1つに記載の非水系二次電池用セパレータである。 <6> A separator for a non-aqueous secondary battery according to any one of <1> to <5>, in which the resin is present inside the pores of the porous substrate and on the surface of the porous substrate opposite to the side having the porous layer.

<7> 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置された<1>~<6>のいずれか1つに記載の非水系二次電池用セパレータと、環状カーボネートを溶媒の全質量に対して90質量%以上含む溶媒にリチウム塩を溶解した電解液と、を備え、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水系二次電池である。 <7> A non-aqueous secondary battery that includes a positive electrode, a negative electrode, a separator for a non-aqueous secondary battery according to any one of <1> to <6> that is disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in a solvent that contains 90% by mass or more of a cyclic carbonate relative to the total mass of the solvent, and that obtains an electromotive force by doping and dedoping lithium.

本開示の一実施形態によれば、電解液が浸透しやすい非水系二次電池用セパレータが提供される。
本開示の他の実施形態によれば、電池特性に優れた非水系二次電池が提供される。
According to one embodiment of the present disclosure, a separator for a nonaqueous secondary battery is provided that is easily permeable by an electrolyte solution.
According to another embodiment of the present disclosure, a nonaqueous secondary battery having excellent battery characteristics is provided.

以下において、本開示の内容について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本開示の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本開示はそのような実施態様に限定されるものではない。
The contents of the present disclosure will be described in detail below.
The following description of the configuration elements may be based on representative embodiments of the present disclosure, but the present disclosure is not limited to such embodiments.

本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値及び上限値として含む範囲を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。 In this specification, a numerical range indicated using "~" means a range that includes the numerical values before and after "~" as the lower and upper limits, respectively. In the numerical ranges described in this disclosure in stages, the upper or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the upper or lower limit value of another numerical range described in stages. In addition, in the numerical ranges described in this disclosure, the upper or lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with a value shown in the examples.

本明細書において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の成分の合計量を意味する。 In this specification, when referring to the amount of each component in a composition, if there are multiple substances corresponding to each component in the composition, it means the total amount of the multiple components present in the composition, unless otherwise specified.

本明細書における「固形分」の語は、溶媒を除く成分を意味し、溶剤以外の低分子量成分などの液状の成分も本明細書における「固形分」に含まれる。
本明細書において「溶媒」とは、水、有機溶剤、及び水と有機溶剤との混合溶媒を包含する意味で用いられる。
The term "solid content" in this specification means components excluding the solvent, and liquid components such as low molecular weight components other than the solvent are also included in the "solid content" in this specification.
In this specification, the term "solvent" is used to mean water, an organic solvent, and a mixed solvent of water and an organic solvent.

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。 In this specification, the term "process" includes not only independent processes, but also processes that cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the intended purpose of the process is achieved.

なお、本開示において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。 In this disclosure, combinations of preferred aspects are more preferred aspects.

本開示における重量平均分子量(Mw)は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)で測定される値とする。
具体的には、ポリエチレン微多孔膜の試料をo-ジクロロベンゼン中に加熱溶解し、GPC(Waters社製 Alliance GPC 2000型、カラム;GMH6-HTおよびGMH6-HTL)により、カラム温度135℃、流速1.0mL/分の条件にて測定することでMwを得る。分子量の校正には、分子量単分散ポリスチレン(東ソー社製)を用いることができる。
The weight average molecular weight (Mw) in this disclosure is a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
Specifically, a polyethylene microporous membrane sample is heated and dissolved in o-dichlorobenzene, and measured by GPC (Alliance GPC 2000 model, Waters Corporation, columns: GMH6-HT and GMH6-HTL) at a column temperature of 135° C. and a flow rate of 1.0 mL/min to obtain Mw. Molecular weight calibration can be performed using monodisperse polystyrene (Tosoh Corporation).

<非水系二次電池用セパレータ>
本開示の非水系二次電池用セパレータ(以下、「本開示のセパレータ」又は「セパレータ」ともいう。)は、ポリオレフィン微多孔膜を含む多孔質基材と、多孔質基材の片面のみに、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有する樹脂を含む多孔質層と、を備えており、多孔質層の表面に電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角を5°以上40°以下とし、多孔質基材の多孔質層を有する側と反対側の表面に電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角を30°以上75°以下としたものである。
上記電解液は、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液である。
<Separator for non-aqueous secondary battery>
The separator for a nonaqueous secondary battery according to the present disclosure (hereinafter also referred to as "the separator according to the present disclosure" or "separator") comprises a porous substrate including a polyolefin microporous membrane, and a porous layer including a resin having at least one bonding group selected from the group consisting of an amide bond, an imide bond, and a sulfonyl bond, on only one side of the porous substrate, in which the contact angle when 65 milliseconds have elapsed since the electrolyte solution is dropped on the surface of the porous layer when 1.0 μL of the electrolyte solution is dropped on the surface of the porous substrate is 5° or more and 40° or less, and the contact angle when 65 milliseconds have elapsed since the electrolyte solution is dropped on the surface of the porous substrate opposite the side having the porous layer is 30° or more and 75° or less.
The electrolyte solution was prepared by dissolving 1 mol/l of LiPF 6 in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]).

従来から、非水系二次電池に備えられるセパレータとして、例えば、ポリエチレン膜の両面にアラミドを含む層が塗設された3層構造のものが知られている。そして、アラミド又はナイロンを用いたセパレータは、静電気を帯びやすく、滑り性に乏しいという特性がある。かかる特性に起因して、製造の過程で異物が付着し不具合を生じたり、巻芯にセパレータと電極を巻回して製造される巻回体に型崩れ又はシワが形成される等の支障を来たす場合がある。
このような状況に鑑み、本開示の非水系二次電池用セパレータでは、特定樹脂を含む多孔質層を多孔質基材の片面のみに形成し、セパレータ全体を薄膜化する。これにより、静電気による不具合及び型崩れ、シワ等の発生が抑制される。しかしながら、多孔質層が多孔質基材の一方側のみに形成され、他方側には多孔質層は形成されず多孔質基材の表面が露出する状態では、電解液との親和性が乏しいため、セパレータに電池特性の観点から必要とされる量の電解液が含浸されないことが懸念される。電解液の含浸が不充分であると、所望とする電池特性が期待できなくなる。
この点に鑑み、本開示の非水系二次電池用セパレータでは、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる結合基を有する樹脂を含む多孔質層を設け、多孔質層の表面の接触角を5°~40°とし、多孔質基材の表面の接触角を30°~75°とする。これにより、多孔質基材の孔内部及び多孔質層を有しない側の表面の、電解液との親和性が向上し、接触角が所定の範囲に調整される。結果、電解液が浸透しやすくなる。電解液が浸透しやすいと、セパレータ内に含浸される電解液の量が良好になる。
Conventionally, a three-layer structure in which layers containing aramid are coated on both sides of a polyethylene film has been known as a separator for use in a non-aqueous secondary battery. Separators using aramid or nylon tend to be electrostatically charged and have poor slipperiness. Due to such characteristics, foreign matter may adhere to the separator during the manufacturing process, causing problems, or the wound body manufactured by winding the separator and electrodes around the core may lose its shape or wrinkles may form.
In view of this situation, in the separator for non-aqueous secondary batteries of the present disclosure, a porous layer containing a specific resin is formed only on one side of the porous substrate, and the entire separator is made thin. This suppresses the occurrence of defects due to static electricity, deformation, wrinkles, etc. However, when the porous layer is formed only on one side of the porous substrate and no porous layer is formed on the other side, and the surface of the porous substrate is exposed, there is a concern that the separator will not be impregnated with the amount of electrolyte required from the viewpoint of battery characteristics due to poor affinity with the electrolyte. If the impregnation of the electrolyte is insufficient, the desired battery characteristics cannot be expected.
In view of this, in the separator for a non-aqueous secondary battery of the present disclosure, a porous layer containing a resin having a bond group selected from the group consisting of an amide bond, an imide bond, and a sulfonyl bond is provided, the contact angle of the surface of the porous layer is set to 5° to 40°, and the contact angle of the surface of the porous substrate is set to 30° to 75°. This improves the affinity of the inside of the pores of the porous substrate and the surface on the side not having the porous layer with the electrolyte, and the contact angle is adjusted to a predetermined range. As a result, the electrolyte is more likely to penetrate. When the electrolyte is more likely to penetrate, the amount of electrolyte impregnated in the separator is improved.

(多孔質基材)
本開示における多孔質基材は、少なくともポリオレフィン微多孔膜を含む基材であり、ポリオレフィン微多孔膜からなる基材であってもよい。
(Porous substrate)
The porous substrate in the present disclosure is a substrate including at least a polyolefin microporous membrane, and may be a substrate made of a polyolefin microporous membrane.

多孔質基材は、層の内部に複数の細孔を有し、複数の細孔が互いに連結された構造を有しており、層の一方の面から他方の面へと気体又は液体が通過可能とされている。ポリオレフィン微多孔膜も同様である。 A porous substrate has a structure in which a plurality of pores are connected to each other within the layer, allowing gas or liquid to pass from one side of the layer to the other side. The same is true for polyolefin microporous membranes.

~多孔質基材の接触角~
多孔質基材の多孔質層を有する側と反対側の表面は、電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角(例えば、多孔質基材の表面の接触角)が、30°以上75°以下である。
「電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点」とは、電解液が上記表面に着滴した時点を開始点とし、開始点から65ミリ秒経過した時点(終点)までの期間をいう。
~Contact angle of porous substrate~
The surface of the porous substrate opposite the side having the porous layer has a contact angle (e.g., the contact angle on the surface of the porous substrate) of 30° or more and 75° or less 65 milliseconds after 1.0 μL of the electrolyte solution is dropped onto the surface.
The "point in time 65 milliseconds after the electrolyte lands on the surface" refers to the period from the point in time when the electrolyte lands on the surface to the point in time (end point) when 65 milliseconds have elapsed.

多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の接触角は、電解液の浸透のしやすさの点で、低く抑えられていることが好ましい。接触角が75°を超えると、セパレータの全体に亘って電解液を浸透させ難く、含浸される電解液が不充分となる。
接触角が75°以下であることは、多孔質基材の一方側に設けられた多孔質層の樹脂が、多孔質基材の孔の内部を通過して他方側に達し、多孔質基材の表面に樹脂が存在していることを示している。即ち、多孔質基材の孔内部に樹脂が含浸され、例えば多孔質基材の孔の内面の一部又は全部が樹脂で被覆されていることを間接的に示す。
The contact angle on the side of the porous substrate opposite to the side having the porous layer is preferably kept low in terms of ease of penetration of the electrolyte solution. If the contact angle exceeds 75°, it is difficult for the electrolyte solution to penetrate the separator entirely, and the electrolyte solution impregnated therein is insufficient.
A contact angle of 75° or less indicates that the resin of the porous layer provided on one side of the porous substrate passes through the inside of the pores of the porous substrate to reach the other side, and that the resin is present on the surface of the porous substrate. That is, it indirectly indicates that the inside of the pores of the porous substrate is impregnated with the resin, for example, that the inner surface of the pores of the porous substrate is partially or entirely covered with the resin.

多孔質基材の接触角としては、72°以下が好ましく、70°以下がより好ましく、68°以下が更に好ましく、65°以下が特に好ましい。 The contact angle of the porous substrate is preferably 72° or less, more preferably 70° or less, even more preferably 68° or less, and particularly preferably 65° or less.

多孔質基材の接触角の下限値は、実質的に多孔質層より接触角が低くなることはないため、30°以上の範囲とすることができる。 The lower limit of the contact angle of the porous substrate can be in the range of 30° or more, since the contact angle will not be substantially lower than that of the porous layer.

多孔質基材の片面のみに多孔質層を有している場合、多孔質層の表面の接触角と、多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の表面の接触角と、の差の絶対値は、60°以下が好ましく、45°以下がより好ましく40°以下が特に好ましい。差の絶対値が上記の範囲、即ち塗工面の接触角と塗工面の反対側の接触角との差が小さくなる範囲では、多孔質基材にアラミドが浸透している状態が得られやすい。 When the porous substrate has a porous layer on only one side, the absolute value of the difference between the contact angle of the surface of the porous layer and the contact angle of the surface of the porous substrate opposite the side having the porous layer is preferably 60° or less, more preferably 45° or less, and particularly preferably 40° or less. When the absolute value of the difference is within the above range, that is, when the difference between the contact angle of the coated surface and the contact angle of the opposite side of the coated surface is small, it is easy to obtain a state in which the aramid has penetrated into the porous substrate.

なお、上記のように多孔質基材の表面に樹脂が存在しない多孔質基材自体の接触角は、85°~90°程度である。
多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の表面の接触角と、多孔質基材の表面に樹脂が存在しない多孔質基材自体の表面の接触角と、の差は、0度超が好ましく、10°以上がより好ましく、20°以上が更に好ましい。
As described above, the contact angle of the porous substrate itself, on whose surface no resin is present, is about 85° to 90°.
The difference between the contact angle of the surface of the porous substrate opposite the side having the porous layer and the contact angle of the surface of the porous substrate itself where no resin is present on the surface of the porous substrate is preferably greater than 0 degrees, more preferably 10° or more, and even more preferably 20° or more.

多孔質基材の接触角の調整は、使用する多孔質基材、塗工する樹脂、塗工液の溶媒、塗工液の樹脂濃度、並びに、塗工液の塗工方法(リバースコーターを用いた方法等の押し付けて塗る方法など)及び塗工条件などを適宜選択することによって行うことができる。
また、多孔質基材の多孔質層を設ける側と反対側の表面に溶媒を塗工して多孔質基材の孔内に溶媒を染み込ませた状態で、多孔質層形成用の塗工液を塗工することによって接触角を調整することもできる。
The contact angle of the porous substrate can be adjusted by appropriately selecting the porous substrate to be used, the resin to be coated, the solvent of the coating liquid, the resin concentration of the coating liquid, and the coating method of the coating liquid (e.g., a method of applying by pressing, such as a method using a reverse coater) and the coating conditions.
The contact angle can also be adjusted by applying a solvent to the surface of the porous substrate opposite the side on which the porous layer is to be formed, allowing the solvent to soak into the pores of the porous substrate, and then applying a coating liquid for forming the porous layer.

多孔質基材の接触角は、下記の測定条件で接触角計(例えば、協和界面科学社の接触角計DMo-701)を用いて測定される値である。
(測定条件)
・環境条件:気温20℃、相対湿度40%
・滴下液:エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液
・滴下量:1.0μL
・測定タイミング:電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点で測定
The contact angle of the porous substrate is a value measured using a contact angle meter (for example, Kyowa Interface Science Co., Ltd.'s contact angle meter DMo-701) under the following measurement conditions.
(Measurement conditions)
Environmental conditions: temperature 20°C, relative humidity 40%
Dropping solution: Electrolyte solution in which 1 mol/l LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]) Dropping amount: 1.0 μL
Measurement timing: Measured 65 milliseconds after the electrolyte hits the surface

多孔質基材としては、ポリオレフィンを含む微多孔膜(本明細書において、「ポリオレフィン微多孔膜」という。)が好ましい。
ポリオレフィン微多孔膜としては、従来の非水系二次電池用セパレータに適用されているポリオレフィン微多孔膜の中から、十分な力学特性とイオン透過性を有するものを選択すればよい。
The porous substrate is preferably a microporous film containing polyolefin (referred to herein as a "polyolefin microporous film").
The polyolefin microporous membrane may be selected from polyolefin microporous membranes that have sufficient mechanical properties and ion permeability and are used in separators for conventional non-aqueous secondary batteries.

ポリオレフィン微多孔膜は、力学的特性とシャットダウン特性の観点から、ポリエチレンを含むこと(即ち、ポリエチレン微多孔膜)が好ましい。ポリエチレン微多孔膜は、膜中の樹脂成分に占めるポリエチレンの含有量は、95質量%以上であることが好ましい。 From the viewpoint of mechanical properties and shutdown properties, it is preferable that the polyolefin microporous membrane contains polyethylene (i.e., a polyethylene microporous membrane). It is preferable that the polyethylene content of the resin components in the polyethylene microporous membrane is 95 mass% or more.

ポリオレフィン微多孔膜に含まれるポリオレフィンは、重量平均分子量が10万~500万のポリオレフィンが好ましい。重量平均分子量が10万以上であると、良好な力学特性を確保できる。一方、重量平均分子量が500万以下であると、膜を成形しやすい。 The polyolefin contained in the polyolefin microporous membrane is preferably a polyolefin having a weight-average molecular weight of 100,000 to 5,000,000. If the weight-average molecular weight is 100,000 or more, good mechanical properties can be ensured. On the other hand, if the weight-average molecular weight is 5,000,000 or less, the membrane is easy to mold.

ポリオレフィン微多孔膜は、例えば以下の方法で製造可能である。すなわち、溶融したポリオレフィン樹脂をT-ダイから押し出してシート化し、これを結晶化処理した後延伸し、さらに熱処理をして微多孔膜とする方法、又は流動パラフィンなどの可塑剤と一緒に溶融したポリオレフィン樹脂をT-ダイからシート状に押し出し、押出された樹脂を冷却し、延伸した後、可塑剤を抽出し熱処理をして微多孔膜とする方法である。 A microporous polyolefin membrane can be produced, for example, by the following methods: a method in which molten polyolefin resin is extruded through a T-die to form a sheet, which is then crystallized, stretched, and heat-treated to form a microporous membrane; or a method in which molten polyolefin resin together with a plasticizer such as liquid paraffin is extruded through a T-die into a sheet, the extruded resin is cooled and stretched, the plasticizer is extracted, and the resin is heat-treated to form a microporous membrane.

多孔質基材の平均孔径としては、20nm以上100nm以下の範囲が好ましい。多孔質基材の平均孔径が20nm以上であると、イオンが移動しやすく、良好な電池性能が得やすくなる。このような観点では、多孔質基材の平均孔径は、30nm以上がより好ましく、40nm以上が更に好ましい。一方、多孔質基材の平均孔径が100nm以下であると、多孔質基材と多孔質層との間の剥離強度が向上する。このような観点では、多孔質基材の平均孔径は、90nm以下がより好ましく、80nm以下が更に好ましい。
なお、多孔質基材の平均孔径は、パームポロメーターを用いて測定される値であり、例えば、ASTM E1294-89に準拠し、パームポロメーター(PMI社製のCFP-1500-A)を用いて測定できる。
The average pore size of the porous substrate is preferably in the range of 20 nm or more and 100 nm or less. When the average pore size of the porous substrate is 20 nm or more, ions are easily moved, and good battery performance is easily obtained. From this viewpoint, the average pore size of the porous substrate is more preferably 30 nm or more, and even more preferably 40 nm or more. On the other hand, when the average pore size of the porous substrate is 100 nm or less, the peel strength between the porous substrate and the porous layer is improved. From this viewpoint, the average pore size of the porous substrate is more preferably 90 nm or less, and even more preferably 80 nm or less.
The average pore size of the porous substrate is a value measured using a perm porometer, and can be measured, for example, using a perm porometer (CFP-1500-A manufactured by PMI) in accordance with ASTM E1294-89.

多孔質基材の厚さは、良好な力学物性と内部抵抗を得る観点から、3μm以上25μm以下の範囲が好ましい。特に、多孔質基材の厚さは、5μm以上20μm以下の範囲がより好ましい。 From the viewpoint of obtaining good mechanical properties and internal resistance, the thickness of the porous substrate is preferably in the range of 3 μm to 25 μm. In particular, the thickness of the porous substrate is more preferably in the range of 5 μm to 20 μm.

多孔質基材のガーレ値(JIS P8117:2009)は、イオン透過性を得る観点から、50秒/100ml以上400秒/100ml以下の範囲が好ましい。 The Gurley value (JIS P8117:2009) of the porous substrate is preferably in the range of 50 sec/100 ml to 400 sec/100 ml inclusive, from the viewpoint of obtaining ion permeability.

多孔質基材の空孔率は、適切な膜抵抗を得る観点から、20%以上60%以下の範囲が好ましい。 The porosity of the porous substrate is preferably in the range of 20% to 60% in order to obtain an appropriate membrane resistance.

多孔質基材の突刺強度は、製造歩留まりを向上させる観点から、200g以上であることが好ましい。 From the viewpoint of improving production yield, it is preferable that the puncture strength of the porous substrate is 200 g or more.

多孔質基材は、各種の表面処理が施されていることが好ましい。表面処理を施すことで、後述する多孔質層を形成するための塗工液との濡れ性を向上させることができる。表面処理の具体的な例としては、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理、紫外線照射処理等が挙げられ、多孔質基材の性質を損なわない範囲で処理することができる。 It is preferable that the porous substrate is subjected to various surface treatments. By performing the surface treatment, it is possible to improve the wettability with the coating liquid for forming the porous layer described below. Specific examples of the surface treatment include corona treatment, plasma treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, etc., and the treatment can be performed within a range that does not impair the properties of the porous substrate.

(多孔質層)
本開示における多孔質層は、上記多孔質基材の片面のみに、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有する樹脂(以下、特定樹脂ともいう。)を含む。本開示における多孔質層は、無機粒子を含むことが好ましく、必要に応じて、更に、特定樹脂以外の樹脂、添加剤等の他の成分を含んでもよい。
(Porous Layer)
The porous layer in the present disclosure contains a resin having at least one bond group selected from the group consisting of amide bond, imide bond and sulfonyl bond (hereinafter also referred to as specific resin) on only one side of the porous substrate. The porous layer in the present disclosure preferably contains inorganic particles, and may further contain other components such as resins other than the specific resin and additives as necessary.

多孔質層は、層の内部に複数の細孔を有し、複数の細孔が互いに連結された構造を有しており、層の一方の面から他方の面へと気体又は液体が通過可能とされている。 A porous layer has multiple pores inside the layer, and the multiple pores are interconnected, allowing gas or liquid to pass from one side of the layer to the other.

~多孔質層の接触角~
多孔質層の表面(即ち、多孔質層の多孔質基材と対向しない露出面)は、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、5°以上40°以下である。
なお、「電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点」は、上記多孔質基材における場合と同義である。
~Contact angle of porous layer~
The surface of the porous layer (i.e., the exposed surface of the porous layer that does not face the porous substrate) has a contact angle of 5° or more and 40° or less 65 milliseconds after the electrolyte solution is dropped on the surface when 1.0 μL of the electrolyte solution, in which 1 mol/L LiPF6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]), is dropped on the surface of the porous layer.
The term "65 milliseconds after the electrolytic solution has landed" has the same meaning as in the case of the porous substrate described above.

本開示の非水系二次電池用セパレータの多孔質層の接触角は、電解液の浸透のしやすさの点で、低く抑えられていることが好ましい。多孔質層の接触角が40°以下であると、セパレータの全体に亘って電解液を浸透させ易く、電解液を良好に含浸させることができる。 The contact angle of the porous layer of the separator for a non-aqueous secondary battery of the present disclosure is preferably kept low in terms of ease of penetration of the electrolyte. If the contact angle of the porous layer is 40° or less, the electrolyte can easily penetrate throughout the separator, and the electrolyte can be impregnated well.

多孔質層の接触角が5°以上であることは、測定限界であることを意味する。
多孔質層の接触角としては、上記同様の理由から、30°以下が好ましい。
A contact angle of 5° or more for the porous layer means that this is the measurement limit.
The contact angle of the porous layer is preferably 30° or less for the same reasons as above.

多孔質層の接触角は、下記の測定条件で接触角計(例えば、協和界面科学社の接触角計DMo-701)を用いて測定される値である。
(測定条件)
・環境条件:気温20℃、相対湿度40%
・滴下液:エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液
・滴下量:1.0μL
・測定タイミング:電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点で測定
The contact angle of the porous layer is a value measured using a contact angle meter (for example, Kyowa Interface Science Co., Ltd.'s contact angle meter DMo-701) under the following measurement conditions.
(Measurement conditions)
Environmental conditions: temperature 20°C, relative humidity 40%
Dropping solution: Electrolyte solution in which 1 mol/l LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]) Dropping amount: 1.0 μL
Measurement timing: Measured 65 milliseconds after the electrolyte hits the surface

-樹脂-
多孔質層は、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有する樹脂(特定樹脂)の少なくとも一種を含む。樹脂がアミド結合、イミド結合及びスルホニル結合から選ばれる結合基を有するので、多孔質基材(特にポリエチレン膜)に対する親和性が良好になり、かつ、電解液との間の親和性も高いため、電解液の多孔質層への浸透性が良好なものとなる。これにより、本開示の非水系二次電池用セパレータは、電解液の浸透が速やかに進みやすく、電解液が良好に含浸されたものが得られやすい。結果、二次電池を作製した際の電池特性の向上に寄与する。
-resin-
The porous layer contains at least one resin (specific resin) having at least one bond group selected from the group consisting of amide bonds, imide bonds, and sulfonyl bonds. Since the resin has a bond group selected from amide bonds, imide bonds, and sulfonyl bonds, it has good affinity with the porous substrate (particularly a polyethylene film) and also has high affinity with the electrolyte, so that the electrolyte permeability into the porous layer is good. As a result, the non-aqueous secondary battery separator of the present disclosure is easily permeated with the electrolyte and is easily impregnated with the electrolyte. As a result, it contributes to improving the battery characteristics when a secondary battery is produced.

本開示における樹脂は、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有するポリマーであり、上記結合基を有するポリマーであればいずれの構造を有してもよい。 The resin in this disclosure is a polymer having at least one bond selected from the group consisting of an amide bond, an imide bond, and a sulfonyl bond, and may have any structure as long as it is a polymer having the above bond.

アミド結合を有する樹脂には、ナイロン、全芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド等が含まれる。
イミド結合を有する樹脂には、ポリアミドイミド、ポリイミド等が含まれる。
スルホニル結合を有する樹脂には、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等が含まれる。
Resins having an amide bond include nylon, wholly aromatic polyamide, polyamideimide, and the like.
Resins having imide bonds include polyamideimide, polyimide, and the like.
Resins having a sulfonyl bond include polysulfone, polyethersulfone, and the like.

上記樹脂の中でも、多孔質基材(特にポリエチレン膜)及び電解液に対する親和性が良好な点に加え、耐熱性に優れたものとなる点で、全芳香族ポリアミドが好ましい。全芳香族ポリアミドは、アミド系溶剤に代表される極性有機溶剤に適当な濃度で溶解することが可能である。そのため、全芳香族ポリアミドを有機溶剤に溶解した溶液(塗工液)を、ポリオレフィン微多孔膜を含む多孔質基材上に塗工し、塗工膜を凝固、水洗、及び乾燥することにより、容易に多孔質層を形成することができる。また、多孔構造の制御もしやすい。更に、塗工液が多孔質基材の空孔に侵入しやすいため、多孔質基材の電解液含浸性も高めることができる。
また、全芳香族ポリアミドの融点は200℃以上であるので、セパレータの耐熱性を高め、二次電池の安全性を向上させる。
Among the above resins, fully aromatic polyamide is preferred because it has good affinity with the porous substrate (especially polyethylene film) and the electrolyte, and also has excellent heat resistance. Fully aromatic polyamide can be dissolved at an appropriate concentration in a polar organic solvent, such as an amide-based solvent. Therefore, a solution (coating liquid) in which fully aromatic polyamide is dissolved in an organic solvent is applied to a porous substrate including a polyolefin microporous membrane, and the coating film is solidified, washed with water, and dried to easily form a porous layer. In addition, the porous structure is easily controlled. Furthermore, since the coating liquid easily penetrates into the pores of the porous substrate, the electrolyte impregnation of the porous substrate can also be improved.
Moreover, since the melting point of the wholly aromatic polyamide is 200° C. or higher, the heat resistance of the separator is increased, and the safety of the secondary battery is improved.

全芳香族ポリアミドには、メタ型のポリアミド(本明細書中、メタアラミドともいう。)とパラ型のポリアミドとが含まれる。これらのうち、メタ型のポリアミドは、パラ型のポリアミドに比べて、結晶性の観点から多孔質層の形成が容易である点で好適である。 Fully aromatic polyamides include meta-type polyamides (also referred to as meta-aramids in this specification) and para-type polyamides. Of these, meta-type polyamides are preferred in that they are easier to form a porous layer from the standpoint of crystallinity compared to para-type polyamides.

メタ型のポリアミドの例としては、ポリメタフェニレンイソフタルアミド等が挙げられる。また、パラ型のポリアミドの例としては、コポリパラフェニレン・3.4’オキシジフェニレン・テレフタラミド、ポリパラフェニレンテレフタラミド等が挙げられる。
全芳香族ポリアミドは、上市されている市販品を用いてもよい。市販品の例としては、帝人テクノプロダクツ社製のコーネックス(登録商標;メタ型)、テクノーラ(登録商標;パラ型)、トワロン(登録商標;パラ型)等を用いることができる。
Examples of meta-type polyamides include polymetaphenylene isophthalamide, etc. Examples of para-type polyamides include copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene-terephthalamide, polyparaphenylene terephthalamide, etc.
The wholly aromatic polyamide may be a commercially available product, such as Teijin Techno Products' Conex (registered trademark; meta type), Technora (registered trademark; para type), or Twaron (registered trademark; para type).

全芳香族ポリアミドの多孔質層中における含有量としては、多孔質層の全固形分に対して、10質量%~40質量%が好ましく、15質量%~35質量%がより好ましい。 The content of the wholly aromatic polyamide in the porous layer is preferably 10% by mass to 40% by mass, and more preferably 15% by mass to 35% by mass, based on the total solid content of the porous layer.

-粒子-
多孔質層は、粒子を含むことが好ましく、粒子は、無機粒子、有機粒子のいずれも含まれる。多孔質層は、無機粒子を含むことが好ましい。
-particle-
The porous layer preferably contains particles, and the particles include both inorganic particles and organic particles. The porous layer preferably contains inorganic particles.

多孔質層に無機粒子を含めることにより、耐熱性の向上、膜抵抗の低減(電解液の染み込み易さ、及び空孔の形成し易さの向上)、及び、摩擦係数の低減を図ることができる。 By including inorganic particles in the porous layer, it is possible to improve heat resistance, reduce film resistance (improving the ease of electrolyte penetration and the ease of pore formation), and reduce the coefficient of friction.

無機粒子の例としては、アルミナ、ジルコニア、イットリア、セリア、マグネシア、チタニア、シリカ等の金属酸化物;窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物;炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属塩;水酸化マグネシウム等の金属水酸化物;などが挙げられる。 Examples of inorganic particles include metal oxides such as alumina, zirconia, yttria, ceria, magnesia, titania, and silica; metal nitrides such as boron nitride and aluminum nitride; metal salts such as calcium carbonate and barium sulfate; and metal hydroxides such as magnesium hydroxide.

上記のうち、無機粒子としては、耐熱性の向上、膜抵抗の低減(電解液の染み込み易さ、及び空孔の形成し易さの向上)、及び摩擦係数の低減の点で、2価金属含有粒子が好ましく、2価金属の硫酸塩の粒子又は2価金属の水酸化物の粒子がより好ましい。例えば、マグネシウム含有粒子又はバリウム含有粒子が好ましい。
マグネシウム含有粒子としては、硫酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム等の粒子が好ましく、水酸化マグネシウムの粒子がより好ましい。
バリウム含有粒子としては、硫酸バリウムの粒子が好ましい。
Among the above, as the inorganic particles, from the viewpoints of improving heat resistance, reducing film resistance (improving the ease of electrolyte penetration and the ease of pore formation), and reducing friction coefficient, bivalent metal-containing particles are preferred, and bivalent metal sulfate particles or bivalent metal hydroxide particles are more preferred. For example, magnesium-containing particles or barium-containing particles are preferred.
As the magnesium-containing particles, particles of magnesium sulfate, magnesium hydroxide, magnesium oxide, etc. are preferred, and magnesium hydroxide particles are more preferred.
The barium-containing particles are preferably barium sulfate particles.

無機粒子の平均一次粒子径は、0.01μm~2.0μmであることが好ましい。
平均一次粒子径が0.01μm以上であると、セパレータの製造工程において多孔構造を形成しやすい。また、平均一次粒子径が2.0μm以下であると、多孔質層の薄膜化に有利であり、耐熱性多孔質層内における無機粒子及び樹脂の充填密度が高まる。
無機粒子の平均一次粒子径は、0.02μm~1.5μmがより好ましく、0.03μm~0.9μmが更に好ましい。
The average primary particle size of the inorganic particles is preferably 0.01 μm to 2.0 μm.
When the average primary particle size is 0.01 μm or more, a porous structure is easily formed in the separator manufacturing process, and when the average primary particle size is 2.0 μm or less, it is advantageous for thinning the porous layer, and the packing density of the inorganic particles and the resin in the heat-resistant porous layer is increased.
The average primary particle size of the inorganic particles is more preferably from 0.02 μm to 1.5 μm, and further preferably from 0.03 μm to 0.9 μm.

平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察において無作為に選んだ無機粒子100個の長径を計測し、100個の長径を平均することで求める。SEM観察に供する試料は、耐熱性多孔質層の材料である無機粒子、又は、セパレータから取り出した無機粒子である。セパレータから無機粒子を取り出す方法に制限はなく、例えば、セパレータを800℃程度に加熱してバインダ樹脂を消失させ無機粒子を取り出す方法、セパレータを有機溶剤に浸漬して有機溶剤でバインダ樹脂を溶解させ無機粒子を取り出す方法などが挙げられる。
無機粒子の平均一次粒子径が小さい場合、又は無機粒子の凝集が顕著であり無機粒子の長径が測定できない場合は、無機粒子の比表面積をBET法にて測定し、無機粒子を真球と仮定して、下記の式に従い、無機粒子の比重と比表面積から粒子径を算出する。
平均一次粒子径(μm)=6÷[比重(g/cm)×BET比表面積(m/g)]
なお、BET法による比表面積測定においては、吸着質として不活性ガスを使用し、無機粒子表面に液体窒素の沸点温度(-196℃)で吸着させる。試料に吸着する気体量を吸着質の圧力の関数として測定し、吸着量から試料の比表面積を求める。
The average primary particle size is obtained by measuring the major axis of 100 inorganic particles randomly selected in observation with a scanning electron microscope (SEM) and averaging the major axis of the 100 particles. The sample used for SEM observation is inorganic particles that are the material of the heat-resistant porous layer, or inorganic particles taken out from a separator. There is no limitation on the method for taking out the inorganic particles from the separator, and examples of the method include a method of heating the separator to about 800°C to remove the binder resin and take out the inorganic particles, and a method of immersing the separator in an organic solvent to dissolve the binder resin with the organic solvent and take out the inorganic particles.
When the average primary particle size of the inorganic particles is small, or when the inorganic particles are significantly aggregated and the major axis of the inorganic particles cannot be measured, the specific surface area of the inorganic particles is measured by the BET method, and the particle size is calculated from the specific gravity and specific surface area of the inorganic particles according to the following formula, assuming that the inorganic particles are true spheres.
Average primary particle diameter (μm) = 6÷[specific gravity (g/cm 3 )×BET specific surface area (m 2 /g)]
In measuring the specific surface area by the BET method, an inert gas is used as the adsorbate and is adsorbed onto the surface of inorganic particles at the boiling point of liquid nitrogen (-196°C). The amount of gas adsorbed onto the sample is measured as a function of the pressure of the adsorbate, and the specific surface area of the sample is calculated from the amount of adsorption.

無機粒子の形状には制限はなく、球もしくは球に近い形状、板状、又は繊維状の形状であってもよい。 There are no limitations on the shape of the inorganic particles, and they may be spherical or nearly spherical, plate-like, or fibrous.

-他の成分-
本開示における多孔質層は、上記成分に加え、必要に応じて、特定樹脂以外の樹脂、添加剤等の他の成分を含むことができる。
特定樹脂以外の樹脂は、目的又は場合に応じて公知の任意の樹脂の中から本開示の効果を著しく損なわない範囲で適宜選択すればよい。
添加剤としては、界面活性剤等の分散剤、湿潤剤、消泡剤、pH調整剤等が挙げられる。
-Other ingredients-
In addition to the above components, the porous layer in the present disclosure may contain other components, such as resins other than the specific resin and additives, as necessary.
Resins other than the specific resin may be appropriately selected from any known resin depending on the purpose or case, as long as the effects of the present disclosure are not significantly impaired.
Examples of the additives include dispersants such as surfactants, wetting agents, antifoaming agents, and pH adjusters.

多孔質層は、多孔質層形成用の塗工液を調製し、塗工液を多孔質基材に塗工することで形成することができる。塗工は、接触角を上記の範囲に調整する観点から、リバースコーターを用いた方法等の押し付けて塗工する方式の塗布法により行うことができる。 The porous layer can be formed by preparing a coating liquid for forming the porous layer and applying the coating liquid to the porous substrate. From the viewpoint of adjusting the contact angle to the above range, the coating can be performed by a coating method in which the substrate is pressed against the substrate, such as a method using a reverse coater.

~多孔質層の性状~
[厚み]
多孔質基材の片面に有する多孔質層の厚みは、0.3μm以上5.0μm以下であることが好ましい。多孔質層の厚みが0.3μm以上であると、平滑で均質な層となり、電池のサイクル特性がより向上する。同様の観点から、多孔質層の片面の厚みは、1.5μm以上であることがより好ましい。一方、多孔質層の片面の厚みが5.0μm以下であると、イオン透過性がより良好になり、電池の負荷特性により優れたものとなる。同様の観点から、多孔質層の片面の厚みは、4.0μm以下がより好ましく、3.0μm以下が更に好ましく、2.5μm以下が特に好ましい。
~Properties of the porous layer~
[Thickness]
The thickness of the porous layer on one side of the porous substrate is preferably 0.3 μm or more and 5.0 μm or less. When the thickness of the porous layer is 0.3 μm or more, the layer becomes smooth and homogeneous, and the cycle characteristics of the battery are further improved. From the same viewpoint, the thickness of one side of the porous layer is more preferably 1.5 μm or more. On the other hand, when the thickness of one side of the porous layer is 5.0 μm or less, the ion permeability becomes better, and the load characteristics of the battery become more excellent. From the same viewpoint, the thickness of one side of the porous layer is more preferably 4.0 μm or less, further preferably 3.0 μm or less, and particularly preferably 2.5 μm or less.

[空孔率]
多孔質層の空孔率としては、30%以上80%以下の範囲が好ましい。空孔率が80%以下であると、力学物性の確保が容易であり、表面開口率が高くなり過ぎず、接着力を確保するのに適している。一方、空孔率が30%以上であると、イオン透過性がより良好になる。
なお、空孔率(ε)は、下記式より求められる値である。
ε={1-Ws/(ds・t)}×100
式中、εは空孔率(%)を、Wsは目付(g/m)を、dsは真密度(g/cm)を、tは膜厚(μm)をそれぞれ表す。
[Porosity]
The porosity of the porous layer is preferably in the range of 30% to 80%. When the porosity is 80% or less, it is easy to ensure mechanical properties, and the surface opening ratio is not too high, which is suitable for ensuring adhesive strength. On the other hand, when the porosity is 30% or more, ion permeability is improved.
The porosity (ε) is a value calculated from the following formula.
ε={1-Ws/(ds・t)}×100
In the formula, ε represents porosity (%), Ws represents basis weight (g/m 2 ), ds represents true density (g/cm 3 ), and t represents film thickness (μm).

[平均孔径]
多孔質層の平均孔径としては、10nm以上300nm以下の範囲が好ましい。平均孔径が300nm以下であると、孔の不均一性が抑えられ、接着点が比較的均等に散在し、接着性がより向上する。また、平均孔径が300nm以下であると、イオンの移動の均一性が高く、サイクル特性及び負荷特性がより向上する。一方、平均孔径が10nm以上であると、多孔質層に電解液を含浸させた場合に、多孔質層を構成する樹脂が膨潤して孔を閉塞することでイオン透過性が阻害される現象が生じにくい。
[Average pore size]
The average pore size of the porous layer is preferably in the range of 10 nm to 300 nm. When the average pore size is 300 nm or less, the non-uniformity of the pores is suppressed, the bonding points are relatively evenly distributed, and the adhesiveness is further improved. When the average pore size is 300 nm or less, the uniformity of the movement of ions is high, and the cycle characteristics and load characteristics are further improved. On the other hand, when the average pore size is 10 nm or more, when the porous layer is impregnated with an electrolyte, the resin constituting the porous layer swells and blocks the pores, so that the phenomenon of ion permeability being inhibited is unlikely to occur.

なお、多孔質層の平均孔径(直径、単位:nm)は、窒素ガス吸着量から算出される全芳香族ポリアミドからなる多孔質層の空孔表面積Sと、空孔率から算出される多孔質層の空孔体積Vと、を用い、全ての孔が円柱状であると仮定して下記式より算出される。
d=4・V/S
式中、dは多孔質層の平均孔径(nm)を表し、Vは多孔質層の1m当たりの空孔体積を表し、Sは多孔質層の1m当たりの空孔表面積を表す。
また、多孔質層の1m当たりの空孔表面積Sは、以下の方法で求められる。
窒素ガス吸着法でBET式を適用することにより、多孔質基材の比表面積(m/g)と、多孔質基材及び多孔質層を積層した複合膜の比表面積(m/g)と、を測定する。それぞれの比表面積にそれぞれの目付(g/m)を乗算し、それぞれの1m当たりの空孔表面積を算出する。次いで、多孔質基材1m当たりの空孔表面積をセパレータ1m当たりの空孔表面積から減算して、多孔質層1m当たりの空孔表面積Sを算出する。
The average pore size (diameter, unit: nm) of the porous layer is calculated from the pore surface area S of the porous layer made of a wholly aromatic polyamide calculated from the nitrogen gas adsorption amount, and the pore volume V of the porous layer calculated from the porosity, based on the assumption that all pores are cylindrical, according to the following formula:
d = 4 V/S
In the formula, d represents the average pore diameter (nm) of the porous layer, V represents the pore volume per m2 of the porous layer, and S represents the pore surface area per m2 of the porous layer.
The pore surface area S per m2 of the porous layer is determined by the following method.
The specific surface area ( m2 /g) of the porous substrate and the specific surface area ( m2 /g) of the composite membrane formed by laminating the porous substrate and the porous layer are measured by applying the BET method in the nitrogen gas adsorption method. Each specific surface area is multiplied by each basis weight (g/ m2 ) to calculate each pore surface area per m2 . Next, the pore surface area per m2 of the porous substrate is subtracted from the pore surface area per m2 of the separator to calculate the pore surface area S per m2 of the porous layer.

~セパレータの性状~ ~Separator properties~

[マクミラン数(Mn)]
本開示の非水系二次電池用セパレータは、イオン透過性の観点から、下記式で求められるマクミラン数(Mn)が20以下であることが好ましい。
マクミラン数とは、イオン透過性の指標であり、電解液のみの伝導度を、セパレータに電解液を含浸させた際の伝導度で割った値のことである。つまり、Mnが大き過ぎると、イオン透過性は不十分となる。
Mnは、15以下であることがより好ましく、12以下であることが更に好ましく、10以下であることが更に好ましい。Mnの下限値としては、1以上とすることができ、4以上がより好ましい。
[McMillan number (Mn)]
In terms of ion permeability, the nonaqueous secondary battery separator of the present disclosure preferably has a MacMillan number (Mn) calculated by the following formula of 20 or less.
The McMillan number is an index of ion permeability, and is the value obtained by dividing the conductivity of the electrolyte alone by the conductivity when the separator is impregnated with the electrolyte. In other words, if Mn is too large, the ion permeability is insufficient.
Mn is more preferably 15 or less, further preferably 12 or less, and further preferably 10 or less. The lower limit of Mn can be 1 or more, and more preferably 4 or more.

Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm

σeは、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液の、20℃での導電率(S/m)を表す。σeは、東亜ディーケーケー社製の電気伝導率計CM-41X、電気伝導率セルCT-58101Bにより測定される値である。
σsは、前記電解液を含浸させた20℃でのセパレータの導電率(S/m)を表す。σsは、膜厚を膜抵抗で除することにより測定される値である。
tは、膜厚(m)を表す。膜厚は、下記[厚み]と同様の方法で求められる値である。
Rmは、セパレータの膜抵抗(ohm・cm)を表す。Rmは、下記「[膜抵抗(イオン透過性)]」と同様の方法で求められる値である。
σe represents the electrical conductivity (S/m) at 20° C. of an electrolyte solution in which 1 mol/l of LiPF6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]). σe is a value measured using a CM-41X electrical conductivity meter and a CT-58101B electrical conductivity cell manufactured by DKK-TOA Corporation.
σs represents the electrical conductivity (S/m) of the separator impregnated with the electrolyte at 20° C. σs is a value measured by dividing the membrane thickness by the membrane resistance.
t represents the film thickness (m), which is determined in the same manner as in [Thickness] below.
Rm represents the membrane resistance (ohm·cm 2 ) of the separator. Rm is a value determined in the same manner as in “[Membrane resistance (ion permeability)]” below.

[厚み]
本開示の非水系二次電池用セパレータは、厚みが7.5μm以上20μm以下であることが好ましい。
セパレータの厚みが7.5μm以上であると、セパレータをハンドリング可能な十分な強度を保ちやすい。また、セパレータの厚みが20μm以下であると、イオン透過性を良好に維持することができ、電池の放電性及び低温特性を保持しやすく、電池のエネルギー密度を良好に保持することができる。
中でも、同様の理由から、セパレータの厚みは、7.6μm~14μmがより好ましい。
厚みは、接触式の厚み計(ミツトヨ社製、LITEMATIC)を用い、直径5mmの円柱状の測定端子にて測定される値である。測定中は、0.01Nの荷重が印加されるように調整し、10cm×10cm内の任意の20点を測定してその平均値を算出する。
[Thickness]
The nonaqueous secondary battery separator of the present disclosure preferably has a thickness of 7.5 μm or more and 20 μm or less.
When the thickness of the separator is 7.5 μm or more, the separator can easily maintain a sufficient strength for handling, and when the thickness of the separator is 20 μm or less, the ion permeability can be well maintained, the dischargeability and low-temperature characteristics of the battery can be well maintained, and the energy density of the battery can be well maintained.
For the same reason, the thickness of the separator is more preferably 7.6 μm to 14 μm.
The thickness is measured using a contact thickness gauge (Mitutoyo Corporation, LITEMATIC) with a cylindrical measuring probe having a diameter of 5 mm. During the measurement, a load of 0.01 N is applied, and measurements are taken at any 20 points within a 10 cm x 10 cm area, and the average value is calculated.

[膜抵抗(イオン透過性)]
セパレータの膜抵抗は、電池の負荷特性を確保する点で、1ohm・cm~10ohm・cmの範囲であることが好ましい。
膜抵抗は、セパレータに電解液を含浸させた状態での抵抗値を指し、交流法にて測定される値である。膜抵抗の測定は、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液を用い、20℃で行う。詳細な測定方法については、実施例において説明する。
[Membrane resistance (ion permeability)]
In order to ensure the load characteristics of the battery, the membrane resistance of the separator is preferably in the range of 1 ohm·cm 2 to 10 ohm·cm 2 .
The membrane resistance refers to the resistance value when the separator is impregnated with the electrolyte, and is a value measured by an AC method. The membrane resistance is measured at 20° C. using an electrolyte solution in which 1 mol/l LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixture ratio 1:1 [mass ratio]). The detailed measurement method will be described in the examples.

多孔質基材の孔内部、及び、多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の表面に樹脂を有していることが好ましい。これにより、セパレータの全体に亘って電解液を含浸させることができる。
多孔質基材の孔内部に樹脂を有するとは、多孔質基材の孔の内部の一部又は全部に樹脂が染み込んでいる状態をいう。
多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の表面に樹脂を有するとは、多孔質基材の一方面に多孔質層形成用の塗布液を塗設する際、塗布液中の樹脂が多孔質基材の一方面から染み込んで多孔質基材中の孔内部を通過し、他方面に樹脂が達して樹脂の存在が確認できる状態をいう。樹脂の存在の確認は、多孔質層形成用の塗工液を塗工後の接触角が、多孔質層形成用の塗工液を塗工する前の多孔質基材の表面の接触角よりも低くなっていることで判断できる。
It is preferable that the porous substrate has a resin inside the pores and on the surface of the porous substrate opposite to the side having the porous layer, whereby the separator can be entirely impregnated with the electrolyte.
The term "having a resin inside the pores of a porous substrate" refers to a state in which the resin has permeated part or all of the inside of the pores of the porous substrate.
The term "having a resin on the surface opposite to the porous layer of the porous substrate" refers to a state in which, when the coating liquid for forming a porous layer is applied to one side of the porous substrate, the resin in the coating liquid penetrates from one side of the porous substrate, passes through the inside of the pores in the porous substrate, and reaches the other side, so that the presence of the resin can be confirmed. The presence of the resin can be confirmed by checking that the contact angle after the coating liquid for forming a porous layer is applied is lower than the contact angle on the surface of the porous substrate before the coating liquid for forming a porous layer is applied.

多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の表面の接触角と、多孔質層形成用の塗工液を塗工する前の多孔質基材の表面の接触角と、の差の絶対値が大きいほど、多孔質基材の孔の内面に樹脂が付着しており、電解液との親和性が高く、電解液が含浸され易いといえる。具体的には、上記差の絶対値としては、15°以上が好ましく、20°以上がより好ましい。 The larger the absolute value of the difference between the contact angle of the surface of the porous substrate opposite the side having the porous layer and the contact angle of the surface of the porous substrate before the coating liquid for forming the porous layer is applied, the more the resin adheres to the inner surface of the pores of the porous substrate, the higher the affinity with the electrolyte, and the easier it is to be impregnated with the electrolyte. Specifically, the absolute value of the difference is preferably 15° or more, and more preferably 20° or more.

多孔質基材の孔の内面に樹脂が付着していることの確認は、エネルギー分散型X線分光法(SEM-EDX;Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)、二次イオン質量分析法(SIMS;Secondary Ion Mass Spectrometry)、X線光電子分光法(ESCA;Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)による観察、樹脂を染色して観察すること等に行える。 The presence of resin on the inner surface of the pores of the porous substrate can be confirmed by observing using energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX; Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), secondary ion mass spectrometry (SIMS; Secondary Ion Mass Spectrometry), X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA; Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), dyeing the resin, etc.

なお、多孔質基材の多孔質層を有する側とは反対側の表面の接触角が電解液の着滴から65ミリ秒後の値よりも、電解液の着滴から60秒後の値の方が小さくなっている場合は、このような状態になっていると判断することができる。 In addition, if the contact angle on the surface of the porous substrate opposite the porous layer is smaller 60 seconds after the electrolyte is deposited than 65 milliseconds after the electrolyte is deposited, it can be determined that this condition has occurred.

<非水系二次電池>
本開示の非水系二次電池は、正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置された既述の本開示の非水系二次電池用セパレータと、環状カーボネートを溶媒の全質量に対して90質量%以上含む溶媒にリチウム塩を溶解した電解液と、を備え、リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得るものである。
<Non-aqueous secondary battery>
The nonaqueous secondary battery of the present disclosure includes a positive electrode, a negative electrode, the above-described nonaqueous secondary battery separator of the present disclosure disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in a solvent containing 90 mass % or more of cyclic carbonate with respect to the total mass of the solvent, and generates an electromotive force by doping and dedoping of lithium.

ドープとは、吸蔵、担持、吸着、又は挿入を意味し、正極等の電極の活物質にリチウムイオンが入る現象を意味する。 Doping means occlusion, support, adsorption, or insertion, and refers to the phenomenon in which lithium ions enter the active material of an electrode such as a positive electrode.

本開示の非水系二次電池は、正極及び負極の間にセパレータが配置された構造を有するリチウムイオン二次電池が好ましく、(1)正極、負極及びセパレータ等の電池要素が電解液とともに外装材内に封入された二次電池、(2)電極を含む全ての電池要素に樹脂を用いた全樹脂電池等が含まれる。 The nonaqueous secondary battery of the present disclosure is preferably a lithium ion secondary battery having a structure in which a separator is disposed between a positive electrode and a negative electrode, and includes (1) a secondary battery in which battery elements such as a positive electrode, a negative electrode, and a separator are enclosed in an exterior material together with an electrolyte, and (2) an all-resin battery in which all battery elements including the electrodes are made of resin.

上記(1)の二次電池については、国際公開第2008/062727号の段落0056~0061に記載の材料等を参照することができる。 For the secondary battery (1) above, reference can be made to the materials described in paragraphs 0056 to 0061 of International Publication No. WO 2008/062727.

上記(2)の全樹脂電池は、電解液を吸収させたゲル状の高分子で覆われた電極活物質と、導電助剤及び導電性繊維等と、を混合して合材とし、正極用合材と負極用合材とをセパレータを挟んで重ね、更に好ましくは合材の表面に集電体を設けた二次電池である。 The all-resin battery (2) above is a secondary battery in which an electrode active material covered with a gel-like polymer that has absorbed an electrolyte is mixed with a conductive assistant and conductive fibers to form a composite material, and the composite material for the positive electrode and the composite material for the negative electrode are stacked with a separator in between, and preferably a current collector is provided on the surface of the composite material.

正極は、正極活物質、正極活物質を覆うゲル状の電解質、導電性繊維を混合した合材を成形した正極層としてもよい。正極層は、更に導電助剤を含んでもよい。 The positive electrode may be a positive electrode layer formed from a composite material that includes a positive electrode active material, a gel electrolyte that covers the positive electrode active material, and conductive fibers. The positive electrode layer may further include a conductive assistant.

負極は、負極活物質、負極活物質を覆うゲル状の電解質、導電性繊維を混合した合材を成形した負極層としてもよい。負極層は、更に導電助剤を含んでもよい。 The negative electrode may be a negative electrode layer formed from a composite material that includes a negative electrode active material, a gel electrolyte that covers the negative electrode active material, and conductive fibers. The negative electrode layer may further include a conductive assistant.

正極活物質としては、リチウム含有遷移金属酸化物等が挙げられ、例えば、LiCoO、LiNiO、LiMn1/2Ni1/2、LiCo1/3Mn1/3Ni1/3、LiMn、LiFePO、LiCo1/2Ni1/2、LiAl1/4Ni3/4等を挙げることができる。 Examples of the positive electrode active material include lithium-containing transition metal oxides, such as LiCoO2 , LiNiO2 , LiMn1/ 2Ni1 / 2O2 , LiCo1/ 3Mn1 /3Ni1/3O2, LiMn2O4, LiFePO4 , LiCo1 / 2Ni1/ 2O2 , and LiAl1 / 4Ni3 / 4O2 .

負極活物質としては、例えば、ハードカーボン(難黒鉛化性炭素)が挙げられる。 An example of the negative electrode active material is hard carbon (non-graphitizable carbon).

ゲル状の電解質は、ゲル状の高分子(高分子ゲル)に電解液を吸収させたものが挙げられる。 Gel electrolytes include those in which an electrolyte solution is absorbed into a gel-like polymer (polymer gel).

電解液は、リチウム塩を非水溶媒に溶解した溶液である。
リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiBF、LiClO等が挙げられる。
非水溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。非水溶媒は、一種単独で用いるほか、二種以上を混合して用いてもよい。非水溶媒としては、比誘電率が大きく、融点の低いものが好適であり、環状カーボネートがより好ましく、環状カーボネートを非水溶媒の全質量に対して90質量%以上含む混合溶媒がより好ましい。
The electrolyte is a solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent.
Examples of lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , and LiClO 4 .
Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and γ-butyrolactone. The non-aqueous solvent may be used alone or in combination of two or more. The non-aqueous solvent is preferably one having a high relative dielectric constant and a low melting point, more preferably a cyclic carbonate, and more preferably a mixed solvent containing 90% by mass or more of the cyclic carbonate relative to the total mass of the non-aqueous solvent.

EC及びPC等の環状カーボネート系の非水溶媒は、比較的高粘度の溶媒である。
EC及びPC等の環状カーボネート系の非水溶媒を含有する電解液は、電解質を多く保持しやすく、電気化学的安定性に優れる点で好ましい。従来、電解液のセパレータへの浸透性が必ずしも充分でない場合には、含浸される電解液が不充分となるため、電解質を多く含む高濃度の電解液は希釈して用いられることが一般的であった。この点、本開示の非水系二次電池は、既述のように、電解液の浸透性に優れた本開示の非水系二次電池用セパレータを備えるので、溶媒として比較的粘度の高い環状カーボネートを用いることができる。そして、環状カーボネートを用いた高濃度の電解液を非水系二次電池に用いることができ、電解液の含浸性に優れるので、電池特性に優れたものとなる。
The cyclic carbonate-based non-aqueous solvents such as EC and PC have a relatively high viscosity.
An electrolyte solution containing a cyclic carbonate-based non-aqueous solvent such as EC or PC is preferred in that it is easy to retain a large amount of electrolyte and has excellent electrochemical stability. Conventionally, when the permeability of the electrolyte solution into the separator is not necessarily sufficient, the electrolyte solution impregnated becomes insufficient, so that a high-concentration electrolyte solution containing a large amount of electrolyte was generally used after dilution. In this respect, the non-aqueous secondary battery of the present disclosure is provided with the non-aqueous secondary battery separator of the present disclosure, which has excellent electrolyte permeability, as described above, so that a cyclic carbonate with a relatively high viscosity can be used as a solvent. And, a high-concentration electrolyte solution using a cyclic carbonate can be used in a non-aqueous secondary battery, and the impregnation of the electrolyte is excellent, resulting in excellent battery characteristics.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as it does not deviate from the gist of the invention. Note that "parts" are by weight unless otherwise specified.

(測定)
後述する実施例及び比較例で作製した多孔質基材及びセパレータについて、以下の測定を行った。
(measurement)
The following measurements were carried out on the porous substrates and separators produced in the examples and comparative examples described below.

[膜厚]
多孔質基材及びセパレータの厚さ(μm)は、接触式の厚み計(ミツトヨ社、LITEMATIC VL-50)にて20点を測定し、これを平均することで求めた。測定端子は直径5mmの円柱状の端子を用い、測定中に0.01Nの荷重が印加されるように調整した。
[Film thickness]
The thickness (μm) of the porous substrate and the separator was measured at 20 points using a contact thickness meter (Mitutoyo Corporation, LITEMATIC VL-50) and the average was calculated. A cylindrical terminal with a diameter of 5 mm was used as the measurement terminal, and the terminal was adjusted so that a load of 0.01 N was applied during the measurement.

[多孔質層の膜厚]
セパレータの厚さと多孔質基材の厚さとの差を多孔質層の膜厚とした。
[Film thickness of porous layer]
The difference between the thickness of the separator and the thickness of the porous substrate was defined as the thickness of the porous layer.

[膜抵抗]
作製したセパレータを2.6cm×2.0cmサイズのサンプル片に切り出す。厚さ20μmのアルミ箔を2.0cm×1.4cmに切り出し、リードタブを付ける。このアルミ箔を2枚用意して、アルミ箔間に、切り出したサンプル片をアルミ箔が短絡しないように挟む。サンプル片に電解液であるエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液を含浸させる。これをアルミラミネートパック中にタブがアルミパックの外に出るようにして減圧封入してセルとする。このようなセルをアルミ箔中にサンプル片(セパレータ)が1枚、2枚、3枚となるようにそれぞれ作製する。このセルを20℃の恒温槽中に入れ、交流インピーダンス法で振幅10mV、周波数100kHzにて該セルの抵抗を測定する。測定されたセルの抵抗値をセパレータの枚数に対してプロットし、このプロットを線形近似し傾きを求める。この傾きに電極面積である2.0cm×1.4cmを乗じてセパレータ1枚当たりの膜抵抗(ohm・cm)を求めた。
[Film resistance]
The prepared separator is cut into a sample piece of 2.6 cm x 2.0 cm size. A 20 μm thick aluminum foil is cut into 2.0 cm x 1.4 cm, and a lead tab is attached. Two sheets of this aluminum foil are prepared, and the cut sample piece is sandwiched between the aluminum foils so that the aluminum foil does not short circuit. The sample piece is impregnated with an electrolyte solution in which 1 mol/l LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixture ratio 1:1 [mass ratio]) which is an electrolyte solution. This is sealed under reduced pressure in an aluminum laminate pack so that the tab is outside the aluminum pack to form a cell. Such cells are prepared so that one, two, and three sample pieces (separators) are placed in the aluminum foil. The cell is placed in a thermostatic chamber at 20 ° C., and the resistance of the cell is measured by an AC impedance method at an amplitude of 10 mV and a frequency of 100 kHz. The measured cell resistance values were plotted against the number of separators, and the plot was linearly approximated to obtain a slope, which was multiplied by the electrode area (2.0 cm x 1.4 cm) to obtain the membrane resistance (ohm·cm 2 ) per separator.

[マクミラン数]
マクミラン数(Mn)は以下の式から算出した。
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
式中、σeは、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液の20℃での導電率(S/m)を表し、σsは、前記電解液を含浸させた20℃でのセパレータの導電率(S/m)を表し、tは、膜厚(m)を表し、Rmは、セパレータの膜抵抗(ohm・cm)を表す。σeは、東亜ディーケーケー社製の電気伝導率系CM-41X,電気伝導率セルCT-58101Bにより測定し、σsは、膜厚を膜抵抗で除することにより測定した。t、Rmはそれぞれ上記の[多孔質層の膜厚]、[膜抵抗]と同様の方法で測定した。
[Macmillan number]
The McMillan number (Mn) was calculated from the following formula.
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
In the formula, σe represents the conductivity (S/m) at 20°C of an electrolyte solution obtained by dissolving 1 mol/l LiPF6 in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]), σs represents the conductivity (S/m) of a separator impregnated with the electrolyte solution at 20°C, t represents the membrane thickness (m), and Rm represents the membrane resistance (ohm·cm 2 ) of the separator. σe was measured using an electric conductivity system CM-41X and an electric conductivity cell CT-58101B manufactured by DKK-TOA Corporation, and σs was measured by dividing the membrane thickness by the membrane resistance. t and Rm were measured in the same manner as the above [film thickness of the porous layer] and [membrane resistance], respectively.

[接触角]
セパレータを平板上に固定し、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液をセパレータ上に1.0μL滴下し着滴から65ms後の接触角を測定した。なお、測定は、気温20度相対湿度40%の環境下で行い、協和科学製の接触角計「DMo-701」を使用した。
[Contact angle]
The separator was fixed on a flat plate, and 1.0 μL of an electrolyte solution prepared by dissolving 1 mol/l LiPF 6 in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]) was dropped onto the separator, and the contact angle was measured 65 ms after the drop landed. The measurement was performed in an environment with a temperature of 20 degrees and a relative humidity of 40%, using a contact angle meter "DMo-701" manufactured by Kyowa Scientific.

[非水系二次電池の試作]
コバルト酸リチウム(LiCoO;日本化学工業社製)粉末94質量部、アセチレンブラック(電気化学工業社製;商品名デンカブラック)3質量部、ポリフッ化ビニリデン(クレハ化学社製)3質量部となるようにN-メチル-2ピロリドン溶媒を用いてこれらを混練し、スラリーを作製した。得られたスラリーを厚さが20μmのアルミ箔上に塗布乾燥後プレスし、100μmの正極を得た。
ハードカーボン(ベルファインLN-0001:ATエレクトロード社製)粉末87質量部、アセチレンブラック(電気化学工業社製;商品名デンカブラック)3質量部、ポリフッ化ビニリデン(クレハ化学社製)10質量部となるようにN-メチル-2ピロリドン溶媒を用いてこれらを混練し、スラリーを作製した。得られたスラリーを厚さが18μmの銅箔上に塗布乾燥後プレスし、90μmの負極を得た。
上記の正極及び負極を、セパレータを介して対向させた。これに電解液を含浸させアルミラミネートフィルムからなる外装に封入して非水系二次電池を作製した。ここで、電解液には、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた溶液をそのまま用いた。
ここで、この試作電池は正極面積が5.0×3.0cm、負極面積は5.2×3.2cmで、設定容量は10mAh(4.2V-2.5Vの範囲)である。
[Prototype of non-aqueous secondary battery]
A slurry was prepared by kneading 94 parts by mass of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ; manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) powder, 3 parts by mass of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.; product name: Denka Black), and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) using N-methyl-2-pyrrolidone solvent. The obtained slurry was applied onto an aluminum foil with a thickness of 20 μm, dried, and then pressed to obtain a positive electrode of 100 μm.
87 parts by mass of hard carbon powder (Bellfine LN-0001: manufactured by AT Electrode Co., Ltd.), 3 parts by mass of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.; product name: Denka Black), and 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) were kneaded using an N-methyl-2-pyrrolidone solvent to prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto a copper foil having a thickness of 18 μm, dried, and then pressed to obtain a negative electrode having a thickness of 90 μm.
The positive and negative electrodes were opposed to each other with a separator interposed therebetween. The electrodes were impregnated with an electrolyte and enclosed in an exterior made of an aluminum laminate film to prepare a non-aqueous secondary battery. The electrolyte used was a solution of 1 mol/l LiPF6 dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixture ratio 1:1 [mass ratio]).
Here, this prototype battery has a positive electrode area of 5.0×3.0 cm 2 , a negative electrode area of 5.2×3.2 cm 2 , and a set capacity of 10 mAh (range of 4.2 V-2.5 V).

(評価)
[放電性]
上記のような方法で作製した電池を用いて放電性評価を実施した。1mA、4.2Vで15時間定電流・定電圧充電、1mA、2.5Vで定電流放電という充放電サイクルを5サイクル実施し、2サイクル目に得られた放電容量を5サイクル目の電池の放電容量で割り、得られた数値を放電性の指標とし、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
A:85%以上
B:70%以上85%未満
C:70%未満
(evaluation)
[Dischargeability]
The dischargeability of the battery prepared by the above method was evaluated. Five charge/discharge cycles were performed: 15 hours of constant current/voltage charging at 1 mA and 4.2 V, followed by constant current discharging at 1 mA and 2.5 V. The discharge capacity obtained in the second cycle was divided by the discharge capacity of the battery in the fifth cycle, and the resulting value was used as an index of dischargeability and was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
A: 85% or more B: 70% or more but less than 85% C: Less than 70%

[耐熱性]
作製したセパレータを18cm(MD;Machine Direction)×6cm(TD;Transverse Direction)に切り出す。TDを2等分する線上に上部から2cm、17cmの箇所(点A、点B)に印をする。また、MDを2等分する線上に左から1cm、5cmの箇所(点C、点D)に印をする。これにクリップをつけ(クリップを付ける場所はMDの上部2cm以内の箇所)120℃に調整したオーブンの中につるし、無張力下で60分熱処理をする。2点AB間、CD間の長さを熱処理前後で測定し、以下の式から熱収縮率を求めた。
MD熱収縮率(%)={(熱処理前のABの長さ-熱処理後のABの長さ)/熱処理前のABの長さ}×100
TD熱収縮率(%)={(熱処理前のCDの長さ-熱処理後のCDの長さ)/熱処理前のCDの長さ}×100
<評価基準>
A:MD熱収縮率及びTD熱収縮率がいずれも5%未満である。
B:MD熱収縮率及びTD熱収縮率のいずれかが5%以上である。
[Heat resistance]
The prepared separator is cut into a size of 18 cm (MD; Machine Direction) x 6 cm (TD; Transverse Direction). Marks are made on the line dividing the TD in half at points 2 cm and 17 cm from the top (points A and B). Marks are also made on the line dividing the MD in half at points 1 cm and 5 cm from the left (points C and D). A clip is attached to this (the clip is attached within 2 cm from the top of the MD), and it is hung in an oven adjusted to 120°C and heat-treated for 60 minutes without tension. The lengths between the two points A and B and between the two points CD were measured before and after heat treatment, and the thermal shrinkage was calculated from the following formula.
MD heat shrinkage rate (%) = {(length of AB before heat treatment - length of AB after heat treatment) / length of AB before heat treatment} x 100
TD heat shrinkage rate (%)={(CD length before heat treatment−CD length after heat treatment)/CD length before heat treatment}×100
<Evaluation criteria>
A: Both the MD heat shrinkage rate and the TD heat shrinkage rate are less than 5%.
B: Either the MD heat shrinkage rate or the TD heat shrinkage rate is 5% or more.

(実施例1)
メタ型全芳香族ポリアミド(メタアラミド)を、濃度が4.5質量%となるようにジメチルアセトアミド(DMAc)に溶解し、さらに硫酸バリウム粒子(平均一次粒子径0.05μm)を攪拌しながら混合し、塗工液(A)を得た。次いで、リバースロールコーターで塗工液(A)をポリエチレン微多孔膜A(厚さ7μm、空孔率36%、ガーレ値120秒/100mL)の片面に塗工し、塗工膜を形成した。塗工膜を、凝固液(DMAc:水=50:50[質量比]、液温40℃)に浸漬し、塗工層を固化させた。次いで、塗工層を水温40℃の水洗槽で洗浄し、乾燥した。評価の結果、多孔質層中のメタアラミド:硫酸バリウムの比率は20:80(質量比)であった。このようにして、ポリエチレン微多孔膜の片面に膜厚2.0μmの多孔質層が形成されたセパレータを作製した。
Example 1
Meta-type wholly aromatic polyamide (meta-aramid) was dissolved in dimethylacetamide (DMAc) so that the concentration was 4.5% by mass, and further barium sulfate particles (average primary particle diameter 0.05 μm) were mixed while stirring to obtain a coating liquid (A). Next, the coating liquid (A) was applied to one side of a polyethylene microporous membrane A (thickness 7 μm, porosity 36%, Gurley value 120 seconds/100 mL) using a reverse roll coater to form a coating film. The coating film was immersed in a coagulation liquid (DMAc: water = 50: 50 [mass ratio], liquid temperature 40 ° C.) to solidify the coating layer. Next, the coating layer was washed in a water washing tank with a water temperature of 40 ° C. and dried. As a result of the evaluation, the ratio of meta-aramid: barium sulfate in the porous layer was 20: 80 (mass ratio). In this way, a separator in which a porous layer having a thickness of 2.0 μm was formed on one side of a polyethylene microporous membrane was produced.

(実施例2)
実施例1において、ポリエチレン微多孔膜Aをポリエチレン微多孔膜B(厚さ12μm、空孔率40%、ガーレ値200秒/100mL)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、セパレータを作製した。
Example 2
A separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyethylene microporous membrane A was changed to a polyethylene microporous membrane B (thickness: 12 μm, porosity: 40%, Gurley value: 200 sec/100 mL).

(実施例3)
実施例1において、硫酸バリウム粒子を水酸化マグネシウム粒子(平均一次粒子径0.88μm)に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、セパレータを作製した。
Example 3
A separator was produced in the same manner as in Example 1, except that the barium sulfate particles in Example 1 were changed to magnesium hydroxide particles (average primary particle diameter: 0.88 μm).

(実施例4)
実施例1において、硫酸バリウム粒子を加えずに塗工液を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、セパレータを作製し、ポリエチレン微多孔膜の片面に膜厚0.5μmの多孔質層が形成されたセパレータを作製した。
Example 4
A separator was prepared in the same manner as in Example 1, except that a coating liquid was prepared without adding barium sulfate particles, and a separator was prepared in which a porous layer with a thickness of 0.5 μm was formed on one side of a polyethylene microporous membrane.

(比較例1)
実施例1において、塗工液(A)をポリエチレン微多孔膜Aの両面に塗工し、ポリエチレン微多孔膜Aの表裏に塗工膜を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、セパレータを作製した。
(Comparative Example 1)
A separator was produced in the same manner as in Example 1, except that the coating liquid (A) was applied to both sides of the polyethylene microporous membrane A to form coating films on the front and back of the polyethylene microporous membrane A.

(比較例2)
実施例2において、塗工液(A)をポリエチレン微多孔膜Bの両面に塗工し、ポリエチレン微多孔膜Aの表裏に塗工膜を形成したこと以外は、実施例2と同様にして、セパレータを作製した。
(Comparative Example 2)
A separator was produced in the same manner as in Example 2, except that the coating liquid (A) was applied to both surfaces of the polyethylene microporous membrane B to form coating films on the front and back of the polyethylene microporous membrane A.

(比較例3)
ポリフッ化ビニリデン系樹脂(VDF-HFP共重合体、VDF:HFP(モル比)=97.6:2.4、重量平均分子量113万)を、濃度が4質量%となるようにジメチルアセトアミド(DMAc)とトリプロピレングリコール(TPG)の混合溶媒(DMAc:TPG=80:20[質量比])に溶解し、さらに硫酸バリウム粒子(平均一次粒子径0.05μm)を攪拌しながら混合することにより、塗工液(P)を得た。
リバースロールコーターで塗工液(P)をポリエチレン微多孔膜Bの片面に塗工し、塗工膜を形成した。塗工膜を、凝固液(DMAc:TPG:水=30:8:62[質量比]、液温40℃)に浸漬し、塗工膜を固化させた。次いで、水温40℃の水洗槽で塗工膜を洗浄し、乾燥した。このようにして、ポリエチレン微多孔膜の片面に多孔質層が形成されたセパレータを得た。
(Comparative Example 3)
A polyvinylidene fluoride resin (VDF-HFP copolymer, VDF:HFP (molar ratio) = 97.6:2.4, weight average molecular weight 1,130,000) was dissolved in a mixed solvent of dimethylacetamide (DMAc) and tripropylene glycol (TPG) (DMAc:TPG = 80:20 [mass ratio]) to a concentration of 4 mass%, and barium sulfate particles (average primary particle diameter 0.05 μm) were further mixed with the solution while stirring to obtain a coating liquid (P).
The coating liquid (P) was applied to one side of the polyethylene microporous membrane B using a reverse roll coater to form a coating film. The coating film was immersed in a coagulation liquid (DMAc:TPG:water=30:8:62 [mass ratio], liquid temperature 40°C) to solidify the coating film. The coating film was then washed in a water washing tank with water temperature of 40°C and dried. In this way, a separator having a porous layer formed on one side of the polyethylene microporous membrane was obtained.

(比較例4)
メタ型全芳香族ポリアミドを、濃度が4.5質量%となるようにジメチルアセトアミド(DMAc)に溶解し、さらに硫酸バリウム粒子(平均一次粒子径0.05μm)を攪拌混合し、塗工液(A)を得た。リバースロールコーターで塗工液(A)をポリエチレン微多孔膜B(厚さ12μm、空孔率40%、ガーレ値200秒/100mL)の片面に塗工する際に、同時に反対側の面にジメチルアセトアミドを塗工した。これを、凝固液(DMAc:水=50:50[質量比]、液温40℃)に浸漬し、塗工膜を固化させた。次いで、塗工膜を水温40℃の水洗槽で洗浄し、乾燥した。このようにして、ポリエチレン微多孔膜の片面に多孔質層が形成され、ポリエチレン微多孔膜内部に塗工液が浸透していないセパレータを得た。
(Comparative Example 4)
A meta-type wholly aromatic polyamide was dissolved in dimethylacetamide (DMAc) so that the concentration was 4.5% by mass, and barium sulfate particles (average primary particle diameter 0.05 μm) were further stirred and mixed to obtain a coating liquid (A). When the coating liquid (A) was applied to one side of a polyethylene microporous membrane B (thickness 12 μm, porosity 40%, Gurley value 200 seconds/100 mL) using a reverse roll coater, dimethylacetamide was simultaneously applied to the opposite side. This was immersed in a coagulation liquid (DMAc:water=50:50 [mass ratio], liquid temperature 40° C.) to solidify the coating film. Next, the coating film was washed in a water washing tank with a water temperature of 40° C. and dried. In this way, a porous layer was formed on one side of the polyethylene microporous membrane, and a separator in which the coating liquid did not penetrate into the polyethylene microporous membrane was obtained.


表1に示すように、実施例では、多孔質層が特定樹脂を含むことで、多孔質層の表面のみならず、多孔質基材の多孔質層を有する側と反対側の面における接触角が、比較例に比べて、著しく低下していることが分かる。これは、多孔質層の樹脂が多孔質基材の一方面から他方面へ向けて孔内部を通過して他方面に達し、多孔質基材の孔内部、及び多孔質基材の多孔質層を有する側と反対側の面に特定樹脂が存在するためと考えられる。換言すれば、接触角の変化により、多孔質層の樹脂が多孔質基材の孔内部、及び多孔質基材の多孔質層を有する側と反対側の面に存在するに至っていることを裏付けている。結果、セパレータにおける電解液との親和性が向上し、電解液の含浸性が高まる。したがって、実施例の放電特性も、比較例の放電特性に比べ、高い結果となっている。 As shown in Table 1, in the examples, the porous layer contains a specific resin, and thus the contact angle is significantly lower not only on the surface of the porous layer but also on the surface of the porous substrate opposite the side having the porous layer, compared to the comparative examples. This is thought to be because the resin of the porous layer passes through the inside of the pores from one side of the porous substrate to the other side and reaches the other side, and the specific resin is present inside the pores of the porous substrate and on the surface opposite the side having the porous layer of the porous substrate. In other words, the change in the contact angle supports the idea that the resin of the porous layer is present inside the pores of the porous substrate and on the surface opposite the side having the porous layer of the porous substrate. As a result, the affinity of the separator with the electrolyte is improved, and the impregnation of the electrolyte is enhanced. Therefore, the discharge characteristics of the examples are also higher than those of the comparative examples.

Claims (6)

ポリオレフィン微多孔膜を含む多孔質基材と、
前記多孔質基材の片面のみに、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有する樹脂を含む多孔質層と、
を備え、
前記多孔質層の表面に、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、5°以上40°以下であり、
前記多孔質基材の前記多孔質層を有する側と反対側の表面に、前記電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、30°以上75°以下であり、
前記多孔質層は、厚みが0.5μm~2.5μmであり、
前記多孔質基材の孔内部に前記樹脂を有し、前記樹脂が前記多孔質基材の一方面から他方面に達して存在する、
非水系二次電池用セパレータ。
A porous substrate comprising a polyolefin microporous membrane;
a porous layer on only one surface of the porous substrate, the porous layer comprising a resin having at least one bond group selected from the group consisting of an amide bond, an imide bond, and a sulfonyl bond;
Equipped with
When 1.0 μL of an electrolyte solution in which 1 mol/l of LiPF4 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]) is dropped onto the surface of the porous layer, the contact angle at the time 65 milliseconds after the electrolyte solution lands is 5° or more and 40° or less,
When 1.0 μL of the electrolyte solution is dropped onto the surface of the porous substrate opposite to the surface having the porous layer, the contact angle at 65 milliseconds after the electrolyte solution lands is 30° or more and 75° or less;
The porous layer has a thickness of 0.5 μm to 2.5 μm;
The resin is present inside the pores of the porous substrate, and the resin is present from one surface of the porous substrate to the other surface of the porous substrate.
Separator for non-aqueous secondary batteries.
前記多孔質層は、無機粒子を含む請求項1に記載の非水系二次電池用セパレータ。 The separator for a non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the porous layer contains inorganic particles. 前記樹脂は、全芳香族ポリアミドを含む請求項1又は請求項2に記載の非水系二次電池用セパレータ。 The separator for a non-aqueous secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the resin contains a wholly aromatic polyamide. 下記式で求められるマクミラン数Mnが20以下である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の非水系二次電池用セパレータ。
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
式中、σeは、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPFを溶解させた電解液の20℃での導電率(S/m)を表し、σsは、前記電解液を含浸させた20℃でのセパレータの導電率(S/m)を表し、tは、膜厚(m)を表し、Rmは、セパレータの膜抵抗(ohm・cm
)を表す。
4. The separator for a non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein a MacMillan number Mn calculated by the following formula is 20 or less:
Mn=(σe)/(σs)
σs=t/Rm
In the formula, σe represents the conductivity (S/m) at 20° C. of an electrolyte solution in which 1 mol/l of LiPF6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]), σs represents the conductivity (S/m) at 20° C. of a separator impregnated with the electrolyte solution, t represents the membrane thickness (m), and Rm represents the membrane resistance of the separator (ohm cm 2
)
前記多孔質層の表面の接触角と、前記多孔質基材の前記多孔質層を有する側とは反対側の表面の接触角と、の差の絶対値が45°以下である請求項1~請求項のいずれか1項に記載の非水系二次電池用セパレータ。 5. The separator for a non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the absolute value of the difference between the contact angle of the surface of the porous layer and the contact angle of the surface of the porous substrate opposite to the side having the porous layer is 45 ° or less. 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に配置された非水系二次電池用セパレータと、環状カーボネートを溶媒の全質量に対して90質量%以上含む溶媒にリチウム塩を溶解した電解液と、を備え、
前記非水系二次電池用セパレータが、ポリオレフィン微多孔膜を含む多孔質基材と、前記多孔質基材の片面のみに、アミド結合、イミド結合及びスルホニル結合の群から選ばれる少なくとも1つの結合基を有する樹脂を含む多孔質層と、を備え、
前記多孔質層の表面に、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートの混合溶媒(混合比1:1[質量比])に1mol/lのLiPF を溶解させた電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、5°以上40°以下であり、
前記多孔質基材の前記多孔質層を有する側と反対側の表面に、前記電解液を1.0μL滴下した際の電解液の着滴から65ミリ秒経過した時点での接触角が、30°以上75°以下であり、
前記多孔質基材の孔内部に前記樹脂を有し、前記樹脂が前記多孔質基材の一方面から他方面に達して存在し、
リチウムのドープ・脱ドープにより起電力を得る非水系二次電池。
The battery includes a positive electrode, a negative electrode, a non-aqueous secondary battery separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in a solvent containing 90 mass % or more of a cyclic carbonate with respect to a total mass of the solvent,
The nonaqueous secondary battery separator comprises a porous substrate including a polyolefin microporous membrane, and a porous layer including a resin having at least one bonding group selected from the group consisting of an amide bond, an imide bond, and a sulfonyl bond, on only one surface of the porous substrate;
When 1.0 μL of an electrolyte solution in which 1 mol/l of LiPF4 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate (mixing ratio 1:1 [mass ratio]) is dropped onto the surface of the porous layer, the contact angle at the time 65 milliseconds after the electrolyte solution lands is 5° or more and 40° or less,
When 1.0 μL of the electrolyte solution is dropped onto the surface of the porous substrate opposite to the surface having the porous layer, the contact angle at 65 milliseconds after the electrolyte solution lands is 30° or more and 75° or less;
The resin is present inside the pores of the porous substrate, and the resin is present from one surface of the porous substrate to the other surface of the porous substrate;
A non-aqueous secondary battery that obtains electromotive force by doping and dedoping lithium.
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