JPH10199330A - Aprotic electrolyte thin film and its manufacturing method - Google Patents

Aprotic electrolyte thin film and its manufacturing method

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JPH10199330A
JPH10199330A JP9015849A JP1584997A JPH10199330A JP H10199330 A JPH10199330 A JP H10199330A JP 9015849 A JP9015849 A JP 9015849A JP 1584997 A JP1584997 A JP 1584997A JP H10199330 A JPH10199330 A JP H10199330A
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polyolefin
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aprotic
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公一 河野
Kotaro Takita
耕太郎 滝田
Norimitsu Kaimai
教充 開米
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Tonen Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain aprotic electrolyte thin film capable of immobilizing electrolyte solution stable in a wide temperature range and controllable in ion conductivity by impregnating and immobilizing aprotic electrolyte solution into polyolefin porous thin film coating the surface and minute holes with living- polypropylene with terminal functional group. SOLUTION: Desirably 1-50wt.% of terminal denatured living-polymerization polypropylene is contained with polyolefin, that is, polypropylene, polyethylene and their composition, containing desirably not less than one wt.% of superhigh molecular weight component. After making this polyolefin composition to gelation form by adding solvent and heating dissolution, and forming polyolefin porous thin film through elongation and thermal immobilization, aprotic electrolytic thin film is formed. By coating the surface and the surface of the minute holes of polyolefin porous thin film with living-polymerization functional group, an electric cell with high conductivity and excellent durability is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非プロトン性電解
質薄膜及びその製造方法に関し、特にポリオレフィン多
孔薄膜に、非プロトン性電解質溶液を固定化した非プロ
トン性電解質薄膜及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aprotic electrolyte thin film and a method for producing the same, and more particularly, to an aprotic electrolyte thin film in which an aprotic electrolyte solution is immobilized on a polyolefin porous thin film and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解質薄膜は、燃料電池、食塩電解、一
次電池、二次電池、促進輸送用分離膜、エレクトロクロ
ミックデバイス、センサーなど低膜抵抗で、かつ優れた
機械的強度の要求される分野に広く利用できる。なかで
も、リチウム系二次電池などの高分子固体電解質として
利用できる。
2. Description of the Related Art Electrolyte thin films are fields requiring low membrane resistance and excellent mechanical strength, such as fuel cells, salt electrolysis, primary batteries, secondary batteries, separation membranes for facilitated transport, electrochromic devices, and sensors. Widely available to. Among them, it can be used as a solid polymer electrolyte such as a lithium secondary battery.

【0003】高分子固体電解質系のリチウム二次電池
は、リチウム金属のデンドライトの生成を阻止して電池
の短絡損傷や発火問題を解決し、溶液系の二次電池に比
べ液もれがなく、特に薄膜化、大面積化を可能にすると
いうことで、開発が望まれてきている。
A lithium secondary battery based on a polymer solid electrolyte prevents the formation of lithium metal dendrite to solve the problem of short-circuit damage and ignition of the battery, and has no liquid leakage as compared with a secondary battery based on a solution. In particular, development has been desired because it enables thinning and large area.

【0004】LiClO4などのリチウム塩をポリエチ
レンオキシドやポリプロピレンオキシドなどのポリエー
テル、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテル誘導体
に溶解させた高分子電解質が開発されているが、イオン
導電率10-5〜10-3s/cmは室温より十分高温でない
と発揮されない。
A polymer electrolyte in which a lithium salt such as LiClO 4 is dissolved in a polyether such as polyethylene oxide or polypropylene oxide, a polyester, a polyimide or a polyether derivative has been developed, but the ionic conductivity is 10 −5 to 10 −. 3 s / cm is not exhibited unless the temperature is sufficiently higher than room temperature.

【0005】また、実効抵抗を下げるためには薄膜化の
例として、50μm以下の固体高分子多孔薄膜の0.1
μm以下の微細な空孔中に毛管凝縮を利用して液体状イ
オン導電体を固定化する方法(特開平1−15805
1)があるが、動作温度の問題は根本的には解決されて
いなかった。
In order to reduce the effective resistance, as an example of thinning, a 0.1 μm or less solid polymer porous thin film of 0.1 μm or less is used.
A method for immobilizing a liquid ionic conductor by utilizing capillary condensation in fine pores having a size of μm or less (Japanese Patent Laid-Open No. 1-18055)
Although there is 1), the problem of the operating temperature has not been fundamentally solved.

【0006】さらに、ポリマーマトリックスに従来の液
体タイプのリチウム電池と同じような塩と溶媒の溶液を
含浸させるゲル状ポリマーとして、架橋したポリアルキ
レンオキシドを電解質に用いる技術(USP4,30
3,748)、ポリアリレートをゲル化して電解質に用
いる技術(USP4,830,939)が提案されてい
る。また、最近では、ポリフッ化ビニリデンとヘキサフ
ルオロプロピレンの共重合体にリチウム塩を溶解したカ
ーボネート系溶液を含浸させたポリマーゲルを電解質に
用いる技術(USP5,296,318)が提案され、
有望視されているが、高温におけるゲル収縮による電解
液の滲みだしの問題があり、溶媒保持性に問題があっ
た。
Further, as a gel polymer in which a polymer matrix is impregnated with a salt and solvent solution similar to that of a conventional liquid type lithium battery, a technique using a cross-linked polyalkylene oxide as an electrolyte (USP 4,30)
3,748), and a technique (US Pat. No. 4,830,939) for gelling polyarylate and using it as an electrolyte has been proposed. Recently, a technique (USP 5,296,318) using a polymer gel obtained by impregnating a carbonate-based solution obtained by dissolving a lithium salt in a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene as an electrolyte has been proposed.
Although promising, there is a problem of oozing out of the electrolytic solution due to gel shrinkage at a high temperature, and there is a problem in solvent retention.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解消し、薄膜化、大面積化などが容易で広い
温度範囲で非プロトン性電解質溶媒の保持性に優れ、長
期安定性と機械的強度の向上した非プロトン性電解質薄
膜及びその製造方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, is easy to form a thin film and has a large area, has excellent aprotic electrolyte solvent retention over a wide temperature range, and has a long-term stability. An object of the present invention is to provide an aprotic electrolyte thin film having improved properties and mechanical strength, and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、主骨格は耐溶剤性に優れたポリ
オレフィンから構成され、末端鎖に使用する電解液溶媒
と親和性を有する官能基を有するポリマーで表面及び細
孔表面をコーティングしたポリオレフィン多孔薄膜に電
解質溶液を含浸させることにより、非プロトン性電解質
溶液を膜に固定化し、溶媒保持性に優れた非プロトン性
電解質薄膜が得られることを発見し本発明に想到した。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the main skeleton is composed of polyolefin having excellent solvent resistance and has an affinity for the electrolyte solvent used for the terminal chain. By impregnating the electrolyte solution into the polyolefin porous thin film whose surface and pore surface are coated with a polymer having a functional group, the aprotic electrolyte solution is immobilized on the membrane, and an aprotic electrolyte thin film having excellent solvent retention properties is obtained. The inventors have found that the present invention can be obtained, and reached the present invention.

【0009】すなわち、本発明の非プロトン性電解質薄
膜は末端変性ポリプロピレンを導入したポリオレフィン
多孔薄膜に非プロトン性電解質溶液を固定化させるもの
である。
[0009] That is, the aprotic electrolyte thin film of the present invention immobilizes an aprotic electrolyte solution on a polyolefin porous thin film into which a terminal-modified polypropylene has been introduced.

【0010】また、本発明の非プロトン性電解質薄膜の
製造方法は、非プロトン性溶媒に親和性を有する官能基
含有モノマーで末端を変性したリビング重合ポリプロピ
レンをポリオレフィン多孔薄膜に含浸、塗布またはスプ
レーなどの方法で導入し、ついで非プロトン性電解質溶
液を含浸させて固定化させるものである。
[0010] The method for producing an aprotic electrolyte thin film of the present invention comprises the steps of impregnating, coating or spraying a polyolefin porous thin film with living polymerized polypropylene whose terminal is modified with a functional group-containing monomer having an affinity for an aprotic solvent. And then immobilized by impregnation with an aprotic electrolyte solution.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の非プロトン性電解質薄膜
は、主骨格は耐溶剤性に優れたポリオレフィン多孔薄膜
から構成されている。このポリオレフィン多孔薄膜は、
使用する電解液溶媒に親和性を有する官能基を末端鎖に
有する末端変性ポリマーを含有し、電解質を溶媒に溶解
した電解質溶液が充填され、安定的に保持された薄膜で
ある。以下、本発明を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The aprotic electrolyte thin film of the present invention has a main skeleton composed of a polyolefin porous thin film having excellent solvent resistance. This polyolefin porous thin film
A thin film containing a terminal-modified polymer having a functional group having an affinity for the solvent of the electrolyte solution used in the terminal chain, filled with an electrolyte solution in which the electrolyte is dissolved in the solvent, and stably held. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0012】(1)ポリオレフィン多孔薄膜 本発明のポリオレフィン多孔薄膜は、ポリオレフィンか
らなる多孔薄膜に、末端変性ポリプロピレンを含浸、塗
布またはスプレーなどの方法で導入したものである。
(1) Porous Polyolefin Thin Film The polyolefin porous thin film of the present invention is obtained by impregnating, coating or spraying a terminal modified polypropylene onto a polyolefin porous thin film.

【0013】1.原料 a.ポリオレフィン組成物 主骨格である耐溶剤性を有するポリオレフィンとして
は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−
ペンテン−1、1−ヘキセンなどを重合した結晶性の単
独重合体又は共重合体が挙げられるが、多孔構造の設計
や薄膜化を考慮すると、これらのうちではポリプロピレ
ン、ポリエチレン(特に高密度ポリエチレン)及びこれ
らの組成物等が好ましい。
1. Raw material a. Polyolefin composition Examples of the polyolefin having solvent resistance as a main skeleton include ethylene, propylene, 1-butene, and 4-methyl-.
A crystalline homopolymer or a copolymer obtained by polymerizing pentene-1, 1-hexene or the like may be mentioned. Among them, polypropylene and polyethylene (especially high-density polyethylene) are considered in consideration of the design of the porous structure and thinning. And their compositions are preferred.

【0014】また、該ポリオレフィンは、重量平均分子
量が5×105以上、好ましくは1×106〜1×107
の超高分子量成分を1重量%以上含有し、分子量分布
(重量平均分子量/数平均分子量)が10〜300であ
るのが好ましい。超高分子量ポリオレフィン成分の含有
量が1重量%未満では、膜の延伸性の向上に寄与すると
ころが不十分である。一方、上限は特に限定的ではな
い。また、分子量分布が300をこえると、低分子量成
分による破断が起こり薄膜全体の強度が低下するため好
ましくない。
The polyolefin has a weight average molecular weight of 5 × 10 5 or more, preferably 1 × 10 6 to 1 × 10 7.
Is preferably contained in an amount of 1% by weight or more, and the molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 10 to 300. When the content of the ultrahigh molecular weight polyolefin component is less than 1% by weight, the portion which contributes to the improvement of the stretchability of the film is insufficient. On the other hand, the upper limit is not particularly limited. On the other hand, if the molecular weight distribution exceeds 300, breakage due to low molecular weight components occurs, and the strength of the entire thin film decreases, which is not preferable.

【0015】該ポリオレフィンは上記分子量及び分子量
分布を有していれば、多段重合によるものであっても、
2種以上のポリオレフィンによる組成物であっても、い
ずれでもよい。
If the polyolefin has the above-mentioned molecular weight and molecular weight distribution, even if it is obtained by multi-stage polymerization,
The composition may be composed of two or more polyolefins.

【0016】なお、上述したような超高分子量成分を含
有するポリオレフィンには、必要に応じて、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、アンチブロッキング剤、顔料、染
料、無機充填材などの各種添加剤を本発明の目的を損な
わない範囲で添加することができる。
The polyolefin containing an ultrahigh molecular weight component as described above may contain various additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antiblocking agent, a pigment, a dye, and an inorganic filler, if necessary. It can be added within a range that does not impair the purpose of the present invention.

【0017】b.末端変性ポリプロピレン 末端変性ポリプロピレンは末端に官能基構造を有するポ
リプロピレンである。ここでポリプロピレンとしては、
プロピレン単独重合体に限らず、プロピレンと他のα−
オレフィン(例えばエチレン、1−ブテン、1−ヘキセ
ン、4−メチル−1−ペンテン等)との1種または2種
以上のブロック共重合体ゴムを包含する。
B. Terminal-modified polypropylene Terminal-modified polypropylene is a polypropylene having a functional group structure at the terminal. Here, as polypropylene,
Not limited to propylene homopolymer, propylene and other α-
One or more block copolymer rubbers with olefins (eg, ethylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, etc.) are included.

【0018】末端に官能基構造を有するポリプロピレン
は、次のようにして製造できる。すなわち、特定のバナ
ジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒
の存在下でプロピレンをリビング重合して得られるリビ
ングポリプロピレンを官能基含有モノマーと反応させる
ことにより製造する。
The polypropylene having a functional group structure at the terminal can be produced as follows. That is, it is produced by reacting a living polypropylene obtained by living polymerization of propylene with a functional group-containing monomer in the presence of a catalyst comprising a specific vanadium compound and an organoaluminum compound.

【0019】バナジウム化合物としてはV(アセチルア
セトナト)3、V(2−メチル−1、3−ブタンジオナ
ト)3、V(1、3−ブタンジオナト)3、が好ましい。
有機アルミニウム化合物としては、炭素数1〜18個、
好ましくは炭素数2〜6個を有する有機アルミニウム化
合物またはその混合物または錯化合物であり、例えば、
ジアルキルアルミニウムモノハライド、モノアルキルア
ルミニウムジハライド、アルキルアルミニウムセスキハ
ライドなどが挙げられる。
As the vanadium compound, V (acetylacetonato) 3 , V (2-methyl-1,3-butanedionato) 3 , and V (1,3-butanedionato) 3 are preferred.
As the organic aluminum compound, 1 to 18 carbon atoms,
Preferably an organoaluminum compound having 2 to 6 carbon atoms or a mixture or complex compound thereof, for example,
Examples include dialkylaluminum monohalide, monoalkylaluminum dihalide, and alkylaluminum sesquihalide.

【0020】重合反応は、重合反応に対して不活性で、
かつ重合時に液状である溶媒中で行うのが好ましい。そ
のような溶媒としては、飽和脂肪族炭化水素、飽和脂環
式炭化水素、芳香族炭化水素が挙げられる。
The polymerization reaction is inert to the polymerization reaction,
It is preferable to carry out the reaction in a solvent which is liquid at the time of polymerization. Such solvents include saturated aliphatic hydrocarbons, saturated alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons.

【0021】プロピレンの重合時の重合触媒の使用量は
プロピレン1モル当たりバナジウム化合物が1×10-4
〜0.1モル、好ましくは5×10-4〜5×10-2モル
で、有機アルミニウム化合物が1×10-4〜0.5モ
ル、好ましくは1×10-3〜0.1モルである。なお、
バナジウム化合物1モル当たり、有機アルミニウム化合
物は4〜100モル用いられるのが望ましい。
The amount of the polymerization catalyst used in the polymerization of propylene is 1 × 10 -4 per mole of propylene.
0.1 to 0.1 mol, preferably 5 × 10 −4 to 5 × 10 −2 mol, and the organoaluminum compound is 1 × 10 −4 to 0.5 mol, preferably 1 × 10 −3 to 0.1 mol. is there. In addition,
It is desirable to use 4 to 100 mol of the organoaluminum compound per 1 mol of the vanadium compound.

【0022】リビング重合は、通常−100℃〜100
℃で、0.5〜50時間行われる。得られるリビングポ
リプロピレンの分子量は反応温度および反応時間を変え
ることにより調節できる。重合温度を低温、特に−30
℃以下にすることにより、単分散に近い分子量分布を持
つポリマーとすることができる。−50℃以下ではMw
(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)が1.05
〜1.40のリビング重合体とすることができる。
Living polymerization is usually carried out at a temperature between -100 ° C and 100 ° C.
C. for 0.5 to 50 hours. The molecular weight of the obtained living polypropylene can be adjusted by changing the reaction temperature and the reaction time. Lower the polymerization temperature, especially -30
By setting the temperature to not more than ° C, a polymer having a molecular weight distribution close to monodispersion can be obtained. Mw below -50 ° C
(Weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) is 1.05
It can be a living polymer of from 1.40 to 1.40.

【0023】上記のようにして、約800〜400,0
00の数平均分子量を持ち、単分散に近いリビングポリ
プロピレンを製造できる。
As described above, about 800 to 400,0
Living polypropylene having a number average molecular weight of 00 and close to monodispersion can be produced.

【0024】次に、末端に官能基構造を導入するため
に、リビングポリプロピレンと官能基含有モノマーと反
応させる。導入するモノマーとしては、アクリル酸、メ
タクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、アクリルアミド、アクリルニトリル、スチレンおよ
びその誘導体等が用いられる。具体的には、例えばアク
リル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸2−エチルヘキシル、ラウリルアクリレー
ト、ステアリルアクリレート、エチルデシルアクリレー
ト、エチルヘキサデシルアクリレート、2−エトキシエ
チルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
アクリレート、1、4ブタンジオールジアクリレート、
1、6−ヘキサンジオールジアクリレート等のアクリル
系モノマーが挙げられ、メタクリル酸エステルとして
は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタク
リル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタク
リル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロ
キシプロピル、メタクリル酸グリシジル、ジメタクリル
酸エチレングリコール等のメタクリル系モノマーが挙げ
られる。これらの1種類又は複数種類を選択して用いる
ことができる。また、必要に応じてビニルアクリレー
ト、ビニルメタアクリレート、ジビニルベンゼン、ビニ
ルアクリル酸ブチル等の架橋性モノマーも用いることが
できる。
Next, in order to introduce a functional group structure into the terminal, living polypropylene is reacted with a functional group-containing monomer. As the monomers to be introduced, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylamide, acrylonitrile, styrene and derivatives thereof are used. Specifically, for example, acrylates include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate,
2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, ethyl decyl acrylate, ethyl hexadecyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, trimethylolpropane triacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 1,4 butanediol diacrylate,
Acrylic monomers such as 1,6-hexanediol diacrylate are exemplified. Examples of methacrylates include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, and methacrylic acid. Examples include methacrylic monomers such as cyclohexyl acid, benzyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and ethylene glycol dimethacrylate. One or more of these can be selected and used. If necessary, a crosslinkable monomer such as vinyl acrylate, vinyl methacrylate, divinylbenzene, and vinyl butyl acrylate can be used.

【0025】上記したモノマーのうちではアクリル酸、
メタクリル酸またはこれらのエステルからなるモノマ
ー、アクリルアミドまたはその誘導体からなるアクリル
系モノマーを用いるのが好ましい。
Among the above-mentioned monomers, acrylic acid,
It is preferable to use a monomer composed of methacrylic acid or an ester thereof, or an acrylic monomer composed of acrylamide or a derivative thereof.

【0026】これらのモノマーは電解質薄膜の製造で用
いる電解溶液の溶媒により適宜選択する。具体的には、
溶解性を表す溶解度パラメーターの一つであるハンセン
パラメーターを考慮に入れて選択する。ハンセンパラメ
ーターとは、溶解度パラメーターを無極性相互作用によ
る効果δd、分極による効果δp、水素結合による効果δ
h、の3成分に分けて三次元的に表したパラメーター
で、多くの溶剤についてその値が調べられている(C.
M.Hansen,et al.,Encyclope
dia of Chemical Technolog
y,N.Y.,p.889,1971)。また、ある特
定のポリマーに対して溶解性の高い溶媒(良溶媒)およ
び貧溶媒のハンセンパラメーターをδd、δp、δhのな
す三次元空間座標にプロットすると、良溶媒のハンセン
パラメーターは、ある大きさの球内に位置することが経
験的に判っている。すなわち、ある溶媒とポリマーの三
次元空間座標(δd、δp、δh)距離が近い場合、その
ポリマーに対して良溶媒とみなすことができる。
These monomers are appropriately selected depending on the solvent of the electrolytic solution used for producing the electrolyte thin film. In particular,
The selection is made in consideration of the Hansen parameter which is one of the solubility parameters indicating the solubility. The Hansen parameter refers to the solubility parameter as the effect of nonpolar interaction δ d , the effect of polarization δ p , the effect of hydrogen bonding δ
h , three-dimensionally divided parameters into three components, the values of which are examined for many solvents (C.
M. Hansen, et al. , Encyclope
dia of Chemical Technology
y, N. Y. , P. 889, 1971). Also, when the Hansen parameters of a solvent having a high solubility (good solvent) and a poor solvent for a specific polymer are plotted on the three-dimensional spatial coordinates formed by δ d , δ p , and δ h , the Hansen parameter of the good solvent becomes It has been empirically found to be located within a sphere of a certain size. That is, if the distance between a certain solvent and a polymer is close to the three-dimensional spatial coordinates (δ d , δ p , δ h ), it can be regarded as a good solvent for the polymer.

【0027】本発明では、リビング重合体を形成する単
一モノマーあるいは複数モノマーの配合量を、電解溶液
の溶媒のハンセンパラメーターに合わせて調節する。こ
うすることにより、電解溶液に効果的に膨潤ゲル化し、
それを強固に固定化することができるようになる。ここ
で、末端変性リビング重合体を導入したポリオレフィン
多孔性薄膜は、その表面および細孔表面を覆っているリ
ビング重合官能基に親和性のある電解液溶媒を選択的に
取り込むが、主骨格が耐溶剤性に優れたポリエチレンか
ら構成されているので、全体としてその膨潤は適度に抑
えられ、大きな変形、強度の低下を防止できる。
In the present invention, the amount of a single monomer or a plurality of monomers forming a living polymer is adjusted in accordance with the Hansen parameter of the solvent of the electrolytic solution. This effectively swells and gels in the electrolytic solution,
It can be firmly fixed. Here, the polyolefin porous thin film into which the terminal-modified living polymer has been introduced selectively takes in an electrolyte solvent having an affinity for the living polymerization functional group covering the surface and the pore surface, but the main skeleton is resistant to the solvent. Since it is composed of polyethylene having excellent solvent properties, its swelling is appropriately suppressed as a whole, and large deformation and reduction in strength can be prevented.

【0028】リビングポリプロピレンと官能基含有モノ
マーとの反応は、リビングポリプロピレンが存在する反
応系にモノマーを供給し、反応させる。反応は通常−1
00℃〜150℃の温度で5分間〜50時間行う。反応
温度を高くするか、反応時間を長くすることにより、モ
ノマーユニットによるポリプロピレン末端の変性率を増
大することができる。リビングポリプロピレン1モルに
対して、通常モノマーを1〜1,000モル使用する。
The reaction between the living polypropylene and the functional group-containing monomer is carried out by supplying the monomer to a reaction system in which the living polypropylene exists. Reaction is usually -1
It is performed at a temperature of 00 ° C to 150 ° C for 5 minutes to 50 hours. By increasing the reaction temperature or lengthening the reaction time, it is possible to increase the modification ratio of the polypropylene terminal with the monomer unit. Usually, 1 to 1,000 mol of a monomer is used per 1 mol of living polypropylene.

【0029】上記のようにして得られた末端変性ポリプ
ロピレンは約800〜500,000の数平均分子量
(Mn)を有し、かつ前記のリビングポリプロピレンそ
のものを踏襲した非常に狭い分子量分布(Mw/Mn=
1.05〜1.40)を有する。しかも、その末端に、平
均して0.1〜500個、好ましくは0.5〜100個の
前記モノマーの末端構造を有する。またこのようにして
製造した末端変性ポリプロピレンは、シンジオタクチッ
クダイアッド分率が0.6以上であることが1つの特徴
である。
The terminal-modified polypropylene obtained as described above has a number average molecular weight (Mn) of about 800 to 500,000, and has a very narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) following the living polypropylene itself. =
1.05 to 1.40). In addition, the terminal has an average of 0.1 to 500, preferably 0.5 to 100 terminal structures of the monomers at the terminal. One feature of the end-modified polypropylene thus produced is that the syndiotactic dyad fraction is 0.6 or more.

【0030】2.ポリオレフィン多孔薄膜の製造法 本発明のポリオレフィン多孔薄膜の製造方法は、上述の
ポリオレフィン組成物を溶媒に加熱溶解することによ
り、溶液を調製する。この溶媒としては、ノナン、デカ
ン、デカリン、p−キシレン、ウンデカン、ドデカン、
流動パラフィンなどの脂肪族または環式の炭化水素、あ
るいは沸点がこれらに対応する鉱油留分などを用いるこ
とができる。
2. Method for Producing Polyolefin Porous Thin Film In the method for producing a polyolefin porous thin film of the present invention, a solution is prepared by heating and dissolving the above-mentioned polyolefin composition in a solvent. Examples of the solvent include nonane, decane, decalin, p-xylene, undecane, dodecane,
An aliphatic or cyclic hydrocarbon such as liquid paraffin, or a mineral oil fraction having a boiling point corresponding thereto can be used.

【0031】加熱溶解は、ポリオレフィン組成物を溶媒
中で完全に溶解する温度で撹拌しながら行うか、又は押
出機中で均一混合して溶解する方法で行う。溶媒中で撹
拌しながら溶解する場合は、温度は使用する重合体及び
溶媒により異なるが、例えばポリエチレン組成物の場合
には140〜250℃の範囲である。ポリオレフィン組
成物の高濃度溶液から多孔薄膜を製造する場合は、押出
機中で溶解するのが好ましい。
The heat dissolution is carried out with stirring at a temperature at which the polyolefin composition is completely dissolved in the solvent, or by a method in which the polyolefin composition is uniformly mixed and dissolved in an extruder. In the case of dissolving with stirring in a solvent, the temperature varies depending on the polymer and the solvent to be used. For example, in the case of a polyethylene composition, the temperature is in the range of 140 to 250 ° C. When producing a porous thin film from a highly concentrated solution of a polyolefin composition, it is preferable to dissolve it in an extruder.

【0032】ポリオレフィン組成物と溶媒との配合割合
は、ポリオレフィン組成物と溶媒の合計を100重量%
として、ポリオレフィン組成物が10〜50重量%、好
ましくは10〜40重量%であり、溶媒が90〜50重
量%、好ましくは90〜60重量%である。ポリオレフ
ィン組成物が10重量%未満では(溶媒が90重量%を
超えると)、シート状に成形する際に、ダイス出口で、
スウエルやネックインが大きくシートの成形性、自己支
持性が困難となる。一方、ポリオレフィン組成物が50
重量%を超えると(溶媒が50重量%未満では)、成形
加工性が低下する。
The mixing ratio of the polyolefin composition and the solvent is such that the total of the polyolefin composition and the solvent is 100% by weight.
The polyolefin composition is 10 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, and the solvent is 90 to 50% by weight, preferably 90 to 60% by weight. When the polyolefin composition is less than 10% by weight (when the solvent exceeds 90% by weight), when forming into a sheet, at the die exit,
The swell and neck-in are large, making the sheet formability and self-supporting difficult. On the other hand, when the polyolefin composition is 50
If the amount is more than 50% by weight (the amount of the solvent is less than 50% by weight), moldability decreases.

【0033】次に、このようにして溶融混練したポリオ
レフィン組成物の加熱溶液を押出機を介して、ダイス等
から押し出して成形する。
Next, the heated solution of the polyolefin composition thus melt-kneaded is extruded from a die or the like through an extruder and molded.

【0034】ダイスは、通常長方形の口金形状をしたシ
ートダイスが用いられるが、2重円筒状の中空糸ダイ
ス、インフレーションダイス等も用いることができる。
シートダイスを用いた場合のダイスギャップは通常0.
1〜5mmであり、押し出し成形時には140〜250℃
に加熱する。この際押し出し速度は、通常20〜30cm
/分ないし5〜10m/分である。
As the die, a sheet die having a rectangular die shape is usually used, but a double-cylindrical hollow fiber die, an inflation die and the like can also be used.
The die gap when using a sheet die is usually 0.1.
1-5mm, 140-250 ° C during extrusion
Heat to At this time, the extrusion speed is usually 20 to 30 cm
/ Min to 5 to 10 m / min.

【0035】このようにしてダイスから押し出された溶
液は、急冷することによりゲル状成形物に形成される。
冷却は少なくとも50℃/分の速度で行うのが好まし
い。
The solution extruded from the die in this way is formed into a gel-like molded article by quenching.
Cooling is preferably performed at a rate of at least 50 ° C./min.

【0036】次に、このゲル状成形物に延伸を行う。延
伸はゲル状成形物を加熱し、通常のテンター法、ロール
法、インフレーション法、圧延法もしくはこれらの方法
の組み合わせによって所定の倍率で行う。延伸は一軸延
伸でも二軸延伸でもよいが、二軸延伸が好ましい。ま
た、二軸延伸の場合は、縦横同時延伸または逐次延伸の
いずれでもよい。
Next, this gel-like molded product is stretched. Stretching is performed by heating the gel-like molded product and at a predetermined magnification by a usual tenter method, roll method, inflation method, rolling method or a combination of these methods. The stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching, but biaxial stretching is preferred. In the case of biaxial stretching, either vertical or horizontal simultaneous stretching or sequential stretching may be used.

【0037】延伸温度はポリオレフィンの融点+10℃
以下、好ましくはポリオレフィンの結晶分散温度から結
晶融点未満の範囲で行う。例えば、ポリエチレン場合
は、90〜140℃、好ましくは100〜130℃の範
囲である。
The stretching temperature is the melting point of polyolefin + 10 ° C.
Hereinafter, the reaction is preferably performed in a range from the crystal dispersion temperature of the polyolefin to less than the crystal melting point. For example, in the case of polyethylene, the temperature is in the range of 90 to 140C, preferably 100 to 130C.

【0038】また延伸倍率は原反の厚さによって異なる
が、一軸延伸では2倍以上が好ましく、より好ましくは
3〜30倍である。二軸延伸では面倍率で10倍以上が
好ましく、より好ましくは15〜400倍である。面倍
率が10倍未満では延伸が不十分で高弾性、高強度の微
多孔膜が得られない。一方、面倍率が400倍を超える
と、延伸操作などで制約が生じる。
Although the stretching ratio varies depending on the thickness of the raw material, it is preferably 2 times or more, more preferably 3 to 30 times in uniaxial stretching. In biaxial stretching, the area ratio is preferably 10 times or more, more preferably 15 to 400 times. If the area ratio is less than 10 times, stretching is insufficient and a highly elastic and high-strength microporous film cannot be obtained. On the other hand, if the area magnification exceeds 400 times, restrictions are imposed on the stretching operation and the like.

【0039】延伸された成形物は、溶剤で洗浄し残留す
る溶媒を除去する。洗浄溶剤としては、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタンなどの炭化水素、塩化メチレン、四塩炭
素などの塩素化炭化水素、三フッ化エタンなどのフ化炭
化水素、ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル
類などの易揮発性のものを用いることができる。抽出後
洗浄溶剤を乾燥し、結晶分散温度〜融点の温度範囲で熱
固定することが望ましい。
The stretched molded product is washed with a solvent to remove the remaining solvent. Examples of the washing solvent include hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane; chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride and tetrachlorocarbon; fluorinated hydrocarbons such as ethane trifluoride; and ethers such as diethyl ether and dioxane. Volatile ones can be used. After the extraction, it is desirable to dry the washing solvent and heat-fix it in the temperature range from the crystal dispersion temperature to the melting point.

【0040】以上のようにして製造したポリオレフィン
多孔薄膜は破断強度が200kg/cm2以上とするの
がよい。200kg/cm2以上とすることで、リビン
グ重合官能基に電解溶液の溶媒が溶解した際の膨潤に対
する耐変形性が十分となる。また厚さは好ましくは0.
1〜100μm、より好ましくは0.2〜50μmであ
る。厚さが0.1μm未満では膜の機械的強度が小さ
く、実用に供することが難しい。一方100μmを超え
る場合は、厚すぎて小型の電池、コンデンサー製造の上
では好ましくはない。なお、空孔率、孔径については特
に限定はないが、電解質溶液を導入した状態でのイオン
伝導を損なわない範囲の空孔率、孔径が好ましい。ま
た、同状態で内部短絡を生じない範囲の空孔率、孔径が
好ましい。
The polyolefin porous thin film produced as described above preferably has a breaking strength of 200 kg / cm 2 or more. When the weight is 200 kg / cm 2 or more, deformation resistance against swelling when the solvent of the electrolytic solution is dissolved in the living polymerization functional group becomes sufficient. Further, the thickness is preferably 0.1.
It is 1 to 100 μm, more preferably 0.2 to 50 μm. When the thickness is less than 0.1 μm, the mechanical strength of the film is small, and it is difficult to put the film to practical use. On the other hand, if it exceeds 100 μm, it is too thick, which is not preferable in producing small batteries and capacitors. The porosity and pore size are not particularly limited, but are preferably porosity and pore size within a range that does not impair ion conduction in a state where the electrolyte solution is introduced. Further, a porosity and a pore diameter in a range where an internal short circuit does not occur in the same state are preferable.

【0041】なお、得られたポリオレフィン多孔薄膜
は、必要に応じてさらに、プラズマ照射、界面活性剤含
浸、表面グラフト等の親水化処理などの表面修飾を施す
ことができる。
The obtained polyolefin porous thin film may be further subjected to a surface modification such as a plasma irradiation, a surfactant impregnation, a surface grafting or other hydrophilic treatment, if necessary.

【0042】3.末端変性ポリプロピレンの導入方法 末端変性ポリプロピレンを芳香族炭化水素、パラフィン
系炭化水素、クロロホルム、テトラヒドロフラン等の溶
媒に溶解し、ポリオレフィン多孔薄膜に導入する。導入
する方法としては、含浸、塗布またはスプレーなどの方
法で多孔薄膜の表面及び細孔表面をコーティングするこ
とができ、導入後溶剤を乾燥する。導入量はポリオレフ
ィン多孔薄膜に対して1〜50重量%、好ましくは3〜
30重量%である。1重量%では電解液の溶媒の含浸、
固定化の効果が期待できない。一方、50重量%を超え
ると機械的強度の低下が著しくなる。
3. Method for Introducing Terminal-Modified Polypropylene Terminal-modified polypropylene is dissolved in a solvent such as an aromatic hydrocarbon, a paraffinic hydrocarbon, chloroform, or tetrahydrofuran and introduced into a polyolefin porous thin film. As a method of introduction, the surface of the porous thin film and the surface of the pores can be coated by a method such as impregnation, application or spraying, and the solvent is dried after the introduction. The introduction amount is 1 to 50% by weight, preferably 3 to 50% by weight based on the polyolefin porous thin film.
30% by weight. At 1% by weight, impregnation of the solvent of the electrolyte solution,
The effect of immobilization cannot be expected. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the mechanical strength is significantly reduced.

【0043】(2)電解質溶液 1)電解質 本発明で用いる電解質としては、アルカリ金属塩、アル
カリ土類金属塩が用いられ、例えばLiF、NaI、L
iI、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiB
4、LiCF3SO3、LiPF6、NaSCN等が挙げ
られる。
(2) Electrolyte solution 1) Electrolyte As the electrolyte used in the present invention, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt is used. For example, LiF, NaI, L
iI, LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiB
F 4 , LiCF 3 SO 3 , LiPF 6 , NaSCN and the like.

【0044】2)電解液溶媒 本発明の電解質を溶解する非プロトン性溶媒としては、
アルカリ金属に対して安定な溶媒で、具体的には、プロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトン、ジメトキシエタン、アセトニトリル、フォ
ルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等
の非プロトン性の高誘電率溶媒が使用される。また、前
述のように、本発明で用いる溶媒に親和性を有するよう
に末端変性ポリプロピレンの官能基は選択される。
2) Electrolyte Solvent The aprotic solvent for dissolving the electrolyte of the present invention includes:
Solvents stable to alkali metals, specifically, aprotic high dielectric constant solvents such as propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, dimethoxyethane, acetonitrile, formamide, tetrahydrofuran, and diethyl ether are used. You. As described above, the functional group of the terminal-modified polypropylene is selected so as to have an affinity for the solvent used in the present invention.

【0045】(3)電解質薄膜の製法 ポリオレフィン多孔膜に電解質を電解液溶媒に溶解した
電解質溶液を導入し非プロトン性電解質薄膜とする方法
は、ポリオレフィン薄膜に電解質溶液を含浸、塗布また
はスプレーなどの方法を単独あるいは組み合わせて使用
することができ、末端変性ポリプロピレンの末端官能基
が非プロトン溶液に親和性があるため、ポリオレフィン
多孔薄膜に容易に含浸、固定される。また電解質溶液を
導入するのは、電池に組み込む前でもよいし、電池組み
立て途中でもよいし、電池組み立て最終工程でもよい。
中でも、電池組み立て時の取扱い性、皺などの発生防
止、正負極板表面との密着性などの観点と従来の電池組
み立て工程をそのまま適用できることから、電池組み立
て途中工程あるいは電池組み立て最終工程で電解質溶液
を導入する方法が好ましい。
(3) Method for Producing Electrolyte Thin Film A method for preparing an aprotic electrolyte thin film by introducing an electrolyte solution in which an electrolyte is dissolved in an electrolyte solvent into a polyolefin porous film is performed by impregnating, coating or spraying the polyolefin thin film with an electrolyte solution. The methods can be used alone or in combination. Since the terminal functional group of the terminal-modified polypropylene has affinity for the aprotic solution, it can be easily impregnated and fixed in the polyolefin porous thin film. The introduction of the electrolyte solution may be performed before the battery is incorporated into the battery, during the assembly of the battery, or in the final step of assembling the battery.
Above all, since the conventional battery assembly process can be applied as it is, and the viewpoint of handleability during battery assembly, prevention of wrinkles and the like, adhesion to the positive and negative electrode plate surfaces, and the like, the electrolyte solution can be used during the battery assembly process or the final battery assembly process. Is preferred.

【0046】こうして得られる電池は、従来の非プロト
ン系液体電解液と同じ電解液を使用しているが、ポリオ
レフィン薄膜に導入することにより毛管凝縮による固定
化に加え、電解液が溶解、膨潤することにより固定化
し、その結果液洩れの心配がなくなるとともに、蒸気圧
が著しく下がり、燃えにくくなる。また、固定化された
電解液は、イオン導電性においては液体状態とほぼ同様
に働くので、動作温度の問題も回避できる。
The battery obtained in this way uses the same electrolyte as the conventional aprotic liquid electrolyte. However, when the battery is introduced into a polyolefin thin film, the electrolyte is dissolved and swells in addition to fixation by capillary condensation. As a result, the liquid is not fixed, and as a result, there is no fear of liquid leakage, and the vapor pressure is remarkably reduced, making it difficult to burn. In addition, since the immobilized electrolytic solution works almost in the same way as the liquid state in ionic conductivity, the problem of operating temperature can be avoided.

【0047】[0047]

【実施例】以下に本発明について実施例を挙げてさらに
詳細に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるも
のではない。なお、実施例における試験方法は次の通り
である。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not particularly limited to the examples. In addition, the test method in an Example is as follows.

【0048】(1)膜厚:断面を走査型電子顕微鏡によ
り測定。 (2)空孔率:重量法により測定。 (3)引張り破断強度:ASTM D882に準拠して
測定。
(1) Film thickness: The cross section was measured by a scanning electron microscope. (2) Porosity: measured by a gravimetric method. (3) Tensile breaking strength: measured according to ASTM D882.

【0049】実施例1 重量平均分子量が2.5×106の超高分子量ポリエチレ
ンを6重量%、重量平均分子量が3.5×105の高密度
ポリエチレン24重量%、流動パラフィン(64cst
/40℃)70重量%の混合物に、酸化防止剤をポリオ
レフィン組成物100重量部当たり0.375重量部を
加え、2軸押出機で加熱混練した。
Example 1 6% by weight of ultra high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 2.5 × 10 6 , 24% by weight of high density polyethylene having a weight average molecular weight of 3.5 × 10 5 , liquid paraffin (64 cst)
(/ 40 ° C) 0.375 parts by weight of an antioxidant per 100 parts by weight of the polyolefin composition was added to a 70% by weight mixture, and the mixture was heated and kneaded with a twin-screw extruder.

【0050】これを長方形の口金を有するダイスから吐
出し、30℃に調温したチルロールで引き取り0.5m
m厚のシートとした。このシートをバッチ式2軸延伸機
を用いて115℃で5×5倍に同時2軸延伸し、残留す
る流動パラフィンをn−ヘキサンで洗浄後、金枠に固定
した状態で120℃で乾燥、熱セットして、膜厚25μ
m、空孔率43.5%、引張り破断強度1049kg/
cm2、平均孔径0.03μmのポリエチレン多孔薄膜を
得た。
This was discharged from a die having a rectangular base, taken up by a chill roll adjusted to 30 ° C. and 0.5 m
m thick sheet. This sheet was simultaneously biaxially stretched 5 × 5 times at 115 ° C. using a batch-type biaxial stretching machine, and the remaining liquid paraffin was washed with n-hexane, dried at 120 ° C. while fixed to a metal frame, Heat set to 25μ thickness
m, porosity 43.5%, tensile strength at break 1049 kg /
A polyethylene porous thin film having a cm 2 and an average pore diameter of 0.03 μm was obtained.

【0051】重量平均分子量が5万の末端にメチルアク
リレート基を有するリビング重合ポリプロピレン10重
量%を含有するテトラヒドロフラン溶液に、上記で得ら
れたポリエチレン多孔薄膜を1時間含浸した後、一昼夜
風乾した。リビング重合ポリプロピレンの導入量は、1
4重量%であった。
The porous polyethylene thin film obtained above was impregnated with a tetrahydrofuran solution containing 10% by weight of living polymerized polypropylene having a methyl acrylate group at a terminal having a weight average molecular weight of 50,000 for 1 hour, and then air-dried all day and night. The amount of living polymerized polypropylene introduced is 1
It was 4% by weight.

【0052】得られたポリエチレン多孔薄膜10×10
mm角に25℃のLiBF4を1mol%含むγ−ブチロラク
トン溶液を0.1cc滴下し、密閉容器の中に1時間放
置して、非プロトン性電解質薄膜とした。この非プロト
ン性電解質薄膜の表面の付着液を除いた後、直ちに膜重
量の経時変化を測定し、0秒後に外挿することにより求
めた重量増加率は56%であった。また、25℃で大気
放置した状態で0秒後に外挿した重量を起点とする重量
の経時変化を測定した結果、1時間後の重量減少率は
0.5%以下であった。
The obtained polyethylene porous thin film 10 × 10
0.1 cc of a γ-butyrolactone solution containing 1 mol% of LiBF 4 at 25 ° C. was dropped into a square mm, and left in a closed container for 1 hour to obtain an aprotic electrolyte thin film. Immediately after removing the adhering liquid on the surface of the aprotic electrolyte thin film, the time-dependent change of the membrane weight was measured, and extrapolated after 0 seconds, the weight increase rate was 56%. In addition, the time-dependent change of the weight starting from the weight extrapolated after 0 seconds in the state of being left in the air at 25 ° C. was measured. As a result, the weight loss rate after 1 hour was 0.5% or less.

【0053】さらに、この非プロトン性電解質薄膜を直
径10mmに打ち抜き、これを白金黒電極で挾み、周波数
1KHzの交流で薄膜の電気抵抗値を測定し、薄膜の厚み
及び面積より薄膜のイオン導電率を算出すると、7×1
-3s/cmであった。
Further, this aprotic electrolyte thin film was punched out to a diameter of 10 mm, sandwiched between platinum black electrodes, and the electric resistance of the thin film was measured with an alternating current at a frequency of 1 KHz. When calculating the rate, 7 × 1
It was 0 -3 s / cm.

【0054】比較例1 実施例1において、末端変性ポリプロピレンを用いない
以外は実施例1と同様にして得られたポリエチレン微多
孔膜10×10mm角を25℃のLiBF4を1mol%含む
γ−ブチロラクトン溶液に1時間浸漬し、非プロトン性
電解質薄膜とした。この非プロトン性電解質薄膜の表面
の付着液を除いた後、直ちに膜重量の経時変化を測定
し、0秒後に外挿することにより求めた重量増加率は4
9%であった。また、25℃で大気放置した状態で0秒
後に外挿した重量を起点とする重量の経時変化を測定し
た結果、1時間後の重量減少率は2.5%であった。
Comparative Example 1 A 10 × 10 mm square polyethylene microporous membrane obtained in the same manner as in Example 1 except that the terminal-modified polypropylene was not used was γ-butyrolactone containing 1 mol% of LiBF 4 at 25 ° C. It was immersed in the solution for 1 hour to obtain an aprotic electrolyte thin film. Immediately after removing the adhering liquid on the surface of the aprotic electrolyte thin film, the time-dependent change of the membrane weight was measured, and the weight increase rate obtained by extrapolating after 0 second was 4%.
9%. In addition, a change with time in the weight starting from the weight extrapolated after 0 seconds in a state of being left in the air at 25 ° C. was measured. As a result, the weight reduction rate after 1 hour was 2.5%.

【0055】さらに、この非プロトン性電解質薄膜を直
径10mmに打ち抜き、これを白金黒電極で挾み、周波数
1KHzの交流で薄膜の電気抵抗値を測定し、薄膜の厚み
及び面積より薄膜のイオン導電率を算出すると、7×1
-3s/cmであった。
Further, this aprotic electrolyte thin film was punched out to a diameter of 10 mm, sandwiched between platinum black electrodes, and the electrical resistance of the thin film was measured with an alternating current of 1 KHz. When calculating the rate, 7 × 1
It was 0 -3 s / cm.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明の非プロトン性電解質薄膜は、末
端に官能基を有するリビングポリプロピレンを含有する
ポリオレフィン多孔薄膜を用いており、末端鎖の官能基
により電解質溶液を固定化し、ポリオレフィン多孔薄膜
主鎖骨格によりその過度な膨潤を抑えることにより、広
い温度範囲で安定的に電解質溶液を保持することが出来
るとともに、電解液溶媒の蒸発速度を極めて低く保つこ
とができる。また、官能基の種類と長さを制御すること
により、使用目的に併せてイオン伝導度を容易に制御す
ることができる。すなわち、イオン導電性を著しく低下
させることなく、過充電での安全性を向上することが出
来る。
The aprotic electrolyte thin film of the present invention uses a polyolefin porous thin film containing a living polypropylene having a functional group at a terminal. By suppressing the excessive swelling by the chain skeleton, the electrolyte solution can be stably held in a wide temperature range, and the evaporation rate of the electrolyte solution solvent can be kept extremely low. Further, by controlling the type and length of the functional group, the ionic conductivity can be easily controlled according to the purpose of use. That is, safety in overcharging can be improved without significantly lowering ionic conductivity.

【0057】特にポリオレフィンとして超高分子量ポリ
エチレン成分を用いた場合、非プロトン性電解質薄膜は
機械的強度および耐久性に優れ、非プロトン系電解液を
用いる一次電池、二次電池、コンデンサー、中でもリチ
ウム一次電池、リチウム二次電池に好適に用いられる。
In particular, when an ultrahigh molecular weight polyethylene component is used as the polyolefin, the aprotic electrolyte thin film has excellent mechanical strength and durability, and a primary battery, a secondary battery, a capacitor using an aprotic electrolyte, especially a lithium primary battery. It is suitably used for batteries and lithium secondary batteries.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 末端変性ポリプロピレンを導入したポリ
オレフィン多孔薄膜に非プロトン性電解質溶液を固定化
した非プロトン性電解質薄膜。
An aprotic electrolyte thin film comprising an aprotic electrolyte solution immobilized on a polyolefin porous thin film into which a terminal-modified polypropylene has been introduced.
【請求項2】 末端変性ポリプロピレンを導入したポリ
オレフィン多孔薄膜が、末端変性ポリプロピレンで表面
及び細孔表面をコーティングしたポリオレフィン多孔薄
膜である請求項1に記載の非プロトン性電解質薄膜。
2. The aprotic electrolyte thin film according to claim 1, wherein the polyolefin porous thin film into which the terminal-modified polypropylene is introduced is a polyolefin porous thin film whose surface and pore surface are coated with the terminal-modified polypropylene.
【請求項3】 末端変性ポリプロピレンがリビング重合
法により得られた末端官能基変性ポリプロピレンである
請求項1に記載の非プロトン性電解質薄膜。
3. The aprotic electrolyte thin film according to claim 1, wherein the terminal-modified polypropylene is a terminal functional group-modified polypropylene obtained by a living polymerization method.
【請求項4】 ポリオレフィンが超高分子量ポリオレフ
ィンを1重量%以上含有したポリオレフィン組成物であ
り、末端変性ポリプロピレンがポリオレフィンの1〜5
0重量%である請求項1ないし3に記載の非プロトン性
電解質薄膜。
4. The polyolefin composition according to claim 1, wherein the polyolefin contains at least 1% by weight of an ultrahigh molecular weight polyolefin, and the terminally modified polypropylene is 1 to 5% of the polyolefin.
4. The aprotic electrolyte thin film according to claim 1, which is 0% by weight.
【請求項5】 ポリオレフィン多孔薄膜の表面及び細孔
表面を末端変性ポリプロピレンでコーティングし、該表
面被覆ポリオレフィン多孔薄膜に非プロトン性電解質溶
液を含浸し、固定化することを特徴とする非プロトン性
電解質薄膜の製造方法。
5. An aprotic electrolyte characterized in that the surface and pore surface of a polyolefin porous thin film are coated with terminal-modified polypropylene, and the surface-coated polyolefin porous thin film is impregnated with an aprotic electrolyte solution and fixed. Manufacturing method of thin film.
【請求項6】 ポリオレフィンが超高分子量ポリオレフ
ィンを1重量%以上含有するポリオレフィン組成物であ
り、末端変性ポリプロピレンがリビング重合法により得
られた末端官能基変性ポリプロピレンで、ポリオレフィ
ンの1〜50重量%である請求項5に記載の非プロトン
性電解質薄膜の製造方法。
6. A polyolefin composition wherein the polyolefin contains 1% by weight or more of an ultrahigh molecular weight polyolefin, and the terminal-modified polypropylene is a terminal functional group-modified polypropylene obtained by a living polymerization method, and 1 to 50% by weight of the polyolefin. A method for producing an aprotic electrolyte thin film according to claim 5.
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