JPH11329392A - Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof - Google Patents

Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH11329392A
JPH11329392A JP10127105A JP12710598A JPH11329392A JP H11329392 A JPH11329392 A JP H11329392A JP 10127105 A JP10127105 A JP 10127105A JP 12710598 A JP12710598 A JP 12710598A JP H11329392 A JPH11329392 A JP H11329392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
separator
aqueous electrolyte
porous membrane
porous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10127105A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Ishizaki
哲 石崎
Kiichiro Matsushita
喜一郎 松下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP10127105A priority Critical patent/JPH11329392A/en
Publication of JPH11329392A publication Critical patent/JPH11329392A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Cell Separators (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cause no absorptive problem, ensure a high heat resistance, and keep a sufficient affinity with respect to electrolyte under a high temperature by sticking a polymer being a wetting improver having a specified level or less of melt flow rate and a critical surface tension to a surface of fine structure of a polymer porous film of a substrate. SOLUTION: This is a nonaqueous separator where a polymer having a melt flow rate of 15 g/min. or less and a critical surface tension of (28 deg.C) 28 dyn/cm or less is stuck to a fine structural surface. Preferably, the polymer is selected from one kind or more of vinyliden homopolymer, vinyliden/olefin fluoride copolymer, vinyl fluoride homopolymer, and vinyl fluoride/olefine fluoride copolymer, while the separator has the porous film of polytetrafluoroethylene, and the separator has a polyolefin porous layer at least one surface thereof. The porous layer shows a shutdown function to lose the porous structure caused by fusion and compression or shrinkage when it is heated with an abnormal current.

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、電池用セパレー
タ、コンデンサ用セパレータ等として用いられる非水電
解液用セパレータ、その製造のための表面処理剤、並び
に該非水電解液用セパレータの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte separator used as a battery separator, a capacitor separator and the like, a surface treating agent for producing the same, and a method for producing the non-aqueous electrolyte separator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から電池用セパレータ、濾過用フィ
ルタ等には、多孔質体あるいは薄いシート状の多孔質
膜、織布、不織布、紙等が用いられてきた。これら用途
の要求が高度化するに連れ、上記多孔質体に対してはよ
り高い強度と小さな孔径、および高い透過性等が求めら
れるようになってきている。また、特に近年その進展が
目覚ましい電池分野においては、様々なタイプの電池が
実用に供されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, porous materials or thin sheet-like porous films, woven fabrics, nonwoven fabrics, papers, and the like have been used for battery separators, filtration filters, and the like. As the demands for these uses become more sophisticated, higher strength, smaller pore size, higher permeability, etc. are required for the porous body. In addition, various types of batteries have been put to practical use in the field of batteries, in particular, in which progress has been remarkable in recent years.

【0003】中でもリチウム電池は、携帯電話やノート
パソコンのような携帯用電子機器に対応するための電池
として、高エネルギー密度、高起電力等の理由から実用
化に供されている。また、近年盛んに討議されている環
境問題、エネルギー問題を解決するための手段として、
HEVに代表されるような電気自動車用電池や電力貯蔵
用大型蓄電池などについても高性能のリチウム電池の利
用が検討されている。
[0003] Among them, a lithium battery has been put to practical use as a battery for a portable electronic device such as a mobile phone or a notebook personal computer because of its high energy density and high electromotive force. In addition, as a means to solve environmental issues and energy issues that have been actively discussed in recent years,
The use of high-performance lithium batteries for batteries for electric vehicles such as HEVs and large storage batteries for power storage is also being studied.

【0004】このような電池において、外部短絡や正・
負極の誤接続および誤使用等により異常電流が流れた場
合、これに伴い発熱して電池内の温度が著しく上昇し、
この電池を組み込んだ機器自身に熱的ダメージを与える
恐れが生じる。従って、電池に内蔵されているセパレー
タには、上記のように異常電流が流れ発熱した場合、溶
融と圧縮あるいは収縮等によりその多孔質構造を喪失さ
せ電池反応を停止させ、更なる異常な発熱ひいては発
煙、発火等に至る危険を防止するシャットダウン(以下
「SD」と称す)特性が必要となる。そして、リチウム
電池の高性能化、大型化に際してよリ一層の安全性を確
保するためには、より速いSD速度、より低いSD開始
温度がセパレータに求められるようになってきている。
In such a battery, an external short circuit or a positive
If an abnormal current flows due to improper connection or misuse of the negative electrode, the temperature inside the battery rises significantly due to heat generation,
There is a risk that the device incorporating the battery may be thermally damaged. Therefore, when an abnormal current flows and heat is generated in the separator built in the battery as described above, the porous structure is lost due to melting and compression or shrinkage, etc., and the battery reaction is stopped. A shutdown (hereinafter referred to as "SD") characteristic for preventing dangers such as smoking and ignition is required. Further, in order to further secure safety when a lithium battery has higher performance and larger size, a higher SD speed and a lower SD start temperature are required for the separator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記S
D機能のみでは不充分であり、例えば、電力貯蔵用の大
型電池や電気自動車用の電池においては、さらに上記状
況下で上昇温度が高くなるため、高温でのセパレータの
溶融による電極間の接触を防止するための耐熱性も必要
となる。このため、例えば特開平7−60084号公報
においては、少なくともポリエチレンとポリメチルペン
テンの混合物からなるポリオレフィン系多孔質膜の製造
方法が開示されているが、ポリメチルペンテンの融点
(約240℃)以上の温度になると破膜するため安全性
が十分であるとは言えない。
However, the above S
The D function alone is not sufficient. For example, in a large battery for electric power storage or a battery for an electric vehicle, the temperature rises further under the above-mentioned circumstances, so that contact between the electrodes due to melting of the separator at a high temperature is reduced. Heat resistance for prevention is also required. For this reason, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-60084 discloses a method for producing a polyolefin-based porous membrane comprising at least a mixture of polyethylene and polymethylpentene, but the melting point of polymethylpentene (about 240 ° C.) or higher is used. At this temperature, the membrane breaks down, so it cannot be said that safety is sufficient.

【0006】このような高温環境下の使用に耐えうる多
孔質膜として、ポリテトラフルオロエチレン(以下「P
TFE」と称す)に代表されるフッ素樹脂材料を用いた
多孔質膜を用いることが知られている。しかし、上記材
料を非水溶媒系電解液に用いる場合、その材料の表面張
力が低い(臨界表面張力(20℃)18dyn/cm)
ために、電解液との親和性が悪く、電解液が浸透しない
等の現象が生じ、このままでは使用することができない
ので、親電解液化処理(以下「親液処理」と称す)が必
要となる。
As a porous film that can withstand use in such a high temperature environment, polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “P
It is known to use a porous film using a fluororesin material represented by "TFE"). However, when the above material is used for a non-aqueous solvent electrolyte, the material has a low surface tension (critical surface tension (20 ° C.) 18 dyn / cm).
For this reason, a phenomenon such as poor affinity with the electrolytic solution and impermeability of the electrolytic solution occurs, and the electrolyte cannot be used as it is, so that a lyophilic lyophilic treatment (hereinafter referred to as “lyophilic treatment”) is required. .

【0007】当該処理方法の一つとして、界面活性剤の
溶液に浸漬したのち、溶媒を除去して多孔質膜に界面活
性剤を付着させる方法が知られている。しかしながら、
この方法では特に大型電池のような、民生用に使われる
二次電池よりも、その環境がより高温下で使用されるよ
うな系の中では、界面活性剤の脱落等により、電解液と
の親和性が喪失され、電池用のセパレータとして機能し
なくなってしまう。
[0007] As one of the treatment methods, there is known a method of immersing a surfactant in a solution and then removing the solvent to attach the surfactant to the porous film. However,
In this method, especially in a system where the environment is used at a higher temperature than a secondary battery used for consumer use, such as a large battery, a dropout of a surfactant or the like causes The affinity is lost, and the battery does not function as a battery separator.

【0008】また、含フッ素モノマーと親水基含有モノ
マーによるコポリマーの付着による親水性フッ素樹脂多
孔質材料についても報告されているが(特開平7 −1927
16号公報)、リチウム電池は特に水が厳禁であり、セパ
レータが吸水性であることは電池の安全性にも影響する
ので、取り扱い上十分に留意する必要が生じる。
[0008] A hydrophilic fluororesin porous material obtained by attaching a copolymer of a fluorine-containing monomer and a hydrophilic group-containing monomer has also been reported (JP-A-7-1927).
In the case of a lithium battery, water is particularly strictly prohibited, and the fact that the separator is water-absorbing also affects the safety of the battery.

【0009】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消すべく、吸水性の問題が少なく、高い耐熱性を有し、
高温下での使用にも電解液との親和性を十分維持できる
非水電解液用セパレータ、その製造のための表面処理
剤、並びに該非水電解液用セパレータの製造方法を提供
することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, to reduce the problem of water absorption, to have high heat resistance,
An object of the present invention is to provide a separator for a non-aqueous electrolyte, which can sufficiently maintain an affinity for an electrolyte even when used at a high temperature, a surface treatment agent for producing the same, and a method for producing the separator for a non-aqueous electrolyte.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、各種表面処理剤について鋭意研究したと
ころ、メルトフローレートが15g/min.以下であ
り、かつ臨界表面張力(20℃)が28dyn/cm以
下である重合体を含有する表面処理剤を用いることによ
り、上記目的が達成できることを見出して、本発明を完
成させたものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied various surface treatment agents to achieve the above object, and found that the melt flow rate was 15 g / min. The present invention has been accomplished by finding that the above object can be achieved by using a surface treatment agent containing a polymer having a critical surface tension (20 ° C.) of 28 dyn / cm or less. .

【0011】即ち、本発明の非水電解液用セパレータ
は、基材となる高分子多孔質膜の微細組織表面に、濡れ
性改善剤である重合体が付着している非水電解液用セパ
レータにおいて、前記重合体は、メルトフローレートが
15g/min.以下であり、かつ臨界表面張力(20
℃)が28dyn/cm以下であることを特徴とするも
のである。
That is, the separator for a non-aqueous electrolyte according to the present invention is a separator for a non-aqueous electrolyte in which a polymer as a wettability improver is adhered to the surface of a microstructure of a polymer porous membrane as a substrate. In the above, the polymer has a melt flow rate of 15 g / min. And critical surface tension (20
C) is 28 dyn / cm or less.

【0012】上記において、前記基材となる高分子多孔
質膜の材質や前記重合体の種類は、後述のように種々の
ものが例示されるが、前記高分子多孔質膜の材質が、臨
界表面張力(20℃)23dyn/cm以下のフッ素樹
脂であり、前記重合体が、フッ化ビニリデン単独重合
体、フッ化ビニリデン/フッ化オレフィン共重合体、フ
ッ化ビニル単独重合体、及びフッ化ビニル/フッ化オレ
フィン共重合体からなる群より選ばれる1種以上を主体
とするものであることが好ましい。
In the above, the material of the polymer porous membrane serving as the base material and the type of the polymer are exemplified by various types as described later, and the material of the polymer porous membrane is critical. A fluororesin having a surface tension (20 ° C.) of 23 dyn / cm or less, wherein the polymer is vinylidene fluoride homopolymer, vinylidene fluoride / olefin copolymer, vinyl fluoride homopolymer, and vinyl fluoride It is preferable that the main component is one or more selected from the group consisting of a fluorinated olefin copolymer.

【0013】また、本発明の非水電解液用セパレータ
は、単層膜でも複合膜でもよいが、ポリオレフィン多孔
質層を少なくとも片面に有する複合膜であることが好ま
しい。
The nonaqueous electrolyte separator of the present invention may be a single-layer film or a composite film, but is preferably a composite film having a polyolefin porous layer on at least one surface.

【0014】前記多孔質膜の材質は、後述の如き種々の
ものが例示されるが、ポリテトラフルオロエチレンであ
ることが好ましい。
The material of the porous membrane is exemplified by various materials as described below, and is preferably polytetrafluoroethylene.

【0015】一方、本発明の表面処理剤は、濡れ性改善
剤である重合体とその溶媒とを含有し、非水電解液用セ
パレータの基材高分子多孔質膜の濡れ性を改善するため
の表面処理剤において、前記重合体は、メルトフローレ
ートが15g/min.以下であり、かつ臨界表面張力
(20℃)が28dyn/cm以下であることを特徴と
する。
On the other hand, the surface treatment agent of the present invention contains a polymer which is a wetting agent and a solvent for improving the wettability of the base polymer porous membrane of the non-aqueous electrolyte separator. , The polymer has a melt flow rate of 15 g / min. And a critical surface tension (20 ° C.) of 28 dyn / cm or less.

【0016】他方、本発明の製造方法は、高分子多孔質
膜を予め界面活性剤にて表面処理した後、上記の表面処
理剤を接触・保持させた状態で、前記溶媒を除去して、
前記重合体を前記高分子多孔質膜の微細組織表面に付着
させるものである。
On the other hand, in the production method of the present invention, after the surface treatment of the polymer porous membrane with a surfactant in advance, the solvent is removed while the surface treating agent is in contact with and held therein,
The polymer is caused to adhere to the surface of the microstructure of the polymer porous membrane.

【0017】上記において、前記界面活性剤としては、
後述の如き種々のものが例示されるが、フッ素系界面活
性剤であることが好ましい。
In the above, as the surfactant,
Although various types are exemplified as described below, it is preferably a fluorine-based surfactant.

【0018】また、本発明の非水電解液用セパレータ
は、上記の製造方法により得られうる非水電解液用セパ
レータを包含するものであるが、上記の製造方法により
得られたものと実質的に同一物であれば、かかる製造方
法によって得られたものに限定されるものではない。
The non-aqueous electrolyte separator of the present invention includes a non-aqueous electrolyte separator obtainable by the above-described production method, but is substantially the same as that obtained by the above-mentioned production method. As long as they are the same, they are not limited to those obtained by such a manufacturing method.

【0019】〔作用効果〕そして、本発明の非水電解液
用セパレータによると、吸水性の問題が少ないことに加
え、後述の実施例の結果が示すように、高い耐熱性を有
し、高温下での使用にも電解液との親和性を十分維持す
ることができる。つまり、メルトフローレートが15g
/min.以下であり、かつ臨界表面張力(20℃)が
28dyn/cm以下である重合体は、その臨界表面張
力の低さゆえ吸水性が小さいものの非水電解液との親和
性を十分有し、しかも付着状態の安定性および耐熱性が
高く、高温下でも重合体の脱落等が生じにくいため、電
解液との親和性を十分維持できる考えられる。
[Effect] According to the separator for a non-aqueous electrolyte of the present invention, in addition to having a small problem of water absorption, it has high heat resistance, The affinity with the electrolytic solution can be sufficiently maintained even when used below. That is, the melt flow rate is 15 g
/ Min. Or less, and a polymer having a critical surface tension (20 ° C.) of 28 dyn / cm or less has a low affinity for a non-aqueous electrolyte because of its low critical surface tension, and has sufficient affinity with a non-aqueous electrolyte. It is considered that the stability of the adhered state and the heat resistance are high and the polymer does not easily fall off even at a high temperature, so that the affinity with the electrolytic solution can be sufficiently maintained.

【0020】前記高分子多孔質膜の材質が、臨界表面張
力(20℃)23dyn/cm以下のフッ素樹脂であ
り、前記重合体が、フッ化ビニリデン単独重合体、フッ
化ビニリデン/フッ化オレフィン共重合体、フッ化ビニ
ル単独重合体、及びフッ化ビニル/フッ化オレフィン共
重合体からなる群より選ばれる1種以上を主体とするも
のである場合が好ましいのは、次のような理由による。
つまり、臨界表面張力(20℃)23dyn/cm以下
のフッ素樹脂多孔質膜は、耐熱性が高いものの通常の非
水電解液には濡れにくいところ、フッ化ビニリデン単独
重合体、フッ化ビニリデン/フッ化オレフィン共重合
体、フッ化ビニル単独重合体、及びフッ化ビニル/フッ
化オレフィン共重合体からなる群より選ばれる1種以上
を主体とする重合体を付着させることにより、両者の親
和性が高いために付着状態の安定性が高く、重合体の脱
落等が生じにくくなる。また、これらの重合体は、非水
電解液とも親和性が高く、しかも耐熱性が適切で、非水
電解液に対する化学的、物理的な安定性が高いため、高
温下での使用にも電解液との親和性を十分維持できる考
えられる。
The material of the polymer porous membrane is a fluororesin having a critical surface tension (20 ° C.) of 23 dyn / cm or less, and the polymer is a vinylidene fluoride homopolymer, a vinylidene fluoride / fluorinated olefin copolymer. The reason why the main component is preferably one or more selected from the group consisting of a polymer, a vinyl fluoride homopolymer, and a vinyl fluoride / fluorinated olefin copolymer is as follows.
That is, a fluororesin porous membrane having a critical surface tension (20 ° C.) of 23 dyn / cm or less has high heat resistance, but is hardly wetted by a normal nonaqueous electrolyte, and is composed of vinylidene fluoride homopolymer, vinylidene fluoride / fluorine. By attaching a polymer mainly composed of one or more selected from the group consisting of a fluorinated olefin copolymer, a vinyl fluoride homopolymer, and a vinyl fluoride / fluorinated olefin copolymer, Due to the high molecular weight, the stability of the adhered state is high, and the polymer is less likely to fall off. In addition, these polymers have a high affinity for non-aqueous electrolytes, are suitable for heat resistance, and have high chemical and physical stability to non-aqueous electrolytes. It is considered that the affinity with the liquid can be sufficiently maintained.

【0021】本発明の非水電解液用セパレータがポリオ
レフィン多孔質層を少なくとも片面に有する場合、異常
電流等により発熱した際に、溶融と圧縮あるいは収縮等
によりその多孔質構造を喪失させるシャットダウン(S
D)機能を発現することができる。その際、後述の実施
例の結果が示すように、本発明の上記重合体の付着が、
特にSD機能を妨げることはない。
When the separator for a non-aqueous electrolyte of the present invention has a polyolefin porous layer on at least one side, when heat is generated due to an abnormal current or the like, the porous structure is melted and compressed or contracted to lose its porous structure.
D) Function can be exhibited. At that time, as shown in the results of the examples described below, the adhesion of the polymer of the present invention,
There is no particular hindrance to the SD function.

【0022】前記多孔質膜の材質が、ポリテトラフルオ
ロエチレンである場合、基材としての耐熱性、製膜性、
耐溶剤性が良好な点に加えて、前記重合体による表面処
理の効果が高く、特に本発明が有利となる。
When the material of the porous film is polytetrafluoroethylene, heat resistance as a substrate, film forming property,
In addition to the good solvent resistance, the effect of the surface treatment with the polymer is high, and the present invention is particularly advantageous.

【0023】一方、本発明の表面処理剤によると、前記
のような重合体を含有するため、上記のような作用効果
を得ることができる非水電解液用セパレータを好適に製
造することができる。
On the other hand, according to the surface treating agent of the present invention, since the above-mentioned polymer is contained, a separator for a non-aqueous electrolyte which can obtain the above-mentioned effects can be suitably produced. .

【0024】他方、本発明の製造方法によると、高分子
多孔質膜を予め界面活性剤にて表面処理してあるため、
上記の表面処理剤との濡れ性が改善され、その後の処理
を良好かつ確実に行うことができる。そして、上記の表
面処理剤を接触・保持させた状態で、前記溶媒を除去し
て、前記重合体を前記高分子多孔質膜の微細組織表面に
付着させるため、上記のような作用効果を得ることがで
きる非水電解液用セパレータを好適に製造することがで
きる。
On the other hand, according to the production method of the present invention, since the polymer porous membrane has been previously surface-treated with a surfactant,
The wettability with the above surface treatment agent is improved, and the subsequent treatment can be performed satisfactorily and reliably. Then, in a state where the surface treatment agent is in contact with and held therein, the solvent is removed, and the polymer is attached to the surface of the microstructure of the polymer porous membrane. The separator for non-aqueous electrolyte which can be manufactured can be manufactured suitably.

【0025】前記界面活性剤が、フッ素系界面活性剤で
ある場合、フッ素系界面活性剤は耐熱性が高く、また基
材多孔質膜との親和性が良好で付着力が高く、より確
実、容易に上記製造方法を実施することができる。
When the surfactant is a fluorine-based surfactant, the fluorine-based surfactant has a high heat resistance, a good affinity with the porous film of the base material, a high adhesion, and a more reliable The above manufacturing method can be easily performed.

【0026】上記の製造方法により得られうる非水電解
液用セパレータは、界面活性剤と前記重合体との両者が
基材多孔質膜に付着しているため、初期の濡れ性改善効
果が高いと共に、その効果をより長く維持することがで
きる。
The separator for a non-aqueous electrolyte obtained by the above production method has a high initial wettability improving effect because both the surfactant and the polymer are adhered to the porous substrate film. At the same time, the effect can be maintained for a longer time.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の非水電解液用セパ
レータ、表面処理剤、並びに該非水電解液用セパレータ
の製造方法について順に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The separator for a non-aqueous electrolyte, a surface treating agent, and a method for producing the separator for a non-aqueous electrolyte according to the present invention will be described below in order.

【0028】(本発明の非水電解液用セパレータ)基材
となる高分子多孔質膜の材質としては、製膜可能な各種
高分子材料がいずれも使用可能であるが、好ましくは、
臨界表面張力(20℃)23dyn/cm以下のフッ素
樹脂であり、濡れ性改善効果の相対的な高さを考慮する
と、好ましくは、20dyn/cm以下のフッ素樹脂で
ある。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレンP
TFE(18dyn/cm)、ポリ六フッ化エチレンプ
ロピレン(16dyn/cm)、ポリ三フッ化エチレン
(22dyn/cm)などが挙げられるが、前述の理由
より、PTFEが最も適している。
(Separator for non-aqueous electrolyte solution of the present invention) As the material of the polymer porous membrane serving as a substrate, any of various polymer materials capable of forming a membrane can be used.
It is a fluororesin having a critical surface tension (20 ° C.) of 23 dyn / cm or less, and preferably a fluororesin of 20 dyn / cm or less in consideration of the relative height of the wettability improving effect. More specifically, polytetrafluoroethylene P
Examples include TFE (18 dyn / cm), poly (ethylene hexafluoride) propylene (16 dyn / cm), and poly (ethylene trifluoride) (22 dyn / cm). For the above-mentioned reason, PTFE is most suitable.

【0029】基材となる多孔質膜の孔径や厚み等は、後
述の如きセパレータに要求される特性に合わせて適宜決
定される。
The pore size and thickness of the porous membrane serving as the base material are appropriately determined according to the characteristics required for the separator as described later.

【0030】濡れ性改善剤である重合体は、メルトフロ
ーレートが15g/min.以下で、かつ臨界表面張力
(20℃)が28dyn/cm以下のものであるが、フ
ッ化ビニリデン単独重合体(PVDF)、フッ化ビニリ
デン/フッ化オレフィン共重合体、フッ化ビニル単独重
合体、及びフッ化ビニル/フッ化オレフィン共重合体か
らなる群より選ばれる1種以上を主体とするものが、前
述の理由より好ましい。フッ化ビニリデン/フッ化オレ
フィン共重合体としては、フツ化ビニリデンとフッ化ビ
ニル、三フツ化エチレン、四フツ化エチレン、六フツ化
プロピレン等から選ばれた1種以上の共重合体が挙げら
れる。フッ化ビニル/フッ化オレフィン共重合体につい
てもフッ化ビニルと三フツ化エチレン、四フツ化エチレ
ン、六フツ化プロピレン等から選ばれた1種以上の共重
合体が挙げられる。なかでも、フツ化ビニリデン単独重
合体を用いるのが最も好ましい。フッ化ビニリデン単独
重合体は実際にリチウムイオン電池の活物質のバインダ
ーにも使われていることからもわかるとおり、電解液に
対する耐溶媒性、濡れ性さらには熱安定性、非還元性、
非酸化性などに優れており、リチウム電池の中での使用
に適している。
The polymer which is a wetting agent has a melt flow rate of 15 g / min. And the critical surface tension (20 ° C.) is 28 dyn / cm or less, but vinylidene fluoride homopolymer (PVDF), vinylidene fluoride / olefin copolymer, vinyl fluoride homopolymer, And those mainly composed of at least one member selected from the group consisting of vinyl fluoride / fluorinated olefin copolymers are preferred for the above-mentioned reasons. Examples of the vinylidene fluoride / olefin copolymer include at least one copolymer selected from vinylidene fluoride and vinyl fluoride, ethylene trifluoride, ethylene tetrafluoride, propylene hexafluoride, and the like. . The vinyl fluoride / fluorinated olefin copolymer also includes one or more copolymers selected from vinyl fluoride and ethylene trifluoride, ethylene tetrafluoride, propylene hexafluoride, and the like. Among them, it is most preferable to use a vinylidene fluoride homopolymer. As can be seen from the fact that vinylidene fluoride homopolymer is actually used also as a binder of an active material of a lithium ion battery, solvent resistance to an electrolyte, wettability as well as thermal stability, non-reducing properties,
It has excellent non-oxidizing properties and is suitable for use in lithium batteries.

【0031】前記重合体のメルトフローレートは15g
/min.以下(JIS K 7210による)のもの
が好ましい。メルトフローレートが15g/min.を
超えると、加熱等により電解液への分散(脱落)が起り
易い傾向がある。
The melt flow rate of the polymer is 15 g
/ Min. The following (according to JIS K 7210) is preferred. Melt flow rate is 15 g / min. If it exceeds, dispersion (dropping) into the electrolyte tends to easily occur due to heating or the like.

【0032】本発明の非水電解液用セパレータは、前述
のようにポリオレフィン多孔質層を少なくとも片面に有
することが好ましいが、ポリオレフィン多孔質層の形成
の態様としては、多孔質膜を積層したものや、基材多孔
質膜に直接多孔質層を形成したもの等が挙げられる。ポ
リオレフィン多孔質層の材質としては、ポリプロピレ
ン、ポリメチルペンテン、超高分子量ポリエチレン、高
密度ポリエチレンの単体もしくは混合物等が挙げられ
る。また、接着性多孔質層を介して、ポリオレフィン多
孔質膜を積層する構造としてもよく、その場合の接着性
多孔質層としては、熱可塑性エラストマー、ポリプロピ
レン、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、
低密度ポリエチレンの単体もしくは混合物が挙げられ
る。これらは別々に作製した後積層してもよいし、両者
を一体的に押出成形して共に製造してもよく、適宜採用
できる。各形成材料の多孔化の方法としては、特に限定
するものではなく、延伸による方法や溶媒抽出による方
法等が挙げられる。
The separator for a non-aqueous electrolyte of the present invention preferably has a polyolefin porous layer on at least one surface as described above. The mode of forming the polyolefin porous layer is as follows. And those in which a porous layer is directly formed on a porous substrate film. Examples of the material for the polyolefin porous layer include polypropylene, polymethylpentene, ultrahigh molecular weight polyethylene, and high-density polyethylene alone or as a mixture. Further, a structure in which a polyolefin porous membrane is laminated via an adhesive porous layer may be used.In this case, the adhesive porous layer may be a thermoplastic elastomer, polypropylene, ultra high molecular weight polyethylene, high density polyethylene,
A simple substance or a mixture of low-density polyethylenes may be used. These may be separately produced and then laminated, or both may be integrally extruded and produced together, and may be employed as appropriate. The method for making each forming material porous is not particularly limited, and examples thereof include a method by stretching and a method by solvent extraction.

【0033】以下に、本発明の非水電解液用セパレータ
に相当する電池用セパレータ等の特徴を述べる。このセ
パレータの気孔率は10〜90%のものが好ましく、さ
らに好ましくは30〜70%である。気孔率が10%未
満では電解液の含浸量が少なく、電池の内部抵抗が高く
なる傾向がある。気孔率が90%を越えると、機械的強
度が低下し電池組立時に作業性や捲回性の面で不具合が
生じる傾向がある。この電池用セパレータの厚さは、5
〜100μmであることが好ましく、より好ましくは1
5〜50μmである。5μm未満では、セパレータの機
械的強度が弱くなり、短絡を起こしやすくなる可能性が
ある。また、100μmを超えると、電気抵抗が高くな
り、セパレータとして機能しにくい傾向がある。このセ
パレータの1枚当たりの電気抵抗は10Ω・cm2 以下が
好ましく、5Ω・cm2 以下がより好ましい。また、70
℃の雰囲気下において72時間後の電気抵抗変化率が2
00%未満であることが好ましい。なお、対象となる非
水電解液の非水系溶媒、溶質の種類や濃度は、電池等の
種類や要求特性に応じて適宜選択される。
The features of the battery separator and the like corresponding to the non-aqueous electrolyte separator of the present invention will be described below. The porosity of the separator is preferably 10 to 90%, more preferably 30 to 70%. If the porosity is less than 10%, the amount of the electrolyte impregnated is small, and the internal resistance of the battery tends to increase. If the porosity exceeds 90%, the mechanical strength tends to decrease, and there is a tendency that problems occur in terms of workability and winding properties during battery assembly. The thickness of this battery separator is 5
To 100 μm, more preferably 1 to 100 μm.
5 to 50 μm. If it is less than 5 μm, the mechanical strength of the separator becomes weak, and short-circuiting may easily occur. On the other hand, if it exceeds 100 μm, the electric resistance tends to be high, and it tends to be difficult to function as a separator. The electrical resistance per sheet of the separator is preferably 10 Ω · cm 2 or less, more preferably 5 Ω · cm 2 or less. Also, 70
The electric resistance change rate after 72 hours in an atmosphere of
Preferably it is less than 00%. The type and concentration of the non-aqueous solvent and solute of the target non-aqueous electrolyte are appropriately selected according to the type of the battery and the like and required characteristics.

【0034】以下に、ポリオレフィン多孔質層を有する
非水電解液用セパレータに関する一連の製造方法を例示
する。当該製造方法は、大別するとポリオレフィン多孔
質膜、及びフツ素系樹脂多孔質膜の製造、これらの多孔
質膜のラミネート、並びにポリフツ化ビニリデン等の付
着の工程に分けられる。
A series of production methods for a nonaqueous electrolyte separator having a porous polyolefin layer will be described below. The production method is roughly divided into steps of producing a polyolefin porous membrane and a fluorine-based resin porous membrane, laminating these porous membranes, and attaching polyvinylidene fluoride and the like.

【0035】ポリオレフィン系多孔質膜は、例えば、ポ
リオレフィン系樹脂を加熱溶融しながらシート状に成形
した後、このシートを熱処理し結晶配向を高めた後、一
軸方向のみまたは二軸方向に延伸して得られる。フッ素
樹脂多孔質膜は、例えば、特公昭58−25332号公
報、特公昭51−18991号公報、特公昭42−13
560号公報等に記載された延伸法などによって得るこ
とができる。
The polyolefin-based porous membrane is formed, for example, by forming a polyolefin-based resin into a sheet while heating and melting the sheet, heat-treating the sheet to increase the crystal orientation, and then stretching the sheet in only one axis or in two axes. can get. Fluororesin porous membranes are described, for example, in JP-B-58-25332, JP-B-51-18991, and JP-B-42-13.
It can be obtained by a stretching method described in, for example, Japanese Patent Publication No. 560 or the like.

【0036】これらフッ素樹脂多孔質膜とポリオレフィ
ン多孔質膜を積層する方法としては、熱融着による方法
などが考えられる。この時、目潰れが起こらない程度の
圧力に設定して積層化を行うことが、膜透過性などの面
から好ましい。また、前述の接着性多孔質層を介在させ
てもよい。
As a method of laminating the fluororesin porous film and the polyolefin porous film, a method by heat fusion or the like can be considered. At this time, it is preferable from the viewpoint of membrane permeability and the like to perform the lamination by setting the pressure to such an extent that the collapse does not occur. Further, the aforementioned adhesive porous layer may be interposed.

【0037】複合多孔質膜等へのポリフッ化ビニリデン
等の付着の方法としては、本発明の製造方法が適してお
り、これについては後述するが、この方法に限定される
ものではない。これらの付着処理は、フッ素樹脂多孔質
膜に処理した後、ポリオレフィン多孔質膜とラミネート
するか、あるいはこれらの膜をラミネートした後処理す
る方法等が考えられるが、適宜選択できる。
As a method for attaching polyvinylidene fluoride or the like to the composite porous membrane or the like, the production method of the present invention is suitable, and this will be described later, but is not limited to this method. These adhesion treatments may be performed by treating the fluororesin porous membrane and then laminating it with a polyolefin porous membrane, or by laminating these membranes and then treating them.

【0038】(本発明の表面処理剤)本発明の表面処理
剤は、濡れ性改善剤である重合体とその溶媒とを含有
し、非水電解液用セパレータの基材高分子多孔質膜の濡
れ性を改善するための表面処理剤において、前記重合体
は、メルトフローレートが15g/min.以下で、か
つ臨界表面張力(20℃)が28dyn/cm以下であ
ることを特徴とするものであり、本発明のセパレータの
製造に好適に用いられるものである。従って、前記基材
高分子多孔質膜や前記重合体の種類等は、前述の通りで
あり、相違する点のみを説明する。
(Surface Treatment Agent of the Present Invention) The surface treatment agent of the present invention contains a polymer as a wettability improver and a solvent thereof, and is used as a base polymer porous membrane for a non-aqueous electrolyte separator. In the surface treatment agent for improving wettability, the polymer has a melt flow rate of 15 g / min. And a critical surface tension (20 ° C.) of 28 dyn / cm or less, which is suitably used for producing the separator of the present invention. Accordingly, the types of the base polymer porous membrane and the polymer are the same as described above, and only different points will be described.

【0039】前記重合体の溶媒としては、ポリフッ化ビ
ニリデン等の溶解性の良好なジメチルアセトアミド(以
下「DMAc」と称す)やN−メチルピロリドン(以下
NMPと称す)が挙げられる。ポリフッ化ビニリデン等
の濃度は、使用時におていDMAcあるいはNMP中に
0.1〜10重量%が好ましく、1〜5重量%がより好
ましい。
Examples of the solvent for the polymer include dimethylacetamide (hereinafter referred to as "DMAc") and N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as "NMP") having good solubility such as polyvinylidene fluoride. The concentration of polyvinylidene fluoride or the like is preferably 0.1 to 10% by weight in DMAc or NMP at the time of use, and more preferably 1 to 5% by weight.

【0040】(本発明の製造方法)本発明の製造方法
は、高分子多孔質膜を予め界面活性剤にて表面処理した
後、前記の表面処理剤を接触・保持させた状態で、前記
溶媒を除去して、前記重合体を前記高分子多孔質膜の微
細組織表面に付着させるものであり、本発明のセパレー
タの製造に好適に用いられるものである。従って、表面
処理剤の成分や組成等は、前述の通りであり、相違する
点のみを説明する。
(Production Method of the Present Invention) In the production method of the present invention, after the surface treatment of the polymer porous membrane with a surfactant in advance, the solvent Is removed to allow the polymer to adhere to the surface of the microstructure of the polymer porous membrane, and is suitably used for producing the separator of the present invention. Therefore, the components and compositions of the surface treatment agent are as described above, and only the differences will be described.

【0041】界面活性剤による予備表面処理は、前記表
面処理剤がフッ素樹脂多孔質膜等への浸透性が良くない
ために行うものであり、前述の如き作用効果が得られ
る。この界面活性剤としては、脂肪族高級アルコール系
界面活性剤、スルホン系界面活性剤、フツ素系界面活性
剤等が挙げられるが、前述の理由よりフツ素系界面活性
剤を用いるのが好ましく、特に、炭素数10〜25のパ
ーフルオロアルキル系の界面活性剤が好ましい。上記界
面活性剤による表面処理の方法は、特に限定されるもの
ではないが、例えば、界面活性剤を有機溶媒にて0.1
〜10重量%、好ましくは1〜5重量%に希釈した後、
フツ素樹脂多孔質膜を界面活性剤溶液に浸漬するか、ま
たはその溶液を塗布して、膜を乾燥させる方法等が考え
られる。上記希釈に用いられる有機溶媒としては、特に
限定するものではないが、例えば、エタノール、イソプ
ロピルアルコール等が好適に用いられる。
Preliminary surface treatment with a surfactant is performed because the surface treatment agent has poor permeability to a fluororesin porous membrane or the like, and the above-described effects can be obtained. Examples of the surfactant include an aliphatic higher alcohol-based surfactant, a sulfone-based surfactant, a fluorine-based surfactant, and the like, and it is preferable to use a fluorine-based surfactant for the above-described reason. In particular, a perfluoroalkyl-based surfactant having 10 to 25 carbon atoms is preferable. The method of the surface treatment with the surfactant is not particularly limited.
After dilution to 10% by weight, preferably 1-5% by weight,
A method of immersing the fluororesin porous membrane in a surfactant solution or applying the solution and drying the membrane is conceivable. The organic solvent used for the dilution is not particularly limited, but, for example, ethanol, isopropyl alcohol and the like are preferably used.

【0042】一方、本発明の表面処理剤を多孔質膜に接
触・保持させる方法としては、浸漬法、スプレー等によ
る塗布等が好適なものとして挙げられるが、溶媒成分の
揮発を少なくする観点より、浸漬法が好適に用いられ
る。上記のような表面処理剤を用いることにより、フッ
素樹脂多孔質膜等との接触によって毛管現象により内部
に処理剤を浸透させることができる。また、溶媒の除去
方法としては、各種の乾燥方法や溶剤抽出法が挙げら
れ、乾燥温度や時間などは、溶媒の種類などに応じて、
適宜設定される。
On the other hand, as a method for bringing the surface treating agent of the present invention into contact with and holding on the porous membrane, a dipping method, application by spraying or the like is preferable, but from the viewpoint of reducing the volatilization of the solvent component. The dipping method is preferably used. By using the surface treatment agent as described above, the treatment agent can penetrate into the inside by capillary action due to contact with the fluororesin porous membrane or the like. In addition, as a method for removing the solvent, various drying methods and solvent extraction methods may be mentioned, such as drying temperature and time, depending on the type of the solvent,
It is set appropriately.

【0043】[0043]

【実施例】以下に本発明の具体的な構成と効果を示す実
施例について説明する。なお、下記で示される物性値
は、以下のようにして測定された値である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment showing the specific structure and effect of the present invention will be described below. In addition, the physical property value shown below is a value measured as follows.

【0044】[通気度]JIS K−8117に準じ、
安田精機製作所製ガーレー式デンソメーターNo.32
3−Autoを用い、膜面積642mm2 を空気10cc
が透過する時間を測定し、この値を10倍することによ
り求めた。
[Air permeability] According to JIS K-8117,
Gurley type densometer No. manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho 32
Using 3-Auto, the membrane area of 642 mm 2 was changed to 10 cc of air.
Was measured, and the value was determined by multiplying the value by 10 times.

【0045】[気孔率]試料を5枚重ねて15.45cm
2 の面積に切り取り、この5枚分の厚みと重さを測定
し、多孔質膜及び電池用セパレータの密度より算出し
た。
[Porosity] 15.45 cm of five samples stacked on top of each other
2 and the thickness and weight of the five sheets were measured and calculated from the density of the porous membrane and the battery separator.

【0046】[厚み]1/1000mmのダイアルゲー
ジにて測定した。
[Thickness] The thickness was measured with a dial gauge of 1/1000 mm.

【0047】[膜抵抗]多孔質膜及び電池用セパレータ
を一辺が50mm程度である正方形に切り取り、この試
料を5枚重ねて、抵抗計(Hewlett Packa
rd社製4262A LCRメータ)により10kHz
の交流抵抗を測定し、下記数式により電気抵抗R(Ω・
cm2 )を算出した。
[Membrane Resistance] The porous membrane and the battery separator were cut into a square having a side of about 50 mm, and five samples were stacked on each other to form a resistance meter (Hewlett Packa).
10kHz by 4262A LCR meter manufactured by rd
Is measured and the electrical resistance R (Ω ·
cm 2 ) was calculated.

【0048】R=(Rb−Ra)×S 数式中のRaは電解液(液温20℃)の電気抵抗値
(Ω)、Rbは電解液中に試料を浸漬した状態で測定し
た電気抵抗値(Ω)、Sは試料の面積(cm2 )である。
電解液としては、プロピレンカーボネートと1、2−ジ
メトキシエタンを同量ずつ混合した液に、電解液として
無水過塩素酸リチウムを1Mの濃度になるように溶解し
たものを使用した。測定状態の詳細を図1に示すが、1
はサンプルホルダー、2はポリプロピレン製セル、3は
恒温漕、4は白金電極、5は電解液、6はサンプルを示
す。
R = (Rb−Ra) × S In the formula, Ra is the electric resistance value (Ω) of the electrolytic solution (liquid temperature 20 ° C.), and Rb is the electric resistance value measured with the sample immersed in the electrolytic solution. (Ω) and S are the area (cm 2 ) of the sample.
As the electrolytic solution, a solution obtained by dissolving anhydrous lithium perchlorate so as to have a concentration of 1M as an electrolytic solution in a solution obtained by mixing propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane in equal amounts was used. The details of the measurement state are shown in FIG.
Denotes a sample holder, 2 denotes a polypropylene cell, 3 denotes a thermostat, 4 denotes a platinum electrode, 5 denotes an electrolytic solution, and 6 denotes a sample.

【0049】[SD特性]電解液を浸した多孔質膜を延
伸方向の長さが一定になるように固定し、これを白金電
極の間に挟み、さらに熱伝対を挟み、これをセルとす
る。白金電極は抵抗計(国洋電気工業社製LCRメ一
夕、KC−535C)に、熱伝対はデジタルマルチメー
タにそれぞれ接続する。このセルを所定の温度に維持し
た乾燥機中に入れ、数十分間加熱しながら各温度におけ
る1kHzの交流抵抗を測定した。本明細書中では、電
気抵抗が100Ω・cm2を越えたときの温度を「SD開
始温度」と称することとする。電解液としては、プロピ
レンカーボネートと1、2−ジメトキシエタンを同容量
ずつ混合した液に、電解質としてホウフッ化リチウムを
1Mの濃度になるように溶解したものを用いた。セルの
詳細を図2に示すが、11は熱伝対、12はPTFE
板、13は不織布、14は白金電極、15はシリコンゴ
ムパッキン、16は白金線、17はサンプルを示す。
[SD Characteristics] A porous membrane immersed in an electrolytic solution was fixed so that the length in the stretching direction was constant, and this was sandwiched between platinum electrodes, and a thermocouple was sandwiched therebetween. I do. The platinum electrode is connected to a resistance meter (KCR-535C, manufactured by Kokuyo Denki Kogyo Co., Ltd.), and the thermocouple is connected to a digital multimeter. This cell was placed in a dryer maintained at a predetermined temperature, and the AC resistance at 1 kHz was measured at each temperature while heating for several tens minutes. In this specification, the temperature when the electric resistance exceeds 100 Ω · cm 2 is referred to as “SD start temperature”. As the electrolytic solution, a solution obtained by dissolving lithium borofluoride to a concentration of 1 M as an electrolyte in a solution obtained by mixing propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane in equal volumes was used. The details of the cell are shown in FIG. 2, where 11 is a thermocouple and 12 is PTFE.
Reference numeral 13 denotes a nonwoven fabric, 14 denotes a platinum electrode, 15 denotes a silicone rubber packing, 16 denotes a platinum wire, and 17 denotes a sample.

【0050】[抵抗変化率]試料の四辺を治具に固定
し、温度を70℃に設定した乾燥機中に72時間保持し
た後の試料の膜の電気抵抗を測定し、抵抗変化率を以下
の式により算出した。
[Resistivity of Resistance] After fixing the four sides of the sample to a jig and holding it in a dryer set at a temperature of 70 ° C. for 72 hours, the electrical resistance of the film of the sample was measured. It calculated by the formula of.

【0051】 抵抗変化率(%)=(Rd−Rc)/Rc×l00 数式中のRcは70℃保存する前の試料の膜の電気抵
抗、Rdは70℃の乾燥機中に72時間保存した後の試
料の膜の電気抵抗である。
Resistance change rate (%) = (Rd−Rc) / Rc × 100 In the formula, Rc is the electric resistance of the film of the sample before storage at 70 ° C., and Rd is stored in a drier at 70 ° C. for 72 hours. This is the electrical resistance of the film of the later sample.

【0052】[耐熱膜形状保持性]試料の四辺を治具に
固定し、温度を表1中の各温度に設定した乾燥機中に1
5分間保持した後の試料の形状保持状態にて評価した。
[Heat-Resistant Film Shape Retention] One side of a sample was fixed to a jig and placed in a drier in which the temperature was set to each temperature shown in Table 1.
After the sample was held for 5 minutes, the sample was evaluated for shape retention.

【0053】(実施例1)高密度ポリエチレンとポリプ
ロピレンを共押出後熱処理して結晶配向を上げたシート
を延伸した2層積層多孔質体を、日東電工製PTFE多
孔質膜(NTF−1033)の片面にポリエチレン面と
PTFE膜が対向するようにラミネートした。この複合
多孔質膜をフッ素系界面活性剤(ダイキン工業社製ユニ
ダインDS−401)のイソプロピルアルコール2重量
%溶液に浸漬し乾燥した後、PVDF(呉羽化学社製K
F−#1100,メルトフローレート4g/min.)
のNMP2重量%溶液に浸漬し、同様にして乾燥させ
た。これをさらに60℃の真空乾燥機中で乾燥させた。
(Example 1) A two-layer laminated porous body obtained by co-extrusion of high-density polyethylene and polypropylene and then heat-treating to increase the crystal orientation was stretched to obtain a PTFE porous membrane (NTF-1033) manufactured by Nitto Denko Corporation. One side was laminated so that the polyethylene surface and the PTFE film faced each other. This composite porous membrane is immersed in a 2% by weight solution of a fluorinated surfactant (Unidyne DS-401, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) in isopropyl alcohol and dried, and then PVDF (K, manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.)
F- # 1100, melt flow rate 4 g / min. )
Was immersed in a 2% by weight solution of NMP and dried in the same manner. This was further dried in a vacuum dryer at 60 ° C.

【0054】(実施例2)実施例1にて用いたポリオレ
フィン系多孔質膜を、日東電工製PTFE多孔質膜(N
TF−1033)の両面にポリエチレン面とPTFE膜
が対向するようにラミネートした。この複合多孔質膜を
実施例1と同様に、フッ素系界面活性剤とPVDFに含
浸・乾燥した。
Example 2 The polyolefin-based porous membrane used in Example 1 was replaced with a Nitto Denko PTFE porous membrane (N
TF-1033) was laminated on both sides such that the polyethylene surface and the PTFE film faced each other. This composite porous membrane was impregnated with a fluorine-based surfactant and PVDF and dried in the same manner as in Example 1.

【0055】(実施例3)高密度ポリエチレンを押出成
形した後、熱処理して結晶配向を上げたシートを延伸し
た多孔膜を、日東電工製PTFE多孔質膜(NTF−1
033)とラミネートした。この複合多孔質膜を実施例
1と同様に、フッ素系界面活性剤とPVDFに含浸・乾
燥した。
(Example 3) A porous film obtained by extruding a high-density polyethylene and then heat-treating to increase the crystal orientation was stretched to obtain a PTFE porous film (NTF-1 manufactured by Nitto Denko Corporation).
033). This composite porous membrane was impregnated with a fluorine-based surfactant and PVDF and dried in the same manner as in Example 1.

【0056】(比較例1)実施例1にて用いた複合多孔
質膜を、実施例1と同じフッ素系界面活性剤のイソプロ
ピルアルコール2重量%溶液に浸漬・乾燥した。
Comparative Example 1 The composite porous membrane used in Example 1 was immersed in a 2% by weight solution of the same fluorinated surfactant as in Example 1 and dried.

【0057】(比較例2)粘度平均分子量200万の超
高分子量ポリエチレン10重量部と高密度ポリエチレン
5重量部をデカリン85重量部と混合した後、加熱攪拌
し均−な溶液を調製した後、温度140℃の圧延ロール
で圧延して厚み100μmのシート状に成形後、続いて
30℃のメタノール中に浸漬してデカリンを抽出した
後、次いで温度70℃の熱ロールに接触させて溶媒を乾
燥させることにより作製した。
Comparative Example 2 10 parts by weight of ultra-high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 2,000,000 and 5 parts by weight of high-density polyethylene were mixed with 85 parts by weight of decalin, and heated and stirred to prepare a uniform solution. Rolled on a roll at a temperature of 140 ° C., formed into a sheet having a thickness of 100 μm, then immersed in methanol at 30 ° C. to extract decalin, and then contacted with a hot roll at a temperature of 70 ° C. to dry the solvent It produced by doing.

【0058】(比較例3)ポリプロピレンを押出成形に
よりシート化したものを、熱処理により結晶配向を上げ
た後、延伸により成膜化した。
(Comparative Example 3) A polypropylene sheet formed by extrusion molding was heated to increase the crystal orientation, and then formed into a film by stretching.

【0059】(比較例4)実施例1において、メルトフ
ローレート4g/min.のPVDFを用いる代わり
に、メルトフローレート18g/minのPVDFを用
いること以外は、実施例1と同様にしてセパレータを得
た。
Comparative Example 4 In Example 1, the melt flow rate was 4 g / min. A separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that PVDF having a melt flow rate of 18 g / min was used instead of using PVDF.

【0060】(比較例5)実施例1において、PVDF
を用いる代わりに、重量平均分子量5000のポリエチ
レンを用いること以外は、実施例1と同様にしてセパレ
ータを得た。
(Comparative Example 5) In Example 1, PVDF was used.
A separator was obtained in the same manner as in Example 1, except that polyethylene having a weight average molecular weight of 5000 was used instead of

【0061】以上の実施例等の結果を表1及び表2に示
す。
Tables 1 and 2 show the results of the above examples and the like.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【表2】 表1及び表2の結果が示すように、実施例のセパレータ
によると、いずれもSD機能等を損なうことなく、膜抵
抗変化率を小さく維持できた。これに対して、界面活性
剤処理のみを行ったもの(比較例1)では、界面活性剤
の脱落が生じたため、膜抵抗変化率が大きく、電解液に
対する濡れ性が維持できず、また、フッ素樹脂多孔質膜
を基材としないもの(比較例2,3)では、高温時の耐
熱形状保持性が不十分であった。また、メルトフローレ
ートの大きいPVDFを用いたもの(比較例4)では、
膜抵抗変化率が大きく、電解液に対する濡れ性が十分維
持できず、ポリエチレンを用いたもの(比較例5)で
も、膜抵抗変化率がやや大きく、高温使用下(70℃)
では電解液に対する濡れ性が十分維持できなかった。
[Table 2] As shown in the results of Tables 1 and 2, according to the separators of Examples, the rate of change in film resistance could be kept small without impairing the SD function or the like. On the other hand, in the case where only the surfactant treatment was performed (Comparative Example 1), since the surfactant was dropped, the film resistance change rate was large, the wettability to the electrolytic solution could not be maintained, and the fluorine When the resin porous membrane was not used as a substrate (Comparative Examples 2 and 3), the heat-resistant shape retention at high temperatures was insufficient. In the case of using PVDF having a large melt flow rate (Comparative Example 4),
The rate of change in membrane resistance is large, the wettability to the electrolyte cannot be sufficiently maintained, and even in the case of using polyethylene (Comparative Example 5), the rate of change in membrane resistance is slightly large, and high temperature use (70 ° C.)
In this case, the wettability to the electrolyte could not be sufficiently maintained.

【0063】そして、本発明のセパレータのうち上述の
ようにポリオレフィン多孔質層を有するものは、SD機
能を有すると共に、電池の内部短絡などにより発熱した
際、200℃を超えるような高温下においても、正極と
負極の直接の接触を妨げ、優れた耐熱性を備えている。
また、通常使用時に70℃における使用環境下において
も抵抗が下がりにくく、優れた高温保存性を有してい
る。このように、本発明のセパレータは優れた特性を有
しており、リチウムイオン二次電池等の電池用セパレー
タとして有用である。
The separator having a polyolefin porous layer as described above among the separators of the present invention has an SD function and has a high temperature exceeding 200 ° C. when it generates heat due to an internal short circuit of a battery. It prevents direct contact between the positive electrode and the negative electrode, and has excellent heat resistance.
Further, during normal use, the resistance is hardly reduced even in a use environment at 70 ° C., and the composition has excellent high-temperature preservability. Thus, the separator of the present invention has excellent characteristics and is useful as a separator for batteries such as lithium ion secondary batteries.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例における膜抵抗の測定状態を示す概略構
成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a measurement state of a film resistance in an embodiment.

【図2】実施例におけるSD特性測定のセルを示す概略
構成図
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a cell for measuring SD characteristics in an embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サンプルホルダー 2 ポリプロピレン製セル 3 恒温漕 4 白金電極 5 電解液 6 サンプル 11 熱伝対 12 PTFE板 13 不織布 14 白金電極 15 シリコンゴムパッキン 16 白金線 17 サンプル Reference Signs List 1 sample holder 2 polypropylene cell 3 constant temperature bath 4 platinum electrode 5 electrolytic solution 6 sample 11 thermocouple 12 PTFE plate 13 nonwoven fabric 14 platinum electrode 15 silicon rubber packing 16 platinum wire 17 sample

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材となる高分子多孔質膜の微細組織表
面に、濡れ性改善剤である重合体が付着している非水電
解液用セパレータにおいて、 前記重合体は、メルトフローレートが15g/min.
以下であり、かつ臨界表面張力(20℃)が28dyn
/cm以下であることを特徴とする非水電解液用セパレ
ータ。
1. A non-aqueous electrolyte separator in which a polymer as a wettability improving agent is adhered to a fine structure surface of a polymer porous membrane serving as a base material, wherein the polymer has a melt flow rate. 15 g / min.
And the critical surface tension (20 ° C.) is 28 dyn
/ Cm or less, a separator for a non-aqueous electrolyte.
【請求項2】 濡れ性改善剤である前記重合体が、フッ
化ビニリデン単独重合体、フッ化ビニリデン/フッ化オ
レフィン共重合体、フッ化ビニル単独重合体、及びフッ
化ビニル/フッ化オレフィン共重合体からなる群より選
ばれる1種以上を主体とするものである請求項1記載の
非水電解液用セパレータ。
2. The polymer which is a wetting property improving agent is a vinylidene fluoride homopolymer, a vinylidene fluoride / fluorinated olefin copolymer, a vinyl fluoride homopolymer, or a vinyl fluoride / fluorinated olefin copolymer. 2. The non-aqueous electrolyte separator according to claim 1, wherein the separator mainly comprises at least one member selected from the group consisting of polymers.
【請求項3】 ポリオレフィン多孔質層を少なくとも片
面に有する請求項1又は2に記載の非水電解液用セパレ
ータ。
3. The non-aqueous electrolyte separator according to claim 1, which has a polyolefin porous layer on at least one surface.
【請求項4】 前記高分子多孔質膜の材質が、ポリテト
ラフルオロエチレンである請求項1〜3いずれかに記載
の非水電解液用セパレータ。
4. The non-aqueous electrolyte separator according to claim 1, wherein the material of the polymer porous membrane is polytetrafluoroethylene.
【請求項5】 濡れ性改善剤である重合体とその溶媒と
を含有し、非水電解液用セパレータの基材高分子多孔質
膜の濡れ性を改善するための表面処理剤において、 前記重合体は、メルトフローレートが15g/min.
以下であり、かつ臨界表面張力(20℃)が28dyn
/cm以下であることを特徴とする表面処理剤。
5. A surface treatment agent for improving the wettability of a base polymer porous membrane of a separator for a non-aqueous electrolyte, comprising a polymer as a wettability improver and a solvent thereof, The coalescence has a melt flow rate of 15 g / min.
And the critical surface tension (20 ° C.) is 28 dyn
/ Cm or less.
【請求項6】 高分子多孔質膜を予め界面活性剤にて表
面処理した後、請求項5記載の表面処理剤を接触・保持
させた状態で、前記溶媒を除去して、前記重合体を前記
高分子多孔質膜の微細組織表面に付着させる非水電解液
用セパレータの製造方法。
6. After the surface treatment of the polymer porous membrane with a surfactant in advance, the solvent is removed in a state where the surface treatment agent according to claim 5 is kept in contact with the polymer porous membrane, and the polymer is removed. A method for producing a separator for a non-aqueous electrolyte, which is attached to the surface of the microstructure of the polymer porous membrane.
【請求項7】 前記界面活性剤が、フッ素系界面活性剤
である請求項6記載の製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the surfactant is a fluorine-based surfactant.
【請求項8】 請求項6又は7記載の製造方法により得
られうる非水電解液用セパレータ。
8. A non-aqueous electrolyte separator obtainable by the production method according to claim 6. Description:
JP10127105A 1998-05-11 1998-05-11 Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof Pending JPH11329392A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10127105A JPH11329392A (en) 1998-05-11 1998-05-11 Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10127105A JPH11329392A (en) 1998-05-11 1998-05-11 Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11329392A true JPH11329392A (en) 1999-11-30

Family

ID=14951733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10127105A Pending JPH11329392A (en) 1998-05-11 1998-05-11 Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11329392A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000173572A (en) * 1998-11-30 2000-06-23 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
JP2002240215A (en) * 2001-02-22 2002-08-28 Tonen Chem Corp Composite film and its manufacturing method
JP2005072087A (en) * 2003-08-28 2005-03-17 Kri Inc Capacitor
JP2006260945A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Non-aqueous electrolyte primary battery
KR100814815B1 (en) 2005-12-21 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 Separator for lithium secondary battery, lithium secondary battery comprising the same, and method for preparing lithium secondary battery
US7883801B2 (en) 2005-11-15 2011-02-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including the same
US7914931B2 (en) 2005-12-21 2011-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including the same, and method for preparing rechargeable lithium battery
KR20190072295A (en) * 2017-12-15 2019-06-25 주식회사 엘지화학 Laminated separator composite with two-types of separators, manufacturing method thereof, and lithium secondary battery comprising the same
WO2021172214A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Agc株式会社 Coated base material and method for producing same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000173572A (en) * 1998-11-30 2000-06-23 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte battery
JP2002240215A (en) * 2001-02-22 2002-08-28 Tonen Chem Corp Composite film and its manufacturing method
JP2005072087A (en) * 2003-08-28 2005-03-17 Kri Inc Capacitor
JP2006260945A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Non-aqueous electrolyte primary battery
US7883801B2 (en) 2005-11-15 2011-02-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including the same
KR100814815B1 (en) 2005-12-21 2008-03-20 삼성에스디아이 주식회사 Separator for lithium secondary battery, lithium secondary battery comprising the same, and method for preparing lithium secondary battery
US7914931B2 (en) 2005-12-21 2011-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including the same, and method for preparing rechargeable lithium battery
KR20190072295A (en) * 2017-12-15 2019-06-25 주식회사 엘지화학 Laminated separator composite with two-types of separators, manufacturing method thereof, and lithium secondary battery comprising the same
WO2021172214A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Agc株式会社 Coated base material and method for producing same
CN115088126A (en) * 2020-02-28 2022-09-20 Agc株式会社 Coated substrate and method for producing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9178202B2 (en) Polyolefin microporous membrane and method of producing the same, separator for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery
JP4460028B2 (en) Polyolefin microporous membrane substrate for non-aqueous secondary battery separator, production method thereof, non-aqueous secondary battery separator and non-aqueous secondary battery
US7087343B2 (en) High melt integrity battery separator for lithium ion batteries
JP4059641B2 (en) Shutdown battery separator made by blending polymer and oligomer
JP4470248B2 (en) Battery separator
KR20160093096A (en) Non-aqueous electrolyte battery separator and non-aqueous electrolyte battery
JP2004356102A (en) Separator for lithium polymer battery
JP4291392B2 (en) Nonaqueous secondary battery separator and method for producing the same
US9755208B2 (en) Non-aqueous-secondary-battery separator and non-aqueous secondary battery
US5409588A (en) Electrochemical cell diaphragm and an electrochemical cell
TW201836852A (en) Polyolefin microporous film
JPWO2019054422A1 (en) Separator for non-water secondary battery and non-water secondary battery
JPH11207888A (en) Composite porous body
JPH11329392A (en) Nonaqueous electrolyte separator and manufacture thereof
JPH11115084A (en) Laminated porous film
JP4230584B2 (en) Polyethylene microporous membrane
CN114868301A (en) Membrane for electrochemical device, electrochemical device including the same, and method of manufacturing electrochemical device
JPH10261393A (en) Battery separator
JP2021136221A (en) Nonaqueous secondary battery separator and nonaqueous secondary battery
KR20210082495A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH09241411A (en) Porous membrane, its production, and lithium ion secondary cell
EP3920318B1 (en) Separator for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery
WO2020184351A1 (en) Separator for nonaqueous secondary batteries, and nonaqueous secondary battery
JP4120116B2 (en) Composite porous film and method for producing the same
Zhang et al. Lithium-ion battery separators1